飞行平台

1. 成品路线

物品名称	参考价	说明
DJI Matrix 100	￥19999	大疆提供的开发者平台，稳定性极强，并且不差钱的话可以非常方便集成 dji 提供的相应套件 (比如 guidance). 优点: 稳定性强，非常好的机械结构设计，减震等做的非常好；安全性强；提供有较完善的 sdk 文档；平台扩展性强. 缺点: 闭源系统，无法自己随心所欲的加外设，并且有时候出问题了束手无策，并且比较受限制；只能买整个整个 m100 标准套件 (2w 块钱比较贵), 如果要进行二次改装 (如换 pixhawk 飞控) 的话它套件里的很多东西其实是没有用的，比如它的 GPS (4000 块), 它的相机 (5999) 等，但是由于散件它有一些部件不单卖 (比如脚架连接件，最主要的是那个中心板底板), 挺麻烦的.
Parrot Bebop 2	国内￥2499 左右	在室内某些采集图像数据的简单任务和验证小策略的简单任务中。直接用一架大飞机有点 emmm, bebop 是一个小型，室内可稳定飞行，可二次开发的平台，采集一些简单数据比较方便。且价格还比较合适，有完整的 sdk. 固件还可以刷 px4 (好像有坑), 支持 ROS, sdk 文档较完善

2. 自组飞机路线

物品名称	参考价	说明
碳纤板若干，尺寸不一，淘宝加工	待定，一次飞机加工大概 300 元左右	链接中为我们加工碳纤板的时候经常选择的淘宝店，价格视具体情况而定 (主要与板子面积有关)
碳纤管若干，尺寸不一，淘宝加工	待定，一次飞机加工大概 200 元左右	同上
各种机械连接件	未知。一般金属的话还挺贵的，一个小连接件就七八十块钱，3D 打印的稍便宜但可能强度不够	3D 打印推荐光固化打印
Pixhawk 4 飞控	￥1299	￥1299 为塑料外壳，带 GPS, 带电源模块的价格。可根据需求进行变更。比如如果对 m100 进行改装的话，电源模块就不是必需得了，购买同一家店的 PM02 电源模块即可.
无刷电机	常用视不同品牌从几十块到上千卡的都有	一般轴距 450 + 的飞机 3 系电机就 OK. 推荐品牌不差钱的话 T-motor 的，便宜的话国产有飓风的，用着也还不错。性能评估可见 北航全权教授课题组网站. 下面的电调，桨，电池这些的都可在该网站进行整体评估.
电调	常用视不同品牌从几十块到几百块.	电流一定要够用！40A 左右 (一般达不到的), 大小视具体情况而定。推荐品牌好盈. T-motor 好像也有出电调。参数可在上述北航网站评估.
桨	视不同材质价格从五毛钱到 50 块甚至更贵不等.	450 机架的话 1045 或者 1147 左右的桨左右，视具体机架设计而定。参数可在上述北航网站评估。最便宜的桨比如不知名的塑料桨或者仿 APC 桨等，几块钱就能买一大把，受阻易断且一般较硬. ATG 稍微好一些。好些的材质有 APC 桨，软桨。不推荐碳纤桨，一般加工工艺较差的话对飞机的振动噪声影响较大.
锂电池	视不同品牌和电池规格价格不等。劣质和优质电池价格可以差好多.	推荐 格式电池, 价格贵一些但是质量好一些。一般多用 3S (12V) 和 6S (24V) 的电池。视是电机要求而定。不差钱可考虑 DJI 智能电池，非常的安全。一个 电池盒 700 块 一节 电池 1500(TB47D 和 TB48D 价格还差一些，容量不同)

机载设备

机载处理器

根据实际需求选择一两款即可.

设备名称	参考价	说明
NVIDIA Jetson TX2	￥2899	教育优惠价格 2899, 开发者套件。飞机上肯定装不了那么大一个板子，要考虑买一个小一点的载板 (有很多家的，国外的 一款 2800, 国产的话瑞泰科技 RTSO-9003U 1500 块钱的比较好用，沥拓科技 家的有点 bug). 市场价套件 5600, 核心板 4000. tx2 主要是用其 gpu (cuda). 某些产品里集成了 tx2 的核心，比如 dji 妙算 2gpu 版，米文动力的米文大脑，小觅的小觅魔方等，这些感觉其实没有太大必要.
Intel NUC	视不同处理器 i3-i7 价格不同，￥2000 多到￥4000	根据不同需求选择不同的处理器，功耗可能不一样，i3 和 i5 款有一款体积小一些的。用的时候把壳子拆了会减重和减体积不少。比较坑的是不带 gpu, 很多东西跑不了… 比如 ZED 就用不了，dl 相关的东西也就算了。好处是 cpu 很强 (比 tx2 等 arm 核强多了), 在某些应用比如激光 slam 等就比较擅长。在飞机上使用时要考虑功耗和安装体积. 淘宝 Intel 旗舰店 即可买.
NVIDIA Jetson AGX Xavier	原价￥2w2 左右，教育优惠或者开发者优惠五折	NVIDIA tx2 的升级版，计算力极强 (很多无人驾驶平台都直接用的它，官方宣传 20 倍 tx2 性能，实际使用中感觉虽然没有 20 倍但有个三四倍还是有的). 放在四旋翼平台上还是主要考虑体积重量原因。功耗可调节档位，10w (好像是)-30w 不等，可以接受。主要最坑的是它 NVIDIA 官方系统是 ubuntu18.04, ROS 在上面有很多包还有 bug, 到时候可能会出问题。据说米文动力做了 Xavier ubuntu16.04 的适配，价格估计不菲.
树莓派 3b+	价格 200 块钱左右，基础套装即可 160 块钱，最好加个散热	树莓派的计算力感觉基本等于 0… 适用于几乎没有计算量的平台… 纯采数据 + 简单控制飞机的任务.
NVIDIA Jetson Nano	市场价￥799 左右	今年 NVIDIA 新出的，感觉差不多是一块带 gpu 的树莓派. 128cuda 核心 4G 内存这个价位很良心了。官网可直接购买，淘宝搜索即有大量可购买的链接.

