Compare commits
84
Commits
3d48b1d9fe
...
ken
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
|
|
fc2c642d6c | ||
|
|
2c38376f9c | ||
|
|
7ae4c56f86 | ||
|
|
20e8397f5a | ||
|
|
a700e62de1 | ||
|
|
f28dcca361 | ||
|
|
b0f1bd56f5 | ||
|
|
2990de2f3f | ||
|
|
cf213fc556 | ||
|
|
017dd4923d | ||
|
|
f34693a400 | ||
|
|
989d3ad2d2 | ||
|
|
a1efcf5664 | ||
|
|
a303a3538e | ||
|
|
cb58ba2121 | ||
|
|
dbcd76be35 | ||
|
|
71321d4839 | ||
|
|
c4f178bb75 | ||
|
|
eb2f0af58e | ||
|
|
7d0368e7ba | ||
|
|
c2196153ff | ||
|
|
693a55c289 | ||
|
|
337ca8ce24 | ||
|
|
ad87eda1b4 | ||
|
|
2937610938 | ||
|
|
44d53f51fb | ||
|
|
e4585134cc | ||
|
|
60d6eba8cd | ||
|
|
5374e2b9d9 | ||
|
|
837b06dab5 | ||
|
|
76b3b0f40c | ||
|
|
af2138fe64 | ||
|
|
b70b99d572 | ||
|
|
8cd2a33840 | ||
|
|
46a07efce0 | ||
|
|
b2c2407e21 | ||
|
|
c3c50d87f6 | ||
|
|
28810e5113 | ||
|
|
4f49ff815d | ||
|
|
1d49ca12e9 | ||
|
|
f2074d4b2a | ||
|
|
136d5968d7 | ||
|
|
f7f90c3168 | ||
|
|
7694f29d1a | ||
|
|
36c881b229 | ||
|
|
8fdbbbc5dc | ||
|
|
44d63979b5 | ||
|
|
e54e42aad2 | ||
|
|
9f1235197a | ||
|
|
317483a5c0 | ||
|
|
e4b658d578 | ||
|
|
00eb6b512d | ||
|
|
14b70f6e2e | ||
|
|
4388ebd9ed | ||
|
|
94cf156187 | ||
|
|
592fb36967 | ||
|
|
e41e284442 | ||
|
|
29457a2c15 | ||
|
|
69aae9cae2 | ||
|
|
47a681e27d | ||
|
|
2783e4ba93 | ||
|
|
55b77f5920 | ||
|
|
6bbf2c450f | ||
|
|
a55b76534f | ||
|
|
68af81ac68 | ||
|
|
303dfaf04a | ||
|
|
cd3c0f5bee | ||
|
|
456d12ce56 | ||
|
|
dc6e150293 | ||
|
|
d4fc76c98b | ||
|
|
800617dd3c | ||
|
|
d32610d700 | ||
|
|
fa7689eaf5 | ||
|
|
4b8efcc5f9 | ||
|
|
1ff5df87c1 | ||
|
|
b49a8b0314 | ||
|
|
92ae83177f | ||
|
|
e4f0b2dc93 | ||
|
|
ce06a4160b | ||
|
|
a934ccfa3c | ||
|
|
598e80d070 | ||
|
|
f73e067c0b | ||
|
|
30f29f678b | ||
|
|
8bc7bfee86 |
@@ -25,3 +25,4 @@ Makefile
|
|||||||
**/*.class
|
**/*.class
|
||||||
**/*.pyc
|
**/*.pyc
|
||||||
**/*.pyo
|
**/*.pyo
|
||||||
|
**/.cursor/
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,37 +1,46 @@
|
|||||||
這是天雷系統的專案
|
這是天雷系統的專案
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
===
|
===
|
||||||
專案核心框架
|
## 功能簡介
|
||||||
|
1. mavlink 多對多支援平台
|
||||||
|
2. 不允許進到 ros 系統有相同 sysid
|
||||||
|
3. 假設一台載具上所有 component 共用同一 socket
|
||||||
|
|
||||||
|
===
|
||||||
|
## 運行環境
|
||||||
|
|
||||||
|
### 專案核心框架
|
||||||
1. ROS2 Humble
|
1. ROS2 Humble
|
||||||
2. Python 3.8.10
|
2. Python 3.8.10
|
||||||
|
|
||||||
|
### 必要相依套件及版本
|
||||||
===
|
- Python
|
||||||
必要相依套件 順便記錄我開發時的環境版本
|
[Package] fc_network_adapter
|
||||||
|
|
||||||
Python
|
|
||||||
1. pymavlink -> Version: 2.4.42
|
1. pymavlink -> Version: 2.4.42
|
||||||
2. conda-forge 中的 pyserial-asyncio
|
2. conda-forge 中的 pyserial-asyncio
|
||||||
3. importlib_metadata -> Version: 8.5.0
|
3. importlib_metadata -> Version: 8.5.0
|
||||||
4. setuptools -> Version: 58.2.0 (版本太新不行)
|
4. setuptools -> Version: 58.2.0 (版本太新不行)
|
||||||
5. pyserial-asyncio
|
5. pyserial-asyncio
|
||||||
|
[Package] GUI
|
||||||
|
1. testresources
|
||||||
|
2. websockets
|
||||||
|
3. PyQt6
|
||||||
|
4. PyQt6-WebEngine
|
||||||
|
|
||||||
|
- ROS2
|
||||||
ROS2
|
|
||||||
1. source ~/ros2_humble/install/setup.bash
|
1. source ~/ros2_humble/install/setup.bash
|
||||||
2.
|
2. geographic_info (https://github.com/ros-geographic-info/geographic_info.git) 已經作為 submodule 放在 external
|
||||||
|
3. angles (https://github.com/ros/angles.git) 已經作為 submodule 放在 external
|
||||||
|
4. mavros_msgs (https://github.com/mavlink/mavros) 這個專案中的一個資料夾 這邊手動複製的
|
||||||
|
|
||||||
===
|
### 開發用輔助專案
|
||||||
開發用輔助專案
|
|
||||||
1. Gazebo Garden
|
1. Gazebo Garden
|
||||||
2. Ardupilot
|
2. Ardupilot
|
||||||
|
|
||||||
===
|
===
|
||||||
依賴的 ROS 庫
|
## 使用說明
|
||||||
1. https://github.com/ros-geographic-info/geographic_info.git 記得要搞 ros2 版本的
|
|
||||||
2. https://github.com/ros/angles.git
|
|
||||||
3. mavros_msgs 是 https://github.com/mavlink/mavros 這個專案中的一個資料夾 這邊手動複製的
|
|
||||||
|
|
||||||
Clone 專案後 請先執行這些指令
|
Clone 專案後 請先執行這些指令
|
||||||
```bash
|
```bash
|
||||||
# 1.同步 submodule
|
# 1.同步 submodule
|
||||||
@@ -41,34 +50,55 @@ git submodule update
|
|||||||
# 2. build 需要的 package
|
# 2. build 需要的 package
|
||||||
colcon build --packages-select angles geographic_msgs
|
colcon build --packages-select angles geographic_msgs
|
||||||
colcon build --packages-select mavros_msgs # 這個依賴前面的
|
colcon build --packages-select mavros_msgs # 這個依賴前面的
|
||||||
|
colcon build --packages-select fc_interfaces # 自己定義的
|
||||||
|
|
||||||
|
```
|
||||||
|
1.
|
||||||
|
主要專案 fc_network_adapter 請一律在 ~/AirTrapMine/src/ 路徑下 以模組化啟動程式
|
||||||
|
```bash
|
||||||
|
# 記得先開啟 依賴 Package 到 overlay
|
||||||
|
. ./install/local_setup.bash
|
||||||
|
# 範例
|
||||||
|
cd ~/AirTrapMine/src/ # 這是範例!!!
|
||||||
|
python -m fc_network_adapter.fc_network_adapter.mainOrchestrator
|
||||||
|
python -m fc_network_adapter.tests.demo_integration
|
||||||
|
python -m someotherpkg.src.example_wholeMoving
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
2.
|
||||||
|
GUI 介面
|
||||||
|
在 ~/AirTrapMine/src/GUI 路徑下 直接啟動
|
||||||
|
```bash
|
||||||
|
cd ~/AirTrapMine/src/GUI
|
||||||
|
python gui.py
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
===
|
===
|
||||||
Package 簡述
|
## 資料夾說明
|
||||||
1. unitdev 為各自協作者做開發時的測試區
|
1. unitdev 為各自協作者做開發時的測試區
|
||||||
01 -> 晉凱(ken)
|
01 -> 晉凱(ken)
|
||||||
02 -> 其宇(chiyu)
|
02 -> 其宇(chiyu)
|
||||||
03 -> 文鈞
|
03 -> 文鈞
|
||||||
04 -> 倫渝
|
04 -> 倫渝
|
||||||
2. fc_network_adapter
|
2. fc_network_adapter (核心)
|
||||||
建立、維護與飛控韌體的連接
|
建立、維護與飛控韌體的連接
|
||||||
構築 mavlink 封包
|
構築 mavlink 封包
|
||||||
處理無線模組的通訊格式 (XBee)
|
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)--
|
--同時處理與 Gazebo 的 ardupilot_plugin 溝通的 FDM/JSON 訊息 (移除)--
|
||||||
|
3. fc_interfaces (重要)
|
||||||
|
自定義的 ROS2 介面檔
|
||||||
|
4. fc_network_apps
|
||||||
|
與 fc_network_adapter 銜接做高階功能包裝的應用小程式 利於開發GUI或其他應用
|
||||||
|
使用者的外層包裝
|
||||||
|
5. someotherpkg
|
||||||
|
如何使用 fc_network_apps 的範例檔案
|
||||||
|
6. GUI
|
||||||
|
由 PyQt6 開發的互動式介面
|
||||||
N. logs 是執行時期的記錄檔
|
N. logs 是執行時期的記錄檔
|
||||||
|
|
||||||
===
|
===
|
||||||
主要專案 fc_network_adapter 請一律在 ~/AirTrapMine/src/ 資料夾下 以模組化啟動程式
|
|
||||||
|
|
||||||
例如 在 ~/AirTrapMine/src/ 資料夾下
|
|
||||||
```bash
|
|
||||||
# 記得先開啟 依賴 Package 到 overlay
|
|
||||||
. ./install/local_setup.bash
|
|
||||||
# 範例
|
|
||||||
python -m fc_network_adapter.fc_network_adapter.mainOrchestrator
|
|
||||||
python -m fc_network_adapter.tests.demo_integration
|
|
||||||
|
|
||||||
```
|
|
||||||
|
|
||||||
|
簡述0328
|
||||||
|
主要是透過test_transform這隻程式執行fdm_switch_example_one_with_remote_forwarding這個副函式,透過UDP將封包轉接到Matlab,並在Matlab進行演算法迭代後,打包JSON檔,並再次透過port口傳回封包,傳回來的封包會在close_loop這隻程式被解析,並提取其中有關velocity的資料儲存成變數,以mavlink的方式打入Ardupilot,以實現封閉迴路的構思。
|
||||||
|
|||||||
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,687 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import (QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel,
|
||||||
|
QPushButton, QLineEdit, QComboBox)
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import pyqtSignal
|
||||||
|
import glob
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
|
||||||
|
class CommPanel(QWidget):
|
||||||
|
"""通讯设置面板类"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定义信号
|
||||||
|
udp_connection_added = pyqtSignal(str, int) # ip, port
|
||||||
|
udp_connection_toggled = pyqtSignal(dict, QPushButton, QLabel) # conn, btn, status_label
|
||||||
|
udp_connection_removed = pyqtSignal(dict, QWidget) # conn, panel
|
||||||
|
ws_connection_added = pyqtSignal(str) # url
|
||||||
|
ws_connection_toggled = pyqtSignal(dict, QPushButton, QLabel) # conn, btn, status_label
|
||||||
|
ws_connection_removed = pyqtSignal(dict, QWidget) # conn, panel
|
||||||
|
serial_connection_added = pyqtSignal(str, int) # port, baudrate
|
||||||
|
serial_connection_toggled = pyqtSignal(dict, QPushButton, QLabel) # conn, btn, status_label
|
||||||
|
serial_connection_removed = pyqtSignal(dict, QWidget) # conn, panel
|
||||||
|
status_message = pyqtSignal(str, int) # message, timeout
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.udp_connections = []
|
||||||
|
self.ws_connections = []
|
||||||
|
self.serial_connections = []
|
||||||
|
self._init_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _init_ui(self):
|
||||||
|
"""初始化UI"""
|
||||||
|
layout = QVBoxLayout(self)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(10, 10, 10, 10)
|
||||||
|
layout.setSpacing(10)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ========== UDP MAVLink 區域 ==========
|
||||||
|
udp_title = QLabel("UDP")
|
||||||
|
udp_title.setStyleSheet("""
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
layout.addWidget(udp_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# UDP 連接列表容器
|
||||||
|
self.udp_list_widget = QWidget()
|
||||||
|
self.udp_list_layout = QVBoxLayout(self.udp_list_widget)
|
||||||
|
self.udp_list_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.udp_list_layout.setSpacing(5)
|
||||||
|
layout.addWidget(self.udp_list_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# UDP 添加新連接區域
|
||||||
|
add_udp_widget = QWidget()
|
||||||
|
add_udp_layout = QHBoxLayout(add_udp_widget)
|
||||||
|
add_udp_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.udp_ip_input = QLineEdit()
|
||||||
|
self.udp_ip_input.setText("127.0.0.1")
|
||||||
|
self.udp_ip_input.setPlaceholderText("IP")
|
||||||
|
self.udp_ip_input.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QLineEdit {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.udp_port_input = QLineEdit()
|
||||||
|
self.udp_port_input.setText("14550")
|
||||||
|
self.udp_port_input.setPlaceholderText("Port")
|
||||||
|
self.udp_port_input.setFixedWidth(80)
|
||||||
|
self.udp_port_input.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QLineEdit {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_udp_btn = QPushButton("添加")
|
||||||
|
add_udp_btn.clicked.connect(self._handle_add_udp)
|
||||||
|
add_udp_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #4CAF50;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 6px 12px;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
min-width: 30px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #45a049; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(QLabel("IP:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(self.udp_ip_input)
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(QLabel("Port:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(self.udp_port_input)
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(add_udp_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(add_udp_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分隔線
|
||||||
|
separator = QWidget()
|
||||||
|
separator.setFixedHeight(20)
|
||||||
|
layout.addWidget(separator)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ========== Serial 區域 ==========
|
||||||
|
serial_title = QLabel("Serial")
|
||||||
|
serial_title.setStyleSheet("""
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
layout.addWidget(serial_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Serial 連接列表容器
|
||||||
|
self.serial_list_widget = QWidget()
|
||||||
|
self.serial_list_layout = QVBoxLayout(self.serial_list_widget)
|
||||||
|
self.serial_list_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.serial_list_layout.setSpacing(5)
|
||||||
|
layout.addWidget(self.serial_list_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Serial 添加新連接區域
|
||||||
|
add_serial_widget = QWidget()
|
||||||
|
add_serial_layout = QHBoxLayout(add_serial_widget)
|
||||||
|
add_serial_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.serial_port_combo = QComboBox()
|
||||||
|
self.serial_port_combo.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QComboBox {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QComboBox::drop-down {
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QComboBox::down-arrow {
|
||||||
|
image: none;
|
||||||
|
border-left: 5px solid transparent;
|
||||||
|
border-right: 5px solid transparent;
|
||||||
|
border-top: 5px solid #DDD;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
self._refresh_serial_ports()
|
||||||
|
|
||||||
|
refresh_ports_btn = QPushButton("↻")
|
||||||
|
refresh_ports_btn.setFixedWidth(35)
|
||||||
|
refresh_ports_btn.clicked.connect(self._refresh_serial_ports)
|
||||||
|
refresh_ports_btn.setToolTip("重新掃描串口")
|
||||||
|
refresh_ports_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 6px;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
font-size: 16px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #555; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.serial_baudrate_combo = QComboBox()
|
||||||
|
self.serial_baudrate_combo.addItems(['9600', '19200', '38400', '57600', '115200'])
|
||||||
|
self.serial_baudrate_combo.setCurrentText('57600')
|
||||||
|
self.serial_baudrate_combo.setFixedWidth(100)
|
||||||
|
self.serial_baudrate_combo.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QComboBox {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QComboBox::drop-down {
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QComboBox::down-arrow {
|
||||||
|
image: none;
|
||||||
|
border-left: 5px solid transparent;
|
||||||
|
border-right: 5px solid transparent;
|
||||||
|
border-top: 5px solid #DDD;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_serial_btn = QPushButton("添加")
|
||||||
|
add_serial_btn.clicked.connect(self._handle_add_serial)
|
||||||
|
add_serial_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #4CAF50;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 6px 12px;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
min-width: 30px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #45a049; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_serial_layout.addWidget(QLabel("Port:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_serial_layout.addWidget(self.serial_port_combo)
|
||||||
|
add_serial_layout.addWidget(refresh_ports_btn)
|
||||||
|
add_serial_layout.addWidget(QLabel("Baud:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_serial_layout.addWidget(self.serial_baudrate_combo)
|
||||||
|
add_serial_layout.addWidget(add_serial_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(add_serial_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分隔線
|
||||||
|
separator = QWidget()
|
||||||
|
separator.setFixedHeight(20)
|
||||||
|
layout.addWidget(separator)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ========== WebSocket 區域 ==========
|
||||||
|
ws_title = QLabel("WebSocket")
|
||||||
|
ws_title.setStyleSheet("""
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
layout.addWidget(ws_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# WebSocket 連接列表容器
|
||||||
|
self.ws_list_widget = QWidget()
|
||||||
|
self.ws_list_layout = QVBoxLayout(self.ws_list_widget)
|
||||||
|
self.ws_list_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.ws_list_layout.setSpacing(5)
|
||||||
|
layout.addWidget(self.ws_list_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# WebSocket 添加新連接區域
|
||||||
|
add_ws_widget = QWidget()
|
||||||
|
add_ws_layout = QHBoxLayout(add_ws_widget)
|
||||||
|
add_ws_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ws_url_input = QLineEdit()
|
||||||
|
self.ws_url_input.setPlaceholderText("host")
|
||||||
|
self.ws_url_input.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QLineEdit {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_ws_btn = QPushButton("添加")
|
||||||
|
add_ws_btn.clicked.connect(self._handle_add_ws)
|
||||||
|
add_ws_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #4CAF50;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 6px 12px;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
min-width: 30px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #45a049; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_ws_layout.addWidget(QLabel("URL:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_ws_layout.addWidget(self.ws_url_input)
|
||||||
|
add_ws_layout.addWidget(add_ws_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(add_ws_widget)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _handle_add_udp(self):
|
||||||
|
"""處理添加 UDP 連接"""
|
||||||
|
ip = self.udp_ip_input.text().strip()
|
||||||
|
port_text = self.udp_port_input.text().strip()
|
||||||
|
|
||||||
|
if not ip or not port_text:
|
||||||
|
self.status_message.emit("請輸入 IP 和 Port", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
port = int(port_text)
|
||||||
|
if port < 1 or port > 65535:
|
||||||
|
raise ValueError("Port 超出範圍")
|
||||||
|
except ValueError:
|
||||||
|
self.status_message.emit("Port 必須是 1-65535 的數字", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 檢查是否已存在相同連接
|
||||||
|
for conn in self.udp_connections:
|
||||||
|
if conn['ip'] == ip and conn['port'] == port:
|
||||||
|
self.status_message.emit("連接已存在", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送信號通知主窗口
|
||||||
|
self.udp_connection_added.emit(ip, port)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 只清空 port 輸入框,保留 IP
|
||||||
|
self.udp_port_input.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _handle_add_ws(self):
|
||||||
|
"""處理添加 WebSocket 連接"""
|
||||||
|
input_url = self.ws_url_input.text().strip()
|
||||||
|
|
||||||
|
if not input_url:
|
||||||
|
self.status_message.emit("請輸入 WebSocket URL", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 自動添加 ws:// 前綴
|
||||||
|
if not input_url.startswith('ws://') and not input_url.startswith('wss://'):
|
||||||
|
url = f'ws://{input_url}'
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
url = input_url
|
||||||
|
|
||||||
|
# 基本 URL 格式驗證
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
if '://' in url:
|
||||||
|
parts = url.split('://', 1)
|
||||||
|
if len(parts) == 2 and ':' not in parts[1]:
|
||||||
|
self.status_message.emit("URL 格式錯誤,需要包含端口號 (例如: 127.0.0.1:8756)", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
self.status_message.emit("URL 格式錯誤", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 檢查是否已存在相同連接
|
||||||
|
for conn in self.ws_connections:
|
||||||
|
if conn['url'] == url:
|
||||||
|
self.status_message.emit("連接已存在", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送信號通知主窗口
|
||||||
|
self.ws_connection_added.emit(url)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清空輸入框
|
||||||
|
self.ws_url_input.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _refresh_serial_ports(self):
|
||||||
|
"""重新掃描可用的串口"""
|
||||||
|
self.serial_port_combo.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 掃描 Linux 下的串口設備
|
||||||
|
ports = []
|
||||||
|
|
||||||
|
# 掃描 USB 串口
|
||||||
|
usb_ports = glob.glob('/dev/ttyUSB*')
|
||||||
|
ports.extend(usb_ports)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 掃描 ACM 串口
|
||||||
|
acm_ports = glob.glob('/dev/ttyACM*')
|
||||||
|
ports.extend(acm_ports)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 排序
|
||||||
|
ports.sort()
|
||||||
|
|
||||||
|
if ports:
|
||||||
|
self.serial_port_combo.addItems(ports)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.serial_port_combo.addItem("沒有找到串口")
|
||||||
|
self.serial_port_combo.setEnabled(False)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
self.serial_port_combo.setEnabled(True)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _handle_add_serial(self):
|
||||||
|
"""處理添加 Serial 連接"""
|
||||||
|
port = self.serial_port_combo.currentText()
|
||||||
|
baudrate_text = self.serial_baudrate_combo.currentText()
|
||||||
|
|
||||||
|
if not port or port == "沒有找到串口":
|
||||||
|
self.status_message.emit("請選擇有效的串口", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
baudrate = int(baudrate_text)
|
||||||
|
except ValueError:
|
||||||
|
self.status_message.emit("波特率格式錯誤", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 檢查是否已存在相同連接
|
||||||
|
for conn in self.serial_connections:
|
||||||
|
if conn['port'] == port:
|
||||||
|
self.status_message.emit("連接已存在", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送信號通知主窗口
|
||||||
|
self.serial_connection_added.emit(port, baudrate)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _handle_add_ws(self):
|
||||||
|
"""處理添加 WebSocket 連接"""
|
||||||
|
input_url = self.ws_url_input.text().strip()
|
||||||
|
|
||||||
|
if not input_url:
|
||||||
|
self.status_message.emit("請輸入 WebSocket URL", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 自動添加 ws:// 前綴
|
||||||
|
if not input_url.startswith('ws://') and not input_url.startswith('wss://'):
|
||||||
|
url = f'ws://{input_url}'
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
url = input_url
|
||||||
|
|
||||||
|
# 基本 URL 格式驗證
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
if '://' in url:
|
||||||
|
parts = url.split('://', 1)
|
||||||
|
if len(parts) == 2 and ':' not in parts[1]:
|
||||||
|
self.status_message.emit("URL 格式錯誤,需要包含端口號 (例如: 127.0.0.1:8756)", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
self.status_message.emit("URL 格式錯誤", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 檢查是否已存在相同連接
|
||||||
|
for conn in self.ws_connections:
|
||||||
|
if conn['url'] == url:
|
||||||
|
self.status_message.emit("連接已存在", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送信號通知主窗口
|
||||||
|
self.ws_connection_added.emit(url)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清空輸入框
|
||||||
|
self.ws_url_input.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def create_udp_connection_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""創建 UDP 連接面板"""
|
||||||
|
panel = QWidget()
|
||||||
|
panel.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QWidget {
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
padding: 8px;
|
||||||
|
border: 1px solid #444;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QHBoxLayout(panel)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連接資訊
|
||||||
|
info_label = QLabel(f"{conn['name']} - {conn['ip']}:{conn['port']}")
|
||||||
|
info_label.setStyleSheet("color: #DDD; font-size: 12px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 狀態指示器
|
||||||
|
status_label = QLabel("●")
|
||||||
|
if conn.get('enabled', False):
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #4CAF50; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("運行中")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("已停止")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 控制按鈕
|
||||||
|
toggle_btn = QPushButton("停止" if conn.get('enabled', False) else "啟動")
|
||||||
|
toggle_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
toggle_btn.clicked.connect(lambda: self.udp_connection_toggled.emit(conn, toggle_btn, status_label))
|
||||||
|
