TWI830392B - 無人機半開源控制系統及其設計方法 - Google Patents

Abstract

本發明係有關一種無人機半開源控制系統及其設計方法，其係於無人機建置包括單晶片多核心處理器及共用暫存器。單晶片多核心處理器之第一處理核心建置包括用以控制無人機的半開源飛控模組。單晶片多核心處理器之半開源飛控模組建置包括閉源控制函數模組及開源控制程式模組，閉源控制函數模組建置有資料處理函數、通訊函數、飛控函數及硬體設定函數，使半開源飛控模組執行無人機的電能管理、對地通訊、航空感測、飛行控制、導航演算及飛行記錄的資訊處理。第二處理核心建置有第一使用者應用程式，以供使用者依其所需任務撰寫工作任務應用程式，使工作任務應用程式經由共用暫存器而與開源控制程式模組配組成無人機控制應用程式，以啟動半開源飛控模組來控制無人機，俾能將自動駕駛程式置於第一處理核心及提供飛行狀態與航點等暫存器，以供使用者發展其他處理核心的應用程式來存取作為導航或AI運算使用，因而具有可增加系統軟硬體的穩定性、減少空間與重量以及降低耗電流和成本等特點。

Description

無人機半開源控制系統及其設計方法

本發明係有關一種無人機半開源控制系統及其設計方法，尤指一種將自動駕駛程式置於第一處理核心並提供飛行狀態與航點等暫存器供使用者在第一核心外的核心發展無人機應用程式的半開源控制技術。

按，開源(Open source)概念最早被應用於軟體(像Linux)，開源軟體的發展逐漸與硬體結合，產生開源硬體。開源硬體生產前須經原設計者核准和授權(如CUAV雷迅創新製造Pixhawk v3和Holybro Pixhawk 6C等)，並沒使用任何原設計者擁有的商標。硬體設計源碼也需開放可被其他人獲取，以便進行修改，實現技術自由並提供知識共享。隨看linux和git的發展為無人機產業帶來了成熟的開源協作平臺如github、gitbook，使零散的無人機軟硬體開發資源得到整理，讓開發者與用戶得以迅速實現飛控系統的開發。於是開源平臺的共享機制促使無人機產業更快速地商業化，進而促進了無人機行業整體的發展。

再者，無人機的開源飛控系統主要是控制無人機達到自動駕駛飛行的要求，以實現執行特定所需的任務之目的。依據所知，習知無人機的開源飛控系統有兩大社群：

1.Ardupilot：在2007年Chris Anderson基於Arduino的開源平台，成立DIYDrones.com推出飛控硬體和其飛控軟體APM(https：//ardupilot.org/)，處理器 是Microchip AVR系列的8-bit Mage2560，其並無任務電腦的配置，若需要配置則需另外以硬體方式來增設，以致硬體建置成本相對較高。

2.Pixhawk：採用ST的32位元單核心STM32處理器，其開源飛控軟體為PX4(https：//pixhawk.org/)，是2013年由蘇黎世理工大學推出來的高性能飛控硬體板(設計者Lorenz Meier)，其並無任務電腦或AI運算電腦的配置，若需要配置則需要外接系統的方式來增設硬體，因而導致硬體建置成本相對較高，或重量、體積與耗電量增加，減少飛機的滯空時間。

3.Skynode是2020年重塑Pixhawk在無人機技術方面的產品，內部主要有一STM32F7飛控板、ARM Cortex-A53 Quad Core(13,800DMIPS)任務電腦板和LTE通訊模組，由於其任務電腦的配置為ARMCortex-A53四核板13,800DMIPS+Auterion OS(即3塊板組成)，所以硬體建置成本相對較高；此外。

由上述得知，習知無人機的開源飛控技術並無以多核心晶片作為自動駕駛的運算核心建置，以致無法將自動駕駛程式置於第一處理核心而提供飛行狀態與航點等暫存器供使用者在其他核心發展各自所需執行任務的應用程式，因而單核心系統軟硬體的穩定性較差、增加空間與重量、增加耗電流以及成本增加等缺失。

