Enhance mavlink handling and add status text support

- Added handling for SYS_STATUS and STATUSTEXT messages in mainOrchestrator.py and mavlinkObject.py.
- Introduced a new StatusTextEntry data class in mavlinkVehicleView.py to manage status text messages.
- Updated topic management in mavlinkROS2Nodes.py to include new status text functionality.
master
Chiyu Chen 2 weeks ago
parent 0a84bb68fe
commit 324fced754

@ -83,17 +83,16 @@ python gui.py
建立、維護與飛控韌體的連接
構築 mavlink 封包
處理無線模組的通訊格式 (XBee)
--同時處理與 Gazebo 的 ardupilot_plugin 溝通的 FDM/JSON 訊息 (移除)--
2. fc_interfaces (重要)
自定義的 ROS2 介面檔 沒啥好說的 沒有這個核心會運作不了
2. fc_interfaces (必要)
自定義的 ROS2 介面檔 沒有這個核心會運作不了
3. fc_network_module (重要)
非核心 但是支援載具的重要附屬功能
需要該功能時 作為一個 ros2 節點打開
例如 : ntrip rtk 訊號轉接
4. fc_network_apps
與 fc_network_adapter 銜接做高階功能包裝的應用小程式
是 fc_network_adapter 高階包裝API
利於開發GUI或其他應用 使用者的外層包裝
這裡的定位是 "核心功能的高階包裝" 可以完全不去用
可以不使用 或者當作一個範例程式來看
5. someotherpkg
如何使用 fc_network_apps 的範例檔案
6. GUI

@ -1106,7 +1106,7 @@ class ControlPanel:
0: "HB", 1: "S_STAT", 2: "S_TIME", 24: "GPS_RAW", 27: "RAW_IMU",
30: "ATT", 32: "LOC_POS", 33: "GLB_POS", 62: "NAV_CTL",
74: "VFR_HUD", 147: "BATT_ST", 136: "TERRAIN", 241: "VIBRAT",
125: "POW_STA",
125: "POW_STA", 253: "STAT_TXT",
}
# ardupilot mega
@ -1198,7 +1198,8 @@ class Orchestrator:
'vfr_hud': 1.0,
'mode': 0.0,
'summary': 1.0,
'system_diagnostics': 1.0,
'sys_diags': 1.0,
'status_text': 1.0,
}
def engageWholeSystem(self):

@ -51,7 +51,7 @@ from .mavlinkVehicleView import (
VehicleView,
VehicleComponent,
ComponentType,
ConnectionType
StatusTextEntry,
)
from .utils import RingBuffer, setup_logger
@ -116,6 +116,7 @@ class mavlink_bridge:
33: self._handle_global_position, # GLOBAL_POSITION_INT
74: self._handle_vfr_hud, # VFR_HUD
147: self._handle_battery_status, # BATTERY_STATUS
253: self._handle_status_text, # STATUSTEXT
}
def start(self):
@ -247,6 +248,15 @@ class mavlink_bridge:
diag.errors_count4 = msg.errors_count4
diag.timestamp = timestamp
def _handle_status_text(self, vehicle, component, msg, timestamp):
"""處理 STATUSTEXT 訊息 (msg_id: 253)"""
text = msg.text.rstrip('\x00') if msg.text else ''
if not text:
return
component.status.status_text_queue.append(
StatusTextEntry(text=text, severity=msg.severity, timestamp=timestamp)
)
def _handle_global_position(self, vehicle, component, msg, timestamp):
"""處理 GLOBAL_POSITION_INT 訊息 (msg_id: 33)"""
component.status.position.latitude = msg.lat / 1e7 # 轉換為度
@ -411,8 +421,8 @@ class mavlink_object:
# 記錄訊息過濾類型 (可選)
# 0 HEARTBEAT, 1 SYS_STATUS, 24 GPS_RAW_INT, 30 ATTITUDE,
# 32 LOCAL_POSITION_NED, 33 GLOBAL_POSITION_INT, 74 VFR_HUD, 147 BATTERY_STATUS
self.bridge_msg_types = set([0, 1, 24, 30, 32, 33, 74, 147])
# 32 LOCAL_POSITION_NED, 33 GLOBAL_POSITION_INT, 74 VFR_HUD, 147 BATTERY_STATUS, 253 STATUSTEXT
self.bridge_msg_types = set([0, 1, 24, 30, 32, 33, 74, 147, 253])
self.return_msg_types = set([])
# 轉發到別的 mavlink object 作為目標端口 的列表
@ -849,5 +859,8 @@ if __name__ == '__main__':
1. async_io_manager.managed_objects mavlink_object.mavlinkObjects 功能重複整合 保留 mavlink_object.mavlinkObjects
2. async_io_manager _stop_event 無效變數移除
2026 06 10
1. 增加 SYS_STATUS STATUSTEXT 訊息的處理機制
'''