外围设备

相机

设备名称	参考价	说明
ZED (mini) Stereo Camera	￥3000/4000	ZED 双目相机在室外的采集效果还是最好的。探测距离据称 20m. 主要是可以较高帧率采集高分辨率图像，同步做的比较好。并且提供的 sdk 很好，ROS 下的驱动也很完善，对当前主流计算平台 tx2 Xavier 等都有专门支持. ZED 原版无 imu, 体积较大，ZEDmini 除了体积小之外还自带 imu, 如果做 vio 的话可能会方便很多的。我在这两家淘宝店都买过 1 2, 都没啥大问题
Intel Realsense 系列	￥1200-1700	Intel Realsense 立体相机系列基于红外，自带计算资源，主要有三款 d415, d435 和 d435i, 价格依次为 1200, 1450 和 1700 人民币左右。价格差距看起来不大，但实际感觉 415 和 435 差距好像还蛮大的 (从外观上)… 主要是 435 是全局快门更适合高速场景而 415 为滚动快门. 435i 比 435 多了个 imu. (现在 Stereo camera/RGB-D camera 加 imu 是潮流？) 但实测 Realsense 的深度在距离较近的时候效果很不好. 415 大概 40cm 内就挂了…
Microsoft Kinect 系列	Kinect v2 1200 左右，新出的 Azure Kinect DK 3899 人民币	Kinect v1 就不说了，已经被淘汰了. Kinect v2 效果的确不错，但是体积太大了，放四旋翼平台上几乎不可能… 但是今年微软新出的 Azure Kinect DK 看起来非常不错，但是好像今年 6 月底才出货… 当然也就没与实际使用的体验了。觉得可以一试.
小觅相机系列	￥800-2500	emmm 这个我没实际使用过，没有自己的经验，了解暂不多。据说还不错，但是也有人说小觅还不甚成熟。资料网上也比较多，这里不再赘述.

激光雷达

设备名称	参考价	说明
思岚 Rplidar A2/A3/S1	依次对应￥2000/4000/4000 左右	国产单线 360° 激光雷达，性价比非常高. A2 和 A3 是基于三角测量的，最新出的 S1 是基于 tof 的。具体性能体现差异见前面链接里的产品介绍。性价比高，室内 2d 激光 slam 基本够用。如果不差钱的话可以考虑北阳的 这一款 单线的，好像在某些参数更好吧，实际体验中也没体会到。北阳和思岚同等价位的单线估计没有思岚好 (具体我也没用过，根据进口货定理推断猜测的)
Velodyne 16	淘宝价 3w5 到 7w 不等… 这么贵的东西我也没买过也不知道具体是个什么情况	室外还是可以拿来建稀疏图，跑 3d 激光 slam 的. vlp16 的应用特别广，好处我就不细说了。只是放到旋翼平台上，如果旋翼比较小的话会比较吃力… 体积重量太大了。大型旋翼然后把它挂云台上感觉很不错

激光测距模块

主要用于飞行器定高.

设备名称	价格	说明
TFmini/TFminiplus 激光测距模块	￥199/299	挺好用的一款激光模块，两款测距范围分别为 0.3-12m 和 0.1-12m. 该模块在较近近距离时的效果比较稳定 (和下面一款相比). 并且可以非常便利的集成到 px4 上。只是最远距离短了一些，室内使用一下还是挺好的。并且我还写了它在 ROS 下的驱动, 到时候有需要也可方便用.
Lidar Lite v3	￥1050	进口货。实际用的时候发现近距离比如 1m 左右范围内并不太行 emmm, 噪声很多，不过也可能是自己配置方面可能有些参数要改吧… 毕竟这么贵的东西不应该差的。不过也可能是贵到了测距范围远这一点上.(0.05-40m). px4 集成也很方便.

