F450-4B 树莓派 PX4 1.13 无人机开发平台技术规格

F450-4B 树莓派 PX4 1.13 无人机开发平台 | 完整技术规格

1. 平台概述

项目	规格
名称	F450-4B 树莓派 PX4 无人机开发平台
轴距	450 mm（电机对角线距离）
尺寸	350 × 350 × 360 mm
飞控系统	Pixhawk 2.4.8 开源飞控，运行 PX4 Autopilot V1.13
机载计算机	Raspberry Pi 4B

2. 飞行平台参数

参数	规格
空机重量	1194 g（含桨叶、树莓派4B、光流模块、TFmini，不含电池）
起飞重量	1672 g（含桨叶、电池、树莓派4B、光流模块、TFmini）
最大载重	1000 g
电池	4S 5400 mAh（14.8 V）
抗风能力	3-4级风
电机	A2212 无刷电机
电调	Flyroun 乐天 20A（支持3S-4S锂电池）
螺旋桨	1038 自锁桨

3. 传感与导航系统

模块	规格
GPS	M8N GPS
摄像头	200万像素高清1080P摄像头
室内悬停	光流模块 + 测距定高雷达
激光测距	TFmini 激光测距模块

4. Pixhawk 2.4.8 + PX4 1.13 飞控系统

主处理器

项目	规格
型号	STM32F427VIT6
主频	168 MHz
内存	256 KB RAM
Flash	2 MB
飞控固件	PX4 Autopilot V1.13

协处理器

型号： STM32F100C8T6（32位，48 Pin）
功能： 用于故障保护及输入信号采集，提高飞控系统稳定性与安全性。

时钟

24 MHz晶振 · 精度：15 ppm · 封装：3325

传感器配置

传感器	功能
Invensense MPU6000	三轴加速度计 + 三轴陀螺仪
STMicroelectronics L3GD20	16位三轴陀螺仪
STMicroelectronics LSM303D	14位加速度计 + 磁力计
MEAS MS5611	高精度气压计

遥控器参数

项目	规格
品牌	FlySky（富斯）
型号	FS-i6
通信协议	AFHDS 2A
工作频率	2.4 GHz
控制通道	10通道
控制距离	约500-1000 m（无遮挡环境）
接收机	FS-iA6B
遥测功能	支持电压与信号回传
显示屏	LCD显示屏
电源	4 × AA电池或2S锂电池
接口	Trainer接口 / 数据接口
控制模式	Mode 1 / Mode 2支持

物理参数与接口

尺寸： 81 mm × 47 mm × 16 mm
重量： 37 g
接口： 5 × UART串口 · 1 × 高功率串口 · 2 × 支持硬件流控串口

地面站与固件：
推荐地面站：QGroundControl（Windows / Linux / macOS / Android）
飞控固件：PX4 Autopilot V1.13（Pixhawk 2.4.8 / FMUv2）
支持任务规划、参数配置、传感器校准、飞行状态监控和日志下载

5. 机载计算平台

项目	规格
系统平台	Raspberry Pi 4 Model B
SoC	Broadcom BCM2711
CPU	64位四核处理器，1.5 GHz
GPU	VideoCore VI，500 MHz
内存	4 GB
蓝牙	Bluetooth 5.0
操作系统	Ubuntu 24.04
飞控通信	USB / UART MAVLink
开发环境	ROS2 + MAVROS2 + Python / C++

6. 系统架构

本平台采用飞控与机载计算分离（Decoupled Architecture）的系统设计：

飞控系统： Pixhawk 2.4.8 + PX4 Autopilot V1.13
机载计算： Raspberry Pi 4B，4 GB内存
操作系统： Ubuntu 24.04
通信方式： USB / UART MAVLink遥测通信
动力电池： 4S 5400 mAh
机器人软件： ROS2 + MAVROS2

系统特点： 飞控与机载计算解耦，提高系统稳定性与安全性，同时为算法开发、二次开发和功能扩展提供更高灵活性。

7. 典型应用与功能

功能类别	具体可实现内容
自主飞行	PX4任务模式、航点飞行、一键起飞/降落、返航、悬停及QGroundControl任务规划
Offboard控制	树莓派通过ROS2 / MAVROS2向PX4发送位置、速度或姿态控制指令
视觉识别	OpenCV + 树莓派摄像头实现颜色、ArUco码及轻量级目标追踪
物流 / 巡检	航点巡检、管道或设施巡检、轻量级货物投送（<500 g）
农业监测	可见光或多光谱作物健康分析（需外接传感器）
室内定位	光流 + TFmini实现无GPS环境下的定高与辅助悬停
实时图传	RTMP / WebRTC视频流推送到地面站或手机
边缘计算	无人机端实时处理图像和传感器数据，不依赖地面站
ROS2开发	通过MAVROS2接入PX4状态、IMU、GPS、姿态、里程计和任务数据
AI推理	运行TensorFlow Lite、OpenCV DNN或YOLO-tiny等轻量级模型
数据记录	PX4飞行日志、ROS2数据及传感器数据存储到SD卡或云端
安全功能	支持PX4失控保护、电池保护、地理围栏、返航和降落逻辑

8. 可选升级：NVIDIA Jetson版本

8.1 机载计算平台（Jetson替换树莓派）

项目	规格（以Jetson Orin Nano / Xavier NX为例）
平台	NVIDIA Jetson Orin Nano / Xavier NX
CPU	6核Arm Cortex-A78AE / 6核Carmel
GPU	1024核NVIDIA Ampere / 384核Volta
AI算力	40 TOPS / 21 TOPS
内存	4 GB / 8 GB LPDDR4x
存储	64 GB eMMC或NVMe（可扩展）
操作系统	Ubuntu 20.04 / 22.04 + JetPack SDK
通信接口	UART / USB / I2C / SPI（与Pixhawk连接）
功耗	7-15 W

警告注意：Jetson模块重量和功耗更高，可能需要更大容量电池或减少其他负载。

8.2 Jetson可实现的高阶功能（树莓派难以实现）

功能类别	具体可实现内容
深度学习	实时YOLOv8 / Detectron2 / 语义分割
多路视觉	2-4路摄像头同步处理（立体视觉 / 全景感知）
实时SLAM	VINS-Fusion / ORB-SLAM3（无GPS环境导航）
目标跟踪	DeepSORT / 目标重识别（ReID）
集群控制	多机协同 + 机间通信（需额外通信链路）
3D建图	实时三维重建（RTAB-Map / NeRF on drone）
边缘AI推理	运行ResNet-50 / EfficientNet等更大模型
环境感知	烟雾、火灾、人员检测等应急响应功能
端到端控制	强化学习 / 模仿学习飞行策略研究
PX4高级开发	ROS2 Offboard控制、视觉里程计接入、外部定位融合及自定义任务逻辑

* 以上配置以实际交付版本为准 *

平台：F450-4B · Pixhawk 2.4.8 · PX4 1.13 · 树莓派 4B · ROS2
(c) 卓博泰科技 · F450-4B 无人机开发平台技术规格

F450-4B 树莓派 PX4 1.13 无人机开发平台

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