前言

        25年电赛也就是大二的暑假，为了这个电赛UP和两位队友筹备了差不多一整年，从24年寒假开始，我的软件（主攻无人机飞控）队友就已经在自己搓小无人机玩了，后面了解到UP在主攻硬件方向，并且还会STM32（我一个是巨优秀的电赛队友/doge哈哈哈哈哈哈），在他的介绍下UP也表示对无人机很感兴趣，于是一拍即合组队，后面和他同寝室的一个同学在他的不断宣传下也加入了我们的队伍（主攻视觉），于是就组成了我们这个电赛小队（取名叫“耐摔的ikun”）

由于当时可能只是想做着玩，自己垫资了一些，大致做了个七七八八勉强能飞起来，后面了解到25年电赛好像是一个不错的实践平台，最后在24年底敲定专攻电赛无人机题目

后来有次实验室巡查碰巧遇到主管电赛的老师，说愿意给我们一些经费支持，但是最后只能报销一些电子元件，后面咱们实在没办法，为了打这个比赛人均垫资了差不多3000，采购了一台3D打印机、一台JETSON NANO、以及一块双目鱼眼相机T265，最后比赛结束把飞机拆掉，出二手回血了

所以文章里面可能没办法把无人机每个零件都拆开展示，只有一些比赛过程的照片和视频，还请大家谅解

实物展示

这是比赛前几天赛题还么出来时拍的照片，考虑到23年电赛无人机出了一个地空协同的题目，为了防止25年还出地空协同的题目，就准备了一个树莓派ros小车，这块板子也是UP画的，底层用的是STM32F4，集成了智能车的DRV8701驱动、4路舵机控制电路、树莓派供电电路，以及0.96寸OLED屏幕，后来25年没出低空协同就把这块板子拆下来做无人机的地面站了

系统架构

这张照片是电赛技术报告里绘制的系统框图：

本设计采用基于Cortex-M7内核的STM32H743VGT6作为飞行主控制器，通过I2C总线与SPI分别读取九轴IMU数据，引出多路串口采集信息，采集多路传感器数据，根据运动状态与飞行时间进行数据融合，获得拥有极小稳态误差与良好动态响应的飞行器姿态数据；Jetson Nano B01为辅助控制器，获取T265双目相机数据与激光雷达数据，解算获得当前空间坐标；使用K230立创庐山派运行YOLO V11，实测识别精度较高，帧率表现优秀。

飞控展示

其实从大学三年做过的所有大项目来看，这个飞控的设计反而是最轻松的，看似原理图复杂，实则拆开所有外设只有陀螺仪、磁力计、屏幕和几个PWM信号和串口，反而是机械结构的设计花了很多时间，为了安置这块飞控，改了固定板3次。安置机载电脑免受震动干扰、考虑电调散热、解决相机镜头震动这些问题反而是最头大的，由于整个学院从来没有学长打过电赛无人机赛道，我们没有可供参考的结构，整个机械结构完全推倒重来了3次，最后一次整体重心表现很不错，削去了一些不必要的结构，减轻了整体重量足以支撑无人机飞行8分钟。

视频演示

制作这个无人机也是历经万千磨难，省赛到电子科大测评的时候不知道为什么把赛道布置在走廊，T265视觉定位被太阳光直射导致无人机坠机了，没有跑完全程，这一年两次比赛都被这可恶的太阳光干扰，搞硬件的我当时真的力竭了，软件和视觉队友说当时还是应该再咬咬牙买个三维激光雷达做定位，无人机就不会被太阳光拿捏了，这次电赛估计就拿国奖了

但是好在结果还勉强可以接受，遗憾省三……

1.验证版STM32F407飞控

这是当时10月正式确定要打电赛，用这块天空星先验证了一下选型的陀螺仪加速度计和磁力计功能是否正常

2.初版结构搭建与验证

这是第一版我用solidworks画出来打样的机械零件，按照装配体文件装配，当时正在测试电调，此时测试版飞控验证没问题后，马不停蹄地赶制出第一版F407飞控，经过测试后所有功能都能用，当时也是给UP高兴坏了哈哈

3.起飞前飞控串级PID调试

由于UP主要负责硬件，虽然会使用PID控制，但是飞控的PID控制软件队友说嵌套了至少三个环，写的飞控代码只有他自己能看懂，起飞前要先把三个环的响应调好。好吧哈哈，UP就给他做了个测试架，坐在旁边记录下了这段视频

4.第三次迭代版STM32H743飞控

这时候UP的学校已经放寒假了，软件队友把无人机的飞控拆下来带回家调试去了，后来联系UP说F4的主频不太够，四元数解算耗费的算力太大，太多中断嵌套把也把程序卡死了。那没办法了，为了整个项目的进度，UP旅游完特地在成都停了一周，回到实验室把新版的H7飞控设计好后给软件队友寄回家去了，最后赶在过年前几天才到家。

不得不说这是我最满意的一块板子哈哈哈

5.无人机首飞

过完年开学已经是2月中旬了，经过我的软件队友和视觉队友在一整个寒假的不断发力，无人机在开学后两周的三月飞起来了，但是这时候无人机的偏航角PID没调好，偏航角曲线直接发散了，经过队友的小修改就摇摇摆摆的飞起来了

这段视频具备里程碑的意义

6.平稳飞行

经过两个队友的联调，在飞控中融入双目摄像头和二位激光雷达的数据后，无人机在5月拥有了十分完美的飞行姿态，这时已经向老师申请了一个空的实验室铺设海绵垫，作为无人机的临时场地

7.完成赛题

在六月和八月我们分别完成了23年电赛和25年电赛的题目，UP因为会STM32，就把地面站的程序顺手写了，剩下的时间精心优化了电赛技术报告（说实话坠机后真感觉这次电赛已经和电赛无缘了，但是可能UP技术报告写的真不错/doge，即使无人机因为坠机导致识别分基本上没有，还是跻身四川省前40%）三个人还是很顺利地完成了整个赛题

总结

虽然比赛没能如愿拿到国奖名次，但是在一整个备赛的过程中学到了很多新的知识和经验，这期间为解决问题钻遍了各个FPV和开源平台，学到了很多无人机设计细节；为了提高整体项目效率，逐渐改变自己的问题表达方式，在比赛中和队友沟通从一开始的争执不断到后来的统一目标高效协作。

这些宝贵的经验和实践成果，是在任何课本、任何网课上都无法学会的，谨以此文记录我这热烈的大二竞赛生活！