室内定位设备 (基于光流)

用于使得飞行器可以在室内获得一个较为稳定的 position 状态.

设备名称	参考价	说明
PX4FLOW 光流模块	￥570 左右	px4 最官方支持的一款光流模块。注意买的时候不要买错了，淘宝上 看准样子 再买，淘宝上很多光流是支持 apm 固件的，到时候会发现插 px4 上用不了。该模块效果一般，飞机在室内默认不可以大幅度移动，很明显能感受到机动性变差。虽然有关参数默认也是可以调的，但是 px4 官方既然没有建议那就说明限幅改大后可能会不好，会有安全隐患.
DJI Guidance	￥5499 (教育优惠)+ 连接件 (自己打印支架的话可以不需要)￥459	dji guidance 在环境中的鲁棒性要比一般的光流模块要强很多 (毕竟是 dji 并且价格也在那里摆着的). 支持在非 m100 平台上的其他平台使用。提供有 ROS 包但是我觉得写的挺烂的… 需要重新写一个。可以通过 usb 输出获取 10 路灰度图，imu 数据以及估计出的速度信息.

其他

根据实际需求，其他小模块稳压模块等就不赘述了，淘宝一搜一大堆，看准稳压范围，最大电流最大功率限制等选择合适的即可。上位机供电的电源一定要做稳 (不然烧掉上位机那金钱损失太大了…)

串口通信方面可能需要 usb 转 ttl 模块，看准 usb 转 ttl 模块最大支持的波特率. pixhawk 飞控与上位机通信的波特率要选 921600, 所以对应的 usb 转 ttl 波特率不应低于 1M. 这一点很坑的.

搭配建议

根据需求场景不同，可以选择不同的组合:

• 室内定位的研究 (基于双目)

  • dji m100 成品机架 + NVIDIA Jetson TX2 + ZED (mini) Stereo Camera + dji guidance
  • dji m100 改装搭载 pixhawk 4 代飞控板 + NVIDIA Jetson TX2 + ZED (mini) Stereo Camera + tfmini (plus) + dji guidance/px4flow
  • 若觉得 m100 平台体积过大，可以考虑自己设计机架 + pixhawk 4 代飞控板 + NVIDIA Jetson TX2 + ZED (mini) Stereo Camera + tfmini (plus) + dji guidance/px4flow

• 室内定位的研究 (基于结构光 RGB-D)

  • dji m100 成品机架 + Intel NUC/NVIDIA Jetson TX2 + Intel Realsense 系列 / Azure Kinect DK + dji guidance
  • dji m100 改装搭载 pixhawk 4 代飞控板 + Intel NUC/NVIDIA Jetson TX2 + Intel Realsense 系列 / Azure Kinect DK + tfmini (plus) + dji guidance/px4flow
  • 若觉得 m100 平台体积过大，可以考虑自己设计机架 + pixhawk 4 代飞控板 + Intel NUC/NVIDIA Jetson TX2 + Intel Realsense 系列 / Azure Kinect DK + tfmini (plus) + dji guidance/px4flow

  选择 nuc 还是 tx2 根据体积 / 功耗 / 是否需要 gpu. 因为这些相机无需 gpu, 所以 tx2 不必须了.

! 根据是否 vio 可以选择是否带 imu 的 Stereo camera, 虽说飞控 imu 信息也可以拿来用，但是同步等方面可能会出一堆问题，不如直接相机带 imu 省事

! 上述室内根据是否需要单线激光雷达可选择添加 rplidar a2/a3/s1, 不差钱的话可考虑北阳的那款 3w5 的.

! 有资金的话可考虑把上面的 tx2 根据实际情况 (飞机的体积和载重，计算力需求等) 替换成 NVIDIA Jetson Xavier.

• 室外相关研究
  • dji m100 成品机架 + NVIDIA Jetson TX2 + ZED Stereo Camera + (dji guidance) + (vlp16 装着有些吃力，所以不建议装)
  • dji m100 改装搭载 pixhawk 4 代飞控板 + NVIDIA Jetson TX2 + ZED Stereo Camera + (dji guidance) + (vlp16 装着有些吃力，所以不建议装) + Lidar lite v3
  • 若觉得 m100 平台体积过小 (主要在载荷小), 可以考虑自己设计机架 + pixhawk 4 代飞控板 + NVIDIA Jetson TX2/+Intel nuc (双处理器) + ZED Stereo Camera + (dji guidance) + Lidar lite v3 + vlp16

! 默认集成 GPS, 没像室内那种的状态估计需求的话可以不要 guidance, 但 guidance 有时候可以拿来做避障啥的，但是它超声波也不太行，不如加几个方向的 tfmini.

! 如果有 cpu 计算力需求的话，可以考虑双处理器 tx2+nuc

! 有资金的话可考虑把上面的 tx2 根据实际情况 (飞机的体积和载重，计算力需求等) 替换成 NVIDIA Jetson Xavier.

• 便携性采小型数据
  • Parrot Bebop 2