vel_body_full 模块文档¶
所属工具箱：RflySim Swarm
简介¶
一句话描述：RflySim Swarm接口库中支持体坐标系下速度指令输入的Offboard控制编码封装模块。
该模块是基于Offboard__full基础模块封装得到，是RflySim无人机集群仿真工具链中专门用于生成PX4 Offboard控制指令的功能模块，面向多无人机集群仿真场景使用。该模块可接收用户自定义的体坐标系下的速度指令，封装编码后将生成符合PX4 Offboard通信协议的控制指令，配合RflySim UDP通信链路将指令发送给CopterSim或PX4飞控，同时可对接RflySim3D实现集群飞行的三维可视化仿真，适合在开发多无人机集群的体坐标系速度控制策略时，快速搭建Offboard控制仿真验证。
端口说明¶
输入端口（Inputs）¶
| 端口名 | 数据类型 | 维度 | 说明 |
|---|---|---|---|
vx_body |
double |
1×1 |
无人机体坐标系下x方向速度指令，单位：m/s |
vy_body |
double |
1×1 |
无人机体坐标系下y方向速度指令，单位：m/s |
vz_body |
double |
1×1 |
无人机体坐标系下z方向速度指令，单位：m/s |
yaw_rate |
double |
1×1 |
无人机偏航角速度指令，单位：rad/s |
输出端口（Outputs）¶
| 端口名 | 数据类型 | 维度 | 说明 |
|---|---|---|---|
offboard_cmd |
double |
1×N [待确认] |
编码完成的全量离线控制指令，可直接输入给Offboard通信发送模块 |
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 |
|---|---|---|---|---|
CopterID |
int |
1 |
1~255 |
目标无人机的ID编号，用于区分集群中不同无人机 |
参数设置说明¶
CopterID¶
该参数指定当前速度指令对应的目标无人机ID，在集群仿真中每个无人机需要分配唯一的ID，用于对应正确的控制指令链路。
模块特性（Block Characteristics）¶
| 特性项 | 值 |
|---|---|
| 支持的数据类型 | double、single |
| 直接馈通（Direct Feedthrough） | 是 |
| 采样时间 | 继承 |
| 代码生成支持 | 否 |
数据通信协议¶
本模块不涉及网络通信，仅完成体坐标系速度指令的编码封装，输出数据由上层Offboard通信模块完成网络发送。
相关模块¶
| 模块名 | 说明 |
|---|---|
Offboard__full |
提供群体无人机Offboard控制的基础通信与数据封装框架，本模块基于该模块封装实现 |
pos_body_full |
封装支持体坐标系下位置指令输入的群体无人机编码模块 |
vel_NED_full |
封装支持北东地坐标系下速度指令输入的群体无人机编码模块 |
pos_NED_full |
封装支持北东地坐标系下位置指令输入的群体无人机编码模块 |
attitude_full |
封装支持姿态角指令输入的群体无人机编码模块 |
throttle_att_full |
封装支持油门与姿态角指令输入的群体无人机编码模块 |
注意事项与常见问题¶
- 初始化顺序：该模块依赖Offboard__full模块完成通信链路初始化与集群资源配置，必须确保Offboard__full模块先于vel_body_full模块完成初始化，否则会出现速度指令编码失败、无人机无响应的问题。
- 采样时间匹配：模块输出的编码指令需要匹配飞控的Offboard控制周期，建议将该模块的采样时间设置为和Offboard__full模块一致（通常为10ms~20ms），采样时间偏差过大会导致速度控制出现抖动或指令丢失。
- 输入物理量单位：该模块要求三个速度输入vx、vy、vz的单位为m/s，输入错误单位（如cm/s）会导致无人机速度指令异常，出现飞行速度过快或不响应的问题。
- 坐标系说明：输入速度指令为无人机机体坐标系（body frame）下的速度，其中vx沿机头向前、vy沿机头向右、vz沿机腹向下，若需要输入地理坐标系下的速度指令，请自行完成坐标系转换后再连接输入端口。
- 集群使用限制：该模块每个无人机对应独立的vel_body_full模块，使用多无人机集群时，请为每一架无人机单独配置该模块，并对应匹配Offboard__full模块中正确的无人机ID。
- 指令激活要求：该模块仅输出编码后的速度指令，必须确保飞控已经正确进入Offboard控制模式，否则速度指令不会被飞控执行。
更新日志¶
v4.10(2024-05-20): 新增支持体坐标系速度指令输入的vel_body_full集群编码模块