无人系统：从元器件到升空的飞行器

ArduPilot 重载多旋翼

17–54 英寸级别的调校方式与竞速四轴完全不同：ArduPilot 有按桨径给出的官方参数表，INAV 则完全没有，只有社区在 16 英寸以内的经验。我们把一架重载六旋翼从 INAV 迁移到 CubeOrange+ 与 ArduPilot 4.7.1，并清楚它在哪里会出问题：参数名在固件版本之间变化，加载器会静默跳过未知参数名，“文件已应用”仅意味着“文件已读取”。

我们能做的：按载荷计算并选配动力系统，在 12S 配电板上为飞控布线，按正确顺序校准（板方向 → 加速度计 → 水平 → 罗盘 → 解锁前检查），带基准日志的首飞，按数字进行飞行分析。在 “Gruz H-24” 上，分析显示机架与电机推力均匀（同旋向组内离散 31–61 µs），而机体在与自身反扭矩对抗 —— 这是机械问题，参数无法解决。飞手抱怨“推力不够”，实际迟钝的原因是偏航。

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远距离 FPV

Betaflight 与 INAV，ELRS 2.4 GHz，1.2 GHz 与 5.8 GHz 模拟图传，数字系统。我们维护“机体档案”：物理机体及其基准配置独立于飞控板保存，并登记哪块飞控装在哪架机体上。完整 dump 可在兼容性检查后迁移到另一块板；不完整的 diff all 会被拒绝写入 —— 这能拦下换飞控后一半的“莫名其妙”问题。

此外：由 Betaflight 控制的模拟视频切换器，以及眼镜内带地图的第二屏幕，两者都拆解到了电路图层面。

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光纤控制

光纤彻底去掉了无线电链路，也一并去掉了惯用的工具。我们把一架光纤控制飞行器拆解到板级：CRSF 与 MSP 走光纤，关闭波特率协商，针对不可逆断纤的自动降落失控保护。

关于光纤线轴，我们懂的是物理而非营销：光纤受限于弯曲而非张力（绕线仅加载到 proof-test 的 11–22 %，5 mm 出线边缘半径在算术上必然断裂）；单圈剥离力必须在克的量级而非牛顿，因为胶决定了剥离点的弯曲半径；绕线不均匀时，第一假设是线轴跳动（工作转速下一克不平衡产生 0.62 N，已在工作张力范围内）。OTDR 长度用同一群折射率比较，否则短缺会被仪器设置掩盖。一个媒体转换器 —— 一根光纤 —— 一路信号：视频与控制同传需要复用器或第二根光纤。

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视频链路、相机与眼镜

在 OpenIPC 板（SigmaStar SSC338Q / SSC377D、Rockchip RV1103）上，相机兼容性意味着驱动、ISP IQ 文件与设备树节点三者同时具备：没有 IQ 的驱动导致内核崩溃，而不是“画质差”。在 Zmey F-10 上我们从上游源码构建了 IMX335 驱动，并找到了缺失时 2592×1944 全画幅完全不可用的那个参数；实测 59.2 fps。端到端延迟我们实测，而不是照抄规格书。

眼镜方面：按输入接口与开放性对比五套系统（DJI、Walksnail、HDZero、模拟、OpenIPC），并给出经验证的答案：Quest 3 或 Xreal / Viture AR 眼镜能否用于飞手，延迟多少。384×288 热成像模块可供货。

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ArduPilot / INAV / Betaflight

三个飞控固件家族，三种不同的调校文化。我们在三者中都工作，并清楚各自的强项。

ArduPilot —— 重载与货运机型的首选。我们在 CubeOrange+ 上飞 4.7.1，从源码构建带自有功能（起飞守卫）的固件，用自家机体的物理参数在 SITL 中运行，并从项目的机读源维护 297 块板与 75 种机架的档案，使配置器无需硬编码表即可识别任何飞行器。

INAV —— 我们对一架 INAV 重载六旋翼做了完整审计并迁移到 ArduPilot；清楚 INAV 在 20 英寸以上级别缺什么（按桨径的参数表），也清楚它适合哪里：带导航的 FPV、返航、轻型机体的航点飞行。

