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PX4 由两个主要部分组成：一是 飞行控制栈（flight stack） ，该部分主要包括状态估计和飞行控制系统；另一个是 中间件 ，该部分是一个通用的机器人应用层，可支持任意类型的自主机器人，主要负责机器人的内部/外部通讯和硬件整合。

所有的 PX4 支持的 无人机机型 （包括其他诸如无人船、无人车、无人水下航行器等平台）均共用同一个代码库。 整个系统采用了 响应式（reactive） 设计，这意味着：

所有的功能都可以被分割成若干可替换、可重复使用的部件。
通过异步消息传递进行通信。
系统可以应对不同的工作负载。