Battery_measure 模块文档¶
所属工具箱：Sensors and Actuators
简介¶
一句话描述：该模块通过订阅PX4的uORB
battery_status话题，获取无人机电池的相关状态测量数据，可支持仿真与实机场景下的电池信息读取。
该模块是RflySim工具链Sensors and Actuators接口库中的电源传感信息读取模块，可根据用户配置输出电池原始电压、滤波后电压、电流、放电量以及测量时间戳等多种电池状态信息。在PX4+Pixhawk实机飞行场景中，需要保证Pixhawk硬件正确接入电源模块才能获取到有效的电池测量数据；在RflySim仿真场景中，该模块可从仿真PX4固件或CopterSim的仿真模型中获取模拟电池状态，可配合RflySim3D可视化环境完成无人机续航仿真、低电量返航逻辑测试等开发工作。
端口说明¶
输入端口（Inputs）¶
本模块无输入端口。
输出端口（Outputs）¶
根据配置可选择启用以下一个或多个输出端口：
| 端口名 | 数据类型 | 维度 | 说明 |
|---|---|---|---|
Voltage |
double |
1×1 |
电池电压，单位为伏特 |
Filtered Voltage |
single |
1×1 |
滤波后的电池电压，单位为伏特 |
Current |
single |
1×1 |
电池电流，单位为安培 |
mAH |
single |
1×1 |
累计放电量，单位为mAh |
Timestamp |
int32 |
1×1 |
本次测量的时间戳 |
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 |
|---|---|---|---|---|
Voltage |
bool |
false |
true/false |
是否启用Voltage输出端口 |
Filtered Voltage |
bool |
false |
true/false |
是否启用Filtered Voltage输出端口 |
Current |
bool |
false |
true/false |
是否启用Current输出端口 |
mAH |
bool |
false |
true/false |
是否启用mAH输出端口 |
Timestamp |
bool |
false |
true/false |
是否启用Timestamp输出端口 |
Sample time (s) |
double |
0.01 |
>0 |
模块采样时间，单位为秒 |
参数设置说明¶
输出端口选择¶
用户可根据自身需求勾选需要输出的电池状态数据，勾选对应选项后模块会自动生成对应输出端口。
Sample time (s)¶
该参数控制模块从uORF话题读取电池状态数据的频率，与飞控传感器实际输出频率匹配即可，一般使用默认值即可。
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uORB话题订阅获取电池状态数据，不涉及外部网络通信。
相关模块¶
| 模块名 | 说明 |
|---|---|
GPS_measure |
采集GPS定位数据的传感器模块 |
IMU_measure |
采集陀螺仪、加速度计数据的惯性测量传感器模块 |
Mag_measure |
采集磁力计数据的传感器模块 |
Baro_measure |
采集气压高度数据的气压传感器模块 |
OpticalFlow_measure |
采集光流数据的传感器模块 |
Rangefinder_measure |
采集距离传感器数据的传感器模块 |
ESC_read |
获取电调状态信息的传感器模块 |
注意事项与常见问题¶
- 初始化顺序：该模块通过订阅uORB话题
battery_status获取电池数据，仿真启动前请确保PX4飞控端的battery_status话题发布器已经完成初始化；实机运行时必须保证Pixhawk飞控已经正确连接电源模块，否则模块无法获取到有效电池数据，输出将保持默认零值或无效值。 - 采样时间匹配：模块采样时间建议匹配飞控uORB话题的更新频率，一般设置为0.1s以内；若设置过大的采样时间，会导致输出的电池状态数据更新滞后，影响低电压报警、电量估计等功能的仿真准确性。
- 输出数据类型匹配：不同输出端口的数据类型不同，Voltage输出为double类型，其余输出（除Timestamp为int32类型外）为single类型，连接Simulink其他模块时请注意数据类型匹配，避免出现类型不兼容的报错。
- 实机数据依赖：实机运行时该模块输出的电流、放电量数据依赖Pixhawk电源模块的计量精度，若出现数据偏差，需要先校准Pixhawk端的电源模块参数，再进行仿真或测试。
更新日志¶
v4.0(2024-08-12): 初始版本发布，实现通过订阅uORB话题battery_status获取电池状态数据，支持可配置输出电压、滤波后电压、电流、放电量、时间戳，支持自定义采样时间配置。