本書的目的是講授ArduPilot庫的功能以及以四旋翼通用多旋翼飛機為例的Pixhawk自動駕駛儀，同時也提供了其他類型的定制飛行器（參見附錄8）、陸地或水上交通工具，以及與上述庫兼容的其他自動駕駛儀擴展知識的指南。
本書包括三個部分：部分（引言）介紹自動駕駛儀和庫的特性；第二部分（順序操作模式）著重于對ArduPilot庫的重要部分的理解，描述了代碼的每個主要組成部分；第三部分（實時模式）介紹高級特性，目的是將獲得的知識擴展到實時應(yīng)用程序。每個部分都詳細(xì)描述了代碼及其組件、應(yīng)用程序和交互，當(dāng)然，還有作者建議的參考書目，供那些想要深入學(xué)習(xí)的讀者參考。
應(yīng)該指出，ArduPilot庫的使用并非Pixhawk自動駕駛儀所獨有，還可以擴展到許多其他平臺。但是，作者喜歡根據(jù)其性能來采用這種組合。這意味著，本書提供了基于這些庫的實訓(xùn)，并允許終用戶對其工作進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)廣泛的自動駕駛儀和測試平臺。
先驗知識
本書的讀者至少應(yīng)具有高中學(xué)歷或技術(shù)學(xué)士學(xué)位。
必需的知識
編程：了解如何使用Arduino是必要的起點。
經(jīng)濟(jì)實力：進(jìn)行自動駕駛研究時，購買各種零部件的成本較高。你應(yīng)該有能力購買或組裝自己的飛行器和相應(yīng)的零件。
英語：為了解決某些問題，通常需要訪問國外的論壇和商店，或觀看英語視頻，因此有必要具有中等英語水平。
好有但非必需的知識
數(shù)學(xué)：你應(yīng)該了解向量和矩陣的基本推導(dǎo)以及基本運算。
物理和控制：你應(yīng)該了解阻尼諧振蕩器和PD控制的概念、力和扭矩的概念、坐標(biāo)系的使用以及如何求解運動和力的分量。
預(yù)期結(jié)果
通過閱讀本書，你將能夠：
以先進(jìn)的方式對Pixhawk進(jìn)行編程。Pixhawk是ETH創(chuàng)建的開源自動駕駛儀，廣泛用于自動駕駛儀的研發(fā)領(lǐng)域。
使用ArduPilot庫，該庫是世界上大多數(shù)用戶進(jìn)行自動駕駛儀研究和開發(fā)的軟件開發(fā)接口之一。
以一種非常具體的方式利用四軸飛行器模擬和實現(xiàn)任何空中、地面和水上自動駕駛的基本半自動控制。
將理論與實踐相結(jié)合，開發(fā)自動駕駛儀。
在自動駕駛儀的設(shè)計過程中選擇硬件和軟件組件。
使用與本書介紹的技術(shù)兼容的其他硬件和軟件開發(fā)包。
熟悉該領(lǐng)域常用的科學(xué)和技術(shù)術(shù)語。
熟悉該領(lǐng)域相關(guān)的文章和書籍。
通過全向飛行器的基本理論，將四軸飛行器應(yīng)用的知識擴展到三維飛行器上（即可以實現(xiàn)“任意方向”和“任意位置”）。
在構(gòu)建自己的自動駕駛儀（通過編程微控制器、數(shù)字信號處理器（DSP）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、嵌入式卡或任何其他方法）時，確定與自動駕駛相關(guān)的復(fù)雜事項和操作流程。
許可證
ArduPilot庫和Mission Planner軟件是GPLv3免許可證軟件，可以按照自由軟件基金會（www.fsf.org/）所述的GNU GPLv3條款和限制重新分發(fā)或修改它們。
發(fā)布代碼和程序的目的是希望它們有用，但沒有任何保證，甚至沒有對特定用途的適銷性的隱含保證。有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參見GNU項目的“通用公共許可證”部分。
ArduPilot庫可以從http://ardupilot.org/dev/docs/apmcopter-programming-libraries.html下載。
可以從http://ardupilot.org/planner/下載Mission Planner軟件。
Pixhawk自動駕駛儀具有屬于Lorenz Meier的CC-BY-SA 3.0許可證（https://creativecommons.org/licenses/bysa/3.0/deed.es）。
其官方文檔位于https://dev.px4.io/en/contribute/licenses.html。
PX4庫具有修改的BSD許可證（https://opensource.org/licenses/BSD-3-Clause）。
幾乎所有終端都是公共領(lǐng)域的軟件。我們建議使用terminal.exe、putty或任何其他等效工具。
Java SE開發(fā)工具包8u111更新了名為jdk-8u111-windows-i586.exe的可執(zhí)行文件，它屬于Oracle，并且僅在需要正確執(zhí)行包含在庫中的Eclipse版本的情況下才需要從www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/java-archive-javase8-2177648.html下載。
責(zé)任條款
出版商、作者、ArduPilot或Pixhawk項目的開發(fā)社區(qū)都不對讀者使用本書知識設(shè)計、編程或操作的任何飛行器或機器人承擔(dān)任何責(zé)任。
每一位讀者都有責(zé)任做到以下幾點：
1.閱讀并正確理解這本書的全文。
2.對個人項目有適當(dāng)?shù)臋?quán)限和安全措施。
3.為項目使用合適的材料和設(shè)備。
無論是出版商、作者，還是ArduPilot或Pixhawk項目的開發(fā)社區(qū)，都不會回復(fù)與每個讀者的個人項目相關(guān)的問題或看法，無論這些項目有多重要或多緊急。要明白，這本書包含了足夠詳細(xì)的資料，在非常特殊的情況下，也可以訪問在線論壇：
http://discuss.px4.io/
https://discuss.ardupilot.org/
http://ardupilot.org/dev/docs/apmcopter-programming-libraries.html的社區(qū)版塊
無論是出版商、作者，還是ArduPilot或Pixhawk項目的開發(fā)社區(qū)，都不對讀者在軟件安裝過程中或之后對他們的計算機設(shè)備或嵌入式系統(tǒng)造成的損害負(fù)責(zé)，每個讀者都有責(zé)任按照所提供的說明進(jìn)行操作。
無論是出版商還是作者，都不對ArduPilot開發(fā)社區(qū)或Pixhawk項目所產(chǎn)生的代碼和語法變化負(fù)責(zé)。這是可以理解