顯然，上述習知開源飛控技術於功能性建置上確實未臻完善，仍有再改善的必要性；有鑑於此，如何開發出一種以多核心晶片作為自動駕駛的運算核心而提供飛行狀態與航點等暫存器供使用者在其他核心發展各自所需之應用程式的無人機半開源控制技術，實已成為相關技術領 域產學業者所亟欲挑戰與解決的技術課題；緣是，本發明人乃經不斷的努力研發之下，終於研發出一套有別於上述習知技術的本發明。

本發明第一目的，在於提供一種無人機半開源控制系統，主要是以多核心晶片作為無人機自動駕駛的運算核心，並將自動駕駛程式置於第一處理核心以提供飛行狀態與航點等暫存器供使用者在其他核心發展所需的應用程式來存取作為導航或AI運算使用，因而具有可增加系統軟硬體的穩定性、減少空間與重量以及降低耗電流和成本等特點。達成本發明第一目的之技術手段，係於無人機建置包括單晶片多核心處理器及共用暫存器。單晶片多核心處理器之第一處理核心建置包括用以控制無人機的半開源飛控模組。單晶片多核心處理器之半開源飛控模組建置包括閉源控制函數模組及開源控制程式模組，閉源控制函數模組建置有資料處理函數、通訊函數、飛控函數及硬體設定函數，使半開源飛控模組執行無人機的電能管理、對地通訊、航空感測、飛行控制、導航演算及飛行記錄的資訊處理。第二處理核心建置有第一使用者應用程式，以供使用者依其所需任務撰寫工作任務應用程式，使工作任務應用程式經由共用暫存器而與閉源飛控程式模組配組成無人機的自主飛行系統控制應用程式來控制無人機。

本發明第二目的，在於提供一種無人機半開源控制系統的設計方法，主要是將多種函數保護核心技術開放給使用者來發展所需無人飛行任務的使用者應用程式，以輕易實現客製化程式之目的。由於使用者所需理解的相關程式確實可較開源飛控為少，所以可以減輕使用者設計自動 駕駛程式的負擔。達成本發明第二目的之技術手段，係於一無人機上建置包括有一單晶片多核心處理器及一共用暫存器，該單晶片多核心處理器至少包括有一第一處理核心及一第二處理核心；於該第一處理核心建置包括有一用以控制該無人機的一個半開源飛控模組；於該半開源飛控模組建置包括有一閉源控制函數模組及一開源控制程式模組；於該閉源控制函數模組建置至少或最多包括有一資料處理函數、一通訊函數、一飛控函數及一硬體設定函數，使該半開源飛控模組得以執行包含該無人機的電能管理、對地通訊、航空感測、飛行控制、導航演算及飛行記錄的資訊處理；於該第二處理核心建置有一第一使用者應用程式，該第一使用者應用程式供一使用者依其所需任務撰寫一工作任務應用程式，使該工作任務應用程式經由該共用暫存器而與該閉源飛控程式模組配組成一無人機控制應用程式，進而使該無人機飛控應用程式來控制該無人機。

