四旋翼飞行器（QuadCopter--Parrot mini drone）—— 基于模型设计（Model Based Design)

最近一段时间，朋友圈被MATLAB禁止哈工大、哈工程等科研院校使用刷屏了，顿时各种声音都有，有的网友说可以转去使用Python等别的开源的编程语言，但是就目前而言，真的能媲美MATHWORKS公司的MATLAB/Simulink的基本没有，很多只是可以顶替MATLAB，但是根本没有simulink的对手，这就让我国的科研人员有些瑟瑟发抖。。。。。。当然，特朗普这波操作虽然很骚，不得不说，只有这样的操作，我们国人才会在科研的基础领域发力，未来也许才能产生可以和MATLAB/Simulink分庭抗礼的的软件，无需求人。

1.软件介绍与使用

好了，闲话不多说，今天给大家介绍一下MATLAB/Simulink新版本中自带的航空子模块包，以及已经针对Parrot的四旋翼迷你无人机开发好的基于模型设计的仿真环境，从下图中可以看到，我采用的是R2017b(每年MATLAB都会出两个版本，分为a和b，很多人都认为b的版本比较稳定)。

在你安装好MATLAB 2017b以及之后的新版本之后，进入MATLAB主界面，在命令行输入asbQuadcopterStart，回车，便可以得到如下图所示的所有，这是MATLAB自带的集成在安装包内的，我们只需要调用出来就可以。

接着你会看到，打开了simulink，并且展示在你面前的是如下这个图，左边的框图就是所谓基于parrot迷你四旋翼无人机模型设计的整个飞行控制仿真模型，包含了Command(飞行命令模块)、FCS（飞行控制系统模块）、Environment（静态环境模块）、Airframe( 非线性的parrot迷你四旋翼无人机的机身框架模块)、Sensors(机载各种传感器模块)、Visualization(可视化模块)以及右方的可视化界面。

接下来，可以手动运行该模型仿真，即点右方可视化界面的上方栏目中有个运行按钮，之后便可以看到simulink开始进行初始化以及代码编译，最后在可视化界面看到parrot无人机做了个起飞并且保持一定高度悬停的动作。

2.如何自用

很多玩四旋翼无人机的朋友基本都是科研院所在读或毕业从事相关无人机开发工作的，必定知道自己一行一行地手写C/C++ 代码，然后编译改错，烧写固件.......是一件多么浪费时间的事情，接下来，随着MBD（基于模型设计）的推广普及，我等人们再也不用去做普通程序员需要做的工作了，我们只需要在MATLAB/simulink里面搭建模型、调试、软件在环仿真、硬件在环仿真、实际飞行测试，节省了很多不必要的时间的浪费。

而且，对于从事导航、制导、控制、视觉等相关算法岗位的朋友来说，也是极其便利的，只需要进入对应的模块进行理论研究、方法实现以及模块替换，然后就可以很快看到自己替换的算法是否OK，效果是否更优等等，何乐而不为呢？

当然，上述的MATLAB提供的parrot这个模型工具包在很多领域都是个雏形，比如FCS中的控制算法采用的就是最原始的PID。那我们可以替换成ADRC等新兴的控制算法，通过软件在环仿真，可视化仿真，硬件在环仿真来进行PK。顿时觉着自己变得更优秀了，有没有？

3.一些推荐

想要真正使用MATLAB自带的这套工具的话，从头到尾了解清楚的话，还是要自己购买一套parrot套装，然后根据MATLAB提供的视频讲解，自己试着去编译代码，烧录固件，实际飞行等，这里给出个有翻译的视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1R4411V7F3?p=7，根据这个视频，大家可以很快上手，大家如果在科研院校的话，就鼓动自己的导师动用下经费帮你搞一套设备回来吧，价钱我也不知道，但是看起来应该不是很贵，但是学生党可能还是微微有点吃力的。

如果大家真的上手了，后续可以通过自己修改算法等模块，调试完美后，也可以去参加下MATLAB官方组织的parrot mini drone竞速之类的比赛。。。。。。