@ -68,15 +68,16 @@ class PublishRateController:
# 注意 這邊是定義區 不要把參數寫在這裡 所以預設全部關閉
# 以這個專案 請看 mainOrchestrator.py 的 Orchestrator 初始化階段
self.topic_intervals = {
'position_gnss': 0.0, # GNSS位置
'position_ned': 0.0, # LOCAL_POSITION_NED (位置+速度)
'summary': 0.0, # 載具摘要 (sysid 飛行模式 解鎖上鎖 gps狀態)
'position_gnss': 0.0, # GNSS位置 (海拔高度)
'position_ned': 0.0, # LOCAL_POSITION_NED (位置+速度+相對高度)
'attitude': 0.0, # 姿態 (pitch yaw row 與其加速狀態)
'velocity': 0.0, # 速度 (已經包含在 vfr_hud 未來移除)
'battery': 0.0, # 電池
'vfr_hud': 0.0, # VFR HUD (地速 空速 絕對高度 爬升率 航向 油門)
'sys_diags': 0.0, # SYS_STATUS 系統診斷
'status_text': 0.0, # STATUSTEXT 飛控文字(佇列驅動,>0 僅作啟用旗標)
'mode': 0.0, # 飛行模式 (已經在 summary 裡 未來移除)
'summary': 0.0, # 載具摘要 (sysid 飛行模式 解鎖上鎖 gps狀態)
'system_diagnostics': 0.0, # SYS_STATUS 系統診斷
'velocity': 0.0, # 速度 (已經包含在 vfr_hud 未來移除)
# 在這裡新增更多 topics...
}
# 記錄每個 topic 的最後發布時間 {(sysid, topic): timestamp}
@ -113,6 +114,10 @@ class PublishRateController:
return False
def is_topic_enabled(self, topic: str) -> bool:
"""檢查 topic 是否啟用interval > 0"""
return self.topic_intervals.get(topic, 0) > 0
def reset(self):
"""重置所有計時器"""
self.last_publish_time.clear()
@ -123,7 +128,7 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
職責:
- 定期從 vehicle_registry 讀取載具狀態
- 頻率控制位置/姿態 2Hz電池/摘要 1Hz
- 頻率控制 (位置/姿態 2Hz, 電池/摘要 1Hz)
- 發布標準 ROS2 消息類型
- 檢測訂閱者按需發布
"""
@ -182,12 +187,13 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
self._publish_position_gnss(sysid, status)
self._publish_position_ned(sysid, status)
self._publish_attitude(sysid, status)
self._publish_velocity(sysid, status)
self._publish_battery(sysid, status)
self._publish_vfr_hud(sysid, status)
self._publish_mode(sysid, status)
self._publish_summary(vehicle)
self._publish_system_diagnostics(sysid, status)
self._publish_status_text(sysid, status)
self._publish_velocity(sysid, status)
self._publish_mode(sysid, status)
# 在這裡新增更多 publish 方法調用...
def _get_or_create_publisher(self, sysid: int, topic: str, msg_type, qos: int = 1):
@ -452,7 +458,7 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
def _publish_system_diagnostics(self, sysid: int, status: mvv.ComponentStatus):
"""發布 SYS_STATUS 系統診斷資訊"""
if not self.rate_controller.should_publish(sysid, 'system_diagnostics'):
if not self.rate_controller.should_publish(sysid, 'sys_diags'):
return
diag = status.sys_diag
@ -460,7 +466,7 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
return
publisher = self._get_or_create_publisher(
sysid, 'system_diagnostics', fcmsg.SystemDiagnosticsRaw
sysid, 'sys_diags', fcmsg.SystemDiagnosticsRaw
)
if publisher.get_subscription_count() == 0:
@ -481,6 +487,31 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
publisher.publish(msg)
def _publish_status_text(self, sysid: int, status: mvv.ComponentStatus):
"""發布 STATUSTEXT 飛控文字 (佇列 drain, 無訂閱者直接丟棄) """
# 是否啟用
if not self.rate_controller.is_topic_enabled('status_text'):
return
# 是否有資料
queue = status.status_text_queue
if not queue:
return
publisher = self._get_or_create_publisher(sysid, 'status_text', std_msgs.msg.String)