toggle_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #555; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
remove_btn = QPushButton("移除")
|
||||||
|
remove_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
remove_btn.clicked.connect(lambda: self.udp_connection_removed.emit(conn, panel))
|
||||||
|
remove_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #d32f2f;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #b71c1c; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(status_label)
|
||||||
|
layout.addWidget(info_label)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
layout.addWidget(toggle_btn)
|
||||||
|
layout.addWidget(remove_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 儲存引用
|
||||||
|
panel.connection = conn
|
||||||
|
panel.toggle_btn = toggle_btn
|
||||||
|
panel.status_label = status_label
|
||||||
|
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def create_ws_connection_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""創建 WebSocket 連接面板"""
|
||||||
|
panel = QWidget()
|
||||||
|
panel.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QWidget {
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
padding: 8px;
|
||||||
|
border: 1px solid #444;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QHBoxLayout(panel)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連接資訊
|
||||||
|
info_label = QLabel(f"{conn['name']} - {conn['url']}")
|
||||||
|
info_label.setStyleSheet("color: #DDD; font-size: 12px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 狀態指示器
|
||||||
|
status_label = QLabel("●")
|
||||||
|
if conn.get('enabled', False):
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #4CAF50; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("運行中")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("已停止")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 控制按鈕
|
||||||
|
toggle_btn = QPushButton("停止" if conn.get('enabled', False) else "啟動")
|
||||||
|
toggle_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
toggle_btn.clicked.connect(lambda: self.ws_connection_toggled.emit(conn, toggle_btn, status_label))
|
||||||
|
toggle_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #555; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
remove_btn = QPushButton("移除")
|
||||||
|
remove_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
remove_btn.clicked.connect(lambda: self.ws_connection_removed.emit(conn, panel))
|
||||||
|
remove_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #d32f2f;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #b71c1c; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(status_label)
|
||||||
|
layout.addWidget(info_label)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
layout.addWidget(toggle_btn)
|
||||||
|
layout.addWidget(remove_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 儲存引用
|
||||||
|
panel.connection = conn
|
||||||
|
panel.toggle_btn = toggle_btn
|
||||||
|
panel.status_label = status_label
|
||||||
|
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_udp_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""添加 UDP 連接面板到列表"""
|
||||||
|
panel = self.create_udp_connection_panel(conn)
|
||||||
|
self.udp_list_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
self.udp_connections.append(conn)
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_ws_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""添加 WebSocket 連接面板到列表"""
|
||||||
|
panel = self.create_ws_connection_panel(conn)
|
||||||
|
self.ws_list_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
self.ws_connections.append(conn)
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def remove_udp_connection_from_list(self, conn):
|
||||||
|
"""從列表中移除 UDP 連接"""
|
||||||
|
if conn in self.udp_connections:
|
||||||
|
self.udp_connections.remove(conn)
|
||||||
|
|
||||||
|
def remove_ws_connection_from_list(self, conn):
|
||||||
|
"""從列表中移除 WebSocket 連接"""
|
||||||
|
if conn in self.ws_connections:
|
||||||
|
self.ws_connections.remove(conn)
|
||||||
|
|
||||||
|
def create_serial_connection_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""創建 Serial 連接面板"""
|
||||||
|
panel = QWidget()
|
||||||
|
panel.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QWidget {
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
padding: 8px;
|
||||||
|
border: 1px solid #444;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QHBoxLayout(panel)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連接資訊
|
||||||
|
info_label = QLabel(f"{conn['name']} - {conn['port']} @ {conn['baudrate']}")
|
||||||
|
info_label.setStyleSheet("color: #DDD; font-size: 12px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 狀態指示器
|
||||||
|
status_label = QLabel("●")
|
||||||
|
if conn.get('enabled', False):
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #4CAF50; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("運行中")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("已停止")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 控制按鈕
|
||||||
|
toggle_btn = QPushButton("停止" if conn.get('enabled', False) else "啟動")
|
||||||
|
toggle_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
toggle_btn.clicked.connect(lambda: self.serial_connection_toggled.emit(conn, toggle_btn, status_label))
|
||||||
|
toggle_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #555; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
remove_btn = QPushButton("移除")
|
||||||
|
remove_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
remove_btn.clicked.connect(lambda: self.serial_connection_removed.emit(conn, panel))
|
||||||
|
remove_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #d32f2f;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #b71c1c; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(status_label)
|
||||||
|
layout.addWidget(info_label)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
layout.addWidget(toggle_btn)
|
||||||
|
layout.addWidget(remove_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 儲存引用
|
||||||
|
panel.connection = conn
|
||||||
|
panel.toggle_btn = toggle_btn
|
||||||
|
panel.status_label = status_label
|
||||||
|
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_serial_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""添加 Serial 連接面板到列表"""
|
||||||
|
panel = self.create_serial_connection_panel(conn)
|
||||||
|
self.serial_list_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
self.serial_connections.append(conn)
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def remove_serial_connection_from_list(self, conn):
|
||||||
|
"""從列表中移除 Serial 連接"""
|
||||||
|
if conn in self.serial_connections:
|
||||||
|
self.serial_connections.remove(conn)
|
||||||
@@ -0,0 +1,90 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
指令發送模組
|
||||||
|
負責將目標位置轉成具體的通訊指令發送到飛控
|
||||||
|
|
||||||
|
現階段: MavlinkSender (直接 pymavlink 發送)
|
||||||
|
未來: 替換為 ROS2Sender (發到 ROS2 topic,由 fc_network_adapter 轉發)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
from abc import ABC, abstractmethod
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class CommandSender(ABC):
|
||||||
|
"""指令發送抽象介面"""
|
||||||
|
|
||||||
|
@abstractmethod
|
||||||
|
def send_position_global(self, sysid, lat, lon, alt):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
發送全球座標位置指令
|
||||||
|
|
||||||
|
Args:
|
||||||
|
sysid: 目標無人機的 MAVLink system ID
|
||||||
|
lat: 緯度 (度)
|
||||||
|
lon: 經度 (度)
|
||||||
|
alt: 高度 (公尺)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
@abstractmethod
|
||||||
|
def close(self):
|
||||||
|
"""關閉連線"""
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MavlinkSender(CommandSender):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
MAVLink 直接發送 (驗證階段用)
|
||||||
|
透過 SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT 發送目標位置
|
||||||
|
|
||||||
|
使用方式:
|
||||||
|
sender = MavlinkSender("udpout:127.0.0.1:14550")
|
||||||
|
sender.send_position_global(sysid=1, lat=24.123, lon=120.567, alt=10.0)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# type_mask: 只使用位置 (lat, lon, alt)
|
||||||
|
# 忽略速度 (bit 3,4,5)、加速度 (bit 6,7,8)、yaw (bit 10)、yaw_rate (bit 11)
|
||||||
|
TYPE_MASK_POSITION_ONLY = (
|
||||||
|
0b0000_1101_1111_1000 # = 0x0DF8
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, connection_string="udpout:127.0.0.1:14550"):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Args:
|
||||||
|
connection_string: MAVLink 連線字串
|
||||||
|
SITL 範例: "udpout:127.0.0.1:14550"
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
self.connection_string = connection_string
|
||||||
|
self.mav = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
print(f"MavlinkSender 已建立連線: {connection_string}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def send_position_global(self, sysid, lat, lon, alt):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
發送 SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT
|
||||||
|
|
||||||
|
注意:
|
||||||
|
- coordinate_frame 使用 MAV_FRAME_GLOBAL_RELATIVE_ALT_INT
|
||||||
|
高度是相對起飛點的高度 (公尺)
|
||||||
|
- 如果 FormationPlanner 產出的 alt 是 AMSL 絕對高度,
|
||||||
|
需要在外部先減去起飛點高度再傳入
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
self.mav.mav.set_position_target_global_int_send(
|
||||||
|
0, # time_boot_ms (不使用)
|
||||||
|
sysid, # target_system
|
||||||
|
1, # target_component (autopilot)
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_GLOBAL_RELATIVE_ALT_INT,
|
||||||
|
self.TYPE_MASK_POSITION_ONLY,
|
||||||
|
int(lat * 1e7), # lat_int
|
||||||
|
int(lon * 1e7), # lon_int
|
||||||
|
float(alt), # alt
|
||||||
|
0, 0, 0, # vx, vy, vz (忽略)
|
||||||
|
0, 0, 0, # afx, afy, afz (忽略)
|
||||||
|
0, 0 # yaw, yaw_rate (忽略)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def close(self):
|
||||||
|
"""關閉 MAVLink 連線"""
|
||||||
|
if self.mav:
|
||||||
|
self.mav.close()
|
||||||
|
self.mav = None
|
||||||
|
print("MavlinkSender 已關閉")
|
||||||
@@ -0,0 +1,905 @@
|
|||||||
|
from rclpy.node import Node
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import QObject, pyqtSignal
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
import re
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
from threading import Lock
|
||||||
|
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
|
||||||
|
import asyncio
|
||||||
|
import websockets
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
import sys
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
import traceback
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
from geometry_msgs.msg import Point, Vector3
|
||||||
|
from sensor_msgs.msg import BatteryState, NavSatFix, Imu
|
||||||
|
from std_msgs.msg import Float64, String
|
||||||
|
from mavros_msgs.msg import State, VfrHud
|
||||||
|
from mavros_msgs.srv import CommandBool, CommandTOL
|
||||||
|
|
||||||
|
# 確保 src 目錄在 Python 路徑中(用於 fc_network_apps 導入)
|
||||||
|
_src_path = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
|
||||||
|
if _src_path not in sys.path:
|
||||||
|
sys.path.insert(0, _src_path)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 導入 fc_network_apps 的 longCommand(統一的 MAV_CMD_* API)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
from fc_network_apps.longCommand import CommandLongClient
|
||||||
|
except ImportError as e:
|
||||||
|
import traceback
|
||||||
|
print(f"⚠️ 警告: 無法導入 CommandLongClient")
|
||||||
|
print(f" 错误: {e}")
|
||||||
|
print(f" 这通常表示 ROS2 的 fc_interfaces 包未被编译或未正确安装")
|
||||||
|
print(f" 完整堆栈跟踪:")
|
||||||
|
traceback.print_exc()
|
||||||
|
CommandLongClient = None
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneSignals(QObject):
|
||||||
|
update_signal = pyqtSignal(str, str, object) # (msg_type, drone_id, data)
|
||||||
|
|
||||||
|
class UDPMavlinkReceiver(threading.Thread):
|
||||||
|
"""UDP MAVLink 接收器"""
|
||||||
|
def __init__(self, ip, port, signals, connection_name, monitor=None):
|
||||||
|
super().__init__(daemon=True)
|
||||||
|
self.ip = ip
|
||||||
|
self.port = port
|
||||||
|
self.signals = signals
|
||||||
|
self.connection_name = connection_name
|
||||||
|
self.monitor = monitor # 保存 monitor 引用
|
||||||
|
self.socket_id = monitor.get_next_socket_id() if monitor else 0
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
self.sock = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""執行 UDP 接收循環"""
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
print(f"UDP MAVLink receiver started on {self.ip}:{self.port}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建 MAVLink 連接
|
||||||
|
mav = mavutil.mavlink_connection(f'udpin:{self.ip}:{self.port}')
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg = mav.recv_match(blocking=True, timeout=1.0)
|
||||||
|
if msg is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
self.process_mavlink_message(msg)
|
||||||
|
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error receiving MAVLink message: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"UDP receiver error: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
if self.sock:
|
||||||
|
self.sock.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_mavlink_message(self, msg):
|
||||||
|
"""處理 MAVLink 訊息"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg_type = msg.get_type()
|
||||||
|
system_id = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
drone_id = f"s{self.socket_id}_{system_id}"
|
||||||
|
|
||||||
|
if msg_type == "HEARTBEAT":
|
||||||
|
# 先發送連接類型資訊
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('connection_type', drone_id, {
|
||||||
|
'type': 'UDP'
|
||||||
|
})
|
||||||
|
mode = mavutil.mode_string_v10(msg)
|
||||||
|
armed = bool(msg.base_mode & 128)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('state', drone_id, {
|
||||||
|
'mode': mode,
|
||||||
|
'armed': armed
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "BATTERY_STATUS":
|
||||||
|
voltage = msg.voltages[0] / 1000
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('battery', drone_id, {
|
||||||
|
'voltage': voltage
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GLOBAL_POSITION_INT":
|
||||||
|
latitude = msg.lat / 1e7
|
||||||
|
longitude = msg.lon / 1e7
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('gps', drone_id, {
|
||||||
|
'lat': latitude,
|
||||||
|
'lon': longitude
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GPS_RAW_INT":
|
||||||
|
fix_type = msg.fix_type
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "LOCAL_POSITION_NED":
|
||||||
|
x = msg.y
|
||||||
|
y = msg.x
|
||||||
|
z = -msg.z
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('local_pose', drone_id, {
|
||||||
|
'x': x,
|
||||||
|
'y': y,
|
||||||
|
'z': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('altitude', drone_id, {
|
||||||
|
'altitude': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('velocity', drone_id, {
|
||||||
|
'vx': msg.vx,
|
||||||
|
'vy': msg.vy,
|
||||||
|
'vz': msg.vz
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "ATTITUDE":
|
||||||
|
# 從 MAVLink 訊息中提取並轉為角度
|
||||||
|
pitch = math.degrees(msg.pitch)
|
||||||
|
roll = math.degrees(msg.roll)
|
||||||
|
yaw = math.degrees(msg.yaw)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('attitude', drone_id, {
|
||||||
|
'pitch': pitch,
|
||||||
|
'roll': roll,
|
||||||
|
'yaw': yaw,
|
||||||
|
'rates': (msg.rollspeed, msg.pitchspeed, msg.yawspeed)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "VFR_HUD":
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('hud', drone_id, {
|
||||||
|
'airspeed': msg.airspeed,
|
||||||
|
'groundspeed': msg.groundspeed,
|
||||||
|
'heading': msg.heading,
|
||||||
|
'throttle': msg.throttle,
|
||||||
|
'alt': msg.alt,
|
||||||
|
'climb': msg.climb
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error processing MAVLink message: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止接收器"""
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
class SerialMavlinkReceiver(threading.Thread):
|
||||||
|
"""串口 MAVLink 接收器"""
|
||||||
|
def __init__(self, port, baudrate, signals, connection_name, monitor=None):
|
||||||
|
super().__init__(daemon=True)
|
||||||
|
self.port = port
|
||||||
|
self.baudrate = baudrate
|
||||||
|
self.signals = signals
|
||||||
|
self.connection_name = connection_name
|
||||||
|
self.monitor = monitor # 保存 monitor 引用
|
||||||
|
self.socket_id = monitor.get_next_socket_id() if monitor else 0
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
self.mav = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""執行串口接收循環"""
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
print(f"Serial MAVLink receiver started on {self.port} at {self.baudrate} baud")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建 MAVLink 串口連接
|
||||||
|
self.mav = mavutil.mavlink_connection(
|
||||||
|
self.port,
|
||||||
|
baud=self.baudrate,
|
||||||
|
source_system=255
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"Waiting for heartbeat from {self.port}...")
|
||||||
|
self.mav.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print(f"Heartbeat received from system {self.mav.target_system}, component {self.mav.target_component}")
|
||||||
|
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg = self.mav.recv_match(blocking=True, timeout=1.0)
|
||||||
|
if msg is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
self.process_mavlink_message(msg)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
if self.running:
|
||||||
|
print(f"Error receiving MAVLink message from serial: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Serial receiver error: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
if self.mav:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
self.mav.close()
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_mavlink_message(self, msg):
|
||||||
|
"""處理 MAVLink 訊息"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg_type = msg.get_type()
|
||||||
|
system_id = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
drone_id = f"s{self.socket_id}_{system_id}"
|
||||||
|
|
||||||
|
if msg_type == "HEARTBEAT":
|
||||||
|
# 先發送連接類型資訊
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('connection_type', drone_id, {
|
||||||
|
'type': 'Serial'
|
||||||
|
})
|
||||||
|
mode = mavutil.mode_string_v10(msg)
|
||||||
|
armed = bool(msg.base_mode & 128)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('state', drone_id, {
|
||||||
|
'mode': mode,
|
||||||
|
'armed': armed
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "BATTERY_STATUS":
|
||||||
|
voltage = msg.voltages[0] / 1000
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('battery', drone_id, {
|
||||||
|
'voltage': voltage
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GLOBAL_POSITION_INT":
|
||||||
|
latitude = msg.lat / 1e7
|
||||||
|
longitude = msg.lon / 1e7
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('gps', drone_id, {
|
||||||
|
'lat': latitude,
|
||||||
|
'lon': longitude
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GPS_RAW_INT":
|
||||||
|
fix_type = msg.fix_type
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "LOCAL_POSITION_NED":
|
||||||
|
x = msg.y
|
||||||
|
y = msg.x
|
||||||
|
z = -msg.z
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('local_pose', drone_id, {
|
||||||
|
'x': x,
|
||||||
|
'y': y,
|
||||||
|
'z': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('altitude', drone_id, {
|
||||||
|
'altitude': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('velocity', drone_id, {
|
||||||
|
'vx': msg.vx,
|
||||||
|
'vy': msg.vy,
|
||||||
|
'vz': msg.vz
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "ATTITUDE":
|
||||||
|
# 從 MAVLink 訊息中提取並轉為角度
|
||||||
|
pitch = math.degrees(msg.pitch)
|
||||||
|
roll = math.degrees(msg.roll)
|
||||||
|
yaw = math.degrees(msg.yaw)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('attitude', drone_id, {
|
||||||
|
'pitch': pitch,
|
||||||
|
'roll': roll,
|
||||||
|
'yaw': yaw,
|
||||||
|
'rates': (msg.rollspeed, msg.pitchspeed, msg.yawspeed)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "VFR_HUD":
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('hud', drone_id, {
|
||||||
|
'airspeed': msg.airspeed,
|
||||||
|
'groundspeed': msg.groundspeed,
|
||||||
|
'heading': msg.heading,
|
||||||
|
'throttle': msg.throttle,
|
||||||
|
'alt': msg.alt,
|
||||||
|
'climb': msg.climb
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error processing MAVLink message from serial: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止接收器"""
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
class WebSocketMavlinkReceiver(threading.Thread):
|
||||||
|
"""WebSocket MAVLink 接收器"""
|
||||||
|
def __init__(self, url, signals, connection_name, monitor=None):
|
||||||
|
super().__init__(daemon=True)
|
||||||
|
self.url = url
|
||||||
|
self.signals = signals
|
||||||
|
self.connection_name = connection_name
|
||||||
|
self.monitor = monitor # 保存 monitor 引用 self.socket_id = monitor.get_next_socket_id() if monitor else 0 # 一次性分配 socket_id self.running = False
|
||||||
|
self.max_retries = 5
|
||||||
|
self.base_delay = 1.0
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""執行 WebSocket 接收循環"""
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
asyncio.set_event_loop(asyncio.new_event_loop())
|
||||||
|
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(self.ws_client_loop())
|
||||||
|
|
||||||
|
async def ws_client_loop(self):
|
||||||
|
"""WebSocket 連接的主循環"""
|
||||||
|
retry_count = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"Starting WebSocket client for {self.connection_name} at {self.url}")
|
||||||
|
|
||||||
|
while self.running and retry_count < self.max_retries:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
async with websockets.connect(self.url) as websocket:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} connected to {self.url}")
|
||||||
|
retry_count = 0 # 重置重試計數
|
||||||
|
|
||||||
|
async for message in websocket:
|
||||||
|
if not self.running:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data = json.loads(message)
|
||||||
|
data['_connection_source'] = self.connection_name
|
||||||
|
self.process_websocket_message(data)
|
||||||
|
except json.JSONDecodeError as e:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} JSON decode error: {e}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} message processing error: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except websockets.exceptions.ConnectionClosedError:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} connection closed")
|
||||||
|
if self.running:
|
||||||
|
retry_count += 1
|
||||||
|
if retry_count < self.max_retries:
|
||||||
|
delay = self.base_delay * (2 ** min(retry_count, 4))
|
||||||
|
print(f"Reconnecting in {delay}s...")