Betaflight —— 4.5 上的远距离 FPV，可在板间迁移配置的机体档案，由固件控制的模拟视频切换器，自研配置器与 Betaflight Configurator 的逐功能对比，以及对 F405 与 H743 上第三方定制固件的分析，深入到参数与反汇编层面。

由此产生的自研工具：

• ArduPilot 配置器。通常需要 Mission Planner 和参数名知识的一切，变成按钮和人话。26 个标签页，约 1400 个参数带翻译与“影响什么”的注释，受保护的电机测试，一分钟遥控器检查向导，带图表与振动频谱的日志分析，在数字孪生上验证的 PID 建议。Windows、macOS、Android（飞控用线连手机），更新自动到达。
• 起飞守卫 —— 三层起飞翻转保护：地面端、SD 卡上的 Lua、ArduPilot 固件内的 C++；在十四个仿真场景中验证，包括阵风与守卫窗口内的遥控失联。
• AeroTab 地面站 —— 光纤飞行器的地面站，基于我们打开并验证的协议：RTP/H.264 视频，CRSF over UDP 的遥测与遥控，摇杆，无硬件工作的飞行器模拟器，飞行日志。
• 机队服务器 —— 任何配置器或地面站都与服务器保持连接：飞行器出现在登记表中，可通过隧道从互联网访问测试台，日志与飞行器卡片自动上传。无需 VPN。
• 性能计算器 —— 重量、推力、推重比、悬停油门、飞行时间、兼容性检查，以及按目标参数自动选配。

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专有固件与数据格式的逆向工程

厂商没留文档，我们就把它恢复出来。通过 DFU 提取飞控镜像，识别基础版本，并按每个参数和代码与官方构建比对：一架购买的飞行器上 681 个参数缺了 65 个，全部是被禁用的硬件而非被移除的保护；另一架 OSD 中的非标频率指示器实际上是绑定到 CRSF 活动天线的第二个 dBm 元素，标称的 “SmartAudio” 其实是 Tramp。我们打开厂商地面站协议并用自研软件替代。我们拆解航空数据的二进制格式：Garmin 接收机的障碍物、导航数据库与航图格式已恢复为字节精确、可回写的解码器。我们持有数千个 DJI 固件镜像的语料库，清楚其分发、签名与解包方式；把 DJI 生态应用从反编译重建到与原版逐字节一致，并在真机遥控器上验收。Starlink 终端已在自有设备上拆解到启动链与调制解调器固件：eMMC 布局、U-Boot 中的 A/B 槽位选择与回滚、天线嵌入式处理器及其固件、进程间总线、终端的 gRPC 接口；固件的独立单元在隔离仿真中运行以验证静态结论。公开分析语料超过一百份文档，并与 2021–2025 年的公开出版物交叉核对。

唯一的规则：逆向工程用于互操作，且在客户自有设备上进行；我们不为任何人破解第三方保护。

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航空航天标准软件

我们能按航空适航认证的要求管理机载软件：DO-178C（及其俄罗斯对应标准 KT-178C），目标等级 A。从高层需求经设计文档与低层需求到代码与通道配置的可追溯性；矩阵在每次变更时重建，否则它就在撒谎。按标准条款关联的禁用结构代码审计、MC/DC 覆盖、Ada 度量、监管文件用语检查、相关标准的规范映射。我们的分析工具鉴定为 TQL-5：其输出是问题的上界而非认证信用，每项发现都由验证工程师签署。我们正在参与一个机载计算机的认证项目，为监管机构准备资料包并答复其意见。