10:單晶片多核心處理器

11:第一處理核心

12:第二處理核心

13:半開源飛控模組

130:閉源函數模組

131:開源控制程式模組

20:共用暫存器

20a:記憶體

圖1係本發明具體系統架構的實施示意圖。

圖2係本發明開源與閉源控制程式模組的主程式流程示意圖。

圖3係本發明半開源飛控模組執行系列中斷即時收發資料的流程示意圖。

圖4係本發明開源飛控模組的具體實施架構示意圖。

為讓 貴審查委員能進一步瞭解本發明整體的技術特徵與達成本發明目的之技術手段，玆以具體實施例並配合圖式加以詳細說明：

請配合參看圖1、4所示，為達成本發明第一目之第一實 施例，主要係於一無人機上建置包括有一單晶片多核心處理器10及一共用暫存器20。該單晶片多核心處理器10至少包括有一第一處理核心11及至少一第二處理核心12；其中，該第一處理核心11建置包括有一用以控制無人機的一個半開源飛控模組13，該半開源飛控模組13建置包括有相配組的一閉源函數模組130及一開源控制程式模組131，該閉源函數模組130建置至少或最多包括有一資料處理函數、一通訊函數、一飛控函數及一硬體設定函數，使半開源飛控模組13得以執行包含無人機的電能管理(如對電池組的放電模式及用電量進行管理)、對地通訊(如圖1之無線電收發模組)、航空感測(如圖1之GPS定位模組、空速計、高度計、光強度計、電流電壓計、溫濕度計、三軸姿態儀等)、飛行控制(如圖1之伺服馬達)、導航演算及飛行記錄(如圖1之飛行記錄卡)的資訊處理。該第二處理核心12建置有一使用者應用程式，該使用者應用程式供使用者依其所需任務撰寫一工作任務應用程式，使工作任務應用程式經由共用暫存器20而與開源控制程式模組131配組成一無人機控制應用程式，進而使無人機控制應用程式得以啟動半開源飛控模組13來控制無人機。

本實施例係基於上述第一實施例的第一具體應用實施例，請配合參看圖1所示，係將暫存器或記憶體設定為供使用者進行資料存取應用的暫存器資料區；主要是於無人機上建置包括有複數暫存器(如共用暫存器)；或記憶體20a用以使單晶片多核心處理器10與第一處理核心11及至少一第二處理核心12資訊連結，該複數暫存器；或記憶體20a規劃設定為飛行控制與命令的複數暫存資料區，該複數暫存器資料區可供使用者應用程式執行時作為資料存取的應用。具體的，該複數暫存器或記憶體20a包含 複數唯讀暫存器或記憶體及複數讀寫暫存器或記憶體，該複數唯讀暫存器或記憶體包含GPS經度暫存資料區、GPS緯度暫存資料區、GPS高度暫存資料區、GPS速度暫存資料區、姿態角和角速度暫存資料區、氣壓高、氣溫和空速、電池電壓和電路電流、飛行模式以及航路點資訊暫存資料區，如圖4所示。

本實施例係基於上述第一實施例的函數組成技術內容予以具體詳細界定的第二具體應用實施例，請配合參看圖4所示，該資料處理函數包含姿態感測器姿態資料處理函數(AHRS Sentence.o)、GPS資料處理函數(GPS Sentence.o)、大氣量測資料處理函數(AIR.0)、RC遙控命令資料處理函數(SBUS Sentence.o)、產生儲存飛行資料處理函數(SDCard Sentcnce.o)以及寫讀FLASH資料處理函數(Flash.o)；該通訊函數包含姿態感測器位元組接收中斷處理函數(AHRS Byte.o)、RC遙控命令位元組接收中斷處理函數(SBUS_Byte.o)、飛行資料寫入位元組中斷處理函數(SDCard_Byte.o)、I2C介面位元組接收中斷處理函數(12C.o)、SPI介面位元組接收中斷處理函數(SPI.o)、DMA中斷處理函數(DMA.0)、通訊下傳位元組中斷處理函數(DownLink Byte.o)以及通訊上傳位元組中斷處理函數(UpLink Byte.o)；該飛控函數包含飛行控制函數(Flight.o)、航路點管理函數(WayPoint.o)、飛行模式管理函數(Mode.o)以及控制量轉換為伺服器PWM訊號處理函數(PWM.o)；該硬體設定函數包含串列介面初始化函數(iniUART.o)、I2C介面初始化函數(iniI2C.o)、SPI介面初始化函數(iniSPI.o)、直接記憶體存取初始化函數(iniDMA.0)、PWM輸出初始化函數(iniPWM.o)、A/D轉換初始化函數(iniADC.o)、計時器(iniTimer.o)以及埠接腳初始化函數(iniPort.o)。

