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2026-04-01 14:41:14 +08:00
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 # Panel 和 Map 10Hz 更新機制
 ## 概述
 Panel（DronePanel）和 Map（DroneMap）的更新率已優化為 **10Hz（每 100ms 更新一次）**，同時其他 UI 元素保持更快的更新速率。這確保了地圖和面板在資訊流量大時不會過度刷新，同時保持流暢的用戶體驗。
 ## 架構
 ### 資料流
 ```
 接收執行緒 (高頻)
    ↓
 monitor.latest_data
    ↓
 spin_ros() [10ms] - 發送信號
    ↓
 update_ui() [快速更新]
    ├─ State, Battery, Altitude, etc. → 直接更新 (快速)
    └─ GPS, HUD → 快取到 _message_cache
    ↓
 _update_panel_and_map() [100ms / 10Hz]
    ├─ 讀取 _message_cache 的 GPS 資料
    │   └─ 更新經緯度表格
    ├─ 讀取 _message_cache 的 HUD 資料
    │   ├─ 更新標題、速度、高度等
    │   └─ 更新 Panel 顯示
    └─ 更新地圖位置和無人機方向
 ```
 ### 關鍵特性
 1. **消息快取 (`_message_cache`)**
   - GPS 和 HUD 消息被快取而不是立即處理
   - 如果在 10Hz 更新週期內沒有收到新消息，使用上一次的值
   - 避免因快速連續的消息導致過度刷新
 2. **分層更新**
   - **快速更新** (on-demand): State, Battery, Altitude, Loss Rate, Ping 等
   - **10Hz 更新**: GPS 位置, HUD（標題、速度、高度、爬升率）, Panel 和 Map
 3. **定時器機制**
   ```python
   # 10Hz 定時器
   self.panel_map_timer = QTimer()
   self.panel_map_timer.timeout.connect(self._update_panel_and_map)
   self.panel_map_timer.start(100)  # 100ms = 10Hz
   ```
 ## 實現細節
 ### 步驟 1: 快取消息
 在 `update_ui()` 中，GPS 和 HUD 消息被快取：
 ```python
 # 快取 GPS 和 HUD 資料用於 panel/map 的 10Hz 更新
 if msg_type in ('gps', 'hud'):
    if drone_id not in self._message_cache:
        self._message_cache[drone_id] = {}
    self._message_cache[drone_id][msg_type] = data
    # 不在這裡更新，等待 _update_panel_and_map 在 10Hz 執行
    return
 ```
 ### 步驟 2: 10Hz 批次更新
 每 100ms，`_update_panel_and_map()` 被調用：
 ```python
 def _update_panel_and_map(self):
    """10Hz 定時更新 panel 和 map，使用快取的 GPS 和 HUD 消息"""
    for drone_id in list(self._message_cache.keys()):
        cache = self._message_cache[drone_id]
        # 使用快取的 GPS 資料
        if 'gps' in cache:
            gps_data = cache['gps']
            lat, lon = gps_data.get('lat', 0), gps_data.get('lon', 0)
            self.drone_positions[drone_id] = (lat, lon)
            # ... 更新表格
        # 使用快取的 HUD 資料
        if 'hud' in cache:
            hud_data = cache['hud']
            heading = hud_data.get('heading', 0)
            # ... 更新 panel 和 map
            self.drone_map.update_drone_position(drone_id, lat, lon, heading)
 ```
 ### 步驟 3: 持久化數據
 即使沒有新消息，先前快取的值仍然存在於 `_message_cache` 中，所以 `_update_panel_and_map()` 將在下一個 10Hz 周期使用它：
 ```python
 # 第一個週期：GPS 消息到達
 _message_cache = {
    'drone_0': {'gps': {'lat': 23.123, 'lon': 120.456, ...}}
 }
 # 第二個週期：沒有新 GPS 消息，但仍使用前一個值
 _update_panel_and_map() 會使用 'drone_0' 的上一個 GPS 位置
 ```
 ## 性能影響
 ### 優點
 - **降低 Map 更新頻率**: 避免過度繪製導致 CPU 負荷
 - **更流暢的 UI**: 批次更新減少了視覺閃爍
 - **減少同步開銷**: 地圖位置和面板資訊一起批次更新
 ### 更新頻率對比
 | 組件 | 舊速率 | 新速率 | 說明 |
 |------|--------|--------|------|
 | State/Battery/Altitude | 即時 | 即時 | 保持快速響應 |
 | GPS/HUD 消息 | 即時 | 10Hz | 快取並批次更新 |
 | Map 更新 | 即時 | 10Hz | 隨 HUD 更新 |
 | Panel 顯示 | 即時 | 10Hz | 隨 HUD 更新 |
 ## 故障排除
 ### Panel 或 Map 沒有更新
 1. 檢查 `panel_map_timer` 是否啟動
   ```python
   print(self.panel_map_timer.isActive())  # 應該是 True
   ```
 2. 驗證 `_update_panel_and_map()` 是否被調用
   - 在方法開始添加 `print(f"Panel/Map update: {len(self._message_cache)} drones")`
 3. 檢查快取是否有數據
   ```python
   print(self._message_cache)  # 應該看到 drone_id 和消息
   ```
 ### 數據延遲或重複
 如果看到數據延遲（最多 100ms），這是正常的。這就是為什麼我們使用快取 - 確保最新值始終可用。
 如果看到重複更新，檢查是否有多個地方在調用 `update_drone_position()`。
 ## 初始化
 在 `__init__` 中添加：
 ```python
 # 初始化 panel 和 map 更新（10Hz）
 self.panel_map_timer = QTimer()
 self.panel_map_timer.timeout.connect(self._update_panel_and_map)
 self.panel_map_timer.start(100)  # 10Hz
 # 快取消息數據，以便在沒有新消息時使用上一次的值
 self._message_cache = {}
 ```
 ## 監控與調試
 ### 列印更新頻率
 添加到 `_update_panel_and_map()`：
 ```python
 def _update_panel_and_map(self):
    if not hasattr(self, '_map_update_count'):
        self._map_update_count = 0
        self._map_update_time = time.time()
    self._map_update_count += 1
    if time.time() - self._map_update_time >= 1.0:
        print(f"Panel/Map update frequency: {self._map_update_count} Hz")
        self._map_update_count = 0
        self._map_update_time = time.time()
    # ... 其餘代碼
 ```
 ### 快取大小監控
 ```python
 print(f"Cache size: {len(self._message_cache)} drones")
 for drone_id, cache in self._message_cache.items():
    print(f"  {drone_id}: {list(cache.keys())}")
 ```
 ---
 **更新日期**: 2025-03-25  
 **版本**: Panel/Map 10Hz 優化 v1.0