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Offboard_full 模块文档

所属工具箱:RflySim Swarm

Offboard_full 模块外观

简介

一句话描述:该模块用于将多无人机 Offboard 控制的各类控制指令、参数编码生成符合MAVLink协议的字节消息,支持PX4的Offboard模式全类型控制需求。

该模块是RflySim Swarm集群开发工具链中的Offboard控制指令编码节点,面向多无人机集群Offboard控制仿真开发场景设计,可同时支持位置、速度、加速度、力、航向角、航向角速度多种控制量的组合控制,用户可灵活启用对应控制维度、选择控制参考坐标系。

模块生成的MAVLink格式控制指令字节流,可通过UDP通信接口传输给CopterSim或多台PX4无人机飞控,实现集群的Offboard控制,同时配合RflySim3D可以完成集群控制算法的可视化仿真验证,支持从仿真到实机的快速迁移。

端口说明

输入端口(Inputs)

端口名 数据类型 维度 说明
CopterID uint8 1×1 无人机的唯一标识符,用于区分多无人机集群中的不同无人机
enPos boolean 1×1 位置控制模式启用标志
enVel boolean 1×1 速度控制模式启用标志
enAcc boolean 1×1 加速度控制模式启用标志
enForce boolean 1×1 力控制模式启用标志
enYaw boolean 1×1 航向角控制模式启用标志
enYawrate boolean 1×1 航向角速度控制模式启用标志
FrameIndex uint8 1×1 控制信号参考坐标系索引,可选例如MAV_FRAME_LOCAL_NEDMAV_FRAME_BODY_FRD
Pos double 1×3 位置控制量
Vel double 1×3 速度控制量
Acc double 1×3 加速度控制量
Force double 1×3 力控制量
Yaw double 1×1 航向角控制量 [待确认]
Yawrate double 1×1 航向角速度控制量 [待确认]

输出端口(Outputs)

端口名 数据类型 维度 说明
Offboard_bytes double 1×8 编码生成的包含控制命令的MAVLink消息字节数组

参数配置(Parameters)

本模块无可配参数。

模块特性(Block Characteristics)

特性项
支持的数据类型 doublesingleuint8boolean
直接馈通(Direct Feedthrough)
采样时间 继承
代码生成支持

数据通信协议

本模块仅完成Offboard控制命令的MAVLink消息编码,输出编码后的字节数组,不直接进行网络通信传输。

相关模块

模块名 说明
SetPositionGlobalYaw_SW 生成群体无人机全局坐标系下带航向的位置控制指令
SetVelocityBodyYawrate_SW 生成群体无人机机体坐标系下带航向角速度的速度控制指令
UAVSendMAVData_UDP 将编码后的MAVLink消息通过UDP发送给仿真或实机飞控
Offboard_decode 对接收的Offboard控制MAVLink消息进行解码解析

注意事项与常见问题

  • 初始化顺序:该模块仅用于生成MAVLink格式的offboard控制指令,使用前需确保群组通信初始化模块已完成配置,且所有无人机的CopterID不重复,否则会出现指令发送错误、无人机识别冲突问题。
  • 坐标系索引合法性:FrameIndex必须输入PX4 MAVLink协议定义的合法枚举值,输入未定义的枚举值会导致飞控无法识别控制指令参考坐标系,造成无人机控制偏差或失控。
  • 控制使能逻辑:offboard控制模式下至少需要启用一个控制量(位置/速度/加速度/力/航向角/航向角速度中至少一个使能端设为true),全不使能时飞控不会响应控制指令。
  • 字节数据格式匹配:输出的Offboard_bytes为8位double型字节数组,需对应连接兼容RflySim Swarm群组通信格式的发送模块,不要直接连接非匹配接口,否则会出现数据解析错误。
  • 采样时间匹配:模块输出的MAVLink控制指令需要和飞控offboard控制的刷新频率匹配,建议设置模块采样时间和飞控控制周期一致(通常为10ms~50ms),过慢的采样频率会导致offboard模式断开,过快会造成不必要的通信带宽占用。

更新日志

  • v4.00 (2024-12-10): 初始版本发布,支持生成完整Offboard控制模式的MAVLink消息字节包,支持多无人机ID区分、多控制模式组合配置、自定义参考坐标系选择。