本實施例係基於上述第一具體實施例的的第三具體應用實施例，請配合參看圖1、4所示本，主要是將第二處理核心的數量界定為複數，以協助使用者發展出多種所需工作任務的無人機應用程式；其中，該至少一第二處理核心12的數量為複數，每一複數第二處理核心12建置有一個使用者應用程式；該複數第二處理核心12的使用者應用程式分別供使用者依其所需任務撰寫工作任務應用程式，使複數第二處理核心12的工作任務應用程式經由共用暫存器20而與開源控制程式模組131分別配組成無人機控制應用程式，進而使無人機控制應用程式得以啟動半開源飛控模組13來控制無人機，使其一無人機控制應用程式用以控制無人機的群組通訊、群飛協調與任務執行，使其二無人機應用程式用以控制無人機的影像擷取與處理，使其三無人機應用程式用以控制無人機的酬載控制、資料處理及目標辨識與追蹤。

本實施例係基於上述第一具體實施例的第四具體應用實施例，請配合參看圖2所示，主要是將開源控制程式模組131啟動時則執行即時資料的收發確認步驟的具體界定；其中，該半開源飛控模組13之開源控制程式模組131執行包含下列步驟：

第一步驟，依序呼叫閉源函數初始化複數硬體設定函數。

第二步驟，判斷姿態資料句是否接收完成，是，則呼叫閉源函數計算處理姿態資料句。

第三步驟，判斷GPS資料句是否接收完成，是，則呼叫閉源函數計算處理GPS資料句。

第四步驟，判斷靜壓和動壓是否取樣完成，是，則呼叫閉源函數計算 處理空速和靜壓高度數據資料。

第五步驟，判斷RC手控資料句是否接收完成，是，則呼叫閉源函數計算處理SBUS資料句。

第六步驟，判斷是否達到10ms飛行控制間隔，是，則呼叫閉源函數執行飛控函數。

第七步驟，判斷是否達到0.5s飛行資料記錄間隔，是，則呼叫閉源函數製造SD CARD資料句和儲存，並啟動下傳飛行資料至地面站軟體的接收和顯示。

本實施例係為基於上述第一具體實施例的的第五具體應用實施例，請配合參看圖3所，主要是界定半開源控制模組13於啟動則執行系列中斷即時收發資料的步驟；其中，該半開源飛控模組13係執行一系列中斷即時收發資料，其包含下列內容：

第一步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX2腳，呼叫閉源函數以接收GPS位元組資料，然後返回。

第二步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX0腳，呼叫閉源函數以接收姿態儀(AHRS)位元組資料，然後返回。

第三步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面TX2腳，呼叫閉源函數以傳送記憶卡(SD CARD)位元組資料，然後返回。

第四步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX1腳，呼叫閉源函數以接收Up Link位元組資料，然後返回。

第五步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX3腳，呼叫閉源函數以接收地面遙控接收機之SBUS位元組資料，然後返回。

第六步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面TX1腳，呼叫閉源函數以傳送至地面站的Down Link位元組資料，然後返回。

請配合參看圖1、4所示，為達成本發明第二目之第二實施例，主要係於無人機上建置包括有一單晶片多核心處理器10及一共用暫存器20，該單晶片多核心處理器10至少包括有一第一處理核心11及一第二處理核心12。於第一處理核心11建置包括有一用以控制無人機的一個半開源飛控模組13；於半開源飛控模組13建置包括有一閉源函數模組130及一開源控制程式模組131；於閉源函數模組130建置至少或至多包括有一資料處理函數、一通訊函數、一飛控函數及一硬體設定函數，使該半開源飛控模組13得以執行包含無人機的電能管理、對地通訊、航空感測、飛行控制、導航演算及飛行記錄的資訊處理；於第二處理核心12建置有一使用者應用程式，該使用者應用程式供使用者依其所需任務撰寫一工作任務應用程式，使該工作任務應用程式經由該共用暫存器20而與該開源控制程式模組131配組成無人機飛控應用程式，進而使該無人機應用程式得以啟動半開源飛控模組13來控制無人機。

