一．前言

NxtPX4v2是一款采用STM32H743VIH6主处理器和双BMI088 IMU传感器的高性能开源飞控，设计迷你小巧，安装孔间距为标准的20*20mm，可以在大多数小型穿越机机架上安装，非常适合科研与高校教学使用。

项目Github链接：github.com/HKUST-Aerial-Robotics/NxtPX4

本教程将以该飞控在一台3.5寸圈圈机上的装机为示例，给新手读者展示一个从接线装机到PX4参数配置再到解锁起飞的全流程教程，使其能尽快上手这款飞控的使用。

二．装机

装机配置单

• NxtPX4v2飞控（PX4 1.14.0版本固件）

• 微空四合一6S 50A电调（蓝鸟48K固件）

• 3.5寸机架

• 2004 1750KV 无刷电机

• 3.5寸 DT90 3叶桨

• 6S1P 3000mah VTC6 18650电池组

• 微空TRS 2.4G遥控数传一体接收机

• 微空M10 GPS模组带罗盘（M10G-5883）

1. 安装电机和电调

先使用螺丝将四个电机安装到机架上对应的位置，电机出线均朝向机架中心。然后利用20MM间距的固定孔安装好四合一电调板，注意电调板上的8P座子需要朝向机头。

安装电调可以使用尼龙柱，也可以使用M2长螺丝配合M3转M2的橡胶减震柱。电机和电调板固定完成后，将电机线剪至合适长度，并焊接到电调板，线序随意，稍后还要根据测试来调整。

焊接滤波电容和电源线到电调板上。

2. 安装飞控

使用电调配套的8P连接线连接至NxtPX4v2的8P口。注意，不同四合一电调的接口线序都会有所区别，在使用不同品牌电调的时候需要根据接口定义来调整线序，一定不能接错，否则电池电源直连到IO口上会直接损坏飞控板。

然后同样使用尼龙柱或者M3转M2的避震柱将飞控安装到电调板上，默认方向为电调口朝机头。由于该机架为电机倒装型，所以从照片上看飞控为反方向安装。

实际上飞控可以以任意方向安装，之后再在地面站上修改飞控方向，但仍建议新手以默认方向安装飞控以避免不必要的步骤。

3. 测试电机转向并调整线序

接入电池，并使用USB线连接飞控至电脑，打开QGroundCrontol地面站软件，正常情况下会自动连接飞控。然后打开设置页面，在”Actuators”页面进行电机电调相关参数的设置与测试。

电调通信协议选择DShot300，目前BLS、BL32、蓝鸟等电调固件均可以支持到Dshot300（BLS不支持Dshot600），建议使用该协议。

另外Dshot协议是数字信号，可以完全精确地传输数据，不像传统模拟PWM信号一样需要校准，所以是没有校准这个步骤的。设置完电调协议后，可能需要重启飞控才能生效。

根据装机和电调顺序的不同，还需要根据实际情况来调整电机顺序，让电机输出通道和逻辑电机顺序一一对应上。此处我们设置为3-2-1-4，不同电调这个顺序可能会稍有区别，需要根据实际情况调整。

在”Actuators”页面左下方可以单独控制每一路电机转动，以测试顺序和转向是否正确。

在打开保险开关之前要注意不要安装螺旋桨，避免不必要的危险。打开开关后，可以单独启动1-4路电机，以验证电机顺序和转向，若转向错误，则需要将电机焊接至电调的三根线的其中任意两条调换顺序。

4. 安装接收机和GPS

使用飞控配套的6P双头连接线连接GPS模块至飞控上的GPS接口上(6P口)，再使用配套的4P双头线连接TRS接收机SBUB输出至飞控的RC接口上，因为此处使用的TRS接收机具有遥控数传一体的功能，所以还需要再使用一条4P线连接接收机的数传口至飞控的TELEM1或TELEM2接口。

5. 安装机架外圈和螺旋桨

最后装上机架外圈，并在合适的位置安装固定好接收机与GPS模块（此处使用的是经过专门设计的打印件）。

电池可以放置在机架正面并使用绑带固定，当然机架上方仍可安装其它设备比如机载电脑等等。

螺旋桨分正反转两种，需要根据对应电机的转动方向正确安装（始终保持朝下吹风）。

三． PX4飞控基础配置

注意在配置外部传感器包括接收机时，需要先给飞机接上电池供电，否则会没有5V电源输出给外接的模块。

1. 接收机和通道配置

首先需要在QGC地面站的参数页面找到“RC_INPUT_PROTO”参数，然后将其设置为“SBUS”，同理如果是使用其它类型的接收机比如ELRS，则需要设置为”CRSF”。

重启飞控，在接收机正常上电且已经和遥控器高频头对频的情况下，此时在“Radio“页面应该可以看到遥控器各通道的数据。第一次使用需要校准遥控器，点击”Calibrate”按钮，之后按照地面站页面提示一步步完成校准操作。

切换到“Flight Modes”页面，将Mode Channel（飞行模式切换通道）映射到遥控器上的一个三段开关，这样就可以使用三段开关切换3种不同飞行模式，比如”Stabilized自稳”、“Altitude定高”、”Position定点”三种模式。

之后还可以设置“Arm switch channel”映射到一个两段开关上，作为解锁上锁的操作开关。新手测试建议也要设置好“Emergency Kill switch channel”通道，以便紧急状况下使用该通道来强制上锁飞控，避免意外。

