无人机通信实例。更多...

Public 成员函数
	__init__ (self, CopterID=1, ip='127.0.0.1', Com='udp', port=0)
	构造函数。

	convert_to_payload64 (self, payload_bytes)
	将传入的字节序列（payload_bytes）转换成MAVLink协议中的payload64格式。

	convert_to_rosmsg (self, mavmsg, header)
	将 pymavlink 库中的一个MAVLink消息对象转换为ROS消息格式。

	setGPSOriLLA (self, LonLatAlt=[40.1540302, 116.2593683, 50])
	设置GPS原点

	arm_px4 (self, isArm)
	给PX4发送解锁指令。

	fillList (self, data, inLen, fill=0)
	将输入数据填充或截断到指定的长度。

	InitMavLoop (self)
	仿真初始化，启动无人机仿真循环

	sendStartMsg (self, copterID=-1)
	发送开始仿真信息

	waitForStartMsg (self)
	等待个特定的启动消息，每个无人机或节点等待接收特定的启动信号以开始仿真

	SendMavArm (self, isArm)
	发送解锁指令

	initOffboard (self)
	初始化Offboard模式

	OffboardLoop (self)
	启动Offboard模式循环

	endOffboard (self)
	结束Offboard模式

	stopRun (self)
	停止仿真

	calcTypeMask (self, EnList)
	根据提供的布尔列表 EnList 计算一个类型掩码（type mask）。

	SendVelNED (self, vx=math.nan, vy=math.nan, vz=math.nan, yawrate=math.nan)
	发送北东地坐标系下的速度指令。

	SendVelFRD (self, vx=math.nan, vy=math.nan, vz=math.nan, yawrate=math.nan)
	发送机体坐标系下的速度指令。

	SendPosNED (self, x=math.nan, y=math.nan, z=math.nan, yaw=math.nan)
	发送北东地坐标系下的位置指令。

	SendPosVelNED (self, PosE=[math.nan] 3, VelE=[math.nan] 3, yaw=math.nan, yawrate=math.nan)
	发送北东地坐标系下的位置、速度指令，位置和速度共同控制接口，如果某个通道不想控制，设置为nan即可。

	local_pose_callback (self, msg)
	处理ROS中订阅的本地位置话题的消息，更新无人机的位置和姿态信息

	local_vel_callback (self, msg)
	处理ROS中订阅的本地速度话题的消息，更新无人机的速度和角速率信息

	mavros_state_callback (self, msg)
	处理ROS中订阅的MAVROS状态主题的消息，更新无人机的飞行模式信息。

	imu_callback (self, msg)
	处理ROS中订阅的IMU话题的消息，更新无人机的IMU数据

	gps_callback (self, msg)
	处理ROS中订阅的GPS话题的消息，更新无人机的GPS数据

	q2yaw (self, q)
	从输入的四元数（q）来计算偏航角

	q2Euler (self, q)
	从输入的四元数（q）来计算欧拉角

	SendMavArm (self, isArm=1)
	通过MAVLink发送解锁指令给PX4

	arm (self)
	检查PX4的解锁状态

	disarm (self)
	检查PX4的上锁状态

	offboard (self)
	设置PX4无人机进入Offboard控制模式，尝试将无人机切换到Offboard模式，这是一种允许外部控制命令覆盖无人机内部控制的模式。

	land (self)

	yawSat (self, yaw)
	对偏航角进行饱和处理，此函数接收一个偏航角值，并确保其在 -π/2 到 π/2 弧度（或等效的 -90 到 90 度）的范围内。如果输入的偏航角超出这个范围，函数会相应地调整它，使其不超过阈值。

	sendMavSetParam (self, param_id_str, param_value, param_type)
	发送MAVLink设置参数请求，用于通过MAVLink协议设置无人机的参数。根据参数类型，它可以设置整型或实型参数。