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电子与嵌入式软件

从电路板到固件，每一层都有验证。

• FPGA 与数字信号处理 —— HackRX 项目。为 Ettus USRP B210 SDR 平台（Spartan-6）用 VHDL 实现视频信号解码：从 61.44 MHz 的 IQ 采样到 RGB 的完整链路，全部 PAL / NTSC / SECAM 模式以及 FPV 图传的 FM 模式，与参考编码器逐比特一致；带多径与衰落的信道模型，FPV 的“雪花”噪点在其中自然出现。
• 射频电路板。天线阵列布局生成器：基于真实叠层的阻抗控制、到每个单元等电长度的馈电网络、四分之一波长匹配、过孔缝合。输出 —— DRC 零错误的 KiCad 工程、带钻孔与贴片坐标的 Gerber X2，以及单元的电磁验证。
• 嵌入式 Linux。SigmaStar 与 Rockchip 上的 OpenIPC 板：传感器内核模块构建、设备树、ISP IQ 文件、相机点亮、帧率与延迟测量。用自研服务替代厂商服务。
• 飞控固件。ArduPilot 中的 C++（起飞守卫）、机载 Lua、从 hwdef 为特定板构建、首次上电前的 SITL 仿真。
• 微控制器与桥接。地面网络节点与遥控器之间的桥：按 SFF-8472 读取 SFP 模块诊断，双路径去重协议，“故障 = 静默”原则。
• 机载网络。FPGA 上 ARINC 664 / IEEE 802.1DP 机载网络及 DO-254 工具链的方案研究 —— 从接口对比到实施计划。

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无人机批量生产的组织

批量与单机的区别不在数量，而在于后续每一架都能在没有第一架组装者的情况下完成组装与验收。我们做的正是这件事：

• 别人也能照着装的文档：机体工艺卡、飞控与动力部分的接线图、元器件规格表。
• 用基准代替意见：首飞基准日志与校准档案；批次中的每一架都按数字与之比较 —— 悬停油门、各臂离散、振动、罗盘。
• 调校复制：机体配置独立于板保存，一条命令带兼容性检查迁移到下一架；固件以带自检的镜像刷写。
• 测试台：出厂前自动遍历所有检查，一分钟遥控器检查并写入飞行器日志，受保护的电机测试。
• 台账：按板序列号登记飞行器、飞行小时、会话、日志；软件更新自动送达整个机队。
• 生产工程：我们把生产成本核算到了废品率阈值，清楚良率取决于某一项对废品的影响而非其价格 —— 对光纤绕线而言是线轴跳动与单圈剥离力，而非胶的品牌。自有绕线机、张力设置手册、外壳打印产能核算、验收测试。

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无线电侦察

仅接收：我们监听空中并理解其中的内容，不发射、不干扰。

• 视频信号解码。HackRX：用 SDR 接收 FPV 图传的模拟视频，并在 FPGA 上实时恢复为画面，包括与真实发射机一致的 ±2.5–4 MHz 频偏 FM 模式。
• Starlink 终端测向。自研 14 GHz Ku 波段接收型测向仪，针对用户终端上行链路；基于我们对终端的逆向：波束成形、发射时序与各国功率表来自固件而非猜测。在自研工具中综合与调试阵列，从几何与方向图到可制造的电路板。
• 无源雷达。以 Starlink 信号为照射源的双基地接收方案研究：卫星发射，我们只接收。
• 信道与信号模型。多径、衰落、相位噪声 —— 在与参考编码器逐比特一致的合成数据上测试接收链路，然后才上天线。

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制图与航空导航 —— AeroTab 项目

AeroTab 电子飞行包及其下方的整条数据链都是我们自己的，从 AIP 文本到屏幕上的进近图。

• 航空导航数据库。从公开 AIP 文本生成 ARINC 424，导出 AIXM 5.1，PostGIS 中按 ARINC 816 / DO-272 的机场地图层，带回滚与变更日志的 AIRAC 周期双时态替换。
• 航图。AIP 航图地理配准，FMS 级视觉 OCR 识别最低标准与 MSA 并强制人工核验，带地形垂直剖面的 SID / STAR / 进近程序查看器。
• 参考库。机场、导航台、航路、空域与程序的公开目录，数万页，每页标注 AIRAC 周期与来源；带搜索与地图的空域中心。
• Garmin。NavData、FliteCharts 与障碍物数据库解码器，接收机数据库生成器，官方数据包同步与客户中心内的设备更新。
• GIS。自研 MapLibre 地图，2GIS 城市数据解码器与街道网络路径规划，带面、线、点目标识别并与 OSM 核验的卫星瓦片流水线。

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