本篇要解决什么问题

上一篇已经完成了 QGroundControl 首次连接、原始参数备份、姿态仪观察，以及通过 MAVLink Console 确认板卡和 microSD 状态。

接下来不能急着连接电机。真正让一台四旋翼稳定起飞之前，必须先回答几个基础问题：

• 飞控怎么知道自己向哪边倾斜？
• Pixhawk 外壳上的箭头代表什么？
• 横滚、俯仰和偏航分别绕哪根轴旋转？
• 陀螺仪、加速度计、磁力计和气压计各自测量什么？
• 为什么传感器都显示正常，现在仍然不应该重新校准？

本篇继续保持安全边界：只连接 USB，只观察界面和已经导出的参数，不接动力电池、不接电机、不刷固件，也不重新校准传感器。

当前飞控的实测状态

从上一阶段导出的 1,100 项原始参数中，可以读到当前传感器与方向配置：

编号不为 0，说明 PX4 已识别相应设备并保存了校准关联。这里暂时把设备 ID 当作“传感器身份证”，不根据数字强行猜测芯片型号。

Pixhawk 6C 使用两组加速度计和两组陀螺仪。冗余传感器可以让系统进行一致性检查，并在某一路数据异常时提供更多判断依据。不过“双传感器”不等于任何情况下都不会失效，安装振动、供电、温度和软件配置仍然会影响最终结果。

先分清姿态与位置

姿态描述的是飞行器“朝向哪里、倾斜多少”，主要包括：

位置则描述飞行器位于空间中的哪个点。只靠 IMU 可以在短时间内估计姿态变化，但不能长期可靠地得到绝对位置。实际飞行中还需要 GNSS、气压计、磁力计，或者视觉、光流等信息共同约束状态估计。

两套必须认识的坐标系

机体坐标系：FRD

PX4 常用的机体坐标系是 FRD：

X：Front，指向机头
Y：Right，指向机体右侧
Z：Down，指向机体下方

三根轴遵循右手定则。Pixhawk 6C 顶面的箭头定义了飞控认为的机头方向，也就是机体 X 轴正方向。

局部世界坐标系：NED

PX4 常用的局部世界坐标系是 NED：

X：North，指向北
Y：East，指向东
Z：Down，指向地面

NED 的 Z 轴向下是航空航天领域的常见约定。以后观察高度、速度、加速度和控制器符号时，需要先确认数据属于机体坐标系还是世界坐标系，不能只凭正负号猜方向。

PX4 坐标与记号说明：https://docs.px4.io/main/en/contribute/notation

四类传感器分别在做什么

陀螺仪：测量角速度

陀螺仪告诉 PX4 飞行器绕三根轴转得多快。它响应快，是姿态控制回路中的关键数据源。

但角速度需要随时间积分才能得到角度。很小的偏置经过持续积分也会形成漂移，所以陀螺仪不能独自长期维持绝对姿态参考。校准陀螺仪时必须让机体保持静止；如果校准过程中移动飞控，QGroundControl 会重新开始该过程。

加速度计：测量比力

加速度计并不是一个直接输出“姿态角”的传感器。它测量比力；飞行器静止时，输出中会体现重力方向，因此可以帮助估计水平面。

当飞行器快速加速、急转或受到强烈振动时，加速度计同时感受到运动和振动，不能把所有输出都简单解释成重力。姿态估计器需要结合陀螺仪等信息进行融合。

磁力计：提供航向参考

磁力计通过地磁场为偏航方向提供长期参考，但很容易受到电机、粗电流线、电源模块、磁性螺丝和金属结构干扰。

外置磁力计通常集成在 GPS 模块中，应尽量远离大电流电子设备，方向标记朝向机头。整机未装好之前进行磁力计校准，不能代表最终电磁环境。

气压计：从气压变化估计高度

气压计测量静压，PX4 根据气压变化估计相对高度。它会受到气流、桨下洗流、机舱密封、天气变化和温度的影响，因此安装时既要避免直接吹风，也不能把传感器完全密封在无法感知外界气压的位置。

QGroundControl 的传感器页面

当前实际页面如下：

左侧按钮的作用是：

页面提示“要开始某个校准步骤，请点击左侧的一个按钮”。这表示当前没有校准任务正在进行，因此“取消”按钮为灰色。

No rotation 到底是什么意思

只读打开 Orientations 后，QGroundControl 显示：

界面值为：

Autopilot Orientation: No rotation

它与参数 SENS_BOARD_ROT=0 一致，对应 ROTATION_NONE。含义不是“飞控不能旋转”，而是：飞控硬件的默认坐标方向与机体坐标方向之间不需要额外旋转补偿。

采用默认方向时：

• Pixhawk 顶面朝上。
• 外壳箭头指向机头。
• 飞控尽量靠近整机重心安装。
• 使用厂家建议的减振泡棉或安装方式。

如果受空间限制，飞控不得不侧装、倒装或旋转安装，才需要根据真实安装方式选择对应旋转。不能为了让姿态仪“看起来顺眼”而随意试选方向。

Pixhawk 6C 安装说明：https://docs.px4.io/main/en/assembly/quick_start_pixhawk6c

为什么现在不重新校准

当前概况页中磁力计、陀螺仪和加速度计均显示就绪，姿态仪也已经通过动态观察。此时裸板重新校准不会让系统更“新”，反而会把临时桌面环境当作最终安装环境。

更合理的时机是：

1. 确认最终机架和机头方向。
2. 将 Pixhawk 按最终方向固定在机架上。
3. 安装电源模块、GPS/外置磁力计和接收机。
4. 整理大电流线并确认磁力计远离干扰源。
5. 拆下全部螺旋桨。
6. 再按照 QGroundControl 引导完成陀螺仪、加速度计、磁力计和水平校准。

QGroundControl 传感器校准说明：https://docs.qgroundcontrol.com/Stable_V5.0/en/qgc-user-guide/setup_view/sensors_px4.html

当前检查清单

• [x] 从原始参数确认两组加速度计和两组陀螺仪。
• [x] 确认一组磁力计和一组气压计。
• [x] 理解 FRD 机体坐标系与 NED 世界坐标系。
• [x] 区分 Roll、Pitch 和 Yaw。
• [x] 确认 SENS_BOARD_ROT=0。
• [x] 在 QGroundControl 中确认 Autopilot Orientation = No rotation。
• [x] 保持原校准数据，没有执行 Factory reset 或重新校准。
• [ ] 确认最终机架、机头方向和飞控安装位置。
• [ ] 识别电源模块、GPS/磁力计、遥控接收机和数传等实物。

下一步

下一篇进入“硬件清单、接口和安全接线”。先把已经购买的每一个部件识别清楚，建立“部件—接口—供电—作用”对照表，再决定还缺少哪些能够组成一台安全四旋翼的部件。

在拥有完整机架、电机、电调、电源模块、GPS、遥控器和接收机之前，不进入带动力测试；在完成电机编号与转向核对之前，不安装螺旋桨。