無人機系統設計：工業級實踐指南（簡體書）

本書全面介紹工業級無人機系統設計，內容涵蓋無人機系統設計的過程和方法，以及機械和軟硬件等關鍵技術。全書共7章：第1章介紹無人機的基本概念和組成部分；第2章介紹無人機系統設計流程，包括系統設計、機械設計和軟硬件設計；第3章介紹如何選擇無人機的主要配件；第4章介紹無人機的硬件開發，包括PCB庫開發以及電路圖和佈局設計；第5章介紹系統組裝、定型和驗證；第6章介紹無人機的軟件開發；第7章介紹無人機產品認證，包括管理認證、環境認證、服務和支持、產品生態、設備成本和無人機規則。

三位英特爾專家的經驗分享，手把手教你完成無人機實際的端到端系統設計

致謝
作者簡介
第1章　導論 1
1.1　什麼是無人機 2
1.1.1　軍事 2
1.1.2　工業 2
1.1.3　商業 2
1.2　無人機系統的組成部分 3
1.2.1　硬件 3
1.2.2　軟件 7
1.2.3　機械 8
1.2.4　地面控制器和配件 8
1.3　小結 10
第2章　無人機系統設計流程 11
2.1　系統設計 11
2.1.1　需求規格確定 12
2.1.2　架構 12
2.1.3　實現 15
2.1.4　我們的“農作物監測”無人機規格 15
2.2　機械設計 16
2.2.1　定義 17
2.2.2　用途 18
2.2.3　需求 19
2.2.4　依賴性 21
2.3　硬件設計 21
2.3.1　硬件需求 21
2.3.2　電氣配件選擇 23
2.3.3　PCBA設計 24
2.3.4　線路板規劃 28
2.3.5　電力架構 29
2.4　軟件架構 39
2.5　物流和運營管理 40
2.6　小結 41
第3章　主要配件和選擇考慮因素 43
3.1　片上系統 43
3.1.1　類別 44
3.1.2　關鍵考慮因素 45
3.1.3　解決方案 45
3.2　內存 45
3.2.1　類別 46
3.2.2　關鍵考慮因素 47
3.2.3　解決方案 48
3.3　存儲 50
3.3.1　類別 50
3.3.2　關鍵考慮因素 56
3.3.3　解決方案 57
3.4　通信模塊 58
3.4.1　類別 58
3.4.2　關鍵考慮因素 60
3.4.3　解決方案 61
3.5　攝像頭 62
3.5.1　類別 62
3.5.2　關鍵考慮因素 63
3.5.3　解決方案 63
3.6　顯示器 64
3.6.1　類別 65
3.6.2　關鍵考慮因素 65
3.7　飛行控制器 66
3.7.1　類別 66
3.7.2　關鍵考慮因素 66
3.7.3　解決方案 66
3.8　電池 67
3.8.1　類別 67
3.8.2　關鍵考慮因素 68
3.8.3　解決方案 69
3.9　散熱 69
3.9.1　類別 69
3.9.2　關鍵考慮因素 70
3.9.3　解決方案 71
3.10　互連線 71
3.10.1　類別 71
3.10.2　關鍵考慮因素 73
3.10.3　解決方案 74
3.11　機械 74
3.11.1　類別 74
3.11.2　關鍵考慮因素 75
3.11.3　解決方案 75
3.12　小結 76
第4章　無人機硬件開發 77
4.1　PCB庫的開發 77
4.2　電路圖設計 81
4.2.1　電路圖採集 81
4.2.2　設計規則檢查 82
4.2.3　生成網表 83
4.3　物料清單 83
4.3.1　符號屬性 85
4.3.2　生成BOM 85
4.3.3　材料準備 86
4.4　佈局設計 86
4.4.1　電路板輪廓 87
4.4.2　層堆疊 87
4.4.3　電氣約束 88
4.4.4　機械約束 91
4.4.5　網表 93
4.5　小結 96
第5章　系統組裝、定型和驗證 97
5.1　PCB製造工藝 97
5.2　PCB組裝過程 99
5.2.1　表面貼裝組裝工藝 100
5.2.2　通孔組裝工藝 102
5.2.3　最終檢驗和功能測試 103
5.2.4　後期工藝 104
5.3　電路板上電 104
5.3.1　基本檢查 105
5.3.2　短路檢查 105
5.3.3　電源檢查 106
5.3.4　測序和複位檢查 106
5.4　電路板級測試 107
5.4.1　BIOS閃存編程 107
5.4.2　操作系統和應用程序安裝 108
5.4.3　功能檢查 108
5.5　設計確認測試 109
5.5.1　電源確認 109
5.5.2　電氣確認 112
5.6　無人機組裝 113
5.6.1　無人機系統確認測試 114
5.6.2　系統試生產 114
5.7　小結 115
第6章　軟件開發 117
6.1　軟件開發和部署 117
6.1.1　軟件開發生命週期 117
6.1.2　軟件開發模型 118
6.2　軟件棧 121
6.2.1　硬件 122
6.2.2　系統固件和設備 122
6.2.3　操作系統 123
6.2.4　RTLinux的設計 124
6.2.5　SDK和庫 126
6.2.6　應用程序 126
6.3　無人機設計關鍵考慮事項 127
6.3.1　低功耗 127
6.3.2　實時系統 137
6.4　系統軟件集成和啟動 140
6.4.1　系統啟動 140
6.4.2　驗證、確認和維護 143
6.5　小結 146
第7章　無人機產品認證 147
7.1　管理認證 147
7.1.1　安全 148
7.1.2　發射 150
7.1.3　免疫 150
7.2　環境認證 152
7.2.1　溫度 152
7.2.2　濕度 152
7.2.3　海拔高度 153
7.2.4　跌落、衝擊、振動 153
7.2.5　可靠性 153
7.3　服務和支持 154
7.3.1　試運行 154
7.3.2　設備軟件升級 154
7.3.3　技術服務 154
7.4　產品生態 155
7.4.1　違禁物質 155
7.4.2　RoHS 155
7.4.3　歐盟REACH 156
7.4.4　加利福尼亞州65號提案 156
7.4.5　WEEE 157
7.4.6　ISO 157
7.5　產品認證中心 157
7.6　設備成本 157
7.6.1　生產成本 158
7.6.2　配件成本 158
7.7　無人機規則 158
7.7.1　規則 158
7.7.2　無人機登記 158
7.8　小結 159
附錄1　電路圖基礎 161