四旋翼以其结构简单、易于维护,能轻易实现垂直起降、悬停旋转、全向飞行等灵活动作,并容易搭载诸如摄像头、GPS导航、无线通信等扩展设备。随着四旋翼普及和安全问题日益凸显,本文旨在四旋翼避障方面进行探索。姿态控制方面,本文采用基于MPU6050的传感器模块作为姿态数据来源,以STM32 103C8T6作为主控芯片。采集俯仰角、横滚角、偏航角速度数据,配合串级PID控制算法进行姿态控制,实现平稳飞行。无线遥控方面,本文以手机运行APP的方式作为遥控设备,以WIFI模块作为飞行器遥控数据接收单元,约定控制代码,采用TCP/IP协议将量化的油门、偏航、前进后退等数据发送到飞行器,实现对飞行器的控制。自主避障方面,本文以夏普红外测距模块所测数据作为避障的依据。四旋翼搭载两个红外测距传感器,和步进电机一起构成红外雷达,设置在四旋翼顶面,水平方向不间断旋转,360°扫描测距,测距动作和数据采集由一块STM32单片机统一控制,综合数据后通过串口将数据发给主控芯片,采用最小方差的方法匹配扫描数据,辨识出位移变化和航向角变化,实现水平面上定点并锁定航向角。为实现纵向稳定,本文在四旋翼底面设置一个超声波模块,向下对地测量距离,自主控制油门实现纵向稳定。测距数据融合遥控数据后,得到新的控制指令,传递给姿态控制程序,进而实现自主避障动作。本文通过对红外雷达测得的数据进行计算分析,验证了所设计数据处理算法的有效性和提出不足之处和改进设想。