	SendMavCmdLong (self, command, param1=0, param2=0, param3=0, param4=0, param5=0, param6=0, param7=0)
	发送MAVLink长格式命令，该函数用于通过MAVLink协议发送长格式的命令给无人机。命令可以包括一系列的参数，用于指定命令的具体行为。

	SendHILCtrlMsg (self, ctrls=[0] *16, idx=0)
	发送硬件在环仿真的hil_actuator_controls消息（消息定义可见：https://mavlink.io/en/messages/common.html#HIL_ACTUATOR_CONTROLS）代码的核心是创建一个Mavlink消息，并转换为ros_mavlink消息，在Python中比较复杂在C语言中很简单，利用\opt\ros[noetic或foxy]\mavlink_convert.h中的 bool convert(const Mavlink & rmsg, mavlink_message_t & mmsg)函数可以轻松转换，然后发布即可 RflySim平台需要借用hil_actuator_controls来将数据传到rfly_ctrl、rfly_ctrl1和rfly_ctrl2中通过mavros的接口，将一条mavlink的buf包消息，传给飞控

Public 属性
	isCom
	UDP模式解析

	Com

	baud
	COM波特率。

	ip

	CopterID

	port

	rosName
	ROS名称

	ComName
	串口名称，串口连接模式解析。

	imu
	IMU数据。

	gps
	GPS数据。

	local_pose
	本地位置量

	mavros_state
	MAVROS状态

	current_heading
	当前机头状态

	local_vel
	本地速度量

	arm_state
	解锁状态

	offboard_state
	Offboard模式状态

	received_imu
	接收到的IMU数据

	frame
	坐标系名称

	state
	无人机状态量

	command
	指令

	offCmd
	mavros_msgs包中的目标位置信息。

	isInOffboard
	是否进入Offboard模式的标志位。

	uavAngEular
	无人机欧拉角状态量

	uavAngRate
	无人机欧拉角速率状态量

	uavPosNED
	无人机北东地位置状态量

	uavVelNED
	无人机北东地速度状态量

	uavAngQuatern
	无人机姿态角四元数状态量

	uavGlobalPos
	从PX4转移到UE4地图的估计全球位置

	trueGpsUeCenter
	真实全球GPS位置

	geo
	地理坐标转换的模块

	count
	软件在环仿真计数

	countHil
	硬件在环仿真计数

	hasInit
	初始化是否完成标志位

	local_pose_sub
	订阅ROS中的本地位置

	local_vel_sub
	订阅ROS中的本地速度

	mavros_sub
	订阅mavros包中消息

	gps_sub
	订阅ROS中的GPS信息

	imu_sub
	订阅ROS中的IMU信息

	vel_pub
	发布期望速度数据到ROS中

	vel_raw_pub
	发布本地原始期望速度数据到ROS中

	mav_raw_pub
	发布原始MAVLink消息到ROS中

	armService
	创建解锁服务代理

	flightModeService
	创建飞行模式服务代理

	setparamService
	创建参数设置服务代理

	sendCmdLongService
	创建发送长格式的命令给无人机服务代理

	ros_node
	创建ROS节点

	executor
	创建一个多线程执行器

	t1
	创建一个线程并开始执行

	f
	MAVLink初始化

	mav0
	发送任意mavlink消息

	tgtSys

	child

	t2

详细描述

无人机通信实例。

此类通过UDP、COM方式与无人机模拟器进行通信，控制模拟器的操作。

ID: 表示飞机的CopterID号。按平台规则，port=20100+CopterID*2-2。
ip: 数据向外发送的IP地址。默认是发往本机的127.0.0.1的IP；在分布式仿真时，也可以指定192.168打头的局域网电脑IP；也可以使用255.255.255.255的广播地址（会干扰网络其他电脑）
Com: 与Pixhawk的连接模式。
    Com='udp'，表示使用默认的udp模式接收数据，这种模式下，是接收CopterSim转发的PX4的MAVLink消息（或UDP_full,simple）消息包
             使用port+1端口收和port端口发（例如，1号飞机是20101端口收，20100端口发，与CopterSim对应）。
    Com='COM3'（Widnows下）或 Com='/dev/ttyUSB0'（Linux系统，也可能是ttyS0、ttyAMA0等），表示通过USB线（或者数传）连接飞控，使用默认57600的波特率。注意：波特率使用port口设置，默认port=0，会重映射为57600

