PX4和Pixhawk的故事

2023-05-16

Pixhawk由Lorenz Meier于2008年创建。

2008

寻找自主飞行

故事始于对自主飞行的追求,Lorenz想让无人机使用计算机视觉自主飞行,他在苏黎世联邦理工学院攻读硕士学位的时候开始了一个研究项目,他的计划雄心勃勃。我们今天认为理所当然的无人机计算能力和技术在2008年并不存在,所以Lorenz不得不自己制造无人机和飞行控制软件和硬件。任务规模很大,他招募了一个由14名同学组成的团队,他们比他更有经验。

2009

Pixhawk的诞生和开源计划

经过九个月的夜以继日的工作,新团队在2009年赢得了室内自主类别的欧洲微型飞行器比赛,其定制设计的飞行控制器和飞行控制代码从头开始编写,但使用开源驱动程序和基础框架。团队的名字叫Pixhawk,因为他们想让每个人都能开发自主性和计算机视觉,所以他们发布了他们的软件作为开源软件。

Pixhawk软件很快开始被采用。通信协议MAVLink被开源社区采用,并用于其他自动驾驶项目,如AutoQuad和Ardupilot。用户界面软件QGroundControl紧随其后。

2011

PX4的诞生

飞行控制软件和自动驾驶电子设备需要更长的时间来完善。Lorenz和他的团队与不正确且无法扩展的建筑作斗争,想出了一个激进的解决方案。2011年,他们报废了前三年搭建的软硬件,从零开始彻底重建,解决了问题。

PX飞行控制软件(Pixhawk的简写)的第四次重写终于达到了Lorenz想要的质量,PX4诞生了。两年后,第一个稳定版本发布。与此同时,该团队开发了第一代和第二代硬件(飞行管理单元版本2:FMUv2),称为Pixhawk,以纪念开始旅程的学生团队。

协作帮助创建了完整的无人机堆栈

该团队与制造商3D Robotics合作构建和分发硬件,并与ArduPilot合作,帮助他们在Pixhawk的PX4中间件上运行飞行堆栈,因此用户有更多的选择。硬件设计仍然是开源的,仍然托管在Github上。

通过这些组件,该团队创建了一个完整的无人机技术堆栈:计算机视觉、飞行控制软件、自动驾驶仪硬件、通信协议和地面控制站软件。生产和操作无人机所需的一切都有了。

开源生态系统是成功的关键

通过构建开源社区,Lorenz 使全球人才能够协作并创建可重用和标准化的全面解决方案。总之,这个社区比该领域任何资源充足的公司都拥有更多的开发能力和技能。由于多元化的成员专注于不同的结果,社区使用“生态系统”模型效果最好,而这仅适用于标准化。选择宽松的开源许可证意味着任何人都可以改进或重用该技术,这有助于学术和商业项目自由创新。

Lorenz和他的维护人员花费了大量时间保持软件核心的清洁和健康,因此他们建立了一个明确定义的流程来调试,测试和批准更改。任何代码更改都由至少两个人进行评估,并在进入代码之前在自动飞行测试中验证。整个飞行堆栈平均每月进行1000次试飞,很少有开发闭源飞行软件的公司可以与之匹敌。

无人机市场正在快速增长,无人机公司面临的挑战是跟上对视觉里程计等新功能的需求,同时还要开发飞行软件。这是一项艰巨的任务,但开源使它变得快速而简单。无人机公司可以围绕 PX4 使用开源平台,并在上面构建与客户相关的功能,而不是自己构建所有内容。

2014年:Dronecode确保开源未来

Dronecode的成立是为了确保在开源环境中创建的所有无人机软件都将保持这种方式并保持非歧视性,同时为关键无人机组件建立一个可持续的生态系统,并培养一个由顶级开发人员、最终用户和供应商组成的协作社区。今天,Dronecode是一个属于Linux基金会的非营利组织。它是一个供应商中立的基金会,通过积极推动开放标准来帮助生态系统中的参与公司创造新的机会并降低成本, 为 PX4 和其他协作式开源无人机项目提供开源治理基础设施和服务。

PX4 社区不断发展

PX4 开源社区现已发展到 9600 多名用户和 600 多名贡献者,他们在 2019 年总共添加了超过 150 万行代码。但要维持工业规模并不容易。PX4 用户越来越期望产品级的用户体验和可靠性,社区已经从学术和发烧友驱动转变为在某种类型的产品中使用 PX4 的贡献者。大多数贡献者在该领域全职工作,并专注于他们感兴趣的特定领域,在发展整个平台方面留下了空白。

2017年:Auterion成立以推动平台向前发展

Lorenz与Kevin Sartori一起创立了Auterion,通过创建一家致力于维护开源生态系统和分销模式的公司,使他的愿景具有长期可持续性和可扩展性;并支持其他公司在其产品和服务中使用它。

2020年:Pixhawk之后的下一件大事

Skynode是自Pixhawk重塑行业以来我们在无人机技术方面迈出的最大一步。使用 Auterion 平台为任何无人机提供动力的最快方式,它支持所有不同类型的机身。可以通过SDK控制多功能有效载荷,并通过Skynode启用更高级的板载计算和应用程序。LTE 云连接允许实时视频流和无线更新软件。结合飞行控制器、任务计算机和连接性,美国制造的产品使无人机准备好集成到企业工作流程中并快速跟踪产品开发。它建立在开放的行业标准之上,减少了设计、集成和维护硬件和软件的时间和成本,因此制造商可以专注于开发优秀的产品。

附上Lorenz Meier简介

Lorenz Meier

工作经历

Chief Executive Officer
Auterion
2018 年 1 月 - 至今  5 年 2 个月

Founder
PX4
2011 年 3 月 - 至今  12 年

教育经历

瑞士苏黎世联邦理工学院
Doctor of Sciences of ETH Zürich (PhD),Visual Computing
2011 年 - 2016 年  5 年

瑞士苏黎世联邦理工学院
Master of Science (MS),MSc ETH Computer Science / Visual Computing
2008 年 - 2011 年  3 年

内容翻译自The history of Pixhawk | Auterion

内容翻译自Lorenz Meier-Chief Executive Officer-Auterion | 领英职场 (linkedin.cn)

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