2. GPS与罗盘设置

NxtPx4v2的出厂默认参数已经开启了GPS和罗盘功能，通常只要GPS模块正确接入飞控且正常上电，PX4可以自动识别传感器。

打开Analyze Toolsl->MAVLink Inspector，在“SCALED_IMU”消息里可以看到三轴罗盘的数据刷新。

同时若存在“GPS_RAW_INT”消息说明GPS也已经成功识别到了。

在没有使用出厂默认参数的情况下，可以检查以下参数确保设置无误：

• SYS_HAS_GPS = Enabled

• SYS_HAS_MAG = 1

• EKF2_MAG_TYPE = Automatic

• GPS_1_CONFIG = GPS 1

• GPS_1_PROTOCOL = u-blox

• SER_GPS1_BAUD = Auto

3. 飞控与罗盘方向设置

在QGC的Sensors设置页面中，点击“Orientations”选项，这里可以设置飞控方向及外置罗盘方向参数（板载罗盘无法修改方向）。

此处因为飞控是安装默认方向安装的，因此飞控方向参数无需修改，保持为“ROTATION_NONE”即可。如果装机时飞控不以默认方向安装，则需要修改此参数为实际值。

外置罗盘在安装连接并识别好以后，还需要在这里正确设置方向参数“Mag 0 Orientation”，因为对于不同型号的外置罗盘，以及不同的安装方向，对应的参数均会不一致。此处我们使用的是M10G-5883带罗盘的GPS模组，按照装机时的安装方向，需设置此参数为”ROTATION_PITCH_180”。

4. 陀螺仪与加速度计校准

将飞机静止放置，点击“Gyroscope”选项卡，然后右方点击OK开始启动校准陀螺仪，该项校准比较简单，只是校准陀螺仪零偏，数秒内便会完成。

点击“Accelerometer”选项卡，右侧点击OK开始加速度计六面校准步骤，根据界面提示在每一个方向上静止放置飞机一段时间，直至界面图片方框变绿，当六个图片方框均变绿色的时候校准完成。

5. 罗盘校准

将飞机拿在半空中（避免地面有磁场干扰），“Compass”选项卡中点击OK开始校准罗盘。同样是根据界面提示，在六个方向上不断旋转飞机，直至该方向图片方框变绿，当完成六个方向上的校准后会弹出校准成功的提示。注意校准罗盘的前提是已经安装固定好并且正确设置好了方向参数。

四． 解锁试飞

首次解锁试飞建议使用自稳模式，可随时人为接管控制。

经过上述设置和校准步骤之后，飞机重新上电，此时在自稳模式下应该可以随时解锁起飞，在QGC地面站上左上角可以看到“Ready to Fly”的标识。

找一个稍微空旷的场地，遥控器油门先拉到最低，解锁开关打开，数秒内电机将会进入怠速工作状态，此时推动油门，飞机将会起飞。注意在自稳模式下飞机姿态和油门都完全需要人工手动操控，集中精力飞行！

五．PX4飞控其它设置

1. 数传设置

此处装机我们使用了微空TRS遥数一体接收机，因此只要正确配置端口功能，就可以通过数传无线连接地面站与飞控，无需USB线，校准传感器或者在线调试飞行参数会方便许多。

PX4数传相关配置较为简单，只需配置PX4的串口功能为mavlink及串口波特率和数传一致。

在QGC的参数表中找到MAVLink选项，设置MAV_0_CONFIG为TELEM1（装机时我们连接数传到了飞控的TELEM1端口上），MAV_0_FORWARD为Disabled，MAV_0_MODE为Normal，MAV_0_RATE设置为1200（这个可以参考数传的传输能力来设置，使用TRS接收机时设置为2400或者0都可以，0表示波特率下的最大值）。

注意，设置完上述参数后需要重启飞控，才能在参数表中找到TELEM1的波特率参数。

找到SER_TEL1_BAUD参数，并设置为57600，再次重启飞控。

完成上述设置后，可以使用USB线连接TRS高频头至电脑，若电脑已经正常安装了CP2102驱动，QGC地面站软件将会自动识别并通过数传链路连接飞控，通常2秒内可以完成飞控参数的读取加载。

2. RSSI设置

TRS接收机的12通道数据为RSSI信号强度值，在PX4飞控中设置好相关参数后即可读取该参数，之后在QGC的主界面可实时显示RSSI强度。

在QGC的参数列表中找到RC_RSSI_PWM_CHAN参数，将其设置为Channel12。

设置完成后且遥控器正常链接时，可以在主界面上方查看信号强度值。

3. 电压电流采样设置

在NxtPX4v2飞控上，电压数据来源于飞控板载的电阻分压采集，电流数据通常来源于四合一电调上板载的电流计采样输出。

在QGC的参数设置中点开Power页面，选择Source为Power Module，电池节数根据实际情况设置，此处我们使用的是6S电池因此设置为6。

Voltage divider为电压采样系数设置，右侧Calculate按钮提供了根据实际测量值来计算校准改系数的功能。

Amps per volt为电流采样系数设置，和四合一电调板板载电流计的比例系数有关系，同样的也可以根据实际电流测量值来计算校准该数值。

4. 光流与测距传感器配置

当需要开启Poshold飞行模式并在室内定点悬停飞行时，可以使用一些额外的外部传感器辅助，比如光流和激光测距传感器，这次我们采用了微空MTF-01光流测距一体传感器，PX4飞控设置参考以下视频教程。

六. 总结

以上便是NxtPX4v2飞控的一个完整装机配置流程，希望对读者能有所帮助。介于篇幅和作者能力所限，可能有不少细节无法一一展示或者有所遗漏，可以在评论区发表留言指出。

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