再請配合參看圖1、4所示為基於上述第二具體實施例的的第六具體應用實施例，本實施例主要是將第二處理核心的數量界定為複數，以協助使用者發展出多種所需工作任務的無人機控制應用程式；其中，該至少一第二處理核心12的數量為複數，每一複數第二處理核心12建置有一個使用者應用程式；該複數第二處理核心12的使用者應用程式分別供使用者依其所需任務撰寫工作任務應用程式，使複數第二處理核心12的工作任務應用程式經由共用暫存器20而與開源控制程式模組131分別配組成無 人機控制應用程式，進而使無人機控制應用程式得以啟動半開源飛控模組13來控制無人機，使其一無人機控制應用程式用以控制無人機的群組通訊、群飛協調與任務執行，使其二無人機控制應用程式用以控制無人機的影像擷取與處理，使其三無人機控制應用程式用以控制無人機的酬載控制、資料處理及目標辨識與追蹤。

請配合參看圖4所示為基於上述第二實施例的第七具體應用實施例，本實施例係將第二處理核心12的使用者應用程式建置程式範例予以具體界定；其中，於每一複數個第二處理核心12的使用者應用程式建置有一程式範例，以程式碼開源方式提供使用者設計出其所需工作任務的使用者應用程式。

本實施例係基於上述第二實施例的第八具體應用實施例，本實施例係將暫存器或記憶體設定為供使用者進行資料存取應用的暫存器資料區；其中，係於無人機上建置包括有複數暫存器用或記憶體20a以使單晶片多核心處理器10與第一處理核心11及至少一第二處理核心12資訊連結，該複數暫存器或記憶體規劃設定為飛行控制與命令的複數暫存資料區，該複數暫存器資料區可供使用者應用程式執行時作為資料存取的應用。

經上述具體實施例的詳細說明後，本發明確實可以具有下列所述的特點：

1.本發明確實是以多核心晶片作為無人機自動駕駛的運算核心，並將自動駕駛程式置於第一處理核心以提供飛行狀態與航點等暫存器供使用者發展所需的應用程式來存取作為導航或AI運算使用，因而具有可增加系統軟硬體的穩定性、減少空間與重量以及降低耗電流和成本等諸 多特點。

2.本發明確實可將多種閉源函數之核心技術保護起來，並開放給使用者呼叫來發展所需無人機的飛控和飛行任務的使用者應用程式，進而實現客製化程式之目的，由於使用者所需理解的相關程式確實可較開源飛控為少，所以確實可以減輕使用者開發程式的負擔。

以上所述，僅為本發明之可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本發明之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請 鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。

10:單晶片多核心處理器

11:第一處理核心

12:第二處理核心

20:共用暫存器

20a:記憶體

Claims (10)