port: UDP模式下默认情况下设为0，会自动根据IP填充，按平台规则，port=20100+CopterID*2-2。如果这里赋值大于0，则会强制使用port定义的端口。
      COM模式下，Port默认表示波特率self.baud=port。如果port=0，则会设置self.baud=57600


接口示例：
UDP模式
PX4MavCtrler(1) # 默认IP
PX4MavCtrler(1,'192.168.31.24') # 指定IP，用于远程控制

串口模式
PX4MavCtrler(1,'127.0.0.1','com1',57600) # 指定串口，并设置波特率

构造及析构函数说明

◆ init()

__init__	(	self,
		CopterID = 1,
		ip = '127.0.0.1',
		Com = 'udp',
		port = 0 )

构造函数。

参数

CopterID	初始化时设置的无人机ID，默认为：1。
ip	ip地址，默认为：127.0.0.1。
port	IP端口，默认为：0。

成员函数说明

◆ arm()

arm ( self )

检查PX4的解锁状态

返回: 返回解锁标准的真假值

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ arm_px4()

arm_px4	(		self,
			isArm )

给PX4发送解锁指令。

参数

isArm 解锁标志位。

返回: 返回解锁信息

这是这个函数的调用关系图:

◆ calcTypeMask()

calcTypeMask	(		self,
			EnList )

根据提供的布尔列表 EnList 计算一个类型掩码（type mask）。

参数

EnList 布尔列表

返回: 返回计算后的类型掩码

这是这个函数的调用关系图:

◆ convert_to_payload64()

convert_to_payload64	(		self,
			payload_bytes )

将传入的字节序列（payload_bytes）转换成MAVLink协议中的payload64格式。

参数

payload_bytes 字节序列

返回: MAVLink协议中的payload64格式。

这是这个函数的调用关系图:

◆ convert_to_rosmsg()

convert_to_rosmsg	(	self,
		mavmsg,
		header )

将 pymavlink 库中的一个MAVLink消息对象转换为ROS消息格式。

参数

mavmsg	MAVLink消息对象
header	消息头对象

返回: 创建的Mavlink对象。

Convert pymavlink message to Mavlink.msg

Currently supports MAVLink v1.0 only.

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ disarm()

disarm ( self )

检查PX4的上锁状态

返回: 返回上锁标准的真假值

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ endOffboard()

endOffboard ( self )

结束Offboard模式

这是这个函数的调用关系图:

◆ fillList()

fillList	(	self,
		data,
		inLen,
		fill = 0 )

将输入数据填充或截断到指定的长度。

参数

data	需要填充或截断的数据，可以是列表或NumPy数组。
inLen	目标长度，即填充或截断后的长度。
fill	填充值，当数据长度小于目标长度时，会用这个值来填充数据。默认值为0。

返回: 返回填充或截断后的数据

这是这个函数的调用关系图:

◆ gps_callback()

gps_callback	(		self,
			msg )

处理ROS中订阅的GPS话题的消息，更新无人机的GPS数据

参数

msg	从ROS中接收到的消息对象

◆ imu_callback()

imu_callback	(		self,
			msg )

处理ROS中订阅的IMU话题的消息，更新无人机的IMU数据

参数

msg	从ROS中接收到的消息对象

函数调用图:

◆ InitMavLoop()

InitMavLoop ( self )

仿真初始化，启动无人机仿真循环

◆ initOffboard()

initOffboard ( self )

初始化Offboard模式

函数调用图:

