UDP_30100_TrueSimRecv 模块文档¶
所属工具箱：RflySim Model
简介¶
一句话描述：通过监听UDP 30101++2系列端口，接收并解析来自载具模型仿真的完整状态真值数据。
该模块属于RflySim Model接口库，是RflySim工具链中获取高精度仿真真值状态的核心通信模块，主要用于外部控制、算法验证等需要获取载具真实仿真状态的开发场景。它会根据配置的飞机ID监听对应的UDP端口，接收外部载具模型或仿真环境发来的封装数据包，解析输出包含位置、速度、姿态、加速度、角速度、GPS信息、执行器状态等在内的完整载具状态真值。
该模块通常和CopterSim、RflySim3D配合使用：当用户在Simulink中搭建自定义载具模型或外部控制算法时，本模块负责从TrueSim仿真环境接收载具的真实状态数据，解析后可直接供Simulink中的算法模块使用，完成闭环仿真流程，支持多机仿真场景下通过飞机ID区分不同载具的状态数据。
端口说明¶
输入端口（Inputs）¶
本模块无输入端口。
输出端口（Outputs）¶
| 端口名 | 数据类型 | 维度 | 说明 |
|---|---|---|---|
checksum |
double |
1×1 |
数据校验码，有效值为123456789，用于标识数据是否有效 |
copterID |
double |
1×1 |
输出数据对应的飞机ID序号 |
vehicleType |
double |
1×1 |
载具样式ID，对应RflySim3D UE场景XML中的ClassID |
reserv |
double |
1×1 |
备用标志位，预留用于表示碰撞、大地图等功能标识 |
VelE |
double |
1×3 |
北东地坐标系下的载具速度，单位：米/秒 |
AngEuler |
double |
1×3 |
滚转、俯仰、偏航欧拉角，单位：弧度 |
AngQuatern |
double |
1×4 |
姿态四元数向量，顺序为w x y z |
MotorRPMS |
double |
1×8 |
执行器状态，旋翼类载具对应电机转速，单位：转/分钟 |
AccB |
double |
1×3 |
载具机体FRD坐标系下的加速度，单位：米/平方秒 |
RateB |
double |
1×3 |
载具机体FRD坐标系下的角速度p/q/r，单位：弧度/秒 |
runnedTime |
double |
1×1 |
仿真时间戳，仿真开始时刻为0，单位：秒 |
PosE |
double |
1×3 |
北东地坐标系下的载具位置，单位：米，z轴向下为正 |
PosGPS |
double |
1×3 |
载具GPS坐标，顺序为纬度(度)、经度(度)、高度(米)，高度向上为正 |
参数配置¶
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 |
|---|---|---|---|---|
CopterID |
int |
1 |
1~255 |
需要监听读取数据的目标载具ID |
Sample Time (s) |
double |
0.01 |
>0 |
模块采样时间，单位：秒 |
参数设置说明¶
CopterID¶
目标载具的ID编号，模块会自动根据ID监听对应UDP端口30101 + 2 * (CopterID - 1)，仅读取匹配对应ID的仿真真值数据。
Sample Time (s)¶
模块读取UDP数据的采样间隔，需根据仿真步长和数据发送频率匹配设置，一般多旋翼仿真使用默认值0.01秒即可。
模块特性（Block Characteristics）¶
| 特性项 | 值 |
|---|---|
| 支持的数据类型 | double、single、int32 |
| 直接馈通（Direct Feedthrough） | 否 |
| 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协议通信，端口规则为：对指定ID的飞机，监听本地UDP端口号为 30101 + 2 * CopterID。
接收的数据包格式为封装后的netDataShort结构体，具体定义：
typedef struct _netDataShort {
uint32_t tg; // 目标端口标识
int len; // 传输结构体总长度，固定为200字节
char payload[192]; // 有效载荷，前152字节存放SOut2Simulator结构体数据，剩余40字节保留
}netDataShort;
有效载荷中SOut2Simulator仿真真值结构体格式：
| 字段 | 类型 | 数量 | 说明 |
|---|---|---|---|
| checksum | int | 1 | 有效数据校验码，固定为123456789 |
| copterID | int | 1 | 飞机ID序号 |
| vehicleType | int | 1 | 载具样式ID，对应RflySim3D UE场景XML中的ClassID |
| reserv | int | 1 | 备用标志位，预留用于碰撞、大地图标识 |
| VelE | float | 3 | 北东地坐标系速度，单位：m/s |
| AngEuler | float | 3 | 滚转/俯仰/偏航欧拉角，单位：rad |
| AngQuatern | float | 4 | 姿态四元数，顺序为w x y z |
| MotorRPMS | float | 8 | 执行器状态，旋翼类对应电机转速，单位：RPM |
| AccB | float | 3 | 机体FRD坐标系加速度，单位：m/s² |
| RateB | float | 3 | 机体FRD坐标系角速度pqr，单位：rad/s |
| runnedTime | double | 1 | 时间戳，仿真开始时刻为0，单位：s |
| PosE | double | 3 | 北东地坐标系位置，z向下为正，单位：m |
| PosGPS | double | 3 | 纬度/经度/高度，纬度经度单位为度，高度单位为米，高度向上为正 |
完整数据解码标识为4i 24f 7d，总数据长度为168字节。
相关模块¶
| 模块名 | 说明 |
|---|---|
UDP_30100_ExtCtrlSend |
向外发送外部控制指令，对应UDP 30100端口系列 |
MAVLinkRecv |
接收MAVLink协议格式的无人机状态数据 |
MAVLinkSend |
发送MAVLink协议格式的控制指令数据 |
使用示例¶
相关使用示例请参考以下路径：
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：该模块依赖RflySim3D可视化引擎发送UDP真值数据，必须先启动RflySim3D仿真环境并完成载具模型初始化后，再启动Simulink仿真，否则会出现持续接收不到有效数据的情况。
- CopterID匹配：模块根据配置的
CopterID自动监听对应端口（30101 + 2 * (CopterID - 1)），CopterID必须与RflySim3D中发送仿真真值的目标载具ID一致，否则无法接收到对应载具的真值数据。 - 坐标系与单位注意：输出真值中，
PosE为北东地坐标系，Z轴向下为正；PosGPS纬度经度单位为度，高度单位为米且向上为正，使用输出数据时需要注意坐标系和单位的转换，避免逻辑错误。 - 校验码校验：模块仅会解析校验码为123456789的数据包，若接收数据全为0，可检查发送端是否正确设置了校验码，确保数据有效性。
- 采样时间匹配：模块的
Sample Time (s)需要和发送端仿真真值的输出频率匹配，建议设置为和发送端一致，避免数据丢包或重复读取的问题。 - 防火墙拦截：该模块通过本地UDP端口通信，若始终无法接收数据，需检查操作系统防火墙是否拦截了MATLAB/Simulink的UDP网络访问权限。
更新日志¶
v4.1.0(2024-01-15): 初始版本发布，实现监听UDP 30101++2系列端口读取载具模型仿真真值功能，支持多载具ID配置与自定义采样时间设置。