1. 一種無人機半開源控制系統，其係於一無人機上建置包括有一單晶片多核心處理器及一共用暫存器；該單晶片多核心處理器至少包括有一第一處理核心及至少一第二處理核心；其中，該第一處理核心建置包括有一用以控制該無人機的一個半開源飛控模組；該半開源飛控模組建置包括有相配組的一閉源函數模組及一開源控制程式模組，該閉源函數模組建置至少包括有一資料處理函數、一通訊函數、一飛控函數及一硬體設定函數，使該半開源飛控模組得以執行包含該無人機的電能管理、對地通訊、航空感測、飛行控制、導航演算及飛行記錄的資訊處理；該至少一第二處理核心建置有一使用者應用程式，該使用者應用程式供一使用者依其所需任務撰寫一工作任務應用程式，使該工作任務應用程式經由該共用暫存器而與該開源控制程式模組配組成一無人機飛控應用程式，進而使該半開源飛控模組依據使用者任務應用程式來控制該無人機飛行。
2. 如請求項1所述之無人機半開源控制系統，其中，於該無人機上建置包括有複數暫存器或記憶體用以使該單晶片多核心處理器與該第一處理核心及該至少一第二處理核心資訊連結，該複數暫存器或記憶體規劃設定為飛行控制與命令的複數暫存資料區，該複數暫存器資料區可供該使用者應用程式執行時作為資料存取的應用；該複數暫存器或記憶體包含複數唯讀暫存器或記憶體及複數讀寫暫存器或記憶體，該複數唯讀暫存器或記憶體包含GPS經度暫存資料區、GPS緯度暫存資料區、GPS高度暫存資料區、GPS速度暫存資料區、姿態角和角速度暫存資料區、氣壓高度、氣溫和空速、電池電壓和電路電流、飛行模式和航路點資訊暫存資料區。
3. 如請求項1所述之無人機半開源控制系統，其中，該資料處理函數包含姿態感測器姿態資料處理函數(AHRS Sentence.o)、GPS資料處理函數(GPS Sentence.o)、大氣量測資料處理函數(AIR.0)、RC遙控命令資料處理函數(SBUS Sentence.o)、產生儲存飛行資料處理函數(SD Card Sentcnce.o)以及寫讀FLASH資料處理函數(Flash.o)；該通訊函數包含姿態感測器位元組接收中斷處理函數(AHRS Byte.o)、RC遙控命令位元組接收中斷處理函數(SBUS_Byte.o)、飛行資料寫入位元組中斷處理函數(SD Card_Byte.o)、I2C介面位元組接收中斷處理函數(12C.o)、SPI介面位元組接收中斷處理函數(SPI.o)、DMA中斷處理函數(DMA.0)、通訊下傳位元組中斷處理函數(DownLink Byte.o)以及通訊上傳位元組中斷處理函數(UpLink Byte.o)；該飛控函數包含飛行控制函數(Flight.o)、航路點管理函數(WayPoint.o)、飛行模式管理函數(Mode.o)以及控制量轉換為伺服器PWM訊號處理函數(PWM.o)；該硬體設定函數包含串列介面初始化函數(iniUART.o)、I2C介面初始化函數(iniI2C.o)、SPI介面初始化函數(iniSPI.o)、直接記憶體存取初始化函數(iniDMA.0)、PWM輸出初始化函數(iniPWM.o)、A/D轉換初始化函數(iniADC.o)、計時器(iniTimer.o)以及埠接腳初始化函數(iniPort.o)。
4. 如請求項1所述之無人機半開源控制系統，其中，該至少一第二處理核心的數量為複數，每一該複數第二處理核心建置有一個該使用者應用程式；該複數個第二處理核心的該使用者應用程式分別供使用者依其所需任務撰寫該工作任務應用程式，使該複數個第二處理核心的該工作任務應用程式經由該共用暫存器而與該開源控制程式模組配組成一無人機飛控應用程式，進而使該半開源飛控模組依據使用者任務應用程式來控制該無人機 飛行，使其一該無人機應用程式用以控制該無人機的群組通訊、群飛協調與任務執行，使其二該無人機應用程式用以控制該無人機的影像擷取與處理，使其三該無人機應用程式用以控制該無人機的酬載控制、資料處理及目標辨識與追蹤。
5. 如請求項1所述之無人機半開源控制系統，其中，該半開源飛控模組係執行一系列中斷即時收發資料，其包含下列內容：第一步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX2腳，呼叫閉源函數以接收GPS位元組資料，然後返回；第二步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX0腳，呼叫閉源函數以接收姿態儀(AHRS)位元組資料，然後返回；第三步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面TX2腳，呼叫閉源函數以傳送記憶卡(SD CARD)位元組資料，然後返回；第四步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX1腳，呼叫閉源函數以接收Up Link位元組資料，然後返回；第五步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面RX3腳，呼叫閉源函數以接收地面遙控接收機之SBUS位元組資料，然後返回；及第六步驟，中斷該單晶片多核心處理器10的UART介面TX1腳，呼叫閉源函數以傳送至地面站的Down Link位元組資料，然後返回。
6. 如請求項5所述之無人機半開源控制系統，其中，該半開源飛控模組之該開源控制程式模組執行包含下列步驟：第一步驟，依序呼叫閉源函數初始化複數硬體設定函數；第二步驟，判斷姿態資料句是否接收完成，是，則呼叫閉源函數計算 處理姿態資料句；第三步驟，判斷GPS資料句是否接收完成，是，則呼叫閉源函數計算處理GPS資料句；第四步驟，判斷靜壓和動壓是否取樣完成，是，則呼叫閉源函數計算處理空速和氣壓高度數據資料；第五步驟，判斷RC手控資料句是否接收完成，是，則呼叫閉源函數計算處理SBUS資料句之手控操作命令；第六步驟，判斷是否達到10ms飛行控制間隔，是，則呼叫閉源函數執行飛控函數；及第七步驟，判斷是否達到0.5s飛行資料記錄間隔，是，則呼叫閉源函數製造SD CARD資料句和儲存，並啟動下傳飛行資料至地面站軟體的接收和顯示。
7. 一種無人機半開源控制系統的設計方法，其包括：其係於一無人機上建置包括有一單晶片多核心處理器及一共用暫存器，該單晶片多核心處理器至少包括有一第一處理核心及一第二處理核心；於該第一處理核心建置包括有一用以控制該無人機的一個半開源飛控模組；於該半開源飛控模組建置包括有一閉源函數模組及一開源控制程式模組；於該閉源函數模組建置至少包括有一資料處理函數、一通訊函數、一飛控函數及一硬體設定函數，使該半開源飛控模組得以執行包含該無人機的電能管理、對地通訊、航空感測、飛行控制、導航演算及飛行記錄的資 訊處理；

