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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。