|
||||||
|
await asyncio.sleep(delay)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
retry_count += 1
|
||||||
|
if retry_count < self.max_retries and self.running:
|
||||||
|
delay = self.base_delay * (2 ** min(retry_count, 4))
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} connection error: {e}, retrying in {delay}s (attempt {retry_count}/{self.max_retries})")
|
||||||
|
await asyncio.sleep(delay)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"WebSocket client {self.connection_name} stopped")
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_websocket_message(self, data):
|
||||||
|
"""處理 WebSocket 訊息"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
system_id = data.get('system_id')
|
||||||
|
if not system_id:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
drone_id = f"s{self.socket_id}_{system_id}"
|
||||||
|
|
||||||
|
# 模式
|
||||||
|
if 'mode' in data:
|
||||||
|
# 先發送連接類型資訊
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('connection_type', drone_id, {
|
||||||
|
'type': 'WS'
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('state', drone_id, {
|
||||||
|
'mode': data['mode'],
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# 電池
|
||||||
|
if 'battery' in data:
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('battery', drone_id, {
|
||||||
|
'percentage': data['battery']
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# 位置
|
||||||
|
if 'position' in data:
|
||||||
|
pos = data['position']
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('gps', drone_id, {
|
||||||
|
'lat': pos.get('lat', 0),
|
||||||
|
'lon': pos.get('lon', 0)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# Local position - 設定 x, y 為 0.0
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('local_pose', drone_id, {
|
||||||
|
'x': 0.0,
|
||||||
|
'y': 0.0,
|
||||||
|
'z': 0.0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# Altitude - 設定為 0.0
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('altitude', drone_id, {
|
||||||
|
'altitude': 0.0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# 航向
|
||||||
|
if 'heading' in data:
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('hud', drone_id, {
|
||||||
|
'heading': data['heading'],
|
||||||
|
'groundspeed': 0.0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"WebSocket message processing error: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止接收器"""
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneMonitor(Node):
|
||||||
|
# Subscribe to drone ROS2 topics
|
||||||
|
_instance = None # Singleton pattern to prevent duplicate nodes
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
# Use a unique node name with timestamp to avoid conflicts on restart
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
node_name = f'drone_monitor_{int(time.time() * 1000) % 100000}'
|
||||||
|
super().__init__(node_name)
|
||||||
|
self.signals = DroneSignals()
|
||||||
|
self.drone_topics = {}
|
||||||
|
self.lock = Lock()
|
||||||
|
|
||||||
|
self.arm_clients = {}
|
||||||
|
self.takeoff_clients = {}
|
||||||
|
self.setpoint_pubs = {}
|
||||||
|
self.selected_drones = set()
|
||||||
|
self.latest_data = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定義需要過濾的模式
|
||||||
|
self.filtered_modes = ['Mode(0x000000c0)']
|
||||||
|
|
||||||
|
# WebSocket 接收器列表
|
||||||
|
self.ws_receivers = []
|
||||||
|
|
||||||
|
# 串口接收器列表
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【新增】儲存 GPS 資料的字典
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.drone_gps = {} # {drone_id: {'lat': ..., 'lon': ..., 'alt': ...}}
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【新增】Socket ID 重新分配機制 (從 0 開始)
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.socket_id_mapping = {} # {原始socket_id: 重新分配的socket_id}
|
||||||
|
self.socket_id_counter = 0 # 當前分配到的最大socket_id
|
||||||
|
self.socket_id_lock = Lock() # 線程安全鎖
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【新增】儲存 sys_id 到 actual_drone_id 的映射 (從 summary 獲取)
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.sys_to_actual_id = {} # {sys_id: actual_drone_id} e.g. {'sys11': 's0_11'}
|
||||||
|
self.sys_to_socket_id = {} # {sys_id: assigned_socket_id} e.g. {'sys11': 0}
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.serial_receivers = []
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【新增】初始化 CommandLongClient(持久化,不會每次調用都創建/銷毀)
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.command_long_client = None
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
self.command_long_client = CommandLongClient()
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"⚠️ 警告: 無法初始化 CommandLongClient: {e}")
|
||||||
|
self.command_long_client = None
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主题检测定时器
|
||||||
|
self.create_timer(1.0, self.scan_topics)
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_next_socket_id(self):
|
||||||
|
"""获取下一个可用的 socket_id(从 0 开始连续分配)"""
|
||||||
|
with self.socket_id_lock:
|
||||||
|
current_id = self.socket_id_counter
|
||||||
|
self.socket_id_counter += 1
|
||||||
|
return current_id
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_or_assign_socket_id(self, original_socket_id):
|
||||||
|
"""根據原始 socket_id 分配或獲取對應的 socket_id(從 0 開始連續分配)
|
||||||
|
同一個原始 socket_id 會得到同一個分配的 ID
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
original_socket_id = str(original_socket_id)
|
||||||
|
|
||||||
|
with self.socket_id_lock:
|
||||||
|
if original_socket_id not in self.socket_id_mapping:
|
||||||
|
# 分配新的 socket_id
|
||||||
|
self.socket_id_mapping[original_socket_id] = self.socket_id_counter
|
||||||
|
self.socket_id_counter += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
return self.socket_id_mapping[original_socket_id]
|
||||||
|
|
||||||
|
def scan_topics(self):
|
||||||
|
topics = self.get_topic_names_and_types()
|
||||||
|
drone_pattern = re.compile(r'/fc_network/vehicle/(sys\d+)/(\w+)')
|
||||||
|
|
||||||
|
found_drones = set()
|
||||||
|
for topic_name, _ in topics:
|
||||||
|
if match := drone_pattern.match(topic_name):
|
||||||
|
sys_id, topic_type = match.groups()
|
||||||
|
found_drones.add(sys_id)
|
||||||
|
with self.lock:
|
||||||
|
self.drone_topics.setdefault(sys_id, set()).add(topic_type)
|
||||||
|
|
||||||
|
for sys_id in found_drones:
|
||||||
|
# 为每个 sys_id 分配 socket_id(如果还没有分配)
|
||||||
|
# 注意:如果后续 summary 提供了 socket_id,会使用 summary 的映射覆盖
|
||||||
|
if sys_id not in self.sys_to_socket_id:
|
||||||
|
# 暂时所有 ROS2 topic 共享同一个 socket_id = 0
|
||||||
|
self.sys_to_socket_id[sys_id] = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
if not hasattr(self, f'drone_{sys_id}_subs'):
|
||||||
|
self.setup_drone(sys_id)
|
||||||
|
|
||||||
|
def setup_drone(self, sys_id):
|
||||||
|
# sys_id 格式: sys11, sys12, ...
|
||||||
|
base_topic = f'/fc_network/vehicle/{sys_id}'
|
||||||
|
|
||||||
|
# Add service clients (保留但可能無法使用,因為新 topic 可能沒有這些服務)
|
||||||
|
self.arm_clients[sys_id] = self.create_client(
|
||||||
|
CommandBool,
|
||||||
|
f'{base_topic}/cmd/arming'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.takeoff_clients[sys_id] = self.create_client(
|
||||||
|
CommandTOL,
|
||||||
|
f'{base_topic}/cmd/takeoff'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Add setpoint publisher
|
||||||
|
self.setpoint_pubs[sys_id] = self.create_publisher(
|
||||||
|
Point,
|
||||||
|
f'{base_topic}/setpoint_position/local',
|
||||||
|
10
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
subs = {
|
||||||
|
'battery': self.create_subscription(
|
||||||
|
BatteryState,
|
||||||
|
f'{base_topic}/battery',
|
||||||
|
lambda msg, sid=sys_id: self.battery_callback(sid, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'position': self.create_subscription(
|
||||||
|
NavSatFix,
|
||||||
|
f'{base_topic}/position',
|
||||||
|
lambda msg, sid=sys_id: self.gps_callback(sid, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'summary': self.create_subscription(
|
||||||
|
String,
|
||||||
|
f'{base_topic}/summary',
|
||||||
|
lambda msg, sid=sys_id: self.summary_callback(sid, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'vfr_hud': self.create_subscription(
|
||||||
|
VfrHud,
|
||||||
|
f'{base_topic}/vfr_hud',
|
||||||
|
lambda msg, sid=sys_id: self.hud_callback(sid, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
setattr(self, f'drone_{sys_id}_subs', subs)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【新增】模式名稱到 custom_mode 值的映射(基於 Copter 模式)
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
MODE_MAPPING = {
|
||||||
|
"STABILIZE": 0,
|
||||||
|
"ACRO": 1,
|
||||||
|
"ALT_HOLD": 2,
|
||||||
|
"AUTO": 3,
|
||||||
|
"GUIDED": 4,
|
||||||
|
"LOITER": 5,
|
||||||
|
"RTL": 6,
|
||||||
|
"CIRCLE": 7,
|
||||||
|
"POSITION": 8,
|
||||||
|
"LAND": 9,
|
||||||
|
"OF_LOITER": 10,
|
||||||
|
"DRIFT": 11,
|
||||||
|
"SPORT": 13,
|
||||||
|
"FLIP": 14,
|
||||||
|
"AUTOTUNE": 15,
|
||||||
|
"POSHOLD": 16,
|
||||||
|
"BRAKE": 17,
|
||||||
|
"THROW": 18,
|
||||||
|
"AVOID_ADSB": 19,
|
||||||
|
"GUIDED_NOGPS": 20,
|
||||||
|
"SMART_RTL": 21,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
async def set_mode(self, drone_id, mode_name):
|
||||||
|
"""使用 CommandLongClient 切換無人機飛行模式(使用非阻塞的 async 方法)"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析 drone_id 提取 sysid
|
||||||
|
parts = drone_id.split('_')
|
||||||
|
if len(parts) < 2:
|
||||||
|
print(f"❌ [SET_MODE] 無效的 drone_id 格式: {drone_id}")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
sysid = int(parts[-1])
|
||||||
|
|
||||||
|
# 獲取模式對應的 custom_mode 值
|
||||||
|
custom_mode = self.MODE_MAPPING.get(mode_name)
|
||||||
|
if custom_mode is None:
|
||||||
|
print(f"❌ [SET_MODE] 未知模式: {mode_name}")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"\n📢 [SET_MODE] {drone_id} → {mode_name} (custom_mode={custom_mode})")
|
||||||
|
|
||||||
|
if not self.command_long_client:
|
||||||
|
print(f"❌ [SET_MODE] CommandLongClient 未初始化")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
# 直接調用 async 方法,無需線程池(避免嵌套執行器衝突)
|
||||||
|
result = await self.command_long_client.change_mode_async(
|
||||||
|
target_sysid=sysid,
|
||||||
|
custom_mode=float(custom_mode),
|
||||||
|
target_compid=0,
|
||||||
|
base_mode=1.0,
|
||||||
|
timeout_sec=2.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
if result and result.success:
|
||||||
|
print(f"✅ [SET_MODE] 模式切換成功")
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"❌ [SET_MODE] 模式切換失敗 (message={result.message if result else 'None'})")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"❌ [SET_MODE] 例外錯誤: {e}")
|
||||||
|
traceback.print_exc()
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
async def arm_drone(self, drone_id, arm):
|
||||||
|
"""使用 CommandLongClient 執行 ARM/DISARM(使用非阻塞的 async 方法)"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析 drone_id 提取 sysid
|
||||||
|
parts = drone_id.split('_')
|
||||||
|
if len(parts) < 2:
|
||||||
|
print(f"❌ [ARM] 無效的 drone_id 格式: {drone_id}")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
sysid = int(parts[-1])
|
||||||
|
|
||||||
|
action_name = "解鎖" if arm else "上鎖"
|
||||||
|
print(f"\n📢 [ARM] {drone_id} → {action_name}")
|
||||||
|
|
||||||
|
if not self.command_long_client:
|
||||||
|
print(f"❌ [ARM] CommandLongClient 未初始化")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
# 直接調用 async 方法,無需線程池(避免嵌套執行器衝突)
|
||||||
|
result = await self.command_long_client.arm_disarm_async(
|
||||||
|
target_sysid=sysid,
|
||||||
|
arm=arm,
|
||||||
|
target_compid=0,
|
||||||
|
timeout_sec=2.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
if result and result.success:
|
||||||
|
print(f"✅ [ARM] {action_name}成功")
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"❌ [ARM] {action_name}失敗 (message={result.message if result else 'None'})")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"❌ [ARM] 例外錯誤: {e}")
|
||||||
|
traceback.print_exc()
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
async def takeoff_drone(self, drone_id, altitude):
|
||||||
|
"""使用 CommandLongClient 執行無人機起飛(使用非阻塞的 async 方法)"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析 drone_id 提取 sysid
|
||||||
|
parts = drone_id.split('_')
|
||||||
|
if len(parts) < 2:
|
||||||
|
print(f"❌ [TAKEOFF] 無效的 drone_id 格式: {drone_id}")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
sysid = int(parts[-1])
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"\n📢 [TAKEOFF] {drone_id} → 起飛 (高度={altitude}m)")
|
||||||
|
|
||||||
|
if not self.command_long_client:
|
||||||
|
print(f"❌ [TAKEOFF] CommandLongClient 未初始化")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
# 直接調用 async 方法,無需線程池(避免嵌套執行器衝突)
|
||||||
|
result = await self.command_long_client.takeoff_async(
|
||||||
|
target_sysid=sysid,
|
||||||
|
altitude_m=float(altitude),
|
||||||
|
target_compid=0,
|
||||||
|
timeout_sec=2.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
if result and result.success:
|
||||||
|
print(f"✅ [TAKEOFF] 起飛成功")
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"❌ [TAKEOFF] 起飛失敗 (message={result.message if result else 'None'})")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"❌ [TAKEOFF] 例外錯誤: {e}")
|
||||||
|
traceback.print_exc()
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def send_setpoint(self, drone_id, x, y, z):
|
||||||
|
"""Send setpoint position command"""
|
||||||
|
if drone_id not in self.setpoint_pubs:
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
msg = Point()
|
||||||
|
msg.x = float(x)
|
||||||
|
msg.y = float(y)
|
||||||
|
msg.z = float(z)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.setpoint_pubs[drone_id].publish(msg)
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
def quaternion_to_euler(self, q):
|
||||||
|
sinr_cosp = 2 * (q.w * q.x + q.y * q.z)
|
||||||
|
cosr_cosp = 1 - 2 * (q.x**2 + q.y**2)
|
||||||
|
roll = math.atan2(sinr_cosp, cosr_cosp)
|
||||||
|
|
||||||
|
sinp = 2 * (q.w * q.y - q.z * q.x)
|
||||||
|
pitch = math.asin(sinp) if abs(sinp) < 1 else math.copysign(math.pi/2, sinp)
|
||||||
|
|
||||||
|
siny_cosp = 2 * (q.w * q.z + q.x * q.y)
|
||||||
|
cosy_cosp = 1 - 2 * (q.y**2 + q.z**2)
|
||||||
|
yaw = math.atan2(siny_cosp, cosy_cosp)
|
||||||
|
|
||||||
|
return math.degrees(roll), math.degrees(pitch), math.degrees(yaw)
|
||||||
|
|
||||||
|
# callbacks
|
||||||
|
def attitude_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
if hasattr(msg, 'orientation'):
|
||||||
|
roll, pitch, yaw = self.quaternion_to_euler(msg.orientation)
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'attitude')] = {
|
||||||
|
'roll': roll,
|
||||||
|
'pitch': pitch,
|
||||||
|
'yaw': yaw,
|
||||||
|
'rates': (msg.angular_velocity.x,
|
||||||
|
msg.angular_velocity.y,
|
||||||
|
msg.angular_velocity.z)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def battery_callback(self, sys_id, msg):
|
||||||
|
# 使用映射獲取實際的 drone_id
|
||||||
|
actual_drone_id = self.sys_to_actual_id.get(sys_id, None)
|
||||||
|
# 如果還沒有從 summary 獲取到映射,則不處理
|
||||||
|
if actual_drone_id is None:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
self.latest_data[(actual_drone_id, 'battery')] = {
|
||||||
|
'voltage': msg.voltage
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def state_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
mode = msg.mode
|
||||||
|
if mode in self.filtered_modes:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'state')] = {
|
||||||
|
'mode': msg.mode,
|
||||||
|
'armed': msg.armed
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def summary_callback(self, sys_id, msg):
|
||||||
|
"""處理 summary topic (JSON 格式)"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data = json.loads(msg.data)
|
||||||
|
mode = data.get('mode_name', 'UNKNOWN')
|
||||||
|
if mode in self.filtered_modes:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 從 summary 獲取原始 socket_id,並映射到分配的 socket_id
|
||||||
|
original_socket_id = data.get('socket_id')
|
||||||
|
if original_socket_id is not None:
|
||||||
|
# 使用原始 socket_id 獲取或分配統一的 socket_id
|
||||||
|
assigned_socket_id = self.get_or_assign_socket_id(original_socket_id)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
# 如果沒有 socket_id,使用 sys_to_socket_id 映射
|
||||||
|
assigned_socket_id = self.sys_to_socket_id.get(sys_id, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
sysid = data.get('sysid')
|
||||||
|
if sysid is not None:
|
||||||
|
actual_drone_id = f's{assigned_socket_id}_{sysid}'
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【關鍵】保存 sys_id 到 actual_drone_id 的映射
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.sys_to_actual_id[sys_id] = actual_drone_id
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
# 如果沒有 sysid,使用 sys_id 中的數字
|
||||||
|
sys_num = sys_id.replace('sys', '')
|
||||||
|
actual_drone_id = f's{assigned_socket_id}_{sys_num}'
|
||||||
|
self.sys_to_actual_id[sys_id] = actual_drone_id
|
||||||
|
|
||||||
|
# 先發送連接類型資訊
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('connection_type', actual_drone_id, {
|
||||||
|
'type': 'ROS2'
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
self.latest_data[(actual_drone_id, 'state')] = {
|
||||||
|
'mode': mode,
|
||||||
|
'armed': data.get('armed', False),
|
||||||
|
'socket_id': original_socket_id,
|
||||||
|
'sysid': sysid,
|
||||||
|
'vehicle_type': data.get('vehicle_type'),
|
||||||
|
'autopilot': data.get('autopilot'),
|
||||||
|
'gps_fix': data.get('gps_fix'),
|
||||||
|
'gps_fix_type': data.get('gps_fix'),
|
||||||
|
'connected': data.get('connected')
|
||||||
|
}
|
||||||
|
except json.JSONDecodeError as e:
|
||||||
|
print(f"Error parsing summary JSON for {sys_id}: {e}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error in summary_callback for {sys_id}: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def gps_callback(self, sys_id, msg):
|
||||||
|
# 使用映射獲取實際的 drone_id
|
||||||
|
actual_drone_id = self.sys_to_actual_id.get(sys_id, None)
|
||||||
|
# 如果還沒有從 summary 獲取到映射,則不處理
|
||||||
|
if actual_drone_id is None:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
self.latest_data[(actual_drone_id, 'gps')] = {
|
||||||
|
'lat': msg.latitude,
|
||||||
|
'lon': msg.longitude,
|
||||||
|
'alt': msg.altitude
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 【新增】儲存 GPS 資料到 drone_gps 字典
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
self.drone_gps[actual_drone_id] = {
|
||||||
|
'lat': msg.latitude,
|
||||||
|
'lon': msg.longitude,
|
||||||
|
'alt': msg.altitude
|
||||||
|
}
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
def local_vel_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'velocity')] = {
|
||||||
|
'vx': msg.x,
|
||||||
|
'vy': msg.y,
|
||||||
|
'vz': msg.z
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def altitude_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'altitude')] = {
|
||||||
|
'altitude': msg.data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def local_pose_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'local_pose')] = {
|
||||||
|
'x': msg.x,
|
||||||
|
'y': msg.y,
|
||||||
|
'z': msg.z
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def hud_callback(self, sys_id, msg):
|
||||||
|
# 使用映射獲取實際的 drone_id
|
||||||
|
actual_drone_id = self.sys_to_actual_id.get(sys_id, None)
|
||||||
|
# 如果還沒有從 summary 獲取到映射,則不處理
|
||||||
|
if actual_drone_id is None:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
self.latest_data[(actual_drone_id, 'hud')] = {
|
||||||
|
'airspeed': msg.airspeed,
|
||||||
|
'groundspeed': msg.groundspeed,
|
||||||
|
'heading': msg.heading,
|
||||||
|
'throttle': msg.throttle,
|
||||||
|
'alt': msg.altitude,
|
||||||
|
'climb': msg.climb
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def loss_rate_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'loss_rate')] = {
|
||||||
|
'loss_rate': msg.data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def ping_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'ping')] = {
|
||||||
|
'ping': msg.data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def start_serial_connection(self, port='/dev/ttyUSB0', baudrate=57600):
|
||||||
|
"""啟動串口 MAVLink 連接"""
|
||||||
|
connection_name = f"Serial_{port.replace('/', '_')}"
|
||||||
|
receiver = SerialMavlinkReceiver(port, baudrate, self.signals, connection_name, self)
|
||||||
|
receiver.start()
|
||||||
|
self.serial_receivers.append(receiver)
|
||||||
|
print(f"Started serial connection on {port} at {baudrate} baud")
|
||||||
|
return receiver
|
||||||
@@ -0,0 +1,586 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import (QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel, QCheckBox)
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import pyqtSignal
|
||||||
|
from PyQt6.QtGui import QPainter, QPen, QColor, QFont, QPolygonF
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import QPointF, Qt
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
|
||||||
|
class DronePanel(QWidget):
|
||||||
|
"""單個無人機面板類別"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定義信號
|
||||||
|
mode_change_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
arm_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
takeoff_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
setpoint_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
selection_changed = pyqtSignal(str, int) # drone_id, state
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, drone_id, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.drone_id = drone_id
|
||||||
|
|
||||||
|
# 提取資訊 (格式: s{socket_seq}_{system_id}, 如 s0_11, s1_12)
|
||||||
|
parts = drone_id.split('_')
|
||||||
|
if len(parts) >= 2:
|
||||||
|
self.socket_seq = parts[0][1:] # socket 序號 (移除 's' 前綴)
|
||||||
|
self.system_id = parts[1] # system ID
|
||||||
|
self.display_id = f"ID:{self.system_id}" # 顯示為 ID:11, ID:12
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.socket_seq = "?"
|
||||||
|
self.system_id = "?"
