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Controladora, firmware y GCS

2 enero, 2021 - ajustes

Para hacer volar un RPAS se necesitan tres elementos:

  1. Hardware: controladora de vuelo
  2. Software: firmware que cargamos en la controladora
  3. Software: el Ground Control Station o aplicación de tierra

Controladora

Hay muchas controladoras, comerciales y de diseño abierto, para diferentes usos, etc.

Para mis helicópteros y drones mi elección es Pixhawk. Pixhawk es un proyecto de diseño abierto, o al menos lo era, cuya página oficial es:

Homepage

El diseño de la primera Pixhawk, que la fabricaba 3DR, ha ido evolucionando. Aquí podemos ver las diferentes versiones:

Products

Al ser un diseño abierto podemos encontrar muchas implementaciones de la placa. 3DR era el fabricante oficial y proporcionaba placas de calidad. Pero también hay un sinfín de versiones, especialmente chinas, cuya calidad y fiabilidad pueden ser dudosas en muchos casos.

La última versión es la Pixhawk 4, fabricada por Holybro.

Actualmente pixhawk.org llama al dominio de PX4 desde su web cuando buscas las especificaciones se sus controladoras.

Firmware

Una vez que decido utilizar Pixhawk como controladora de referencia en mis proyectos, toca decidir el firmware que le cargamos. Aquí hay dos opciones básicas: PX4 y Ardupilot.

https://github.com/PX4/PX4-Autopilot

PX4 utiliza licencia BSD. La diferencia con GPL es que si se desarrolla algo basado en PX4 no es necesario distribuir el código fuente, es decir, podemos usar PX4 para desarrollar proyectos privados o comerciales con distribución de binarios sin obligación de compartir el código fuente. Con PX4, la versión modificada se puede publicar bajo una licencia diferente, con reconocimiento de la fuente original.

La página oficial del proyecto es:

Open Source Autopilot for Drones

El desarrollo de PX4 está estrechamente ligado a Pixhawk y QGroundControl, formando estos tres componentes lo que ellos llaman su ecosistema tecnológico.

Ardupilot fue desarrollado en parte por 3DR, el fabricante oficial de la primera versión de Pixhawk. Como su nombre indica, está basado en Arduino. La primera versión se remonta a 2009. El firmware Ardupilot toma diferentes nombres según el vehículo al que se destina: copter, plane, rover, etc.

Ardupilot es un software de código abierto GPL, cualquier desarrollo basado en él requiere la distribución también de su código fuente. Esto ha contribuido a su desarrollo y madurez.

Ardupilot es el componente de referencia en el mundo del desarrollo de drones en universidades, organizaciones y empresas.

Ground Control Station

El GCS es el software que se utiliza para gestionar el firmware de la controladora, configurarlo, recibir la telemetría y monitorizar el vuelo.

Aquí hay también dos opciones básicas que funcionan con Pixhawk: Mission Planner y QGroundControl

Ligado al desarrollo de Ardupilot, es el GCC que se creó para soportar Ardupilot. Pero no el único:

https://ardupilot.org/copter/docs/common-choosing-a-ground-station.html

Mission Planner sólo está soportado en Windows y es un proyecto de código abierto.

https://ardupilot.org/planner/docs/mission-planner-overview.html

Basado en Pixhawk, es más amigable que Mission Planner.

http://qgroundcontrol.com/

QGroundControl se ejecuta en Windows, OS X, plataformas Linux, dispositivos iOS y Android, a diferencia de Mission Planner.