载具控制系统(Vehicle & Aircraft Control)

向导第 1 步的「领域」选项之一。挑了这个,后面的模块、方案、参数都会 按载具的口径过滤 —— 你不会在选项里看到家庭数据中心或边缘 AI 的东西。

这一页解释为什么向导是这么分的。如果你只是想跟着点,直接看 浏览器向导;如果你在裁剪自己的方案、想 理解参数之间的取舍,这一页给你一个思考的骨架。

这套模型来自开源四轴项目 Flix 的分层方式,延伸到了地面载具和混合方案。Flix 本身不是「现成的 FPV 车」,但它把「载具控制链」拆得非常清楚,刚好够当教学样本。

一个核心原则

控制链和视频链要分开。

视频可以卡一帧,控制不能跟着卡。这是为什么向导在「方案」步骤会显示 三条逻辑链的优先级,而不是只让你选一个「无线协议」 —— 每条链 解决的是不同问题,要求也不一样。

三条逻辑链

向导让你按这三条链各自表态:质量 / 距离 / 投入多少。三个答案 凑出来就是一个方案池。

别忘了线缆直连也是合法的选择 —— 桌面调试或工坊场景里 「USB / UART 直连车端主控板」往往是最干净的链路。

系统的 6 层

从 Flix 的 imu.ino / rc.ino / estimate.ino / control.ino / motors.ino / mavlink.ino 那套分层迁移过来:

1. 车端主控(MCU) —— RC 输入 → 失控保护 → 控制逻辑 → 电机 / 舵机 输出。可以是 ESP32、ESP32-S3,或者「上层 SBC + 下层 MCU」。
2. 执行机构 —— H 桥(有刷)、ESC(无刷)、舵机(转向 / 云台)。
3. 传感器 —— IMU(6 / 9 / 10 轴)、编码器、电压电流采样、ToF / 摄像头。 车不一定要 IMU,但越高速、越想做防侧翻或自动驾驶,IMU 越重要。
4. 控制上行链 —— 见上表。
5. 视频下行链 —— 见上表。
6. 遥测 / 调参链 —— 见上表。

向导里的「模块」对应第 1–3 层(硬件能力),「方案」对应第 4–6 层 (链路怎么搭),「参数」是每一层里的具体芯片 / 协议 / 引脚。

三种典型拓扑

向导预置的方案池主要围绕这三种基线展开:

拓扑 A:DIY / 低成本 / 一板流

[手柄 / 手机]  --Wi-Fi / ESP-NOW-->  [ESP32 主控 + H 桥]  -->  电机
                                            |
                                            +--HTTP/MJPEG--> [ESP32-S3-CAM]

• 最像 Flix 精神。便宜、协议透明、容易塞进网页。
• 适合: 教学、原型、室内 / 近距小车、想自己写协议和 UI。
• 不太适合: 高速强实时 FPV、强电磁环境、远距稳定操控。

拓扑 B:标准 FPV(控制 / 视频两条独立无线链)

[ELRS TX]  --2.4 GHz CRSF-->  [ELRS RX]  --UART-->  [MCU 车控板]  -->  电机 / 舵机

                                                    [FPV 摄像头]  --VTX-->  [VRX / 眼镜]

• 控制交给 ELRS / Crossfire 这种 RC 链路;视频交给专门的 FPV VTX / VRX; 车端 MCU 只管安全和底盘执行。
• 适合: 想要正经 FPV 体验,愿意花一笔预算在收发机和图传上。
• 关键好处: 每一层都在它最擅长的技术栈里 —— 控制链不和视频抢带宽。

拓扑 C:研究 / 混合(MCU + SBC 双板)

[ELRS RX]  --CRSF-->  [ESP32-S3 控制板]  --UART / CAN-->  [SBC(树莓派等)]
                              |                                  |
                              +--> 电机 / 舵机                    +--> 摄像头 / 视觉 / WebRTC

• 一块板负责电机、舵机、遥控、安全控制(硬实时);另一块板负责视频、 轻量视觉、网络(软实时 / 算力)。
• ESP32-S3-CAM + ESP32-S3 是一套很合理的双板架构 —— 都是 S3, 工具链统一,USB OTG 也方便调试。
• 适合: 上视觉 / AI、要远程 WebRTC、要做研究平台。

7 个 MCU 角色

把上面三种拓扑里出现的「MCU 块」展开,向导会按下面 7 个角色之一 帮你选模块和分配引脚:

向导里这个领域长什么样

具体到点击流程,选了「载具控制系统」之后:

• 模块 这一步,可见的硬件能力会被限定在:电机控制(H 桥 / ESC)、 舵机、IMU、安全停车继电器、PMIC / 电流采样、摄像头(限用于一体式 或视频板角色)。不会有「家庭网关」「Zigbee 协调器」这类。
• 方案 这一步,会显示三条逻辑链的优先级概要(控制上行 / 视频下行 / 遥测)。每个方案是「(模块组合) + (三条链的具体选择) + (固件骨架)」的 一个固化点。
• 参数 这一步,全部是枚举值,不允许手填。例如 IMU 不是让你填 「MPU-9250」,而是从 MPU-6050 / MPU-9250 / BMI270 / 无 IMU 里选。 选「无 IMU」会把芯片选择器整块隐藏。
• 复核 这一步,如果方案是双板(例如 ESP32-S3-CAM + ESP32-S3), 会显示两个固件目标,分别命名(控制板 / 摄像头板),不会强行 合成一个 image。

它不覆盖什么

• 飞控混控、姿态闭环、PID 调参 —— 向导不替你做飞控算法。如果你 在做四轴或固定翼,Flix / Betaflight / Ardupilot 这些项目才是你要去 fork 的地方;向导这里给你的是「车 / 机端控制系统」这条骨架,姿态 闭环要不要、几环、跑多快,留给你的固件。
• 赛事级 FPV 链路调试 —— DJI O4 / HDZero / Walksnail 的 VTX/VRX 配对、频段管理由它们各自的官方工具做。向导只负责告诉你「车端要给 视频板留多少电、走哪个 GPIO」。
• 地图 / SLAM / 自动驾驶规划 —— 上一层的活。建议放在 SBC 上, 通过拓扑 C 的 UART/CAN 和控制板对接。

另见

• 浏览器向导 —— 实际操作的 7 步流程。
• RSHome 设备工具 —— domain="vehicle_aircraft_control" 在 MCP 这一层的返回字段。
• 典型 8 步工作流 —— 跑通一次完整构建。