|
||||||
|
self.display_id = drone_id
|
||||||
|
|
||||||
|
self.attitude_indicator = None
|
||||||
|
self._init_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _init_ui(self):
|
||||||
|
"""初始化UI"""
|
||||||
|
self.setObjectName(f"panel_{self.drone_id}")
|
||||||
|
self.setFixedHeight(140)
|
||||||
|
self.setStyleSheet("""
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 8px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主佈局
|
||||||
|
main_layout = QHBoxLayout(self)
|
||||||
|
main_layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
main_layout.setSpacing(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建內容容器(包含 info 和 control)
|
||||||
|
content_widget = QWidget()
|
||||||
|
content_widget.setStyleSheet("background-color: #333; border-radius: 6px;")
|
||||||
|
content_layout = QHBoxLayout(content_widget)
|
||||||
|
content_layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
content_layout.setSpacing(8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 左側資訊區域
|
||||||
|
info_widget = self._create_info_section()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 右側態度指示器
|
||||||
|
attitude_widget = self._create_attitude_indicator()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 將 info 和 attitude 加入內容容器
|
||||||
|
content_layout.addWidget(info_widget, 1)
|
||||||
|
content_layout.addWidget(attitude_widget, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 將內容容器加入主佈局
|
||||||
|
main_layout.addWidget(content_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_info_section(self):
|
||||||
|
"""創建資訊顯示區域"""
|
||||||
|
info_widget = QWidget()
|
||||||
|
info_layout = QVBoxLayout(info_widget)
|
||||||
|
info_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
info_layout.setSpacing(4)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 頂部標題欄
|
||||||
|
header = QWidget()
|
||||||
|
header_layout = QHBoxLayout(header)
|
||||||
|
header_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 勾選框
|
||||||
|
self.checkbox = QCheckBox()
|
||||||
|
self.checkbox.setObjectName(f"{self.drone_id}_checkbox")
|
||||||
|
self.checkbox.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QCheckBox {
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator {
|
||||||
|
width: 16px;
|
||||||
|
height: 16px;
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
background: transparent;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator:checked {
|
||||||
|
background-color: #7FFFD4;
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
self.checkbox.stateChanged.connect(
|
||||||
|
lambda state: self.selection_changed.emit(self.drone_id, state)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ID 顯示
|
||||||
|
id_label = QLabel(self.display_id)
|
||||||
|
id_label.setStyleSheet("""
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
color: #7FFFD4;
|
||||||
|
min-width: 80px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
header_layout.addWidget(self.checkbox)
|
||||||
|
header_layout.addWidget(id_label)
|
||||||
|
header_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
info_layout.addWidget(header)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第一行:狀態 (模式 + ARM狀態)
|
||||||
|
status_row = self._create_status_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(status_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第二行:電池(拆成百分比與電壓兩欄)
|
||||||
|
battery_row = self._create_battery_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(battery_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第三行:高度
|
||||||
|
altitude_row = self._create_altitude_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(altitude_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第四行:航向 + 速度
|
||||||
|
nav_row = self._create_nav_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(nav_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
return info_widget
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_attitude_indicator(self):
|
||||||
|
"""創建態度指示器(ADI 人工地平儀)"""
|
||||||
|
self.attitude_indicator = AttitudeIndicator(self.drone_id)
|
||||||
|
self.attitude_indicator.setFixedSize(90, 100)
|
||||||
|
return self.attitude_indicator
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_status_row(self):
|
||||||
|
"""創建狀態行"""
|
||||||
|
status_row = QWidget()
|
||||||
|
status_layout = QHBoxLayout(status_row)
|
||||||
|
status_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
status_title = QLabel("狀態:")
|
||||||
|
status_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.mode_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.mode_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_mode")
|
||||||
|
self.mode_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.armed_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.armed_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_armed")
|
||||||
|
self.armed_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
status_layout.addWidget(status_title)
|
||||||
|
status_layout.addWidget(self.mode_label)
|
||||||
|
status_layout.addWidget(self.armed_label)
|
||||||
|
status_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return status_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_connection_row(self):
|
||||||
|
"""創建連接資訊行 (Socket Seq + 連接方式)"""
|
||||||
|
connection_row = QWidget()
|
||||||
|
connection_layout = QHBoxLayout(connection_row)
|
||||||
|
connection_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
connection_title = QLabel("Socket:")
|
||||||
|
connection_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 根據解析的 drone_id 資訊設定初始值
|
||||||
|
self.socket_seq_label = QLabel(self.socket_seq)
|
||||||
|
self.socket_seq_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_socket_seq")
|
||||||
|
self.socket_seq_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
connection_sep = QLabel(" - ")
|
||||||
|
connection_sep.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設定連接方式顯示
|
||||||
|
connection_type_map = {
|
||||||
|
'r': 'ROS2',
|
||||||
|
'u': 'UDP',
|
||||||
|
's': 'Serial',
|
||||||
|
'w': 'WS'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
connection_type = connection_type_map.get(self.type_prefix, 'Unknown')
|
||||||
|
|
||||||
|
self.connection_type_label = QLabel(connection_type)
|
||||||
|
self.connection_type_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_connection_type")
|
||||||
|
self.connection_type_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
connection_layout.addWidget(connection_title)
|
||||||
|
connection_layout.addWidget(self.socket_seq_label)
|
||||||
|
connection_layout.addWidget(connection_sep)
|
||||||
|
connection_layout.addWidget(self.connection_type_label)
|
||||||
|
connection_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return connection_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_battery_row(self):
|
||||||
|
"""創建電池行"""
|
||||||
|
battery_row = QWidget()
|
||||||
|
battery_layout = QHBoxLayout(battery_row)
|
||||||
|
battery_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
# 顯示百分比
|
||||||
|
battery_title = QLabel("電池:")
|
||||||
|
battery_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.battery_pct_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.battery_pct_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_battery_pct")
|
||||||
|
self.battery_pct_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分隔符
|
||||||
|
separator1 = QLabel(" - ")
|
||||||
|
separator1.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 顯示電壓
|
||||||
|
self.battery_vol_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.battery_vol_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_battery_vol")
|
||||||
|
self.battery_vol_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分隔符
|
||||||
|
separator2 = QLabel(" - ")
|
||||||
|
separator2.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 顯示電池節數 (S count)
|
||||||
|
self.battery_cells_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.battery_cells_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_battery_cells")
|
||||||
|
self.battery_cells_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(battery_title)
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(self.battery_pct_label)
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(separator1)
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(self.battery_vol_label)
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(separator2)
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(self.battery_cells_label)
|
||||||
|
battery_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return battery_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_altitude_row(self):
|
||||||
|
"""創建高度和速度行"""
|
||||||
|
altitude_row = QWidget()
|
||||||
|
altitude_layout = QHBoxLayout(altitude_row)
|
||||||
|
altitude_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
altitude_title = QLabel("高度:")
|
||||||
|
altitude_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.altitude_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.altitude_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_altitude")
|
||||||
|
self.altitude_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
speed_title = QLabel("速度:")
|
||||||
|
speed_title.setStyleSheet("color: #888; margin-left: 10px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.speed_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.speed_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_speed")
|
||||||
|
self.speed_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
altitude_layout.addWidget(altitude_title)
|
||||||
|
altitude_layout.addWidget(self.altitude_label)
|
||||||
|
altitude_layout.addWidget(speed_title)
|
||||||
|
altitude_layout.addWidget(self.speed_label)
|
||||||
|
altitude_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return altitude_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_position_row(self):
|
||||||
|
"""位置行已移除(位置座標不再顯示於面板)。"""
|
||||||
|
return QWidget()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_nav_row(self):
|
||||||
|
"""創建導航行(已移除,不再顯示)"""
|
||||||
|
return QWidget()
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_field(self, field, text, color=None):
|
||||||
|
"""更新指定欄位的值"""
|
||||||
|
label = self.findChild(QLabel, f"{self.drone_id}_{field}")
|
||||||
|
if label and label.text() != text:
|
||||||
|
label.setText(text)
|
||||||
|
if color:
|
||||||
|
label.setStyleSheet(f"color: {color};")
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_connection_info(self, socket_seq, connection_type):
|
||||||
|
"""設定連接資訊(Socket Seq 和連接方式)
|
||||||
|
connection_type: 'UDP' | 'Serial' | 'WS'
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
self.socket_seq_label.setText(str(socket_seq))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 顯示友善的連接方式
|
||||||
|
type_display = {
|
||||||
|
'UDP': 'UDP',
|
||||||
|
'Serial': 'Serial',
|
||||||
|
'WS': 'WS'
|
||||||
|
}.get(connection_type, connection_type)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.connection_type_label.setText(type_display)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_attitude(self, heading, roll, pitch):
|
||||||
|
"""更新態度指示器"""
|
||||||
|
if self.attitude_indicator:
|
||||||
|
self.attitude_indicator.update_attitude(heading, roll, pitch)
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_checkbox(self):
|
||||||
|
"""獲取勾選框"""
|
||||||
|
return self.checkbox
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_checked(self, checked):
|
||||||
|
"""設置勾選狀態"""
|
||||||
|
self.checkbox.setChecked(checked)
|
||||||
|
|
||||||
|
def is_checked(self):
|
||||||
|
"""獲取勾選狀態"""
|
||||||
|
return self.checkbox.isChecked()
|
||||||
|
|
||||||
|
class SocketGroupPanel(QWidget):
|
||||||
|
# 定義信號
|
||||||
|
group_selection_changed = pyqtSignal(str, int) # socket_id, state
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, socket_id, color='#AAAAAA', socket_type=None, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.socket_id = socket_id
|
||||||
|
self.color = color
|
||||||
|
self.socket_type = socket_type
|
||||||
|
self._init_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _init_ui(self):
|
||||||
|
"""初始化UI"""
|
||||||
|
self.setObjectName(f"socket_group_{self.socket_id}")
|
||||||
|
self.setStyleSheet("""
|
||||||
|
background-color: #1E1E1E;
|
||||||
|
border-radius: 12px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QVBoxLayout(self)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(10, 10, 10, 10)
|
||||||
|
layout.setSpacing(6)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Socket 分組標題行 - 包含勾選框
|
||||||
|
title_row = QWidget()
|
||||||
|
title_layout = QHBoxLayout(title_row)
|
||||||
|
title_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分組勾選框
|
||||||
|
self.group_checkbox = QCheckBox()
|
||||||
|
self.group_checkbox.setObjectName(f"socket_{self.socket_id}_checkbox")
|
||||||
|
self.group_checkbox.setStyleSheet(f"""
|
||||||
|
QCheckBox {{ color: #DDD; }}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator {{
|
||||||
|
width: 14px;
|
||||||
|
height: 14px;
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
background: transparent;
|
||||||
|
}}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator:checked {{
|
||||||
|
background-color: {self.color};
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
}}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator:indeterminate {{
|
||||||
|
background-color: #666;
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
}}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
self.group_checkbox.stateChanged.connect(
|
||||||
|
lambda state: self.group_selection_changed.emit(self.socket_id, state)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Socket 分組標題
|
||||||
|
if self.socket_type:
|
||||||
|
title_text = f"{self.socket_type} {self.socket_id}"
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
title_text = f"Socket {self.socket_id}"
|
||||||
|
self.title_label = QLabel(title_text)
|
||||||
|
self.title_label.setStyleSheet(f"""
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
font-size: 16px;
|
||||||
|
color: {self.color};
|
||||||
|
margin-bottom: 8px;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
title_layout.addWidget(self.group_checkbox)
|
||||||
|
title_layout.addWidget(self.title_label)
|
||||||
|
title_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(title_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建子容器用於放置該 socket 下的所有無人機面板
|
||||||
|
self.drones_container = QWidget()
|
||||||
|
self.drones_layout = QVBoxLayout(self.drones_container)
|
||||||
|
self.drones_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.drones_layout.setSpacing(4)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(self.drones_container)
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_drone_panel(self, panel):
|
||||||
|
"""添加無人機面板到分組"""
|
||||||
|
self.drones_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
|
||||||
|
def clear_drones(self):
|
||||||
|
"""清空所有無人機面板"""
|
||||||
|
while self.drones_layout.count():
|
||||||
|
item = self.drones_layout.takeAt(0)
|
||||||
|
if item.widget():
|
||||||
|
item.widget().setParent(None)
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_checkbox(self):
|
||||||
|
"""獲取分組勾選框"""
|
||||||
|
return self.group_checkbox
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_checked(self, checked):
|
||||||
|
"""設置分組勾選狀態"""
|
||||||
|
self.group_checkbox.setChecked(checked)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_socket_type(self, conn_type):
|
||||||
|
"""設置 socket 類型並更新標題"""
|
||||||
|
self.title_label.setText(f"{conn_type} {self.socket_id}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_check_state(self, state):
|
||||||
|
"""設置分組勾選狀態(支持半選)"""
|
||||||
|
self.group_checkbox.setCheckState(state)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class AttitudeIndicator(QWidget):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
人工地平儀 (ADI) — 仿 Mission Planner 風格
|
||||||
|
上半部顯示 roll/pitch 人工地平儀,下方細條顯示航向
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, drone_id, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.drone_id = drone_id
|
||||||
|
self.heading = 0.0 # 航向 yaw (0–360)
|
||||||
|
self.roll = 0.0 # 滾轉 (deg, left- negative)
|
||||||
|
self.pitch = 0.0 # 俯仰 (deg, nose-up positive)
|
||||||
|
self.setStyleSheet("background-color: transparent;")
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_attitude(self, heading, roll, pitch):
|
||||||
|
self.heading = heading % 360
|
||||||
|
self.roll = roll
|
||||||
|
self.pitch = pitch
|
||||||
|
self.update()
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ helpers
|
||||||
|
def _adi_rect(self):
|
||||||
|
"""Returns the square rect used for the ADI ball."""
|
||||||
|
w, h = self.width(), self.height()
|
||||||
|
side = min(w, h - 14) # leave 14 px at bottom for heading strip
|
||||||
|
x = (w - side) / 2
|
||||||
|
y = 0
|
||||||
|
return x, y, side, side
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ paint
|
||||||
|
def paintEvent(self, event):
|
||||||
|
p = QPainter(self)
|
||||||
|
p.setRenderHint(QPainter.RenderHint.Antialiasing)
|
||||||
|
self._draw_adi(p)
|
||||||
|
self._draw_heading_strip(p)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ---- artificial horizon ------------------------------------------------
|
||||||
|
def _draw_adi(self, p):
|
||||||
|
from PyQt6.QtGui import QPainterPath
|
||||||
|
x0, y0, side, _ = self._adi_rect()
|
||||||
|
cx = x0 + side / 2
|
||||||
|
cy = y0 + side / 2
|
||||||
|
r = side / 2 - 1
|
||||||
|
|
||||||
|
# clip to circle
|
||||||
|
clip_path = QPainterPath()
|
||||||
|
clip_path.addEllipse(QPointF(cx, cy), r, r)
|
||||||
|
p.setClipPath(clip_path)
|
||||||
|
|
||||||
|
# pixels-per-degree for pitch (10 deg ≈ side/5)
|
||||||
|
ppd = side / 50.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# ---- rotate + translate canvas for roll & pitch
|
||||||
|
p.save()
|
||||||
|
p.translate(cx, cy)
|
||||||
|
p.rotate(-self.roll) # ✅ 負值:NED 坐標系轉換
|
||||||
|
pitch_offset = self.pitch * ppd
|
||||||
|
|
||||||
|
# sky (above horizon)
|
||||||
|
sky_color = QColor(30, 100, 180)
|
||||||
|
p.fillRect(int(-r*2), int(-r*2 + pitch_offset), int(r*4), int(r*4), sky_color)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ground (below horizon)
|
||||||
|
ground_color = QColor(140, 90, 40)
|
||||||
|
p.fillRect(int(-r*2), int(pitch_offset), int(r*4), int(r*4), ground_color)
|
||||||
|
|
||||||
|
# horizon line
|
||||||
|
p.setPen(QPen(QColor("#FFFFFF"), 2))
|
||||||
|
p.drawLine(int(-r), int(pitch_offset), int(r), int(pitch_offset))
|
||||||
|
|
||||||
|
# pitch ladder (every 10°, ±30°)
|
||||||
|
p.setPen(QPen(QColor(255, 255, 255, 180), 1))
|
||||||
|
p.setFont(QFont("Arial", 6))
|
||||||
|
for deg in range(-30, 31, 10):
|
||||||
|
if deg == 0:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
yy = int(pitch_offset - deg * ppd)
|
||||||
|
half = int(r * (0.35 if deg % 20 == 0 else 0.22))
|
||||||
|
p.drawLine(-half, yy, half, yy)
|
||||||
|
|
||||||
|
p.restore()
|
||||||
|
p.setClipping(False)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ---- roll arc & tick marks (outside clip, fixed frame) ----
|
||||||
|
p.save()
|
||||||
|
p.translate(cx, cy)
|
||||||
|
|
||||||
|
arc_r = r - 2
|
||||||
|
p.setPen(QPen(QColor("#FFFFFF"), 1))
|
||||||
|
# draw arc from -60° to +60° (Qt arc: 0=3o'clock, CCW, 16ths of deg)
|
||||||
|
p.drawArc(int(-arc_r), int(-arc_r), int(2*arc_r), int(2*arc_r),
|
||||||
|
(90 - 60) * 16, 120 * 16)
|
||||||
|
|
||||||
|
# tick marks at 0, ±10, ±20, ±30, ±45, ±60
|
||||||
|
for deg in [0, 10, 20, 30, 45, 60, -10, -20, -30, -45, -60]:
|
||||||
|
rad = math.radians(deg - 90)
|
||||||
|
tick = 6 if deg % 30 == 0 else 4
|
||||||
|
x1 = arc_r * math.cos(rad)
|
||||||
|
y1 = arc_r * math.sin(rad)
|
||||||
|
x2 = (arc_r - tick) * math.cos(rad)
|
||||||
|
y2 = (arc_r - tick) * math.sin(rad)
|
||||||
|
p.drawLine(QPointF(x1, y1), QPointF(x2, y2))
|
||||||
|
|
||||||
|
# roll pointer triangle (rotates with roll)
|
||||||
|
p.rotate(-self.roll) # ✅ 負值:NED 坐標系轉換
|
||||||
|
ptr_r = arc_r - 1
|
||||||
|
tri = QPolygonF([
|
||||||
|
QPointF(0, -ptr_r),
|
||||||
|
QPointF(-5, -ptr_r + 9),
|
||||||
|
QPointF(5, -ptr_r + 9),
|
||||||
|
])
|
||||||
|
p.setBrush(QColor("#FFFFFF"))
|
||||||
|
p.setPen(Qt.PenStyle.NoPen)
|
||||||
|
p.drawPolygon(tri)
|
||||||
|
p.restore()
|
||||||
|
|
||||||
|
# ---- fixed aircraft symbol ----
|
||||||
|
p.save()
|
||||||
|
p.translate(cx, cy)
|
||||||
|
p.setPen(QPen(QColor("#FFD700"), 2))
|
||||||
|
# left wing
|
||||||
|
p.drawLine(int(-r*0.5), 0, int(-r*0.15), 0)
|
||||||
|
p.drawLine(int(-r*0.15), 0, int(-r*0.15), int(r*0.12))
|
||||||
|
# right wing
|
||||||
|
p.drawLine(int(r*0.15), 0, int(r*0.5), 0)
|
||||||
|
p.drawLine(int(r*0.15), 0, int(r*0.15), int(r*0.12))
|
||||||
|
# centre dot
|
||||||
|
p.setBrush(QColor("#FFD700"))
|
||||||
|
p.drawEllipse(QPointF(0, 0), 2.5, 2.5)
|
||||||
|
p.restore()
|
||||||
|
|
||||||
|
# ---- outer ring ----
|
||||||
|
p.setPen(QPen(QColor("#888888"), 1))
|
||||||
|
p.setBrush(Qt.BrushStyle.NoBrush)
|
||||||
|
p.drawEllipse(QPointF(cx, cy), r, r)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ---- heading strip at bottom ------------------------------------------
|
||||||
|
def _draw_heading_strip(self, p):
|
||||||
|
w = self.width()
|
||||||
|
x0, y0, side, _ = self._adi_rect()
|
||||||
|
strip_y = y0 + side
|
||||||
|
strip_h = self.height() - strip_y
|
||||||
|
if strip_h < 4:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# background
|
||||||
|
p.fillRect(0, int(strip_y), w, strip_h, QColor(30, 30, 30))
|
||||||
|
|
||||||
|
# heading text centred (bigger)
|
||||||
|
p.setPen(QPen(QColor("#FFFFFF")))
|
||||||
|
p.setFont(QFont("Arial", 10, QFont.Weight.Bold))
|
||||||
|
hdg_str = f"{int(self.heading)}°"
|
||||||
|
p.drawText(0, int(strip_y), w, strip_h, Qt.AlignmentFlag.AlignCenter, hdg_str)
|
||||||
+1795
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@@ -0,0 +1,199 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
任務執行模組
|
||||||
|
管理多架無人機的 GUIDED 模式飛行控制迴圈
|
||||||
|
|
||||||
|
設計:
|
||||||
|
- 每架無人機持有一個航點序列,逐點推進
|
||||||
|
- 各自到達就各自切換到下一個航點
|
||||||
|
- 用 QTimer 驅動,在 Qt 主線程執行
|
||||||
|
- 暫停 = 停止發送 setpoint,飛控自動懸停
|
||||||
|
- 相容舊的 2 階段任務與新的多航點任務 (Grid Sweep)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
from enum import Enum
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import QObject, QTimer, pyqtSignal
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MissionState(Enum):
|
||||||
|
"""整體任務狀態"""
|
||||||
|
IDLE = "idle"
|
||||||
|
RUNNING = "running"
|
||||||
|
PAUSED = "paused"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneTask:
|
||||||
|
"""單架無人機的任務資料"""
|
||||||
|
__slots__ = ('drone_id', 'sysid', 'waypoints', 'wp_index', 'done')
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, drone_id, sysid, waypoints):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Args:
|
||||||
|
drone_id: GUI 用的 ID (如 's0_11')
|
||||||
|
sysid: MAVLink system ID (如 11)
|
||||||
|
waypoints: 航點序列 [(lat, lon, alt), ...]
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
self.drone_id = drone_id
|
||||||
|
self.sysid = sysid
|
||||||
|
self.waypoints = waypoints
|
||||||
|
self.wp_index = 0
|
||||||
|
self.done = len(waypoints) == 0
|
||||||
|
|
||||||
|
@property
|
||||||
|
def current_target(self):
|
||||||
|
if self.done or self.wp_index >= len(self.waypoints):
|
||||||
|
return None
|
||||||
|
return self.waypoints[self.wp_index]
|
||||||
|
|
||||||
|
@property
|
||||||
|
def total_waypoints(self):
|
||||||
|
return len(self.waypoints)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MissionExecutor(QObject):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
任務執行器
|
||||||
|
|
||||||
|
planned_waypoints 格式:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
'drone_ids': ['s0_1', 's0_2', ...],
|
||||||
|
'waypoints': [
|
||||||
|
[(lat,lon,alt), ...], # drone 0
|
||||||
|
[(lat,lon,alt), ...], # drone 1
|
||||||
|
]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 信號
|
||||||
|
drone_waypoint_reached = pyqtSignal(str, int, int) # (drone_id, wp_index, total)
|
||||||
|
mission_completed = pyqtSignal()
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, sender, drone_gps,
|
||||||
|
arrival_radius=2.0, send_rate_hz=2.0):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
self.sender = sender
|
||||||
|
self.drone_gps = drone_gps
|
||||||
|
self.arrival_radius = arrival_radius
|
||||||
|
self.state = MissionState.IDLE
|
||||||
|
self.tasks = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
self._interval_ms = int(1000 / send_rate_hz)
|
||||||
|
self._timer = QTimer()
|
||||||
|
self._timer.timeout.connect(self._tick)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ 公開方法
|
||||||
|
|
||||||
|
def start(self, planned_waypoints):
|
||||||
|
"""啟動任務"""
|
||||||
|
if self.state == MissionState.RUNNING:
|
||||||
|
print("任務已在執行中")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
self.tasks.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
drone_ids = planned_waypoints['drone_ids']
|
||||||
|
waypoints_list = planned_waypoints['waypoints']
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, drone_id in enumerate(drone_ids):
|
||||||
|
sysid = int(drone_id.split('_')[1])
|
||||||
|
self.tasks[drone_id] = DroneTask(drone_id, sysid, waypoints_list[i])
|
||||||
|
|
||||||
|
self.state = MissionState.RUNNING
|
||||||
|
self._timer.start(self._interval_ms)
|
||||||
|
|
||||||
|
total_wps = sum(t.total_waypoints for t in self.tasks.values())
|
||||||
|
print(f"任務啟動: {len(self.tasks)} 架無人機, "
|
||||||
|
f"共 {total_wps} 個航點, "
|
||||||
|
f"到達半徑={self.arrival_radius}m, "
|
||||||
|
f"發送週期={self._interval_ms}ms")
|
||||||
|
|
||||||
|
def pause(self):
|
||||||
|
"""暫停任務"""
|
||||||
|
if self.state == MissionState.RUNNING:
|
||||||
|
self._timer.stop()
|
||||||
|
self.state = MissionState.PAUSED
|
||||||
|
print("任務暫停")
|
||||||
|
|
||||||
|
def resume(self):
|
||||||
|
"""恢復任務"""
|
||||||
|
if self.state == MissionState.PAUSED:
|
||||||
|
self._timer.start(self._interval_ms)
|
||||||
|
self.state = MissionState.RUNNING
|
||||||
|
print("任務恢復")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止任務"""
|
||||||
|
self._timer.stop()
|
||||||
|
self.tasks.clear()
|
||||||
|
self.state = MissionState.IDLE
|
||||||
|
print("任務停止")
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ 控制迴圈
|
||||||
|
|
||||||
|
def _tick(self):
|
||||||
|
"""控制迴圈"""
|
||||||
|
all_done = True
|
||||||
|
|
||||||
|
for task in self.tasks.values():
|
||||||
|
if task.done:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
all_done = False
|
||||||
|
target = task.current_target
|
||||||
|
if target is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
# 讀取當前 GPS
|
||||||
|
gps = self.drone_gps.get(task.drone_id)
|
||||||
|
if gps is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
tgt_lat, tgt_lon, tgt_alt = target
|
||||||
|
distance = _haversine(gps['lat'], gps['lon'], tgt_lat, tgt_lon)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 到達判定
|
||||||
|
if distance < self.arrival_radius:
|
||||||
|
task.wp_index += 1
|
||||||
|
if task.wp_index >= task.total_waypoints:
|
||||||
|
task.done = True
|
||||||
|
self.drone_waypoint_reached.emit(
|
||||||
|
task.drone_id, task.wp_index, task.total_waypoints
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f" {task.drone_id} → DONE "
|
||||||
|
f"({task.total_waypoints}/{task.total_waypoints})")
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.drone_waypoint_reached.emit(
|
||||||
|
task.drone_id, task.wp_index, task.total_waypoints
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f" {task.drone_id} → WP {task.wp_index}/{task.total_waypoints} "
|
||||||
|
f"(距離: {distance:.1f}m)")
|
||||||
|
# 更新目標
|
||||||
|
tgt_lat, tgt_lon, tgt_alt = task.current_target
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送 setpoint
|
||||||
|
self.sender.send_position_global(
|
||||||
|
task.sysid, tgt_lat, tgt_lon, tgt_alt
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 全部完成檢查
|
||||||
|
if all_done and self.tasks:
|
||||||
|
self._timer.stop()
|
||||||
|
self.state = MissionState.IDLE
|
||||||
|
self.mission_completed.emit()
|
||||||
|
print("===== 任務全部完成 =====")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ 工具函式
|
||||||
|
|
||||||
|
def _haversine(lat1, lon1, lat2, lon2):
|
||||||
|
"""計算兩個 GPS 座標間的水平距離 (公尺)"""
|
||||||
|
R = 6371000.0
|
||||||
|
lat1_r = math.radians(lat1)
|
||||||
|
lat2_r = math.radians(lat2)
|
||||||
|
dlat = math.radians(lat2 - lat1)
|
||||||
|
dlon = math.radians(lon2 - lon1)
|
||||||
|
|
||||||
|
a = (math.sin(dlat / 2) ** 2 +
|
||||||
|
math.cos(lat1_r) * math.cos(lat2_r) * math.sin(dlon / 2) ** 2)
|
||||||
|
return R * 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
|
||||||
@@ -0,0 +1,519 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
任務群組模組
|
||||||
|
管理多任務群組的資料結構與無人機分配對話框
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import (
|
||||||
|
QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel, QPushButton,
|
||||||
|
QComboBox, QDialog, QCheckBox, QScrollArea, QFrame, QLineEdit
|
||||||
|
)
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import Qt, pyqtSignal
|
||||||
|
from mission_executor import MissionExecutor, MissionState
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# 群組顏色(循環使用)
|
||||||
|
GROUP_COLORS = [
|
||||||
|
'#4A9EFF', # 藍
|
||||||
|
'#FF8C42', # 橘
|
||||||
|
'#56C87A', # 綠
|
||||||
|
'#E85D75', # 紅
|
||||||
|
'#B07CED', # 紫
|
||||||
|
'#F5C542', # 黃
|
||||||
|
'#42C9C9', # 青
|
||||||
|
'#FF6B9D', # 粉
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MissionGroup:
|
||||||
|
"""單一任務群組的資料"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, group_id, color):
|
||||||
|
self.group_id = group_id # 'A', 'B', 'C', ...
