Технологический стек для дрона: от железа до ПО
18.02.2025
Современные дроны представляют собой сложные системы, сочетающие передовые аппаратные решения и мощное программное обеспечение. Разберем ключевые компоненты технологического стека для дрона, который лежит в основе большинства беспилотных летательных аппаратов.
1. Аппаратная часть
- Процессор и микроконтроллер – «мозг» дрона. Популярные решения: STM32, NVIDIA Jetson для AI-задач или Raspberry Pi для кастомных проектов.
- IMU (инерциальный модуль измерений) – включает акселерометры и гироскопы для стабилизации полета.
- GPS/ГЛОНАСС – навигация и позиционирование.
- Датчики (LiDAR, ультразвук, камеры) – используются для картографирования, избегания препятствий и автономного полета.
- Моторы и ESC (регуляторы скорости) – отвечают за движение дрона. Бесколлекторные моторы обеспечивают высокую эффективность.
- Аккумулятор и система питания – литий-полимерные (LiPo) аккумуляторы с интеллектуальными BMS (Battery Management System).
2. Программная часть
- Операционная система – PX4, ArduPilot или кастомные решения на базе Linux.
- Алгоритмы управления – PID-контроллеры для стабилизации, SLAM для автономного перемещения.
- Связь и передача данных – протоколы MAVLink, Wi-Fi, 4G/5G, радиоканалы (915 МГц, 2.4 ГГц).
- AI и компьютерное зрение – OpenCV, TensorFlow, ROS (Robot Operating System) для обработки данных с камер и сенсоров.
3. ПО для пользователя
- Наземные станции – QGroundControl, Mission Planner.
- Мобильные приложения – DJI Fly, кастомные приложения для управления и телеметрии.
- Облачные платформы – для хранения данных, анализа полетов и координации дронов в реальном времени.
Вывод
Правильный выбор стека для дрона зависит от задач: съемка, мониторинг, доставка грузов или исследовательские работы. Сочетание мощного железа, оптимизированного ПО и алгоритмов машинного обучения делает современные беспилотники интеллектуальными и универсальными.