陆空协同无人机系统

2026 全国大学生电子设计竞赛 D 题。由循线小车、无人机任务主控、K230 视觉与图形化地面站构成的陆空协同系统,获省级一等奖。

队长 / 核心开发者 / 2026


系统由循线小车、无人机任务主控、机载与车载 K230 视觉、透明串口无线链路及图形化地面站四个部分组成。代码按设备职责拆分,通信接口集中维护,便于复现与移植。

小车端以 STM32F407 为主控,通过双编码器与 TB6612 驱动实现速度闭环、循线控制、里程计与赛道事件触发。车载 K230 以 40 Hz 输出黑线横向误差、航向误差、曲率与标记诊断数据。飞机端由 STM32F407 协调飞控、天空端 K230 与小车任务消息,支持跟随、抛投与动态降落流程。地面站经两路透明串口显示遥测、轨迹与事件,并记录 CSV 日志。

任务流程为 A 启动 → B 事件 → C 减速并执行飞机动作 → D 恢复与返航 → A 停车。赛道阶段以小车里程计为主判据,视觉大黑点仅用于诊断与终点确认辅助。

多节点通信统一到自建的 LXS1 协议,提供 C 与 Python 两套实现及单元测试,帧格式、节点地址、消息号与载荷定义见协议文档。仓库同时提供任务状态机的 Markdown 与 YAML 双版本描述。

竞赛团队原创代码与文档以 MIT 许可发布,第三方组件(凌霄飞控、STM32 HAL/CMSIS 等)不在该授权范围内。

使用的技术

14 项
主控与固件
STM32F407FreeRTOSCCMakeSTM32CubeMX
视觉与上位机
K230PythonOpenCV
通信
LXS1 自定义协议透明串口链路UART / I²C
硬件
PCB 设计双编码器测速TB6612 电机驱动

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