完整能力与技术栈
本页记录的是实际能力边界,而不是接触过的软件名词列表。
同一个方向会分别记录:能够独立完成的部分、需要查阅资料的部分、需要 AI 协作的部分,以及尚未掌握的部分。
能力总览
| 能力领域 | 当前层级 | 能力描述 |
|---|---|---|
| 跨软硬件系统集成 | 独立完成 | 能围绕目标完成选型、搭建、开发、联调、排障和交付 |
| 硬件装配与维修 | 独立完成 | 焊接、线束、结构规划、器件更换和经验性故障定位能力较强 |
| 嵌入式应用开发 | 独立/查阅完成 | 能使用常见 MCU 和外设完成完整项目,底层理论尚未完全系统化 |
| 飞行器与机器人平台 | 独立完成 | 能完成平台搭建、二次开发、传感器接入、通信和任务逻辑实现 |
| 控制与状态估计 | 查阅/AI 协作完成 | 能理解并应用常见方法,理论推导和独立调参能力不足 |
| ROS、SLAM与点云 | 查阅/AI 协作完成 | 能使用现有方案并完成系统集成,尚不具备底层算法开发能力 |
| PCB与电路设计 | 查阅完成 | 能完成简单原理图、PCB改型和功能电路,复杂原创设计经验不足 |
| 机械设计与制造 | 查阅完成 | 能使用 SolidWorks 和3D打印完成项目结构,复杂装配和材料知识不足 |
| Linux与服务器 | AI 协作完成 | 能部署并维护实际服务,但尚未形成完整的独立运维能力 |
| 软件与Web开发 | AI 协作完成 | 能阅读、修改、调试和部署项目,软件工程基础需要继续补齐 |
| 计算机与家庭服务 | 独立/查阅完成 | 具备装机、调优、NAS、影音、虚拟化和路由系统实践经验 |
| AI协同开发 | 熟练使用 | 能利用 AI 完成陌生领域的信息整理、方案设计、实现和排障 |
一、嵌入式系统
处理器与平台
实际接触和使用过:
- STM32 F1、F4、H7 等系列
- STM32F103C8T6 至 STM32H743
- TM4C123 系列
- Arduino
- ESP32
- 其他常见微控制器和开发板
能够根据项目需要选择开发平台,不把能力局限在某一型号芯片上。
外设与接口
能够在项目中配置和使用:
- GPIO
- 外部中断
- 定时器
- PWM
- ADC
- DMA
- UART
- I²C
- SPI
- CAN
理解这些外设和通信协议的基本作用、使用场景及常见故障,但目前还不能像底层架构开发者一样完整解释所有内部实现。
开发方式与工具
- Keil µVision 5
- STM32CubeMX
- HAL库
- 标准外设库
- 寄存器开发经历
- FreeRTOS基础使用
- 串口屏和无操作系统人机界面开发
当前边界
能够完成面向实际功能的嵌入式项目,但以下方向仍需加强:
- MCU启动过程与链接脚本
- 内存模型和编译工具链
- 驱动框架设计
- RTOS任务设计、同步和资源管理
- 可复用的嵌入式软件架构
- 系统级可靠性和异常恢复
二、硬件实现与故障排查
核心能力
- 器件选型与兼容性判断
- 焊接、返修和线束制作
- 整机结构规划和装配
- 传感器、控制器与执行机构联调
- 使用万用表、示波器和逻辑分析仪定位问题
- 根据故障现象逐层排除电源、连接、器件、固件和配置问题
- 计算机、外设及电子设备的拆装与维修
- 鼠标编码器等器件更换
- 处理插槽、引脚和接触不良等硬件故障
硬件排障目前较多依赖长期实践形成的经验,这是现阶段的重要优势,也需要逐渐整理成可以复用的排障方法。
电路与PCB
已经具备:
- 简单原理图绘制
- 简单PCB绘制和改型
- 参考成熟电路完成模块复用