# 是否有監聽者
if publisher.get_subscription_count() == 0:
queue.clear()
return
while queue:
entry = queue.popleft()
msg = std_msgs.msg.String()
ts = entry.timestamp if entry.timestamp is not None else 0.0
sev = entry.severity if entry.severity is not None else -1
msg.data = f'[{ts:.3f}] [{sev}] {entry.text}'
publisher.publish(msg)
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════
# 【新增 Topic 位置 3/4】
# 若要新增 topic請在此處實作對應的發布方法
@ -499,29 +530,6 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
# # ... 實作發布邏輯
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════
@staticmethod
def _euler_to_quaternion(roll, pitch, yaw):
"""
歐拉角轉四元數
Args:
roll: 橫滾角 (弧度)
pitch: 俯仰角 (弧度)
yaw: 偏航角 (弧度)
Returns:
tuple: (qx, qy, qz, qw)
"""
qx = math.sin(roll/2) * math.cos(pitch/2) * math.cos(yaw/2) - \
math.cos(roll/2) * math.sin(pitch/2) * math.sin(yaw/2)
qy = math.cos(roll/2) * math.sin(pitch/2) * math.cos(yaw/2) + \
math.sin(roll/2) * math.cos(pitch/2) * math.sin(yaw/2)
qz = math.cos(roll/2) * math.cos(pitch/2) * math.sin(yaw/2) - \
math.sin(roll/2) * math.sin(pitch/2) * math.cos(yaw/2)
qw = math.cos(roll/2) * math.cos(pitch/2) * math.cos(yaw/2) + \
math.sin(roll/2) * math.sin(pitch/2) * math.sin(yaw/2)
return (qx, qy, qz, qw)
def stop(self):
"""停止發布"""
self.running = False
@ -560,6 +568,14 @@ class MavlinkCommandService(Node):
每次接到一個 service 請求 要整個系統丟某種指令給載具時
會做兩件事 1."丟出mavlink封包" 2."創造一個臨時信箱 Pending"
然後透過每次 manager spin
會去呼叫 return_router() 方法
這個方法會監聽 return_packet_ring 跟臨時信箱的 Pending 做配對
配對到的解開 Pending
解開後 相對應的 handle_XXX 就會開始做事
"""
serviceString_prefix = '/fc_network/vehicle'
@ -1182,6 +1198,10 @@ class fc_ros_manager:
- RtcmRelay
提供統一的啟動/停止介面給 mainOrchestrator
另外 這邊用到 MultiThreadedExecutor 會開出額外的 thread 的特性
使得就算 executor 在跑一些需要等待的方法
常態的 spin_once 也不會被 block (spin_thread 是另一個支線)
"""
def __init__(self):
@ -1461,6 +1481,10 @@ ros2_manager = fc_ros_manager()
2. schedule_restart_node / _restart_node : 手動重啟單一 node (spin thread 內執行
3. orchestrator cmd: ("RESTART_ROS_NODE", node_key), node_key NODE_KEYS
2026.06.10
1. 增加了 _publish_system_diagnostics _publish_status_text 功能
TODO
1. service 部分會需要跟 mavlinkobject 大量互動 也許需要考慮對方的生命週期

@ -5,6 +5,7 @@ VehicleView - Pure State Container
"""
import os
from collections import deque
from typing import Dict, Optional, Any, Tuple
from dataclasses import dataclass, field
from enum import Enum
@ -117,6 +118,14 @@ class VFR:
timestamp: Optional[float] = None # 時間戳記
@dataclass
class StatusTextEntry:
"""飛控狀態文字來源MAVLink STATUSTEXT"""
text: str
severity: Optional[int] = None
timestamp: Optional[float] = None
@dataclass
class SystemDiagnostics:
"""系統診斷資訊來源MAVLink SYS_STATUS不含電池欄位"""
@ -144,6 +153,7 @@ class ComponentStatus:
gps: GPS = field(default_factory=GPS)
vfr: VFR = field(default_factory=VFR)
sys_diag: SystemDiagnostics = field(default_factory=SystemDiagnostics)
status_text_queue: deque = field(default_factory=lambda: deque(maxlen=64))
# 系統狀態
system_status: Optional[int] = None # MAV_STATE

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