无人机边缘计算架构 · Zynq 异构平台

Drone Edge Computing Architecture on Zynq-7000 SoC
无人机端 (Drone Onboard) 地面站 (Ground Station) 云端 (Cloud / Remote) 📷 摄像头模组 4K@60fps · HDR · IMX477 PS · 处理系统 ARM Cortex-A9 × 2 Linux · 任务调度 · 通信 OpenCV 预处理 PL · 可编程逻辑 FPGA Fabric (Artix-7) DPU · CNN加速器 图像预处理流水线 AXI4-Stream 🛰️ 传感器融合 IMU · GPS · 气压计 · 磁力计 ✈️ 飞行控制器 PX4 · PID · EKF 状态估计 📡 数据链 · 5G / Wi-Fi 6 MAVLink · RTSP 视频流 📊 边缘推理输出:目标框 + 类别 + 距离 · 延迟 < 50ms YOLO-Fast · 点云聚类 · 跟踪 ID 🖥️ 地面控制站 QGroundControl 📹 视频监控终端 实时图传 + AI叠加 ⚡ 地面边缘节点 (可选) NVIDIA Jetson / Zynq UltraScale+ 高精度重识别 · 多机协同 · 三维重建 ☁️ 模型训练集群 GPU 集群训练 模型蒸馏 · 量化 🗄️ 数据湖 MinIO / HDFS 标注 · 版本管理 🔄 OTA 模型更新 · 联邦学习 · 增量训练 模型下发链路:云端训练 → 量化压缩 → DPU 部署 MIPI CSI 检测结果 5G/WiFi6 链路 训练数据上传 图例: ARM PS FPGA PL 数据链 云端 无线链路 | DPU 延迟 < 10ms · 功耗 < 5W

Zynq XC7Z020 · DPU IP Core · PX4 Flight Stack · YOLO-Fast · MAVLink