|
||||||
|
self.color = color # 顏色 hex
|
||||||
|
self.drone_ids = set() # 已分配的無人機 ID
|
||||||
|
self.mission_type = 'M_FORMATION' # 預設任務類型
|
||||||
|
self.planned_waypoints = None # 規劃結果 dict
|
||||||
|
self.executor = None # MissionExecutor 實例(延遲建立)
|
||||||
|
self.center_origin = None # 規劃原點
|
||||||
|
|
||||||
|
@property
|
||||||
|
def state(self):
|
||||||
|
if self.executor is None:
|
||||||
|
return MissionState.IDLE
|
||||||
|
return self.executor.state
|
||||||
|
|
||||||
|
@property
|
||||||
|
def display_name(self):
|
||||||
|
return f"Group {self.group_id}"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneAssignDialog(QDialog):
|
||||||
|
"""無人機分配對話框"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, parent, all_drone_ids, current_assigned, other_assigned):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
Args:
|
||||||
|
parent: 父 widget
|
||||||
|
all_drone_ids: 所有可用無人機 ID 列表
|
||||||
|
current_assigned: 當前群組已分配的無人機 set
|
||||||
|
other_assigned: 其他群組已佔用的無人機 dict {drone_id: group_id}
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.setWindowTitle("分配無人機")
|
||||||
|
self.setMinimumWidth(280)
|
||||||
|
self.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QDialog { background-color: #2B2B2B; }
|
||||||
|
QLabel { color: #DDD; }
|
||||||
|
QCheckBox { color: #DDD; spacing: 8px; padding: 4px; }
|
||||||
|
QCheckBox::indicator { width: 16px; height: 16px; }
|
||||||
|
QCheckBox:disabled { color: #666; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QVBoxLayout(self)
|
||||||
|
|
||||||
|
title = QLabel("選擇要分配到此群組的無人機:")
|
||||||
|
title.setStyleSheet("font-size: 13px; font-weight: bold; padding-bottom: 6px;")
|
||||||
|
layout.addWidget(title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 滾動區域
|
||||||
|
scroll = QScrollArea()
|
||||||
|
scroll.setWidgetResizable(True)
|
||||||
|
scroll.setMaximumHeight(300)
|
||||||
|
scroll_widget = QWidget()
|
||||||
|
scroll_layout = QVBoxLayout(scroll_widget)
|
||||||
|
scroll_layout.setSpacing(2)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.checkboxes = {}
|
||||||
|
sorted_ids = sorted(all_drone_ids, key=lambda x: (x.split('_')[0], int(x.split('_')[1])))
|
||||||
|
|
||||||
|
for drone_id in sorted_ids:
|
||||||
|
cb = QCheckBox(drone_id)
|
||||||
|
|
||||||
|
if drone_id in current_assigned:
|
||||||
|
cb.setChecked(True)
|
||||||
|
elif drone_id in other_assigned:
|
||||||
|
cb.setEnabled(False)
|
||||||
|
cb.setToolTip(f"已分配到 Group {other_assigned[drone_id]}")
|
||||||
|
cb.setText(f"{drone_id} (Group {other_assigned[drone_id]})")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.checkboxes[drone_id] = cb
|
||||||
|
scroll_layout.addWidget(cb)
|
||||||
|
|
||||||
|
scroll_layout.addStretch()
|
||||||
|
scroll.setWidget(scroll_widget)
|
||||||
|
layout.addWidget(scroll)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 按鈕
|
||||||
|
btn_layout = QHBoxLayout()
|
||||||
|
ok_btn = QPushButton("確定")
|
||||||
|
ok_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton { background-color: #4A9EFF; color: white; border: none;
|
||||||
|
padding: 8px 20px; border-radius: 4px; font-weight: bold; }
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #3A8EEF; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
ok_btn.clicked.connect(self.accept)
|
||||||
|
|
||||||
|
cancel_btn = QPushButton("取消")
|
||||||
|
cancel_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton { background-color: #555; color: #DDD; border: none;
|
||||||
|
padding: 8px 20px; border-radius: 4px; }
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #666; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
cancel_btn.clicked.connect(self.reject)
|
||||||
|
|
||||||
|
btn_layout.addStretch()
|
||||||
|
btn_layout.addWidget(cancel_btn)
|
||||||
|
btn_layout.addWidget(ok_btn)
|
||||||
|
layout.addLayout(btn_layout)
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_selected(self):
|
||||||
|
"""回傳勾選的無人機 ID set"""
|
||||||
|
return {did for did, cb in self.checkboxes.items() if cb.isChecked() and cb.isEnabled()}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class GroupPanel(QWidget):
|
||||||
|
"""單一群組的 UI 面板(嵌入到 tab 中)— 三欄式佈局"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 信號
|
||||||
|
assign_drones_requested = pyqtSignal(str) # group_id
|
||||||
|
mission_type_changed = pyqtSignal(str, str) # group_id, mission_type
|
||||||
|
start_requested = pyqtSignal(str) # group_id
|
||||||
|
pause_requested = pyqtSignal(str) # group_id
|
||||||
|
stop_requested = pyqtSignal(str) # group_id
|
||||||
|
mode_change_requested = pyqtSignal(str, str) # group_id, mode
|
||||||
|
arm_requested = pyqtSignal(str) # group_id
|
||||||
|
takeoff_requested = pyqtSignal(str, float) # group_id, altitude
|
||||||
|
box_select_requested = pyqtSignal(str) # group_id — 框選直接分配
|
||||||
|
select_all_requested = pyqtSignal(str) # group_id — 全選直接分配
|
||||||
|
clear_group_requested = pyqtSignal(str) # group_id — 清除分組
|
||||||
|
add_group_requested = pyqtSignal() # 新增群組
|
||||||
|
delete_group_requested = pyqtSignal(str) # group_id — 刪除群組
|
||||||
|
|
||||||
|
BUTTON_STYLE = """
|
||||||
|
QPushButton {{ background-color: {bg}; color: {fg}; border: none;
|
||||||
|
padding: 5px 8px; border-radius: 4px; font-size: 11px; }}
|
||||||
|
QPushButton:hover {{ background-color: {hover}; }}
|
||||||
|
QPushButton:disabled {{ background-color: #444; color: #666; }}
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, group: MissionGroup, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.group = group
|
||||||
|
self._is_all_selected = False # 追蹤全選狀態
|
||||||
|
self.all_btn_ref = None # 保存全選按鈕的參考
|
||||||
|
self._build_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _make_sep(self):
|
||||||
|
"""建立垂直分隔線"""
|
||||||
|
sep = QFrame()
|
||||||
|
sep.setFrameShape(QFrame.Shape.VLine)
|
||||||
|
sep.setStyleSheet("color: #444;")
|
||||||
|
return sep
|
||||||
|
|
||||||
|
def _build_ui(self):
|
||||||
|
layout = QVBoxLayout(self)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(6, 4, 6, 4)
|
||||||
|
layout.setSpacing(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
COMBO = ("QComboBox { background-color: #333; color: #DDD; "
|
||||||
|
"border-radius: 3px; padding: 2px 6px; font-size: 11px; }")
|
||||||
|
BTN = self.BUTTON_STYLE
|
||||||
|
LBL = "color: #AAA; font-size: 11px;"
|
||||||
|
TITLE = "color: #DDD; font-size: 11px; font-weight: bold; padding-bottom: 2px;"
|
||||||
|
|
||||||
|
# ── 三欄主佈局 ──
|
||||||
|
cols = QHBoxLayout()
|
||||||
|
cols.setSpacing(6)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
# 左欄:控制指令
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
left = QVBoxLayout()
|
||||||
|
left.setSpacing(3)
|
||||||
|
|
||||||
|
left_title = QLabel("控制指令")
|
||||||
|
left_title.setStyleSheet(TITLE)
|
||||||
|
left.addWidget(left_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 模式切換
|
||||||
|
mode_row = QHBoxLayout()
|
||||||
|
mode_row.setSpacing(3)
|
||||||
|
self.mode_combo = QComboBox()
|
||||||
|
self.mode_combo.addItems([
|
||||||
|
"GUIDED", "AUTO", "LAND", "LOITER",
|
||||||
|
"STABILIZE", "ALT_HOLD", "RTL", "POSHOLD", "SMART_RTL"
|
||||||
|
])
|
||||||
|
self.mode_combo.setStyleSheet(COMBO)
|
||||||
|
mode_btn = QPushButton("切換")
|
||||||
|
mode_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#555', fg='#DDD', hover='#666'))
|
||||||
|
mode_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.mode_change_requested.emit(
|
||||||
|
self.group.group_id, self.mode_combo.currentText()))
|
||||||
|
mode_row.addWidget(self.mode_combo, 1)
|
||||||
|
mode_row.addWidget(mode_btn)
|
||||||
|
left.addLayout(mode_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解鎖
|
||||||
|
arm_btn = QPushButton("解鎖")
|
||||||
|
arm_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#555', fg='#DDD', hover='#666'))
|
||||||
|
arm_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.arm_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
left.addWidget(arm_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 起飛
|
||||||
|
takeoff_row = QHBoxLayout()
|
||||||
|
takeoff_row.setSpacing(3)
|
||||||
|
self.alt_input = QComboBox()
|
||||||
|
self.alt_input.setEditable(True)
|
||||||
|
self.alt_input.addItems(["5", "10", "15", "20"])
|
||||||
|
self.alt_input.setCurrentText("10")
|
||||||
|
self.alt_input.setStyleSheet(COMBO)
|
||||||
|
alt_lbl = QLabel("m")
|
||||||
|
alt_lbl.setStyleSheet(LBL)
|
||||||
|
takeoff_btn = QPushButton("起飛")
|
||||||
|
takeoff_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#555', fg='#DDD', hover='#666'))
|
||||||
|
takeoff_btn.clicked.connect(self._on_takeoff)
|
||||||
|
takeoff_row.addWidget(self.alt_input, 1)
|
||||||
|
takeoff_row.addWidget(alt_lbl)
|
||||||
|
takeoff_row.addWidget(takeoff_btn)
|
||||||
|
left.addLayout(takeoff_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
left.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
# 中欄:任務規劃(左右分割)
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
mid = QVBoxLayout()
|
||||||
|
mid.setSpacing(2)
|
||||||
|
|
||||||
|
mid_title = QLabel("任務規劃")
|
||||||
|
mid_title.setStyleSheet(TITLE)
|
||||||
|
mid.addWidget(mid_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
mid_body = QHBoxLayout()
|
||||||
|
mid_body.setSpacing(4)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 左側:類型 + 狀態 + 座標
|
||||||
|
mid_left = QVBoxLayout()
|
||||||
|
mid_left.setSpacing(2)
|
||||||
|
self.type_combo = QComboBox()
|
||||||
|
self.type_combo.addItems([
|
||||||
|
"M_FORMATION", "CIRCLE_FORMATION", "LEADER_FOLLOWER", "GRID_SWEEP"
|
||||||
|
])
|
||||||
|
self.type_combo.setStyleSheet(COMBO)
|
||||||
|
self.type_combo.currentTextChanged.connect(
|
||||||
|
lambda t: self.mission_type_changed.emit(self.group.group_id, t))
|
||||||
|
mid_left.addWidget(self.type_combo)
|
||||||
|
self.status_label = QLabel("○ 未規劃")
|
||||||
|
self.status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 11px;")
|
||||||
|
mid_left.addWidget(self.status_label)
|
||||||
|
self.center_label = QLabel("中心: --")
|
||||||
|
self.center_label.setStyleSheet("color: #AAA; font-size: 11px;")
|
||||||
|
mid_left.addWidget(self.center_label)
|
||||||
|
self.target_label = QLabel("目標: --")
|
||||||
|
self.target_label.setStyleSheet("color: #AAA; font-size: 11px;")
|
||||||
|
mid_left.addWidget(self.target_label)
|
||||||
|
mid_left.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 右側:執行 / 暫停 / 停止(垂直排列)
|
||||||
|
mid_right = QVBoxLayout()
|
||||||
|
mid_right.setSpacing(3)
|
||||||
|
self.start_btn = QPushButton("▶ 執行")
|
||||||
|
self.start_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#2E7D32', fg='white', hover='#388E3C'))
|
||||||
|
self.start_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.start_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
self.pause_btn = QPushButton("⏸ 暫停")
|
||||||
|
self.pause_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#F57F17', fg='white', hover='#F9A825'))
|
||||||
|
self.pause_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.pause_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
self.stop_btn = QPushButton("■ 停止")
|
||||||
|
self.stop_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#C62828', fg='white', hover='#D32F2F'))
|
||||||
|
self.stop_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.stop_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
mid_right.addWidget(self.start_btn)
|
||||||
|
mid_right.addWidget(self.pause_btn)
|
||||||
|
mid_right.addWidget(self.stop_btn)
|
||||||
|
mid_right.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
mid_body.addLayout(mid_left, 1)
|
||||||
|
mid_body.addLayout(mid_right)
|
||||||
|
mid.addLayout(mid_body)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
# 選取與分組(3x2 按鈕)
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
right = QVBoxLayout()
|
||||||
|
right.setSpacing(3)
|
||||||
|
|
||||||
|
right_title = QLabel("選取與分組")
|
||||||
|
right_title.setStyleSheet(TITLE)
|
||||||
|
right.addWidget(right_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.drone_list_label = QLabel("尚未分配")
|
||||||
|
self.drone_list_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 11px;")
|
||||||
|
self.drone_list_label.setWordWrap(True)
|
||||||
|
right.addWidget(self.drone_list_label)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 3x2 按鈕網格:第一行 框選 全選 新增群組
|
||||||
|
grid_r1 = QHBoxLayout()
|
||||||
|
grid_r1.setSpacing(3)
|
||||||
|
box_btn = QPushButton("框選")
|
||||||
|
box_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#64B5F6', fg='white', hover='#42A5F5'))
|
||||||
|
box_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.box_select_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
all_btn = QPushButton("全選/取消")
|
||||||
|
all_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#64B5F6', fg='white', hover='#42A5F5'))
|
||||||
|
all_btn.clicked.connect(self._on_all_select_clicked)
|
||||||
|
self.all_btn_ref = all_btn # 保存按鈕參考(備用)
|
||||||
|
add_group_btn = QPushButton("+ 新增群組")
|
||||||
|
add_group_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#4A9EFF', fg='white', hover='#3A8EEF'))
|
||||||
|
add_group_btn.clicked.connect(lambda: self.add_group_requested.emit())
|
||||||
|
grid_r1.addWidget(box_btn)
|
||||||
|
grid_r1.addWidget(all_btn)
|
||||||
|
grid_r1.addWidget(add_group_btn)
|
||||||
|
right.addLayout(grid_r1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第二行 編輯分配 清除分組 刪除群組
|
||||||
|
grid_r2 = QHBoxLayout()
|
||||||
|
grid_r2.setSpacing(3)
|
||||||
|
assign_btn = QPushButton("編輯分配")
|
||||||
|
assign_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#555', fg='#DDD', hover='#666'))
|
||||||
|
assign_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.assign_drones_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
clear_btn = QPushButton("清除分組")
|
||||||
|
clear_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#777', fg='white', hover='#888'))
|
||||||
|
clear_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.clear_group_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
delete_group_btn = QPushButton("刪除群組")
|
||||||
|
delete_group_btn.setStyleSheet(BTN.format(bg='#EF5350', fg='white', hover='#E53935'))
|
||||||
|
delete_group_btn.clicked.connect(
|
||||||
|
lambda: self.delete_group_requested.emit(self.group.group_id))
|
||||||
|
grid_r2.addWidget(assign_btn)
|
||||||
|
grid_r2.addWidget(clear_btn)
|
||||||
|
grid_r2.addWidget(delete_group_btn)
|
||||||
|
right.addLayout(grid_r2)
|
||||||
|
|
||||||
|
right.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
# 第四欄:任務參數
|
||||||
|
# ============================
|
||||||
|
param_col = QVBoxLayout()
|
||||||
|
param_col.setSpacing(2)
|
||||||
|
|
||||||
|
param_title = QLabel("任務參數")
|
||||||
|
param_title.setStyleSheet(TITLE)
|
||||||
|
param_col.addWidget(param_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
INPUT = ("QLineEdit { background-color: #333; color: #DDD; "
|
||||||
|
"border: 1px solid #555; border-radius: 3px; "
|
||||||
|
"padding: 1px 4px; font-size: 11px; }")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 每種任務類型的參數定義: (key, label, default_value)
|
||||||
|
self._param_defs = {
|
||||||
|
'M_FORMATION': [
|
||||||
|
('spacing', '間距 (m)', '5.0'),
|
||||||
|
('base_altitude', '基準高度 (m)', '10.0'),
|
||||||
|
('altitude_diff', '高低差 (m)', '2.0'),
|
||||||
|
],
|
||||||
|
'CIRCLE_FORMATION': [
|
||||||
|
('radius', '半徑 (m)', '10.0'),
|
||||||
|
('altitude', '高度 (m)', '10.0'),
|
||||||
|
('start_angle', '起始角 (°)', '0'),
|
||||||
|
],
|
||||||
|
'LEADER_FOLLOWER': [
|
||||||
|
('lateral_offset', '橫向偏移 (m)', '3.0'),
|
||||||
|
('longitudinal_spacing', '縱向間距 (m)', '5.0'),
|
||||||
|
('altitude', '高度 (m)', '10.0'),
|
||||||
|
],
|
||||||
|
'GRID_SWEEP': [
|
||||||
|
('line_spacing', '掃描線距 (m)', '5.0'),
|
||||||
|
('altitude', '高度 (m)', '10.0'),
|
||||||
|
],
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 建立所有參數列的 widget(先全部建好,切換時顯示/隱藏)
|
||||||
|
self._param_widgets = {} # key → (label_widget, input_widget)
|
||||||
|
self._param_rows = [] # 所有 row layout 對應的 container widget
|
||||||
|
|
||||||
|
for mission_type, defs in self._param_defs.items():
|
||||||
|
for key, label_text, default in defs:
|
||||||
|
if key in self._param_widgets:
|
||||||
|
continue # 同名參數只建一次
|
||||||
|
row_w = QWidget()
|
||||||
|
row_l = QHBoxLayout(row_w)
|
||||||
|
row_l.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
row_l.setSpacing(3)
|
||||||
|
lbl = QLabel(label_text)
|
||||||
|