   於該第二處理核心建置有一第一使用者應用程式，該第一使用者應用程式供一使用者依其所需任務撰寫一工作任務應用程式，使該工作任務應用程式經由該共用暫存器而與該開源控制程式模組配組成一無人機飛控應用程式，進而使該半開源飛控模組依據使用者任務應用程式來控制該無人機飛行。
8. 如請求項7所述之方法，其中，於該單晶片多核心處理器更建置包括有複數個處理核心，並於每一該複數個處理核心建置有一使用者應用程式，該複數個處理核心的該使用者應用程式分別供一使用者依其所需任務撰寫一工作任務應用程式，使該複數個處理核心的該工作任務應用程式經由該共用暫存器而與該開源控制程式模組配組成一無人機飛控應用程式，進而使該半開源飛控模組依據使用者任務應用程式來控制該無人機飛行，使其一該無人機應用程式用以控制該無人機的群組通訊、群飛協調與任務執行，使其二該無人機應用程式用以控制該無人機的影像擷取與處理，使其三該無人機應用程式用以控制該無人機的酬載控制、資料處理及目標辨識與追蹤。
9. 如請求項8所述之方法，其中，於每一該複數個處理核心的該使用者應用程式建置有一程式範例，以程式碼開源方式提供該使用者設計出其所需工作任務的該使用者應用程式。
10. 如請求項8所述之方法，其中，於該無人機上建置包括有複數暫存器用或記憶體以使該單晶片多核心處理器與該第一處理核心及該至少一第二處理核心資訊連結，該複數暫存器或記憶體規劃設定為飛行控制與命 令的複數暫存資料區，該複數暫存器資料區可供該第一使用者應用程式執行時作為資料存取的應用。

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