PX4FaultInParamsSend 模块文档¶

所属工具箱：RflySim Model

PX4FaultInParamsSend 模块外观

简介¶

一句话描述：将指定的故障注入仿真参数打包，通过UDP协议发送给对应CopterSim实例的动力学模型。

该模块属于RflySim Model工具链，用于在Simulink仿真过程中动态修改CopterSim中无人机动力学模型的参数，典型应用场景为无人机故障注入仿真试验，可在仿真运行过程中动态修改无人机的传感器、执行器或动力学相关参数，模拟各类硬件故障与性能退化场景。模块会根据配置的目标IP地址和CopterID，自动计算对应UDP端口（30100+(copterID-1)*2），将用户指定的待修改参数位掩码和32维参数值打包为标准结构体，通过UDP发送给CopterSim的dll动力学模型，配合PX4飞控实现闭环的故障仿真验证。

端口说明¶

输入端口（Inputs）¶

端口名	数据类型	维度	说明
`Bitmask`	`uint32`	`1×1`	32位无符号位掩码，每个位对应一个待修改的输入参数，位为1时表示修改对应参数
`InParams`	`double`	`1×32`	32维双精度浮点数数组，为待注入的仿真参数值

输出端口（Outputs）¶

本模块无输出端口。

参数配置（Parameters）¶

双击模块打开的 Mask 对话框中可配置以下参数：

参数名	类型	默认值	可选值/范围	说明
`Target IP Address`	`string`	`127.0.0.1`	合法IPv4地址	目标CopterSim所在主机的IP地址
`CopterID`	`int`	`1`	`1~255`	目标无人机的ID编号

参数设置说明¶

`Target IP Address`¶

指定运行目标CopterSim仿真进程的主机IP地址，本地仿真时默认使用127.0.0.1即可。若CopterSim运行在其他主机上，需修改为对应主机的IP地址。

`CopterID`¶

目标无人机的编号，模块会根据该ID自动计算UDP通讯端口：端口号 = 30100 + (CopterID - 1) * 2，ID范围支持1~255，对应多个无人机同时仿真时的参数注入场景。

模块特性（Block Characteristics）¶

特性项	值
支持的数据类型	`double`、`single`、`uint32`
直接馈通（Direct Feedthrough）	是
采样时间	离散
代码生成支持	否

数据通信协议¶

本模块基于UDP协议向CopterSim发送故障注入仿真参数，协议规则如下：

端口规则：端口号为 30100 + (CopterID - 1) * 2，其中 CopterID 为目标无人机序号，从1开始计数。
数据格式：按照以下自定义结构体打包发送，结构体格式说明：

struct PX4ModelInParams{
         int32_t checksum;         // 固定值1234567891，标识数据包类型
         uint32_t Bitmask;         // 32位无符号位掩码，每个位对应一个待修改参数，位为1时表示修改对应参数
         double InParams[32];      // 32个待发送的双精度浮点参数
};

打包格式为 iI32d：依次为1个32位整型校验位、1个32位无符号整型位掩码、32个双精度浮点参数。

目标地址：可配置目标CopterSim的IP地址。

使用示例¶

相关使用示例请参考以下路径：

[RflySim安装路径]/RflySimAPIs/4.RflySimModel/3.CustExps/e0_AdvApiExps/5.ParamAPI/2.FaultInParams/2.Matlab/Readme.pdf

请在上述路径中查看 Readme.pdf 获取完整的示例说明与操作步骤。

注意事项与常见问题¶

初始化顺序：需保证CopterSim仿真进程已经启动并完成初始化后，PX4FaultInParamsSend模块才能正常发送故障注入参数，若仿真启动前提前发送参数，UDP数据包会丢失，不会被CopterSim接收。
CopterID与端口匹配：模块默认通过30100+(copterID-1)*2端口发送数据，请确保配置的CopterID与目标CopterSim实例的编号一致，编号从1开始计数，避免端口不匹配导致参数无法送达。
Bitmask格式要求：Bitmask输入必须为uint32类型的32位无符号整数，每一位对应一个待修改参数，只有Bitmask中置1的位对应的参数才会被更新，若Bitmask全0则不会修改任何参数；若需要一次性修改全部32个参数，可使用bitshift(1,31) * 2 + 1生成对应位掩码。
InParams维度要求：InParams输入必须为长度为32的双精度数组或列表，模块会自动对输入长度做校正，输入长度不足32时剩余参数会补0，超出32时会截断仅保留前32个元素。
IP地址配置：当CopterSim与Simulink运行在同一台计算机时，可保持默认127.0.0.1的Target IP Address配置；若对端CopterSim运行在其他主机，需要修改为目标主机正确的局域网IP地址，同时保证网络防火墙开放对应UDP端口。
采样时间匹配：建议模块采样时间与Simulink仿真步长匹配，不要过高频率发送参数，避免造成UDP网络拥塞，导致参数丢包。

更新日志¶

v4.0.0 (2024-01-01): 初始版本发布，实现通过UDP向CopterSim发送PX4故障注入仿真参数的功能。

模块名	说明
`PX4FaultInParamsRecv`	接收CopterSim返回的故障注入参数数据
`PX4InitInParamsSend`	发送PX4仿真初始化参数到CopterSim
`PX4Receiver`	接收PX4飞控输出的仿真状态数据
`PX4ActuatorControl`	发送执行器控制数据到PX4飞控