◆ local_pose_callback()

local_pose_callback	(		self,
			msg )

处理ROS中订阅的本地位置话题的消息，更新无人机的位置和姿态信息

参数

msg	从ROS中接收到的消息对象

函数调用图:

◆ local_vel_callback()

local_vel_callback	(		self,
			msg )

处理ROS中订阅的本地速度话题的消息，更新无人机的速度和角速率信息

参数

msg	从ROS中接收到的消息对象

◆ mavros_state_callback()

mavros_state_callback	(		self,
			msg )

处理ROS中订阅的MAVROS状态主题的消息，更新无人机的飞行模式信息。

参数

msg	从ROS中接收到的消息对象

◆ offboard()

offboard ( self )

设置PX4无人机进入Offboard控制模式，尝试将无人机切换到Offboard模式，这是一种允许外部控制命令覆盖无人机内部控制的模式。

返回: 返回是否成功进入Offboard控制模式的布尔值

这是这个函数的调用关系图:

◆ OffboardLoop()

OffboardLoop ( self )

启动Offboard模式循环

这是这个函数的调用关系图:

◆ q2Euler()

q2Euler	(		self,
			q )

从输入的四元数（q）来计算欧拉角

参数

q 四元数

返回: 返回计算后的姿态角。

这是这个函数的调用关系图:

◆ q2yaw()

q2yaw	(		self,
			q )

从输入的四元数（q）来计算偏航角

参数

q 四元数

这是这个函数的调用关系图:

◆ SendHILCtrlMsg()

SendHILCtrlMsg	(	self,
		ctrls = [0]*16,
		idx = 0 )

发送硬件在环仿真的hil_actuator_controls消息（消息定义可见：https://mavlink.io/en/messages/common.html#HIL_ACTUATOR_CONTROLS）代码的核心是创建一个Mavlink消息，并转换为ros_mavlink消息，在Python中比较复杂在C语言中很简单，利用\opt\ros[noetic或foxy]\mavlink_convert.h中的 bool convert(const Mavlink & rmsg, mavlink_message_t & mmsg)函数可以轻松转换，然后发布即可 RflySim平台需要借用hil_actuator_controls来将数据传到rfly_ctrl、rfly_ctrl1和rfly_ctrl2中通过mavros的接口，将一条mavlink的buf包消息，传给飞控

参数

ctrls	16维控制量
idx	索引值，用于选择不同的uORB消息ID，默认为0

 Send hil_actuator_controls command to PX4, which will be transferred to uORB message rfly_ctrl
https://mavlink.io/en/messages/common.html#HIL_ACTUATOR_CONTROLS

函数调用图:

◆ SendMavArm() [1/2]

SendMavArm	(		self,
			isArm )

发送解锁指令

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ SendMavArm() [2/2]

SendMavArm	(		self,
			isArm = 1 )

通过MAVLink发送解锁指令给PX4

参数

isArm

解锁标志位

0表示上锁
1表示解锁

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ SendMavCmdLong()

SendMavCmdLong	(	self,
		command,
		param1 = 0,
		param2 = 0,
		param3 = 0,
		param4 = 0,
		param5 = 0,
		param6 = 0,
		param7 = 0 )

发送MAVLink长格式命令，该函数用于通过MAVLink协议发送长格式的命令给无人机。命令可以包括一系列的参数，用于指定命令的具体行为。

参数

command	要发送的MAVLink命令的ID
param1	命令的第一个参数，默认为0
param2	命令的第二个参数，默认为0
param3	命令的第三个参数，默认为0
param4	命令的第四个参数，默认为0
param5	命令的第五个参数，默认为0
param6	命令的第六个参数，默认为0
param7	命令的第七个参数，默认为0

这是这个函数的调用关系图:

◆ sendMavSetParam()

sendMavSetParam	(	self,
		param_id_str,
		param_value,
		param_type )

