無人機上需要哪些程序？以及如何進行無人機編程？

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作為機器人總師來回答這個問題。

1，首先，是狀態估計。無人機在天上飛，它必須明白自己的狀態，例如姿態，位置，速度等，才能根據控制演算法來調整控制。機器人依靠各種感測器來獲取離散數據，但不幸的是，各種基礎感測器，例如陀螺儀，加速度計等，功能是很有限的，不能給你太多信息，那麼就需要你寫一個狀態估計程序，來把這些感測器數據處理、融合成你需要的信息。

2，是濾波。感測器的數據，在現實中，是很「臟」的，也就是說被各種雜訊污染得很厲害。要從大量雜訊中過濾出真實的感測器數據，這就涉及到濾波。比較常用的濾波演算法有卡爾曼濾波與其各種非線性變體，新一點的還有粒子濾波，能更適應非線性的真實環境。

3，控制演算法。現在你已經估計了無人機的狀態了，那麼就需要調整各個控制力矩的輸出，將無人機調整到你需要的狀態。控制演算法里比較簡單和常用的有pid以及其各種變體，但pid也是一種線性控制，真實環境是非線性的，我們一般可以通過加快控制-反饋的頻率來近似。

4，任務邏輯。無人機執行具體任務的流程和邏輯。

5，通訊程序。你的指令要發給無人機，無人機的數據要傳給你，涉及到通訊的問題，這個問題比較簡單，不多提。

6，上位機、地面站。要為無人機的操作準備一套人機界面。

基本上就是這些了。答主自己就在做無人機研究，也期待更多青年投身這一行。未來是機器人的天下，廣闊世界大有所為！

這個話題擴展開去就太大了...簡單說一下吧
無人機本身是個非常綜合性的系統。就基本的核心的飛行控制部分來說，一般包括內環和外環。內環負責控制飛機的姿態，外環負責控制飛機在三維空間的運動軌跡。
高端的無人機，依靠高精度的加速度計和激光陀螺等先進的感測器（現在流行的都是基於捷連慣導而不是平台式），計算維持飛機的姿態。低端的型號則用一些MEMS器件來做姿態估算。但它們的數學原理基本是相同的。具體的演算法根據硬體平台的能力，可能採用離散餘弦矩陣/四元數/雙子樣/多子樣....
高端的無人機，AHRS/IMU採用的基本都是民航或者軍用的著名產品。例如全球鷹的利頓LN-100G/LN-200等。這些系統價格昂貴但精密，內部往往是零鎖激光陀螺之類。例如LN-100G的GPS-INS組合，即使丟失GPS，靠慣性器件漂移仍可以控制在120m/min。
低端的無人機就沒那麼精密講究了，一般都依賴GPS等定位系統來進行外環控制，內環用MEMS陀螺和加速度計進行姿態估算。
如果把無人機看成一個完整的系統，那麼還需要很多其他支持，例如任務規劃，地面跟蹤等等....
進行無人機編程，得看你具體是指哪方面。如果是飛控系統，你得需要比較紮實的數學知識，對各種矩陣運算/控制率什麼的有深刻的了解。如果只是希望現有的帶飛控的平台去做一些任務，那麼需要根據具體的平台來考慮。有些平台提供了任務編輯器，甚至更靈活的任務腳本。
我們提供當前入門級別最好的控制系統，想深入了解可以與我聯繫 ^_^

無人機編程：
1.硬體介面編程：如控制器和各感測器之間
2.控制演算法程序實現，控制姿態調整的演算法，編隊飛行的演算法，自主飛行智能演算法等等。這些演算法需要在主控器上通過機器語言（程序）實現。
3.感測器數據處理。如陀螺儀的角速度，強磁計的偏航信息，加速度計的線性加速度等等，這些信息反饋回主控器，需要經過數據處理如濾波，融合，反饋回演算法等。
此外如地面站（電腦中，手機中）都需要編程實現，還有一些單獨模塊是可以選擇個人編程的，如電調，GPS，遙控器等。
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這個回複比較久。這段時間無人機也開始加上了「系統」，因此Linux對應的嵌入式編程，IOS、安卓對應的軟體APP平台也出現在無人機系統需求中。