lbl.setStyleSheet(LBL)
|
||||||
|
inp = QLineEdit(default)
|
||||||
|
inp.setStyleSheet(INPUT)
|
||||||
|
inp.setFixedWidth(50)
|
||||||
|
row_l.addWidget(lbl, 1)
|
||||||
|
row_l.addWidget(inp)
|
||||||
|
param_col.addWidget(row_w)
|
||||||
|
self._param_widgets[key] = (row_w, inp)
|
||||||
|
self._param_rows.append(row_w)
|
||||||
|
|
||||||
|
param_col.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 初始顯示對應的參數
|
||||||
|
self._update_param_visibility()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 當任務類型切換時更新參數顯示
|
||||||
|
self.type_combo.currentTextChanged.connect(self._update_param_visibility)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ── 組裝四欄:控制指令 > 任務規劃 > 任務參數 > 選取與分組 ──
|
||||||
|
# 使用伸展因子 0 讓列根據內容自動調整寬度,而不是均等分配
|
||||||
|
cols.addLayout(left, 0)
|
||||||
|
cols.addWidget(self._make_sep())
|
||||||
|
cols.addLayout(mid, 0)
|
||||||
|
cols.addWidget(self._make_sep())
|
||||||
|
cols.addLayout(param_col, 0)
|
||||||
|
cols.addWidget(self._make_sep())
|
||||||
|
cols.addLayout(right, 0)
|
||||||
|
cols.addStretch() # 填充剩餘空間,使四列置左
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addLayout(cols)
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_drone_list(self):
|
||||||
|
"""更新無人機列表顯示"""
|
||||||
|
if not self.group.drone_ids:
|
||||||
|
self.drone_list_label.setText("尚未分配")
|
||||||
|
self.drone_list_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 11px;")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
sorted_ids = sorted(self.group.drone_ids,
|
||||||
|
key=lambda x: (x.split('_')[0], int(x.split('_')[1])))
|
||||||
|
self.drone_list_label.setText("、".join(sorted_ids))
|
||||||
|
self.drone_list_label.setStyleSheet(
|
||||||
|
f"color: {self.group.color}; font-size: 11px; font-weight: bold;")
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_status(self):
|
||||||
|
"""更新任務狀態顯示"""
|
||||||
|
state = self.group.state
|
||||||
|
if self.group.planned_waypoints is None:
|
||||||
|
self.status_label.setText("○ 未規劃")
|
||||||
|
self.status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 11px;")
|
||||||
|
elif state == MissionState.RUNNING:
|
||||||
|
self.status_label.setText("▶ 執行中")
|
||||||
|
self.status_label.setStyleSheet("color: #4CAF50; font-size: 11px; font-weight: bold;")
|
||||||
|
elif state == MissionState.PAUSED:
|
||||||
|
self.status_label.setText("⏸ 已暫停")
|
||||||
|
self.status_label.setStyleSheet("color: #FFA000; font-size: 11px; font-weight: bold;")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
n = len(self.group.drone_ids)
|
||||||
|
total_wps = sum(len(wps) for wps in self.group.planned_waypoints['waypoints'])
|
||||||
|
self.status_label.setText(f"● 已規劃 ({n}架/{total_wps}點)")
|
||||||
|
self.status_label.setStyleSheet(
|
||||||
|
f"color: {self.group.color}; font-size: 11px; font-weight: bold;")
|
||||||
|
|
||||||
|
def _on_all_select_clicked(self):
|
||||||
|
"""全選按鈕點擊 - 發送信號給 gui.py 處理 toggle 邏輯"""
|
||||||
|
self.select_all_requested.emit(self.group.group_id)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_all_select_state(self, is_selected):
|
||||||
|
"""外部設置全選狀態(按鈕文本保持「全選/取消」)"""
|
||||||
|
self._is_all_selected = is_selected
|
||||||
|
|
||||||
|
def _update_param_visibility(self, _=None):
|
||||||
|
"""根據當前任務類型,顯示/隱藏對應的參數列"""
|
||||||
|
mission_type = self.type_combo.currentText()
|
||||||
|
visible_keys = {d[0] for d in self._param_defs.get(mission_type, [])}
|
||||||
|
for key, (row_w, _inp) in self._param_widgets.items():
|
||||||
|
row_w.setVisible(key in visible_keys)
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_mission_params(self):
|
||||||
|
"""讀取當前顯示的參數值,回傳 dict"""
|
||||||
|
mission_type = self.type_combo.currentText()
|
||||||
|
params = {}
|
||||||
|
for key, _label, default in self._param_defs.get(mission_type, []):
|
||||||
|
if key in self._param_widgets:
|
||||||
|
_row_w, inp = self._param_widgets[key]
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
params[key] = float(inp.text())
|
||||||
|
except ValueError:
|
||||||
|
params[key] = float(default)
|
||||||
|
return params
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_mission_info(self, center_lat, center_lon, target_lat, target_lon):
|
||||||
|
"""更新中心點 / 目標點顯示"""
|
||||||
|
info_style = f"color: {self.group.color}; font-size: 11px; font-weight: bold;"
|
||||||
|
self.center_label.setText(f"中心: {center_lat:.6f}°, {center_lon:.6f}°")
|
||||||
|
self.center_label.setStyleSheet(info_style)
|
||||||
|
self.target_label.setText(f"目標: {target_lat:.6f}°, {target_lon:.6f}°")
|
||||||
|
self.target_label.setStyleSheet(info_style)
|
||||||
|
|
||||||
|
def clear_mission_info(self):
|
||||||
|
"""清除中心點 / 目標點顯示"""
|
||||||
|
self.center_label.setText("中心: --")
|
||||||
|
self.center_label.setStyleSheet("color: #AAA; font-size: 11px;")
|
||||||
|
self.target_label.setText("目標: --")
|
||||||
|
self.target_label.setStyleSheet("color: #AAA; font-size: 11px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
def _on_takeoff(self):
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
alt = float(self.alt_input.currentText())
|
||||||
|
except ValueError:
|
||||||
|
alt = 10.0
|
||||||
|
self.takeoff_requested.emit(self.group.group_id, alt)
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,538 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
飛行任務規劃模組
|
||||||
|
支援: M-Formation, Circle, Leader-Follower (Bezier 轉彎), Grid Sweep
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
from typing import List, Tuple, Optional, Dict, Any
|
||||||
|
from enum import Enum
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MissionType(Enum):
|
||||||
|
"""任務類型"""
|
||||||
|
M_FORMATION = "m_formation"
|
||||||
|
CIRCLE_FORMATION = "circle_formation"
|
||||||
|
LEADER_FOLLOWER = "leader_follower"
|
||||||
|
GRID_SWEEP = "grid_sweep"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class CoordinateConverter:
|
||||||
|
"""GPS 座標與 Local 座標的轉換器"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, origin_lat: float, origin_lon: float, origin_alt: float = 0):
|
||||||
|
self.origin_lat = origin_lat
|
||||||
|
self.origin_lon = origin_lon
|
||||||
|
self.origin_alt = origin_alt
|
||||||
|
self.R = 6371000.0
|
||||||
|
|
||||||
|
def gps_to_local(self, lat: float, lon: float, alt: float) -> Tuple[float, float, float]:
|
||||||
|
lat_rad = math.radians(lat)
|
||||||
|
lon_rad = math.radians(lon)
|
||||||
|
origin_lat_rad = math.radians(self.origin_lat)
|
||||||
|
origin_lon_rad = math.radians(self.origin_lon)
|
||||||
|
|
||||||
|
dlat = lat_rad - origin_lat_rad
|
||||||
|
dlon = lon_rad - origin_lon_rad
|
||||||
|
|
||||||
|
x = self.R * dlon * math.cos((lat_rad + origin_lat_rad) / 2)
|
||||||
|
y = self.R * dlat
|
||||||
|
z = alt - self.origin_alt
|
||||||
|
|
||||||
|
return x, y, z
|
||||||
|
|
||||||
|
def local_to_gps(self, x: float, y: float, z: float) -> Tuple[float, float, float]:
|
||||||
|
origin_lat_rad = math.radians(self.origin_lat)
|
||||||
|
origin_lon_rad = math.radians(self.origin_lon)
|
||||||
|
|
||||||
|
lat_rad = origin_lat_rad + (y / self.R)
|
||||||
|
lon_rad = origin_lon_rad + (x / (self.R * math.cos((lat_rad + origin_lat_rad) / 2)))
|
||||||
|
|
||||||
|
lat = math.degrees(lat_rad)
|
||||||
|
lon = math.degrees(lon_rad)
|
||||||
|
alt = self.origin_alt + z
|
||||||
|
|
||||||
|
return lat, lon, alt
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class FormationPlanner:
|
||||||
|
"""隊形規劃器"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, spacing: float = 5.0,
|
||||||
|
base_altitude: float = 10.0,
|
||||||
|
altitude_diff: float = 2.0):
|
||||||
|
self.spacing = spacing
|
||||||
|
self.base_altitude = base_altitude
|
||||||
|
self.altitude_diff = altitude_diff
|
||||||
|
self.current_origin = None
|
||||||
|
self.converter = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def plan_formation_mission(self,
|
||||||
|
drone_gps_positions: List[Tuple[float, float, float]],
|
||||||
|
target_gps: Tuple[float, float, float],
|
||||||
|
mission_type: MissionType = MissionType.M_FORMATION,
|
||||||
|
params: Optional[Dict[str, Any]] = None
|
||||||
|
) -> Tuple[List[List[Tuple[float, float, float]]],
|
||||||
|
Tuple[float, float, float]]:
|
||||||
|
if len(drone_gps_positions) == 0:
|
||||||
|
raise ValueError("無人機位置列表不能為空")
|
||||||
|
|
||||||
|
center_lat = sum(pos[0] for pos in drone_gps_positions) / len(drone_gps_positions)
|
||||||
|
center_lon = sum(pos[1] for pos in drone_gps_positions) / len(drone_gps_positions)
|
||||||
|
center_alt = sum(pos[2] for pos in drone_gps_positions) / len(drone_gps_positions)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.current_origin = (center_lat, center_lon, center_alt)
|
||||||
|
self.converter = CoordinateConverter(center_lat, center_lon, center_alt)
|
||||||
|
|
||||||
|
drone_local = [self.converter.gps_to_local(*pos) for pos in drone_gps_positions]
|
||||||
|
target_local = self.converter.gps_to_local(*target_gps)
|
||||||
|
|
||||||
|
if mission_type == MissionType.M_FORMATION:
|
||||||
|
s1, s2 = self._calculate_m_formation(drone_local, target_local, params)
|
||||||
|
waypoints_local = [[s1[i], s2[i]] for i in range(len(drone_local))]
|
||||||
|
|
||||||
|
elif mission_type == MissionType.CIRCLE_FORMATION:
|
||||||
|
s1, s2 = self._calculate_circle_formation(drone_local, target_local, params)
|
||||||
|
waypoints_local = [[s1[i], s2[i]] for i in range(len(drone_local))]
|
||||||
|
|
||||||
|
elif mission_type == MissionType.LEADER_FOLLOWER:
|
||||||
|
params = params or {}
|
||||||
|
route_wps_gps = params.get('route_waypoints')
|
||||||
|
if route_wps_gps is None or len(route_wps_gps) < 2:
|
||||||
|
raise ValueError("LEADER_FOLLOWER 需要至少 2 個路徑點")
|
||||||
|
route_wps_local = [
|
||||||
|
self.converter.gps_to_local(wp[0], wp[1], 0)[:2]
|
||||||
|
for wp in route_wps_gps
|
||||||
|
]
|
||||||
|
waypoints_local = self._calculate_leader_follower(drone_local, route_wps_local, params)
|
||||||
|
|
||||||
|
elif mission_type == MissionType.GRID_SWEEP:
|
||||||
|
params = params or {}
|
||||||
|
rect_corners_gps = params.get('rect_corners')
|
||||||
|
if rect_corners_gps is None or len(rect_corners_gps) != 4:
|
||||||
|
raise ValueError("GRID_SWEEP 需要 4 個 GPS 角點")
|
||||||
|
rect_corners_local = [
|
||||||
|
self.converter.gps_to_local(c[0], c[1], 0)[:2]
|
||||||
|
for c in rect_corners_gps
|
||||||
|
]
|
||||||
|
waypoints_local = self._calculate_grid_sweep(drone_local, rect_corners_local, params)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
raise ValueError(f"不支援的任務類型: {mission_type}")
|
||||||
|
|
||||||
|
waypoints_gps = []
|
||||||
|
for drone_wps in waypoints_local:
|
||||||
|
gps_wps = [self.converter.local_to_gps(*wp) for wp in drone_wps]
|
||||||
|
waypoints_gps.append(gps_wps)
|
||||||
|
|
||||||
|
return waypoints_gps, self.current_origin
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ M-Formation
|
||||||
|
|
||||||
|
def _calculate_m_formation(self, drone_positions, target_point, params):
|
||||||
|
params = params or {}
|
||||||
|
N = len(drone_positions)
|
||||||
|
spacing = params.get('spacing', self.spacing)
|
||||||
|
base_altitude = params.get('base_altitude', self.base_altitude)
|
||||||
|
altitude_diff = params.get('altitude_diff', self.altitude_diff)
|
||||||
|
|
||||||
|
C_x = sum(pos[0] for pos in drone_positions) / N
|
||||||
|
C_y = sum(pos[1] for pos in drone_positions) / N
|
||||||
|
|
||||||
|
T_x, T_y, T_z = target_point
|
||||||
|
V_x, V_y = T_x - C_x, T_y - C_y
|
||||||
|
P_x, P_y = -V_y, V_x
|
||||||
|
|
||||||
|
length = math.sqrt(P_x ** 2 + P_y ** 2)
|
||||||
|
P_x_unit, P_y_unit = (P_x / length, P_y / length) if length > 0.01 else (1.0, 0.0)
|
||||||
|
|
||||||
|
projections = [((pos[0] - C_x) * P_x_unit + (pos[1] - C_y) * P_y_unit, i)
|
||||||
|
for i, pos in enumerate(drone_positions)]
|
||||||
|
projections.sort()
|
||||||
|
|
||||||
|
stage1_positions = [None] * N
|
||||||
|
stage2_positions = [None] * N
|
||||||
|
|
||||||
|
for rank, (_, original_idx) in enumerate(projections):
|
||||||
|
offset = (rank - (N - 1) / 2) * spacing
|
||||||
|
altitude = base_altitude + (altitude_diff if rank % 2 == 0 else -altitude_diff)
|
||||||
|
stage1_positions[original_idx] = (C_x + P_x_unit * offset, C_y + P_y_unit * offset, altitude)
|
||||||
|
stage2_positions[original_idx] = (T_x + P_x_unit * offset, T_y + P_y_unit * offset, altitude)
|
||||||
|
|
||||||
|
return stage1_positions, stage2_positions
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ Circle
|
||||||
|
|
||||||
|
def _calculate_circle_formation(self, drone_positions, target_point, params):
|
||||||
|
params = params or {}
|
||||||
|
N = len(drone_positions)
|
||||||
|
radius = params.get('radius', 10.0)
|
||||||
|
altitude = params.get('altitude', 10.0)
|
||||||
|
start_angle = params.get('start_angle', 0.0)
|
||||||
|
|
||||||
|
center_x, center_y, center_z = target_point
|
||||||
|
stage1_positions = []
|
||||||
|
stage2_positions = []
|
||||||
|
angle_step = 360.0 / N
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in range(N):
|
||||||
|
angle_rad = math.radians(start_angle + angle_step * i)
|
||||||
|
final_x = center_x + radius * math.cos(angle_rad)
|
||||||
|
final_y = center_y + radius * math.sin(angle_rad)
|
||||||
|
final_z = altitude
|
||||||
|
|
||||||
|
current_x, current_y, current_z = drone_positions[i]
|
||||||
|
stage1_positions.append((
|
||||||
|
current_x + (final_x - current_x) * 0.5,
|
||||||
|
current_y + (final_y - current_y) * 0.5,
|
||||||
|
current_z + (final_z - current_z) * 0.5
|
||||||
|
))
|
||||||
|
stage2_positions.append((final_x, final_y, final_z))
|
||||||
|
|
||||||
|
return stage1_positions, stage2_positions
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ 路徑跟隨 (Bezier 轉彎)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _calculate_leader_follower(self, drone_positions, route_wps_local, params):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
路徑跟隨編隊 — Bezier 曲線轉彎版
|
||||||
|
|
||||||
|
步驟:
|
||||||
|
1. _build_center_path: 在轉折 WP 處用二次 Bezier 曲線平滑轉彎
|
||||||
|
2. 固定排序,每架無人機沿中心路徑套用橫向+縱向偏移
|
||||||
|
|
||||||
|
隊形 (俯視):
|
||||||
|
| (前進方向) |
|
||||||
|
| D1 | ← 左偏移, 後 0m
|
||||||
|
| D2 | ← 右偏移, 後 5m
|
||||||
|
| D3 | ← 左偏移, 後 10m
|
||||||
|
| D4 | ← 右偏移, 後 15m
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
N = len(drone_positions)
|
||||||
|
lateral_offset = params.get('lateral_offset', 3.0)
|
||||||
|
longitudinal_spacing = params.get('longitudinal_spacing', 5.0)
|
||||||
|
altitude = params.get('altitude', self.base_altitude)
|
||||||
|
turn_margin = params.get('turn_margin', 0.35) # 轉彎切入距離佔段長比例
|
||||||
|
curve_resolution = params.get('curve_resolution', 8) # 每個彎道的插值點數
|
||||||
|
|
||||||
|
# Step 1: 建立帶 Bezier 轉彎的中心路徑
|
||||||
|
center_path = self._build_center_path(
|
||||||
|
route_wps_local, turn_margin, curve_resolution
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Step 2: 固定排序
|
||||||
|
first_dir = (center_path[0][2], center_path[0][3])
|
||||||
|
first_perp = (-first_dir[1], first_dir[0])
|
||||||
|
C_x = sum(p[0] for p in drone_positions) / N
|
||||||
|
C_y = sum(p[1] for p in drone_positions) / N
|
||||||
|
|
||||||
|
projections = [
|
||||||
|
((pos[0] - C_x) * first_perp[0] + (pos[1] - C_y) * first_perp[1], i)
|
||||||
|
for i, pos in enumerate(drone_positions)
|
||||||
|
]
|
||||||
|
projections.sort()
|
||||||
|
|
||||||
|
# Step 3: 偏移
|
||||||
|
all_waypoints = [None] * N
|
||||||
|
|
||||||
|
for rank, (_, original_idx) in enumerate(projections):
|
||||||
|
lat_sign = -1 if rank % 2 == 0 else 1
|
||||||
|
lat = lat_sign * lateral_offset
|
||||||
|
lon = rank * longitudinal_spacing
|
||||||
|
|
||||||
|
waypoints = []
|
||||||
|
for (cx, cy, dx, dy) in center_path:
|
||||||
|
perp_x, perp_y = -dy, dx
|
||||||
|
ox = cx + lat * perp_x - lon * dx
|
||||||
|
oy = cy + lat * perp_y - lon * dy
|
||||||
|
waypoints.append((ox, oy, altitude))
|
||||||
|
|
||||||
|
all_waypoints[original_idx] = waypoints
|
||||||
|
|
||||||
|
return all_waypoints
|
||||||
|
|
||||||
|
def _build_center_path(self, waypoints, turn_margin, curve_resolution):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
建立帶 Bezier 曲線轉彎的中心路徑
|
||||||
|
|
||||||
|
在每個轉折 WP 處:
|
||||||
|
1. 計算 pre_turn = WP - d_in × T
|
||||||
|
2. 計算 post_turn = WP + d_out × T
|
||||||
|
3. 用二次 Bezier 曲線: B(t) = (1-t)²·pre + 2t(1-t)·WP + t²·post
|
||||||
|
4. 方向從導數得到: B'(t) = 2(1-t)(WP-pre) + 2t(post-WP)
|
||||||
|
|
||||||
|
Args:
|
||||||
|
waypoints: 路徑航點 [(x, y), ...]