发送MAVLink设置参数请求，用于通过MAVLink协议设置无人机的参数。根据参数类型，它可以设置整型或实型参数。

参数

param_id_str	参数的名称字符串标识符
param_value	参数的值，可以是整型或实型
param_type	参数的类型，'INT' 表示整型，其他值表示实型

这是这个函数的调用关系图:

◆ SendPosNED()

SendPosNED	(	self,
		x = math.nan,
		y = math.nan,
		z = math.nan,
		yaw = math.nan )

发送北东地坐标系下的位置指令。

参数

x	X轴位置
y	Y轴位置
z	Z轴位置
yaw	偏航角角度

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ SendPosVelNED()

SendPosVelNED	(	self,
		PosE = [math.nan]*3,
		VelE = [math.nan]*3,
		yaw = math.nan,
		yawrate = math.nan )

发送北东地坐标系下的位置、速度指令，位置和速度共同控制接口，如果某个通道不想控制，设置为nan即可。

参数

PosE	X、Y、Z轴位置指令
VelE	X、Y、Z轴速度指令
yaw	偏航角角度
yawrate	偏航角速率

函数调用图:

◆ sendStartMsg()

sendStartMsg	(		self,
			copterID = -1 )

发送开始仿真信息

参数

copterID 无人机ID，默认为：-1。

◆ SendVelFRD()

SendVelFRD	(	self,
		vx = math.nan,
		vy = math.nan,
		vz = math.nan,
		yawrate = math.nan )

发送机体坐标系下的速度指令。

参数

vx	X轴速度
vy	Y轴速度
vz	Z轴速度
yawrate	偏航角速率

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ SendVelNED()

SendVelNED	(	self,
		vx = math.nan,
		vy = math.nan,
		vz = math.nan,
		yawrate = math.nan )

发送北东地坐标系下的速度指令。

参数

vx	X轴速度
vy	Y轴速度
vz	Z轴速度
yawrate	偏航角速率

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

◆ setGPSOriLLA()

setGPSOriLLA	(		self,
			LonLatAlt = [40.1540302,116.2593683,50] )

设置GPS原点

参数

LonLatAlt GPS的经度、纬度和高度

◆ stopRun()

stopRun ( self )

停止仿真

这是这个函数的调用关系图:

◆ waitForStartMsg()

waitForStartMsg ( self )

等待个特定的启动消息，每个无人机或节点等待接收特定的启动信号以开始仿真

◆ yawSat()

yawSat	(		self,
			yaw )

对偏航角进行饱和处理，此函数接收一个偏航角值，并确保其在 -π/2 到 π/2 弧度（或等效的 -90 到 90 度）的范围内。如果输入的偏航角超出这个范围，函数会相应地调整它，使其不超过阈值。

参数

yaw	输入的偏航角，以弧度为单位

返回: 返回饱和后的偏航角值

这是这个函数的调用关系图:

类成员变量说明

◆ arm_state

arm_state

解锁状态

◆ armService

armService

创建解锁服务代理

◆ baud

baud

COM波特率。

◆ command

command

指令

◆ ComName

ComName

串口名称，串口连接模式解析。

◆ count

count

软件在环仿真计数

◆ countHil

countHil

硬件在环仿真计数

◆ current_heading

current_heading

当前机头状态

◆ executor

executor

创建一个多线程执行器

◆ f

f

MAVLink初始化

◆ flightModeService

flightModeService

创建飞行模式服务代理

◆ frame

frame

坐标系名称

◆ geo

geo

地理坐标转换的模块

◆ gps

gps

GPS数据。

◆ gps_sub

gps_sub

订阅ROS中的GPS信息

◆ hasInit

hasInit

初始化是否完成标志位

◆ imu

imu

IMU数据。

◆ imu_sub

imu_sub

订阅ROS中的IMU信息

◆ isCom

isCom

UDP模式解析

◆ isInOffboard

isInOffboard

是否进入Offboard模式的标志位。

◆ local_pose

local_pose

本地位置量

◆ local_pose_sub

local_pose_sub

订阅ROS中的本地位置

◆ local_vel

local_vel

本地速度量

◆ local_vel_sub

local_vel_sub

订阅ROS中的本地速度

◆ mav0

mav0

发送任意mavlink消息

◆ mav_raw_pub

mav_raw_pub

发布原始MAVLink消息到ROS中

◆ mavros_state

mavros_state

MAVROS状态

◆ mavros_sub

mavros_sub

订阅mavros包中消息

◆ offboard_state

offboard_state

Offboard模式状态

◆ offCmd

offCmd

mavros_msgs包中的目标位置信息。

◆ received_imu

received_imu

接收到的IMU数据

◆ ros_node

ros_node

创建ROS节点

◆ rosName

rosName

ROS名称

◆ sendCmdLongService

sendCmdLongService

创建发送长格式的命令给无人机服务代理

◆ setparamService

setparamService

创建参数设置服务代理

◆ state

state

无人机状态量

◆ t1

t1

创建一个线程并开始执行

◆ trueGpsUeCenter

trueGpsUeCenter

真实全球GPS位置

◆ uavAngEular

uavAngEular

无人机欧拉角状态量

◆ uavAngQuatern

uavAngQuatern

无人机姿态角四元数状态量

◆ uavAngRate

uavAngRate

无人机欧拉角速率状态量

◆ uavGlobalPos

uavGlobalPos

从PX4转移到UE4地图的估计全球位置

◆ uavPosNED

uavPosNED

无人机北东地位置状态量

◆ uavVelNED

uavVelNED

无人机北东地速度状态量

◆ vel_pub

vel_pub

发布期望速度数据到ROS中

◆ vel_raw_pub

vel_raw_pub

发布本地原始期望速度数据到ROS中

该类的文档由以下文件生成:

ctrl/PX4MavCtrlV4ROS.py

Public 成员函数

Public 属性

详细描述

构造及析构函数说明

◆ __init__()

成员函数说明

◆ arm()

◆ arm_px4()

◆ calcTypeMask()

◆ convert_to_payload64()

◆ convert_to_rosmsg()

◆ disarm()

◆ endOffboard()

◆ fillList()

◆ gps_callback()

◆ imu_callback()

◆ InitMavLoop()

◆ initOffboard()

◆ local_pose_callback()

◆ local_vel_callback()

◆ mavros_state_callback()

◆ offboard()

◆ OffboardLoop()

◆ q2Euler()

◆ q2yaw()

◆ SendHILCtrlMsg()

◆ SendMavArm() [1/2]

◆ SendMavArm() [2/2]

◆ SendMavCmdLong()

◆ sendMavSetParam()

◆ SendPosNED()

◆ SendPosVelNED()

◆ sendStartMsg()

◆ SendVelFRD()

◆ SendVelNED()

◆ setGPSOriLLA()

◆ stopRun()

◆ waitForStartMsg()

◆ yawSat()

类成员变量说明

◆ arm_state

◆ armService

◆ baud

◆ command

◆ ComName

◆ count

◆ countHil

◆ current_heading

◆ executor

◆ f

◆ flightModeService

◆ frame

◆ geo

◆ gps

◆ gps_sub

◆ hasInit

◆ imu

◆ imu_sub

◆ isCom

◆ isInOffboard

◆ local_pose

◆ local_pose_sub

◆ local_vel

◆ local_vel_sub

◆ mav0

◆ mav_raw_pub

◆ mavros_state

◆ mavros_sub

◆ offboard_state

◆ offCmd

◆ received_imu

◆ ros_node

◆ rosName

◆ sendCmdLongService

◆ setparamService

◆ state

◆ t1

◆ trueGpsUeCenter

◆ uavAngEular

◆ uavAngQuatern

◆ init()