作者：無人機中的城堡，公眾號：CastleUAVStudio

MR.城堡為您提供涵蓋無人機技術分析與分享，無人機產品評測（參評、機評），行業分析等領域的專業內容

作者為環球網無人機頻道，深圳灣，UAVSNEWS等行業媒體特約撰稿人。

個人認為可以分開模塊考慮，最粗的分法就是兩個模塊，一個模塊負責飛行，維持飛機航線和姿態，以及和地面控制的通信，另一個模塊就是功能模塊，因為無人機總是要完成一些任務，具有一定功能的，如果再細分的話飛行模塊里還有姿態控制，航線控制，GPS定位，電源或者燃料的管理等等。功能那一部分就看無人機要完成的任務了。
如果說編程的話任何一個部分都可以通過程序自動劃實現的。

基於WICED的WIFI四軸飛行器，手機APP控制（硬體、核心代碼、演算法等） - 飛行器 - 電路城

本設計中四軸飛行器無線控制使用WiFi方案，具有更加通用易用性。可以實現飛行器姿態數據、控制參數、狀態信息等數據的更新和控制。

WiFi方案基於博通BCM43364（STM32F411+BCM43364），使用WICED開發。四軸飛行器主控單元採用STM32F103+MPU6050+HMC5883+MS5611方案，可提供加速度、角速度、方向和高度反饋。在調試中還使用了OpenGL實時模擬顯示飛行器姿態，更加直觀。

最後使用WiFi實時圖傳模塊(FPV)實現手機APP控制和簡單的航拍功能（為了演示戶外飛行，圖傳功能並非本項目中開發，而是直接採用成熟方案）。

【飛控DIY】四軸飛行器畢業作品，完整項目開源（電路圖、源代碼、畢業論文） - 飛行器 - 電路城

四軸飛行器作為低成本的實驗平台，在各個領域都有發揮作用的潛力。本設計使用的陀螺儀MAX21000，加速度計ADXL362（ADI無人機解決方案），磁阻HMC5983，氣壓計MS5611，感測器全部使用SPI介面，軟體利用RTT的SPI驅動，所以ODR非常高。

基於國產GD32的四軸飛行器，試飛成功！ - 飛行器 - 電路城

今天本來也沒做好起飛的準備，不過感覺老是在屋裡調有些東西是觀察不到的，因此就冒險去戶外飛了一下。果然。。。。。。墜機了，原因是其中一個非自緊螺旋槳的螺絲鬆了，稍後上圖，之前也松過一次，沒處理好，這次得到教訓了。這一摔就是400塊錢沒了，維修也得1到2個星期。

目前的功能：

1.開啟感測器低通濾波98Hz，濾掉電機震動對加速度計和陀螺儀的影響。
2.磁力計現場校準，代碼直接完成，不需要PC干預。換個地方飛不用再帶個電腦做校準了。
3.陀螺儀零偏自校準
4.加速度計零偏和靈敏度校準
4.代碼時間片管理，姿態融合500Hz，PID控制200Hz
5.位置式PID控制，控制參數採用kp，Ti，Td，從今天飛行狀況來看，此功能日後需大力改進
6.固定航向模式。日後加入可控航向。
7.串口在線調試，支持在線參數保存和讀取，採用GD32F103內部Flash來保存參數，不用外擴存儲晶元，也方便調試PID參數和磁力計校準。
8.飛行模式：x模式

請問專家們，無人機飛控系統是用什麼軟體或者什麼編程語言開發的？

你首先得界定你準備從事什麼領域的無人機。如果是消費級無人機，上面好多回答了。
如果是軍用大型無人機，那程序就多了，幾十上百個配置項，而且無所謂「無人機」軟體開發，因為程序員就是coder，你只要把系統/分系統技術人員的演算法用軟體實現就好了，你的輸入就是軟體研製任務書，邏輯、變數、參數，每一個功能的進入/退出條件，異常處理等等，甚至軟體架構都給你定好了，你不用發揮也不允許發揮（軟體三測必須文實一致）。

很多的，先能寫出個飛控就已經很牛逼了

無人機上需要哪些程序？ 以及如何進行無人機編程？

無人機上需要哪些程序？以及如何進行無人機編程？