- 放大、编码和译码等基础电路实践
- 嘉立创EDA基础使用
- PCB焊接、装配和测试
需要继续学习:
- 电源完整性
- 信号完整性
- 模拟电路设计
- EMC与抗干扰
- 高速接口
- 复杂多层板
- 从需求到量产的完整硬件设计流程
三、飞行器与机器人系统
平台能力
具备以下平台的实际搭建或开发经验:
- 四旋翼飞行器
- 穿越机
- 麦克纳姆轮移动平台
- 串行舵机机械臂
- 空地协同系统
- 树莓派边缘计算平台
能够完成:
- 动力系统和供电方案选型
- 飞控、传感器和执行机构接线
- 机体装配与重心调整
- 飞控固件配置和二次开发
- 数传通信
- 任务状态机和事件触发
- 自主起飞、航点任务和任务动作
- 地面端数据显示与控制
- 现场故障定位和飞行调试
飞控生态
接触或使用过:
- Pixhawk与ArduPilot生态
- 匿名科创飞控平台
- Betaflight
- INAV
- STM32/TM4C类自研或可修改飞控工程
当前优势是基于已有飞控平台进行选型、配置、修改和二次开发,不是从零独立设计完整飞控算法栈。
传感器与通信
接触或集成过:
- IMU
- 光流传感器
- 激光测距
- RealSense T265
- Livox Mid-360
- 二维激光雷达
- GNSS
- 磁力计
- 数传模块
- Wi-Fi及常见无线通信方案
能够理解传感器在系统中的作用并完成接入,但部分传感器的数据处理和融合仍依赖现有驱动、算法包或 AI 协助。
四、控制、导航与感知
已有基础
- 普通PID
- 串级PID
- 位置环和姿态控制的基本概念
- 卡尔曼滤波的用途和基本思想
- 四元数与姿态表示的基本概念
- 多传感器信息融合的基本思想
- 基于坐标点的航迹和任务规划
- 现有算法在硬件平台上的部署和验证
当前边界
- PID能够使用,但独立调参效率不高
- 卡尔曼滤波以理解用途和应用现有实现为主
- 四元数、轨迹规划和状态估计尚未形成完整理论体系
- 状态空间方法尚未系统学习
- LQR尚未系统学习
- 复杂控制算法通常需要资料、模板或AI协助
后续需要建立的基础
- 线性代数与状态空间表达
- 系统建模和可控性、可观性
- LQR
- EKF与误差状态卡尔曼滤波
- 非线性控制基础
- 轨迹生成与轨迹跟踪
- 控制器仿真、验证和系统化调参
五、ROS、SLAM与点云
已经能够完成
- ROS环境和现有功能包的使用
- 传感器驱动接入
- 启动配置和参数调整
- 使用现有SLAM和里程计方案
- Fast-LIO方案的部署与理解
- 激光雷达和点云数据的获取
- 在AI协助下完成点云处理和路径规划功能
- 将算法结果与实际机器人或飞行器项目结合
当前定位
这一方向处于“使用与系统集成层”,还不是“底层算法开发层”。
目前尚不适合描述为:
- 独立实现SLAM算法
- 深度修改Fast-LIO核心
- 独立设计点云配准算法
- 独立完成三维规划算法的数学推导
后续重点
- ROS通信机制与工程结构
- TF坐标变换
- 点云滤波、分割和聚类
- ICP与点云配准
- LiDAR—IMU标定
- Fast-LIO数据流与核心模块
- 三维地图表达
- 搜索、采样和优化类路径规划算法
六、视觉与AI
实践经历
- 在树莓派4B上部署YOLOv5
- 使用视觉识别结果参与飞行任务
- 接触CNN和PyTorch项目
- 完成过数字图像处理课程
- 能在AI协助下阅读、修改和调试相关代码
当前边界
视觉和深度学习不是当前核心能力。CNN项目以协助和调试为主,没有独立完成网络设计、训练体系和完整工程搭建。
需要继续学习:
- OpenCV
- 数据集制作与标注
- 模型训练和评估
- 模型压缩与边缘部署
- 相机模型和标定
- 视觉定位与多传感器融合
七、软件开发能力
自我评分
| 工具或语言 | 当前评分 | 状态 |
|---|---|---|
| C语言 | 4/5 | 能完成嵌入式项目,理解指针、结构体和常用工程代码 |
| C++ | 2/5 | 能阅读和修改基础代码,高级语法与工程设计不足 |
| Python | 2/5 | 能阅读和修改代码,独立架构复杂项目能力不足 |
| MATLAB/Simulink | 1/5 | 能阅读基础代码,通常需要资料或AI协助 |
| Linux | 2/5 | 理解常用操作和部署目的,独立运维能力不足 |
| Git | 1/5 | 有实际使用经历,但尚未形成规范工作流 |
| ROS | 2/5 | 能使用和集成现有方案,底层机制掌握不足 |
| SolidWorks | 3/5 | 能完成项目结构设计,复杂大型装配需要时间 |
其他软件实践
- Android Studio课程项目
- Android应用与ESP32联动
- 简单网页前端
- AI辅助后端开发
- Docker与Docker Compose
- Caddy反向代理和HTTPS
- Uptime Kuma服务监控
- MkDocs知识库
- SQLite等数据库的基础接触
尚未系统掌握
- 数据结构与算法
- 面向对象设计
- 软件架构和设计模式
- 自动化测试
- 数据库设计
- Web安全
- 前后端工程化
- Git分支和协作流程
八、机械设计与实体制造
已经接触或能够完成:
- SolidWorks零件建模
- 基础装配体
- 根据实际项目设计支架、外壳和连接结构
- 3D打印
- PCB、结构件和现成模块的装配
- 根据安装空间修改设计
当前不足:
- 复杂装配体设计效率
- 工程图和公差
- 结构强度分析
- 材料特性与选材
- 面向制造和装配的设计方法
九、计算机、NAS与家庭服务
计算机硬件
- CPU、主板、显卡和内存选型
- 台式机组装
- 内存频率和超频设置
- 系统安装与优化
- 硬件故障排查和维修
NAS与影音
- 自建NAS
- 飞牛OS
- 固态硬盘与机械硬盘组合存储
- Emby家庭影音服务
- 百度网盘等远程存储挂载
- VidHub等影音客户端
- 数据备份意识和基础实践
网络与设备折腾
- 虚拟机
- OpenWrt类软路由系统
- 路由器和机顶盒刷机
- Amlogic S905系列设备
- 电视盒子系统改造
- Docker中的个人服务
- 固件刷写与设备恢复
还没有形成系统能力的方向:
- 内网穿透
- VLAN
- 防火墙策略
- 网络抓包
- 存储冗余与灾难恢复
- 家庭网络的规范化设计
十、AI协同开发
AI已经成为我的重要工程工具,主要用于:
- 快速了解陌生领域
- 拆解项目目标
- 比较技术方案
- 生成代码初稿
- 阅读和解释已有工程
- 修改驱动和应用逻辑
- 分析错误日志
- 部署软件服务
- 整理技术文档
- 辅助完成算法和科研表达
需要始终保持的判断:
借助AI完成项目,证明我具备目标判断、系统集成和结果验证能力;但不自动代表我已经掌握其中的全部理论和底层实现。
后续应把反复使用的AI协作成果沉淀为自己的知识、模板、排障记录和独立能力。
当前最核心的能力画像
我的核心身份不是单一的飞控开发者,也不是纯软件、纯硬件或纯算法人员。
更准确的定位是:
以嵌入式和实体硬件为基础,能够整合飞行器、机器人、传感器、软件和计算平台,并借助资料与AI把目标转化为可运行系统的跨软硬件工程实践者。