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