|
||||||
|
turn_margin: 轉彎切入距離佔相鄰段長的比例 (0~0.5)
|
||||||
|
curve_resolution: 每個彎道的 Bezier 插值點數
|
||||||
|
|
||||||
|
Returns:
|
||||||
|
[(x, y, dir_x, dir_y), ...] 中心路徑點 + 單位方向
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
num_wps = len(waypoints)
|
||||||
|
|
||||||
|
if num_wps < 2:
|
||||||
|
return [(waypoints[0][0], waypoints[0][1], 0.0, 1.0)]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 計算每段方向和長度
|
||||||
|
segments = []
|
||||||
|
for i in range(num_wps - 1):
|
||||||
|
dx = waypoints[i + 1][0] - waypoints[i][0]
|
||||||
|
dy = waypoints[i + 1][1] - waypoints[i][1]
|
||||||
|
length = math.sqrt(dx ** 2 + dy ** 2)
|
||||||
|
if length < 0.01:
|
||||||
|
segments.append((0.0, 1.0, length))
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
segments.append((dx / length, dy / length, length))
|
||||||
|
|
||||||
|
path = []
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第一個航點
|
||||||
|
path.append((waypoints[0][0], waypoints[0][1],
|
||||||
|
segments[0][0], segments[0][1]))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 中間航點 (轉彎處)
|
||||||
|
for i in range(1, num_wps - 1):
|
||||||
|
d_in_x, d_in_y, len_in = segments[i - 1]
|
||||||
|
d_out_x, d_out_y, len_out = segments[i]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 切入距離 T: 取相鄰兩段中較短的 × turn_margin
|
||||||
|
T = min(len_in, len_out) * turn_margin
|
||||||
|
|
||||||
|
if T < 0.5:
|
||||||
|
# 段太短,不插彎,直接加一個平均方向點
|
||||||
|
avg_dx = d_in_x + d_out_x
|
||||||
|
avg_dy = d_in_y + d_out_y
|
||||||
|
avg_len = math.sqrt(avg_dx ** 2 + avg_dy ** 2)
|
||||||
|
if avg_len > 0.01:
|
||||||
|
avg_dx /= avg_len
|
||||||
|
avg_dy /= avg_len
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
avg_dx, avg_dy = d_in_x, d_in_y
|
||||||
|
path.append((waypoints[i][0], waypoints[i][1], avg_dx, avg_dy))
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
# P0 = pre_turn (弧線起始)
|
||||||
|
p0_x = waypoints[i][0] - d_in_x * T
|
||||||
|
p0_y = waypoints[i][1] - d_in_y * T
|
||||||
|
|
||||||
|
# P1 = WP 本身 (控制點)
|
||||||
|
p1_x = waypoints[i][0]
|
||||||
|
p1_y = waypoints[i][1]
|
||||||
|
|
||||||
|
# P2 = post_turn (弧線結束)
|
||||||
|
p2_x = waypoints[i][0] + d_out_x * T
|
||||||
|
p2_y = waypoints[i][1] + d_out_y * T
|
||||||
|
|
||||||
|
# 加入 pre_turn 點 (方向 = incoming)
|
||||||
|
path.append((p0_x, p0_y, d_in_x, d_in_y))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 加入 Bezier 插值點
|
||||||
|
for j in range(1, curve_resolution):
|
||||||
|
t = j / curve_resolution
|
||||||
|
|
||||||
|
# B(t) = (1-t)²·P0 + 2t(1-t)·P1 + t²·P2
|
||||||
|
one_minus_t = 1.0 - t
|
||||||
|
bx = one_minus_t * one_minus_t * p0_x + \
|
||||||
|
2 * t * one_minus_t * p1_x + \
|
||||||
|
t * t * p2_x
|
||||||
|
by = one_minus_t * one_minus_t * p0_y + \
|
||||||
|
2 * t * one_minus_t * p1_y + \
|
||||||
|
t * t * p2_y
|
||||||
|
|
||||||
|
# B'(t) = 2(1-t)(P1-P0) + 2t(P2-P1) → 切線方向
|
||||||
|
tdx = 2 * one_minus_t * (p1_x - p0_x) + 2 * t * (p2_x - p1_x)
|
||||||
|
tdy = 2 * one_minus_t * (p1_y - p0_y) + 2 * t * (p2_y - p1_y)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 正規化
|
||||||
|
t_len = math.sqrt(tdx ** 2 + tdy ** 2)
|
||||||
|
if t_len > 0.01:
|
||||||
|
tdx /= t_len
|
||||||
|
tdy /= t_len
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
tdx, tdy = d_in_x, d_in_y
|
||||||
|
|
||||||
|
path.append((bx, by, tdx, tdy))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 加入 post_turn 點 (方向 = outgoing)
|
||||||
|
path.append((p2_x, p2_y, d_out_x, d_out_y))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 最後一個航點
|
||||||
|
path.append((waypoints[-1][0], waypoints[-1][1],
|
||||||
|
segments[-1][0], segments[-1][1]))
|
||||||
|
|
||||||
|
return path
|
||||||
|
|
||||||
|
# ------------------------------------------------------------------ 柵狀掃描
|
||||||
|
|
||||||
|
def _calculate_grid_sweep(self, drone_positions, rect_corners_local, params):
|
||||||
|
"""柵狀掃描:掃描方向沿矩形長邊,切割方向沿短邊"""
|
||||||
|
N = len(drone_positions)
|
||||||
|
line_spacing = params.get('line_spacing', 5.0)
|
||||||
|
altitude = params.get('altitude', self.base_altitude)
|
||||||
|
|
||||||
|
c0, c1, c2, c3 = rect_corners_local
|
||||||
|
|
||||||
|
edge_a = (c1[0] - c0[0], c1[1] - c0[1])
|
||||||
|
len_a = math.sqrt(edge_a[0] ** 2 + edge_a[1] ** 2)
|
||||||
|
edge_b = (c3[0] - c0[0], c3[1] - c0[1])
|
||||||
|
len_b = math.sqrt(edge_b[0] ** 2 + edge_b[1] ** 2)
|
||||||
|
|
||||||
|
if len_a >= len_b:
|
||||||
|
sweep_vec = edge_a
|
||||||
|
sweep_len = len_a
|
||||||
|
cut_vec = edge_b
|
||||||
|
cut_len = len_b
|
||||||
|
sweep_start_mid = ((c0[0] + c3[0]) / 2, (c0[1] + c3[1]) / 2)
|
||||||
|
sweep_end_mid = ((c1[0] + c2[0]) / 2, (c1[1] + c2[1]) / 2)
|
||||||
|
cut_start_corner = c0
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
sweep_vec = edge_b
|
||||||
|
sweep_len = len_b
|
||||||
|
cut_vec = edge_a
|
||||||
|
cut_len = len_a
|
||||||
|
sweep_start_mid = ((c0[0] + c1[0]) / 2, (c0[1] + c1[1]) / 2)
|
||||||
|
sweep_end_mid = ((c3[0] + c2[0]) / 2, (c3[1] + c2[1]) / 2)
|
||||||
|
cut_start_corner = c0
|
||||||
|
|
||||||
|
sweep_dir = (sweep_vec[0] / sweep_len, sweep_vec[1] / sweep_len)
|
||||||
|
cut_dir = (cut_vec[0] / cut_len, cut_vec[1] / cut_len)
|
||||||
|
|
||||||
|
C_x = sum(p[0] for p in drone_positions) / N
|
||||||
|
C_y = sum(p[1] for p in drone_positions) / N
|
||||||
|
|
||||||
|
dist_to_start = math.sqrt(
|
||||||
|
(C_x - sweep_start_mid[0]) ** 2 + (C_y - sweep_start_mid[1]) ** 2
|
||||||
|
)
|
||||||
|
dist_to_end = math.sqrt(
|
||||||
|
(C_x - sweep_end_mid[0]) ** 2 + (C_y - sweep_end_mid[1]) ** 2
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
if dist_to_start <= dist_to_end:
|
||||||
|
near_corner_a = cut_start_corner
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
sweep_dir = (-sweep_dir[0], -sweep_dir[1])
|
||||||
|
near_corner_a = (cut_start_corner[0] + sweep_vec[0],
|
||||||
|
cut_start_corner[1] + sweep_vec[1])
|
||||||
|
|
||||||
|
projections = [
|
||||||
|
((pos[0] - C_x) * cut_dir[0] + (pos[1] - C_y) * cut_dir[1], i)
|
||||||
|
for i, pos in enumerate(drone_positions)
|
||||||
|
]
|
||||||
|
projections.sort()
|
||||||
|
|
||||||
|
strip_width = cut_len / N
|
||||||
|
drone_sweep_proj = C_x * sweep_dir[0] + C_y * sweep_dir[1]
|
||||||
|
near_sweep_proj = near_corner_a[0] * sweep_dir[0] + near_corner_a[1] * sweep_dir[1]
|
||||||
|
gather_sweep_proj = (drone_sweep_proj + near_sweep_proj) / 2
|
||||||
|
|
||||||
|
all_waypoints = [None] * N
|
||||||
|
|
||||||
|
for rank, (_, original_idx) in enumerate(projections):
|
||||||
|
strip_center_offset = (rank + 0.5) * strip_width
|
||||||
|
base_x = near_corner_a[0] + cut_dir[0] * strip_center_offset
|
||||||
|
base_y = near_corner_a[1] + cut_dir[1] * strip_center_offset
|
||||||
|
|
||||||
|
waypoints_list = []
|
||||||
|
|
||||||
|
gather_offset = gather_sweep_proj - near_sweep_proj
|
||||||
|
gx = base_x + sweep_dir[0] * gather_offset
|
||||||
|
gy = base_y + sweep_dir[1] * gather_offset
|
||||||
|
waypoints_list.append((gx, gy, altitude))
|
||||||
|
|
||||||
|
num_lines = max(1, int(strip_width / line_spacing))
|
||||||
|
actual_spacing = strip_width / num_lines
|
||||||
|
first_line_offset = (rank * strip_width) + actual_spacing / 2
|
||||||
|
|
||||||
|
entry_x = near_corner_a[0] + cut_dir[0] * first_line_offset
|
||||||
|
entry_y = near_corner_a[1] + cut_dir[1] * first_line_offset
|
||||||
|
waypoints_list.append((entry_x, entry_y, altitude))
|
||||||
|
|
||||||
|
current_cut_offset = first_line_offset
|
||||||
|
|
||||||
|
for line_idx in range(num_lines):
|
||||||
|
line_near_x = near_corner_a[0] + cut_dir[0] * current_cut_offset
|
||||||
|
line_near_y = near_corner_a[1] + cut_dir[1] * current_cut_offset
|
||||||
|
line_far_x = line_near_x + sweep_dir[0] * sweep_len
|
||||||
|
line_far_y = line_near_y + sweep_dir[1] * sweep_len
|
||||||
|
|
||||||
|
if line_idx % 2 == 0:
|
||||||
|
waypoints_list.append((line_far_x, line_far_y, altitude))
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
waypoints_list.append((line_near_x, line_near_y, altitude))
|
||||||
|
|
||||||
|
if line_idx < num_lines - 1:
|
||||||
|
next_cut_offset = current_cut_offset + actual_spacing
|
||||||
|
next_near_x = near_corner_a[0] + cut_dir[0] * next_cut_offset
|
||||||
|
next_near_y = near_corner_a[1] + cut_dir[1] * next_cut_offset
|
||||||
|
next_far_x = next_near_x + sweep_dir[0] * sweep_len
|
||||||
|
next_far_y = next_near_y + sweep_dir[1] * sweep_len
|
||||||
|
|
||||||
|
if line_idx % 2 == 0:
|
||||||
|
waypoints_list.append((next_far_x, next_far_y, altitude))
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
waypoints_list.append((next_near_x, next_near_y, altitude))
|
||||||
|
current_cut_offset = next_cut_offset
|
||||||
|
|
||||||
|
all_waypoints[original_idx] = waypoints_list
|
||||||
|
|
||||||
|
return all_waypoints
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 測試
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
planner = FormationPlanner()
|
||||||
|
|
||||||
|
drones = [
|
||||||
|
(24.123450, 120.567800, 0.0),
|
||||||
|
(24.123470, 120.567820, 0.0),
|
||||||
|
(24.123440, 120.567810, 0.0),
|
||||||
|
(24.123460, 120.567830, 0.0),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
target = (24.12400, 120.56795, 10.0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# M-Formation
|
||||||
|
wps, origin = planner.plan_formation_mission(drones, target, MissionType.M_FORMATION)
|
||||||
|
print("M-Formation:")
|
||||||
|
for i, wp_list in enumerate(wps):
|
||||||
|
print(f" Drone {i}: {len(wp_list)} waypoints")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Leader-Follower (Bezier 轉彎)
|
||||||
|
route = [
|
||||||
|
(24.12345, 120.56780),
|
||||||
|
(24.12370, 120.56800),
|
||||||
|
(24.12390, 120.56820),
|
||||||
|
(24.12400, 120.56800),
|
||||||
|
(24.12420, 120.56790),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
wps_lf, origin_lf = planner.plan_formation_mission(
|
||||||
|
drones, target, MissionType.LEADER_FOLLOWER,
|
||||||
|
params={
|
||||||
|
'route_waypoints': route,
|
||||||
|
'lateral_offset': 3.0,
|
||||||
|
'longitudinal_spacing': 5.0,
|
||||||
|
'turn_margin': 0.35,
|
||||||
|
'curve_resolution': 8,
|
||||||
|
'altitude': 10.0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"\nLeader-Follower (Bezier turns):")
|
||||||
|
for i, wp_list in enumerate(wps_lf):
|
||||||
|
print(f" Drone {i}: {len(wp_list)} waypoints")
|
||||||
|
for j, wp in enumerate(wp_list):
|
||||||
|
print(f" WP{j}: ({wp[0]:.6f}, {wp[1]:.6f}, {wp[2]:.1f})")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Grid Sweep
|
||||||
|
rect = [
|
||||||
|
(24.1237, 120.5679),
|
||||||
|
(24.1237, 120.5683),
|
||||||
|
(24.1240, 120.5683),
|
||||||
|
(24.1240, 120.5679)
|
||||||
|
]
|
||||||
|
wps2, origin2 = planner.plan_formation_mission(
|
||||||
|
drones, target, MissionType.GRID_SWEEP,
|
||||||
|
params={'rect_corners': rect, 'line_spacing': 5.0, 'altitude': 10.0}
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"\nGrid Sweep:")
|
||||||
|
for i, wp_list in enumerate(wps2):
|
||||||
|
print(f" Drone {i}: {len(wp_list)} waypoints")
|
||||||
@@ -0,0 +1,116 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import QTableWidget, QTableWidgetItem, QHeaderView, QLabel
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import Qt
|
||||||
|
|
||||||
|
class OverviewTable(QTableWidget):
|
||||||
|
"""總覽表格,顯示所有無人機的狀態資訊"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 默認的資訊類型和映射
|
||||||
|
DEFAULT_INFO_TYPES = ["模式", "ARM", "電壓", "經度", "緯度", "高度", "XY位置", "XY速度", "地速", "航向",
|
||||||
|
"空速", "油門", "HUD ALT", "爬升率", "Roll", "Pitch", "Yaw", "丟包", "延遲"]
|
||||||
|
|
||||||
|
DEFAULT_INFO_TYPE_MAP = {
|
||||||
|
"mode": 0,
|
||||||
|
"armed": 1,
|
||||||
|
"battery": 2,
|
||||||
|
"longitude": 3,
|
||||||
|
"latitude": 4,
|
||||||
|
"altitude": 5,
|
||||||
|
"local": 6,
|
||||||
|
"velocity": 7,
|
||||||
|
"groundspeed": 8,
|
||||||
|
"heading": 9,
|
||||||
|
"airspeed": 10,
|
||||||
|
"throttle": 11,
|
||||||
|
"hud_alt": 12,
|
||||||
|
"climb": 13,
|
||||||
|
"roll": 14,
|
||||||
|
"pitch": 15,
|
||||||
|
"yaw": 16,
|
||||||
|
"loss_rate": 17,
|
||||||
|
"ping": 18
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, info_types=None, info_type_map=None, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 使用提供的或默認的資訊類型
|
||||||
|
self.info_types = info_types if info_types is not None else self.DEFAULT_INFO_TYPES
|
||||||
|
self.info_type_map = info_type_map if info_type_map is not None else self.DEFAULT_INFO_TYPE_MAP
|
||||||
|
self.drones = {} # 存儲無人機面板的引用
|
||||||
|
|
||||||
|
# 初始化表格
|
||||||
|
self.setColumnCount(1)
|
||||||
|
self.setRowCount(len(self.info_types))
|
||||||
|
self.setHorizontalHeaderLabels(["資訊"])
|
||||||
|
header = self.horizontalHeader()
|
||||||
|
header.setSectionResizeMode(0, QHeaderView.ResizeMode.ResizeToContents)
|
||||||
|
self.verticalHeader().setVisible(False)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置第一列的資訊類型
|
||||||
|
for i, txt in enumerate(self.info_types):
|
||||||
|
item = QTableWidgetItem(txt)
|
||||||
|
item.setFlags(Qt.ItemFlag.ItemIsEnabled)
|
||||||
|
item.setTextAlignment(Qt.AlignmentFlag.AlignCenter)
|
||||||
|
self.setItem(i, 0, item)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_drones(self, drones):
|
||||||
|
"""設置無人機面板字典的引用"""
|
||||||
|
self.drones = drones
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_table(self, drone_id=None, field=None, value=None):
|
||||||
|
"""更新總覽表格
|
||||||
|
|
||||||
|
Args:
|
||||||
|
drone_id: 無人機 ID
|
||||||
|
field: 欄位名稱 (如 'mode', 'altitude' 等)
|
||||||
|
value: 要更新的值
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
# 更新特定儲存格
|
||||||
|
if drone_id and field and value:
|
||||||
|
if drone_id not in self.drones:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
col = 1 + list(self.drones.keys()).index(drone_id)
|
||||||
|
row = self.info_type_map.get(field, -1)
|
||||||
|
|
||||||
|
if row == -1:
|
||||||
|
return # 無效的欄位
|
||||||
|
|
||||||
|
item = self.item(row, col)
|
||||||
|
if not item:
|
||||||
|
item = QTableWidgetItem()
|
||||||
|
self.setItem(row, col, item)
|
||||||
|
|
||||||
|
item.setText(value)
|
||||||
|
item.setTextAlignment(Qt.AlignmentFlag.AlignCenter)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 如果沒有指定更新,刷新整個表格
|
||||||
|
if drone_id is None:
|
||||||
|
self.refresh_all()
|
||||||
|
|
||||||
|
def refresh_all(self):
|
||||||
|
"""刷新整個表格"""
|
||||||
|
cols = 1 + len(self.drones)
|
||||||
|
self.setColumnCount(cols)
|
||||||
|
headers = ["資訊"] + list(self.drones.keys())
|
||||||
|
self.setHorizontalHeaderLabels(headers)
|
||||||
|
|
||||||
|
for col, did in enumerate(self.drones, start=1):
|
||||||
|
panel = self.drones[did]
|
||||||
|
for field, row in self.info_type_map.items():
|
||||||
|
lbl = panel.findChild(QLabel, f"{did}_{field}")
|
||||||
|
val = lbl.text() if lbl else "--"
|
||||||
|
val_item = QTableWidgetItem(val)
|
||||||
|
val_item.setTextAlignment(Qt.AlignmentFlag.AlignCenter)
|
||||||
|
self.setItem(row, col, val_item)
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_drone_column(self, drone_id):
|
||||||
|
"""當新增無人機時,添加一列"""
|
||||||
|
if drone_id in self.drones:
|
||||||
|
self.refresh_all()
|
||||||
|
|
||||||
|
def remove_drone_column(self, drone_id):
|
||||||
|
"""當移除無人機時,刷新表格"""
|
||||||
|
if drone_id in self.drones:
|
||||||
|
self.refresh_all()
|
||||||
@@ -0,0 +1,299 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
獨立測試腳本 — 驗證 MissionExecutor + MavlinkSender 在 SITL 環境下的運作
|
||||||
|
|
||||||
|
使用方式:
|
||||||
|
1. 啟動 SITL
|
||||||
|
2. 修改下方 CONFIG 區塊
|
||||||
|
3. python3 test_mission.py
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
import sys, os
|
||||||
|
sys.path.insert(0, os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)), '..'))
|
||||||
|
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import QApplication
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import QTimer
|
||||||
|
|
||||||
|
from mission_planner import FormationPlanner, MissionType
|
||||||
|
from command_sender import MavlinkSender
|
||||||
|
from mission_executor import MissionExecutor, MissionState
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# CONFIG
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
# 接收用連線 (讀取無人機狀態)
|
||||||
|
RECV_CONNECTION = "udp:127.0.0.1:14550"
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送用連線 (發送 setpoint 指令)
|
||||||
|
SEND_CONNECTION = "udpout:127.0.0.1:14550"
|
||||||
|
|
||||||
|
# 要控制的無人機 sysid 列表
|
||||||
|
DRONE_SYSIDS = [1]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 起飛高度 (公尺)
|
||||||
|
TAKEOFF_ALT = 10.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# 任務規劃參數
|
||||||
|
FORMATION_SPACING = 5.0
|
||||||
|
BASE_ALTITUDE = 10.0
|
||||||
|
ALTITUDE_DIFF = 2.0
|
||||||
|
ARRIVAL_RADIUS = 2.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# 測試模式: "formation" 或 "grid_sweep"
|
||||||
|
TEST_MODE = "formation"
|
||||||
|
|
||||||
|
# Grid Sweep 專用設定
|
||||||
|
GRID_LINE_SPACING = 5.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class SITLDroneManager:
|
||||||
|
"""管理 SITL 無人機的連線、起飛前置作業"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, connection_string, sysids):
|
||||||
|
self.connection_string = connection_string
|
||||||
|
self.sysids = sysids
|
||||||
|
self.mav = None
|
||||||
|
self.drone_gps = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
def connect(self):
|
||||||
|
"""建立 MAVLink 連線並等待心跳"""
|
||||||
|
print(f"連線到 {self.connection_string} ...")
|
||||||
|
self.mav = mavutil.mavlink_connection(self.connection_string)
|
||||||
|
self.mav.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print(f"已收到心跳: sysid={self.mav.target_system}, compid={self.mav.target_component}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_guided_and_arm(self, sysid):
|
||||||
|
"""切換到 GUIDED 模式並解鎖"""
|
||||||
|
print(f"\n--- sysid={sysid}: 切換 GUIDED + 解鎖 ---")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 切換 GUIDED 模式
|
||||||
|
self.mav.mav.command_long_send(
|
||||||
|
sysid, 1,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_DO_SET_MODE,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_CUSTOM_MODE_ENABLED,
|
||||||
|
4, # GUIDED = 4
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解鎖
|
||||||
|
self.mav.mav.command_long_send(
|
||||||
|
sysid, 1,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
||||||
|
0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
print(f" sysid={sysid}: GUIDED + ARMED")
|
||||||
|
|
||||||
|
def takeoff(self, sysid, altitude):
|
||||||
|
"""起飛到指定高度"""
|
||||||
|
print(f" sysid={sysid}: 起飛到 {altitude}m ...")
|
||||||
|
self.mav.mav.command_long_send(
|
||||||
|
sysid, 1,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, altitude
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def wait_for_altitude(self, sysid, target_alt, timeout=30):
|
||||||
|
"""等待無人機到達指定高度"""
|
||||||
|
print(f" sysid={sysid}: 等待到達 {target_alt}m ...")
|
||||||
|
start = time.time()
|
||||||
|
while time.time() - start < timeout:
|
||||||
|
msg = self.mav.recv_match(type='GLOBAL_POSITION_INT', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg and msg.get_srcSystem() == sysid:
|
||||||
|
alt = msg.relative_alt / 1000.0
|
||||||
|
if alt >= target_alt * 0.9:
|
||||||
|
print(f" sysid={sysid}: 已到達 {alt:.1f}m")
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
print(f" sysid={sysid}: 等待超時!")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_gps_once(self):
|
||||||
|
"""讀取一輪 GPS 資料更新 drone_gps"""
|
||||||
|
deadline = time.time() + 3
|
||||||
|
received = set()
|
||||||
|
while time.time() < deadline and len(received) < len(self.sysids):
|
||||||
|
msg = self.mav.recv_match(type='GLOBAL_POSITION_INT', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
sid = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
if sid in self.sysids:
|
||||||
|
drone_id = f"s0_{sid}"
|
||||||
|
self.drone_gps[drone_id] = {
|
||||||
|
'lat': msg.lat / 1e7,
|
||||||
|
'lon': msg.lon / 1e7,
|
||||||
|
'alt': msg.relative_alt / 1000.0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
received.add(sid)
|
||||||
|
|
||||||
|
for sid in self.sysids:
|
||||||
|
drone_id = f"s0_{sid}"
|
||||||
|
if drone_id in self.drone_gps:
|
||||||
|
gps = self.drone_gps[drone_id]
|
||||||
|
print(f" {drone_id}: ({gps['lat']:.6f}, {gps['lon']:.6f}, {gps['alt']:.1f}m)")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f" {drone_id}: 尚未收到 GPS")
|
||||||
|
|
||||||
|
def start_gps_polling(self, interval_ms=200):
|
||||||
|
"""啟動定時 GPS 輪詢 (用 QTimer)"""
|
||||||
|
self._gps_timer = QTimer()
|
||||||
|
self._gps_timer.timeout.connect(self._poll_gps)
|
||||||
|
self._gps_timer.start(interval_ms)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _poll_gps(self):
|
||||||
|
"""非阻塞方式讀取最新 GPS"""
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
msg = self.mav.recv_match(type='GLOBAL_POSITION_INT', blocking=False)
|
||||||
|
if msg is None:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
sid = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
if sid in self.sysids:
|
||||||
|
drone_id = f"s0_{sid}"
|
||||||
|
self.drone_gps[drone_id] = {
|
||||||
|
'lat': msg.lat / 1e7,
|
||||||
|
'lon': msg.lon / 1e7,
|
||||||
|
'alt': msg.relative_alt / 1000.0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
# 建立 Qt 應用 (MissionExecutor 需要 QTimer)
|
||||||
|
app = QApplication(sys.argv)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連線 + 起飛前置作業
|
||||||
|
manager = SITLDroneManager(RECV_CONNECTION, DRONE_SYSIDS)
|
||||||
|
manager.connect()
|
||||||
|
|
||||||
|
for sysid in DRONE_SYSIDS:
|
||||||
|
manager.set_guided_and_arm(sysid)
|
||||||
|
manager.takeoff(sysid, TAKEOFF_ALT)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 等待所有無人機到達起飛高度
|
||||||
|
for sysid in DRONE_SYSIDS:
|
||||||
|
manager.wait_for_altitude(sysid, TAKEOFF_ALT)
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(2)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 讀取當前 GPS 位置
|
||||||
|
print("\n讀取當前 GPS 位置 ...")
|
||||||
|
manager.update_gps_once()
|
||||||
|
|
||||||
|
drone_ids = [f"s0_{sid}" for sid in DRONE_SYSIDS]
|
||||||
|
drone_gps_positions = []
|
||||||
|
for drone_id in drone_ids:
|
||||||
|
gps = manager.drone_gps.get(drone_id)
|
||||||
|
if gps is None:
|
||||||
|
print(f"錯誤: 讀不到 {drone_id} 的 GPS")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
drone_gps_positions.append((gps['lat'], gps['lon'], gps['alt']))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 規劃任務
|
||||||
|
print(f"\n規劃任務 (模式: {TEST_MODE}) ...")
