С чего начать делать программируемый коптер (новичок)

Всем привет.
Я новичок в коптерах, позапускал немного с сыном Syma X5. Но быстро понял, что ручное управление это не совсем то, что мне интересно.

Хочется именно программировать летающего робота. Интересно придумывать алгоритмы его поведения, например облета препятствий, посадки на докстанцию для подзарядки, обнаружение объектов, взаимодействие нескольких коптеров в полете. Видимо готовые коптеры для этой цели не очень подходят (или ошибаюсь?).

Почитав статьи на форуме понял, что в общем собрать из запчастей коптер задача вполне посильная. С ардуинками я иногда вожусь, задача соединить датчики и подпаять контроллеры и моторы к плате не смущает.

Соответственно возник вопрос с чего начать:

1. какую взять комплектацию. Что нужно еще помимо полетного контроллера, 4 мотора, 4 контроллера моторов, аккумулятора, шасси, летной камеры, видеопередатчика и модуля GPS? насколько я себе представляю задачу например посадки на докстанцию понадобится дополнительная камера, которая смотрит вниз, возможно имеет смысл сканер радиометок по которым он может опознать свое место посадки? По бюджету вполне 15-25к готов потратить если этого достаточно. Или нужно сильно больше? Не очень понимаю сколько надо.

2. какими программными средствами осуществляется задание летных алгоритмов и как вообще принято программировать мозги коптеру? я с сыном немного делал роботов из лего майндсторма. Большого опыта в программировании нет, но интересно разобраться. На уровне простых робототехнических языков можно программировать коптер или там все более глубоко делается?

3. где что почитать именно по программированию коптеров? пока тут тем не нашел.

4. хочется посвятить именно максимум времени программированию и алгоритмам. Соответственно меньше возиться с железом.

Для первых тестов берите готовую платформу с GPS.
Например такой: http://quad-copter.ru/happymodel-crux3-nlr.html
Можно взять любой бу дрон с GPS и внешним (не встроенным в плату) приемником.

Самое простое - поставить ардуинку поверх полетного контроллера, считывать данные GPS для понимания местоположения, команды от приемника пропускать через себя, позволяя или управлять пилоту или заменять своими. Благо с приемника идет все по хорошо известным протоколам, а в случае подключения "каждый канал отдельно" - используется вообще примитивный PWM.

В случае проблем, на дрон можно будет передать стандартный сигнал "Return to home" (RTH) и он сам вернется, для этого и нужен дрон с GPS.

Соответственно, программирование будет сводится к написанию алгоритмов эмуляции действий пилота всего 4 стиками (газ и 3 оси желаемого поведения дрона), а переводить в команды моторов будет полетник дрона.

На ардуринку (а можно и мини ПК поставить - по желанию) можно навешать любые датчики и камеры. Можно хоть картинку распознавать и строить полет с облетом препятствий.

Если RTH не нужен, то можно использовать вообще любой дрон, лишь бы хватало мощности тащить вашу аппаратуру.

Это простой путь. Видел реализацию подобного на Syma - использовались ультазвуковые датчики и камера для нахождения пути в лабиринте (соревнования в помещении), вообще без GPS и прочего. Реализовано было старшекласниками как раз подобным способом.

Сложнее - взять полетник на ардуино или собирать свой. Примеры программирования можно найти на гитхабе (гуглим arduino drone github). Смотрим что там и как, дорабатываем.
Только учитывайте - весь полет дрона это решение уравнений высшей математики! Совсем другой уровень, чем запрограммировать что то используя готовые библиотеки.

По программированию тут информации нет, тк эта область малоинтересна широкому кругу читателей. Если, вслед за вами, подтянутся энтузиасты и пойдут обсуждения - можно будет и отдельный раздел форума сделать и раздел со статьями для начинающих дрон-программистов организовать!

Все в ваших руках!

Спасибо за ответ.
То есть я правильно понял, что для программирования нужно к комплектации дрона добавить ардуинку или микрокомпьютер типа малинки? Штатные средства полетного контроллера тут не достаточны?
Можете подсказать, где почитать как скоммутировать ардуинку с полетным контроллером, чтобы она передавала ему нужные значения по управлению полетом?

Так я писал про 2 варианта!
ArduCopter - на базе ардуинки. Исходники прошивки есть на гитхаб. Но - сложно! Сам ардукоптер настроить на полет на конкретном дроне занимает от недели до месяца у умеющих летать.
Но разобравшись можно кроить прошивку как захочется!

А современные полетники - "вещь в себе", тут только менять данные между приемником и полетным контроллером.
Берите полетник поддерживающий PPM сигнал входа, для ардуино куча готовых библиотек по обработке протокола PPM и PWM.
А коммутировать просто - на вход сигнал с приемника, на выход с ардуинки - доработанный сигнал.
То есть - просто ставим между приемником и полетным контроллером, благо они в большинстве случаев разделены и подключаются 3 проводами (+ - сигнал).

Это про управление полетником.

К датчикам - можно просто в параллель подключаться (но могут быть помехи) или через ардуинку сигнал гнать - тут на выбор.
Можно брать телеметрию обратной связи от полетника и обрабатывать ее.

Все на ваш выбор