|
||||||
|
planner = FormationPlanner(
|
||||||
|
spacing=FORMATION_SPACING,
|
||||||
|
base_altitude=BASE_ALTITUDE,
|
||||||
|
altitude_diff=ALTITUDE_DIFF
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
center_lat = drone_gps_positions[0][0]
|
||||||
|
center_lon = drone_gps_positions[0][1]
|
||||||
|
|
||||||
|
if TEST_MODE == "formation":
|
||||||
|
target_lat = center_lat + 30.0 / 111000.0
|
||||||
|
target_lon = center_lon
|
||||||
|
target_gps = (target_lat, target_lon, BASE_ALTITUDE)
|
||||||
|
print(f" 目標點: ({target_lat:.6f}, {target_lon:.6f})")
|
||||||
|
|
||||||
|
waypoints_per_drone, origin = planner.plan_formation_mission(
|
||||||
|
drone_gps_positions, target_gps, MissionType.M_FORMATION
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
elif TEST_MODE == "grid_sweep":
|
||||||
|
# 在無人機前方 30m 處建立 40m x 30m 的矩形
|
||||||
|
offset_lat = 30.0 / 111000.0
|
||||||
|
half_w = 20.0 / (111000.0 * 0.9)
|
||||||
|
half_h = 15.0 / 111000.0
|
||||||
|
|
||||||
|
rect_center_lat = center_lat + offset_lat
|
||||||
|
rect_center_lon = center_lon
|
||||||
|
|
||||||
|
rect_corners = [
|
||||||
|
(rect_center_lat - half_h, rect_center_lon - half_w),
|
||||||
|
(rect_center_lat - half_h, rect_center_lon + half_w),
|
||||||
|
(rect_center_lat + half_h, rect_center_lon + half_w),
|
||||||
|
(rect_center_lat + half_h, rect_center_lon - half_w),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
target_gps = (rect_center_lat, rect_center_lon, BASE_ALTITUDE)
|
||||||
|
print(f" 矩形中心: ({rect_center_lat:.6f}, {rect_center_lon:.6f})")
|
||||||
|
|
||||||
|
waypoints_per_drone, origin = planner.plan_formation_mission(
|
||||||
|
drone_gps_positions, target_gps, MissionType.GRID_SWEEP,
|
||||||
|
params={
|
||||||
|
'rect_corners': rect_corners,
|
||||||
|
'line_spacing': GRID_LINE_SPACING,
|
||||||
|
'altitude': BASE_ALTITUDE
|
||||||
|
}
|
||||||
|
)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"未知測試模式: {TEST_MODE}")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
planned_waypoints = {
|
||||||
|
'drone_ids': drone_ids,
|
||||||
|
'waypoints': waypoints_per_drone
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 印出規劃結果
|
||||||
|
for i, did in enumerate(drone_ids):
|
||||||
|
wps = waypoints_per_drone[i]
|
||||||
|
print(f" {did}: {len(wps)} 個航點")
|
||||||
|
for j, wp in enumerate(wps):
|
||||||
|
print(f" WP{j}: ({wp[0]:.6f}, {wp[1]:.6f}, {wp[2]:.1f}m)")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 啟動任務
|
||||||
|
print("\n啟動任務 ...")
|
||||||
|
manager.start_gps_polling(interval_ms=200)
|
||||||
|
|
||||||
|
sender = MavlinkSender(SEND_CONNECTION)
|
||||||
|
executor = MissionExecutor(
|
||||||
|
sender=sender,
|
||||||
|
drone_gps=manager.drone_gps,
|
||||||
|
arrival_radius=ARRIVAL_RADIUS,
|
||||||
|
send_rate_hz=2.0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
executor.drone_waypoint_reached.connect(
|
||||||
|
lambda did, idx, total: print(f"\n >> {did} 到達 WP {idx}/{total}")
|
||||||
|
)
|
||||||
|
executor.mission_completed.connect(
|
||||||
|
lambda: (print("\n===== 任務全部完成 ====="), app.quit())
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設定超時自動退出
|
||||||
|
timeout_timer = QTimer()
|
||||||
|
timeout_timer.setSingleShot(True)
|
||||||
|
timeout_timer.timeout.connect(lambda: (
|
||||||
|
print("\n⚠ 測試超時,強制退出"),
|
||||||
|
executor.stop(),
|
||||||
|
app.quit()
|
||||||
|
))
|
||||||
|
timeout_timer.start(180_000) # 180 秒超時
|
||||||
|
|
||||||
|
executor.start(planned_waypoints)
|
||||||
|
|
||||||
|
print("進入事件迴圈 (等待任務完成或 180 秒超時) ...\n")
|
||||||
|
app.exec()
|
||||||
|
|
||||||
|
executor.stop()
|
||||||
|
sender.close()
|
||||||
|
print("測試結束")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
@@ -0,0 +1,482 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
任務規劃視覺化驗證工具(含動畫模擬)
|
||||||
|
|
||||||
|
使用方式:
|
||||||
|
1. 由 GUI 自動觸發: python3 verify_waypoints.py --file /tmp/mission_plan.json
|
||||||
|
2. 獨立手動執行: python3 verify_waypoints.py
|
||||||
|
|
||||||
|
操作:
|
||||||
|
- 啟動後先顯示靜態航點圖
|
||||||
|
- 點擊圖下方的按鈕控制動畫
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
import sys, os
|
||||||
|
sys.path.insert(0, os.path.join(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)), '..'))
|
||||||
|
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
import argparse
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
import matplotlib
|
||||||
|
matplotlib.use('TkAgg')
|
||||||
|
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||||
|
import matplotlib.animation as animation
|
||||||
|
from matplotlib.widgets import Button
|
||||||
|
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
|
||||||
|
import numpy as np
|
||||||
|
from mission_planner import FormationPlanner, MissionType, CoordinateConverter
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 色彩定義
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
COLORS = ['#378ADD', '#1D9E75', '#BA7517', '#D85A30', '#7F77DD', '#D4537E',
|
||||||
|
'#E24B4A', '#639922', '#00BFFF', '#FF69B4']
|
||||||
|
|
||||||
|
# 動畫參數
|
||||||
|
FRAMES_PER_SEGMENT = 40 # 每段航點之間的畫面數
|
||||||
|
TRAIL_LENGTH = 60 # 拖尾長度(畫面數)
|
||||||
|
INTERVAL_MS = 50 # 每幀間隔 (ms)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 靜態繪圖
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
def plot_grid_sweep(ax, data, conv):
|
||||||
|
"""畫 Grid Sweep 俯視圖"""
|
||||||
|
if 'rect_corners' in data:
|
||||||
|
rect_local = [conv.gps_to_local(c[0], c[1], 0)[:2] for c in data['rect_corners']]
|
||||||
|
xs = [p[0] for p in rect_local] + [rect_local[0][0]]
|
||||||
|
ys = [p[1] for p in rect_local] + [rect_local[0][1]]
|
||||||
|
ax.plot(xs, ys, 'k--', linewidth=1.5, label='Task area')
|
||||||
|
ax.fill(xs, ys, alpha=0.05, color='gray')
|
||||||
|
|
||||||
|
_draw_waypoint_paths(ax, data, conv, show_sweep_labels=True)
|
||||||
|
|
||||||
|
total_wps = sum(len(wps) for wps in data['waypoints'])
|
||||||
|
ax.set_title(f'Grid Sweep - {len(data["drone_ids"])} drones, {total_wps} waypoints')
|
||||||
|
ax.set_xlabel('East (m)')
|
||||||
|
ax.set_ylabel('North (m)')
|
||||||
|
ax.set_aspect('equal')
|
||||||
|
ax.grid(True, alpha=0.3)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def plot_formation(ax, data, conv):
|
||||||
|
"""畫 M-Formation / Circle / Leader-Follower 俯視圖"""
|
||||||
|
_draw_waypoint_paths(ax, data, conv, show_sweep_labels=False)
|
||||||
|
|
||||||
|
if 'target' in data:
|
||||||
|
t = data['target']
|
||||||
|
tx, ty, _ = conv.gps_to_local(t[0], t[1], t[2] if len(t) > 2 else 0)
|
||||||
|
ax.plot(tx, ty, 'r*', markersize=18, zorder=5)
|
||||||
|
ax.annotate('Target', (tx, ty + 1), fontsize=9, color='red', ha='center', va='bottom')
|
||||||
|
|
||||||
|
if 'route_waypoints' in data:
|
||||||
|
route_local = [conv.gps_to_local(wp[0], wp[1], 0)[:2] for wp in data['route_waypoints']]
|
||||||
|
rxs = [p[0] for p in route_local]
|
||||||
|
rys = [p[1] for p in route_local]
|
||||||
|
ax.plot(rxs, rys, 'r--', linewidth=1.5, alpha=0.5, label='Route center')
|
||||||
|
for i, (rx, ry) in enumerate(route_local):
|
||||||
|
ax.plot(rx, ry, 'ro', markersize=6, alpha=0.5)
|
||||||
|
ax.annotate(f'R{i+1}', (rx, ry + 0.8), fontsize=7, color='red',
|
||||||
|
ha='center', va='bottom', alpha=0.7)
|
||||||
|
|
||||||
|
mission_type = data.get('mission_type', 'formation')
|
||||||
|
total_wps = sum(len(wps) for wps in data['waypoints'])
|
||||||
|
ax.set_title(f'{mission_type} - {len(data["drone_ids"])} drones, {total_wps} waypoints')
|
||||||
|
ax.set_xlabel('East (m)')
|
||||||
|
ax.set_ylabel('North (m)')
|
||||||
|
ax.set_aspect('equal')
|
||||||
|
ax.grid(True, alpha=0.3)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def _draw_waypoint_paths(ax, data, conv, show_sweep_labels=False):
|
||||||
|
"""共用的航點路徑繪圖"""
|
||||||
|
drone_ids = data['drone_ids']
|
||||||
|
waypoints = data['waypoints']
|
||||||
|
drones_gps = data.get('drones_gps', [])
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, pos in enumerate(drones_gps):
|
||||||
|
x, y, _ = conv.gps_to_local(pos[0], pos[1], pos[2] if len(pos) > 2 else 0)
|
||||||
|
c = COLORS[i % len(COLORS)]
|
||||||
|
ax.plot(x, y, 'o', color=c, markersize=10, zorder=5)
|
||||||
|
ax.annotate(f'{drone_ids[i]}', (x, y + 1), fontsize=8, fontweight='bold',
|
||||||
|
ha='center', va='bottom', color=c)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, wps in enumerate(waypoints):
|
||||||
|
c = COLORS[i % len(COLORS)]
|
||||||
|
local_wps = [conv.gps_to_local(wp[0], wp[1], wp[2]) for wp in wps]
|
||||||
|
xs = [p[0] for p in local_wps]
|
||||||
|
ys = [p[1] for p in local_wps]
|
||||||
|
ax.plot(xs, ys, '-', color=c, linewidth=1.5, alpha=0.7)
|
||||||
|
|
||||||
|
for j, (x, y, z) in enumerate(local_wps):
|
||||||
|
if show_sweep_labels:
|
||||||
|
if j == 0:
|
||||||
|
ax.plot(x, y, 's', color=c, markersize=8, zorder=4)
|
||||||
|
ax.annotate('gather', (x, y), fontsize=6, ha='right', va='top')
|
||||||
|
elif j == 1:
|
||||||
|
ax.plot(x, y, '^', color=c, markersize=8, zorder=4)
|
||||||
|
ax.annotate('entry', (x, y), fontsize=6, ha='right', va='top')
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
ax.plot(x, y, '.', color=c, markersize=4)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
marker = 's' if j == 0 else '*'
|
||||||
|
ax.plot(x, y, marker, color=c, markersize=10, zorder=4)
|
||||||
|
ax.annotate(f'WP{j}\n({z:.0f}m)', (x, y), fontsize=6, ha='center', va='bottom')
|
||||||
|
|
||||||
|
if local_wps:
|
||||||
|
lx, ly, _ = local_wps[-1]
|
||||||
|
ax.plot(lx, ly, 'X', color=c, markersize=10, markeredgewidth=2, zorder=4)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 動畫模擬
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
class MissionAnimator:
|
||||||
|
"""任務動畫控制器"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, fig, ax, data, conv):
|
||||||
|
self.fig = fig
|
||||||
|
self.ax = ax
|
||||||
|
self.data = data
|
||||||
|
self.conv = conv
|
||||||
|
self.is_playing = False
|
||||||
|
self.anim = None
|
||||||
|
self.current_frame = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
drone_ids = data['drone_ids']
|
||||||
|
waypoints = data['waypoints']
|
||||||
|
drones_gps = data.get('drones_gps', [])
|
||||||
|
self.num_drones = len(drone_ids)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 建立完整航點序列:初始位置 → WP0 → WP1 → ...
|
||||||
|
self.all_local_wps = []
|
||||||
|
for i, wps in enumerate(waypoints):
|
||||||
|
local_wps = [conv.gps_to_local(wp[0], wp[1], wp[2]) for wp in wps]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 把初始位置插入最前面
|
||||||
|
if i < len(drones_gps):
|
||||||
|
pos = drones_gps[i]
|
||||||
|
start = conv.gps_to_local(pos[0], pos[1], pos[2] if len(pos) > 2 else 0)
|
||||||
|
local_wps.insert(0, start)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.all_local_wps.append(local_wps)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 計算最大航點段數
|
||||||
|
self.max_segments = max(len(wps) - 1 for wps in self.all_local_wps) if self.all_local_wps else 0
|
||||||
|
self.total_frames = self.max_segments * FRAMES_PER_SEGMENT
|
||||||
|
|
||||||
|
# 預計算位置
|
||||||
|
self.positions = self._precompute_positions()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 動畫元素
|
||||||
|
self.drone_dots = []
|
||||||
|
self.trail_lines = []
|
||||||
|
self.trail_data = [[] for _ in range(self.num_drones)]
|
||||||
|
self.status_text = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def _precompute_positions(self):
|
||||||
|
"""預計算所有幀的位置 — 等時間步進"""
|
||||||
|
positions = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for frame in range(self.total_frames + 1):
|
||||||
|
seg_idx = frame // FRAMES_PER_SEGMENT
|
||||||
|
seg_progress = (frame % FRAMES_PER_SEGMENT) / FRAMES_PER_SEGMENT
|
||||||
|
|
||||||
|
frame_positions = []
|
||||||
|
for drone_idx in range(self.num_drones):
|
||||||
|
wps = self.all_local_wps[drone_idx]
|
||||||
|
num_segs = len(wps) - 1
|
||||||
|
|
||||||
|
if seg_idx >= num_segs:
|
||||||
|
frame_positions.append((wps[-1][0], wps[-1][1]))
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
x0, y0, _ = wps[seg_idx]
|
||||||
|
x1, y1, _ = wps[seg_idx + 1]
|
||||||
|
x = x0 + (x1 - x0) * seg_progress
|
||||||
|
y = y0 + (y1 - y0) * seg_progress
|
||||||
|
frame_positions.append((x, y))
|
||||||
|
|
||||||
|
positions.append(frame_positions)
|
||||||
|
|
||||||
|
return positions
|
||||||
|
|
||||||
|
def setup(self):
|
||||||
|
"""建立動畫元素和按鈕"""
|
||||||
|
for i in range(self.num_drones):
|
||||||
|
c = COLORS[i % len(COLORS)]
|
||||||
|
dot, = self.ax.plot([], [], 'o', color=c, markersize=12,
|
||||||
|
markeredgecolor='white', markeredgewidth=1.5, zorder=10)
|
||||||
|
self.drone_dots.append(dot)
|
||||||
|
trail, = self.ax.plot([], [], '-', color=c, linewidth=2.5, alpha=0.4, zorder=9)
|
||||||
|
self.trail_lines.append(trail)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.status_text = self.ax.text(
|
||||||
|
0.02, 0.98, 'Ready',
|
||||||
|
transform=self.ax.transAxes, fontsize=10,
|
||||||
|
verticalalignment='top',
|
||||||
|
bbox=dict(boxstyle='round,pad=0.3', facecolor='white', alpha=0.8)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 按鈕放在右上角圖內,避免擋到軸標籤
|
||||||
|
ax_play = self.fig.add_axes([0.72, 0.91, 0.08, 0.035])
|
||||||
|
self.btn_play = Button(ax_play, 'Play', color='#4CAF50', hovercolor='#66BB6A')
|
||||||
|
self.btn_play.label.set_color('white')
|
||||||
|
self.btn_play.label.set_fontweight('bold')
|
||||||
|
self.btn_play.on_clicked(self._on_play)
|
||||||
|
|
||||||
|
ax_pause = self.fig.add_axes([0.81, 0.91, 0.08, 0.035])
|
||||||
|
self.btn_pause = Button(ax_pause, 'Pause', color='#FF9800', hovercolor='#FFB74D')
|
||||||
|
self.btn_pause.label.set_color('white')
|
||||||
|
self.btn_pause.label.set_fontweight('bold')
|
||||||
|
self.btn_pause.on_clicked(self._on_pause)
|
||||||
|
|
||||||
|
ax_reset = self.fig.add_axes([0.90, 0.91, 0.08, 0.035])
|
||||||
|
self.btn_reset = Button(ax_reset, 'Reset', color='#F44336', hovercolor='#EF5350')
|
||||||
|
self.btn_reset.label.set_color('white')
|
||||||
|
self.btn_reset.label.set_fontweight('bold')
|
||||||
|
self.btn_reset.on_clicked(self._on_reset)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _on_play(self, event):
|
||||||
|
if self.is_playing:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
if self.anim is None:
|
||||||
|
self.anim = animation.FuncAnimation(
|
||||||
|
self.fig, self._update_frame,
|
||||||
|
frames=range(self.current_frame, self.total_frames + 1),
|
||||||
|
interval=INTERVAL_MS,
|
||||||
|
blit=False,
|
||||||
|
repeat=False
|
||||||
|
)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.anim.resume()
|
||||||
|
self.is_playing = True
|
||||||
|
self.fig.canvas.draw_idle()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _on_pause(self, event):
|
||||||
|
if not self.is_playing or self.anim is None:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
self.anim.pause()
|
||||||
|
self.is_playing = False
|
||||||
|
self.status_text.set_text(f'Paused (frame {self.current_frame}/{self.total_frames})')
|
||||||
|
self.fig.canvas.draw_idle()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _on_reset(self, event):
|
||||||
|
if self.anim is not None:
|
||||||
|
self.anim.event_source.stop()
|
||||||
|
self.anim = None
|
||||||
|
self.is_playing = False
|
||||||
|
self.current_frame = 0
|
||||||
|
self.trail_data = [[] for _ in range(self.num_drones)]
|
||||||
|
for dot in self.drone_dots:
|
||||||
|
dot.set_data([], [])
|
||||||
|
for trail in self.trail_lines:
|
||||||
|
trail.set_data([], [])
|
||||||
|
self.status_text.set_text('Ready')
|
||||||
|
self.fig.canvas.draw_idle()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _update_frame(self, frame):
|
||||||
|
self.current_frame = frame
|
||||||
|
|
||||||
|
if frame >= len(self.positions):
|
||||||
|
self.is_playing = False
|
||||||
|
self.status_text.set_text('Done')
|
||||||
|
return self.drone_dots + self.trail_lines + [self.status_text]
|
||||||
|
|
||||||
|
# seg_idx - 1 是因為第 0 段是 start→WP0
|
||||||
|
seg_idx = frame // FRAMES_PER_SEGMENT
|
||||||
|
progress = (frame % FRAMES_PER_SEGMENT) / FRAMES_PER_SEGMENT
|
||||||
|
|
||||||
|
# 顯示時把第 0 段標為 "Start -> WP0"
|
||||||
|
if seg_idx == 0:
|
||||||
|
label = f'Start -> WP0 Progress {progress:.0%}'
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
label = f'WP{seg_idx-1} -> WP{seg_idx} Progress {progress:.0%}'
|
||||||
|
self.status_text.set_text(
|
||||||
|
f'{label} Frame {frame}/{self.total_frames}'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in range(self.num_drones):
|
||||||
|
x, y = self.positions[frame][i]
|
||||||
|
self.drone_dots[i].set_data([x], [y])
|
||||||
|
|
||||||
|
self.trail_data[i].append((x, y))
|
||||||
|
if len(self.trail_data[i]) > TRAIL_LENGTH:
|
||||||
|
self.trail_data[i] = self.trail_data[i][-TRAIL_LENGTH:]
|
||||||
|
trail_x = [p[0] for p in self.trail_data[i]]
|
||||||
|
trail_y = [p[1] for p in self.trail_data[i]]
|
||||||
|
self.trail_lines[i].set_data(trail_x, trail_y)
|
||||||
|
|
||||||
|
return self.drone_dots + self.trail_lines + [self.status_text]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
# 主流程
|
||||||
|
# ================================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
def visualize_from_file(filepath):
|
||||||
|
"""從 JSON 檔案讀取並視覺化"""
|
||||||
|
with open(filepath, 'r') as f:
|
||||||
|
data = json.load(f)
|
||||||
|
|
||||||
|
origin = data['origin']
|
||||||
|
conv = CoordinateConverter(origin[0], origin[1], 0)
|
||||||
|
mission_type = data.get('mission_type', 'formation')
|
||||||
|
is_sweep = mission_type == 'grid_sweep'
|
||||||
|
|
||||||
|
fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(10, 8))
|
||||||
|
fig.suptitle(f'Mission Verification - {mission_type}', fontsize=13, fontweight='bold')
|
||||||
|
|
||||||
|
if is_sweep:
|
||||||
|
plot_grid_sweep(ax, data, conv)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
plot_formation(ax, data, conv)
|
||||||
|
|
||||||
|
_print_summary(data)
|
||||||
|
|
||||||
|
animator = MissionAnimator(fig, ax, data, conv)
|
||||||
|
animator.setup()
|
||||||
|
|
||||||
|
plt.tight_layout(rect=[0, 0, 1, 0.95])
|
||||||
|
plt.show()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def visualize_standalone():
|
||||||
|
"""獨立執行:使用內建測試資料"""
|
||||||
|
drones = [
|
||||||
|
(24.123450, 120.567800, 0.0),
|
||||||
|
(24.123470, 120.567820, 0.0),
|
||||||
|
(24.123440, 120.567810, 0.0),
|
||||||
|
(24.123460, 120.567830, 0.0),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
rect_corners = [
|
||||||
|
(24.12380, 120.56775),
|
||||||
|
(24.12380, 120.56810),
|
||||||
|
(24.12420, 120.56810),
|
||||||
|
(24.12420, 120.56775),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
target = (24.12400, 120.56795, 10.0)
|
||||||
|
|
||||||
|
planner = FormationPlanner(spacing=5.0, base_altitude=10.0, altitude_diff=2.0)
|
||||||
|
|
||||||
|
fig = plt.figure(figsize=(16, 10))
|
||||||
|
fig.suptitle('Mission Planner Verification (standalone)', fontsize=14, fontweight='bold')
|
||||||
|
|
||||||
|
# M-Formation
|
||||||
|
wps_m, origin_m = planner.plan_formation_mission(drones, target, MissionType.M_FORMATION)
|
||||||
|
conv_m = CoordinateConverter(origin_m[0], origin_m[1], 0)
|
||||||
|
data_m = {
|
||||||
|
'drone_ids': [f's0_{i + 1}' for i in range(len(drones))],
|
||||||
|
'waypoints': wps_m,
|
||||||
|
'drones_gps': drones,
|
||||||
|
'target': target,
|
||||||
|
'mission_type': 'M_FORMATION'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ax1 = fig.add_subplot(2, 2, 1)
|
||||||
|
plot_formation(ax1, data_m, conv_m)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Grid Sweep 5m
|
||||||
|
target_gs = (sum(c[0] for c in rect_corners) / 4,
|
||||||
|
sum(c[1] for c in rect_corners) / 4, 10.0)
|
||||||
|
wps_g, origin_g = planner.plan_formation_mission(
|
||||||
|
drones, target_gs, MissionType.GRID_SWEEP,
|
||||||
|
params={'rect_corners': rect_corners, 'line_spacing': 5.0, 'altitude': 10.0}
|
||||||
|
)
|
||||||
|
conv_g = CoordinateConverter(origin_g[0], origin_g[1], 0)
|
||||||
|
data_g = {
|
||||||
|
'drone_ids': [f's0_{i + 1}' for i in range(len(drones))],
|
||||||
|
'waypoints': wps_g,
|
||||||
|
'drones_gps': drones,
|
||||||
|
'rect_corners': rect_corners,
|
||||||
|
'mission_type': 'grid_sweep'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ax2 = fig.add_subplot(2, 2, 2)
|
||||||
|
plot_grid_sweep(ax2, data_g, conv_g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Leader-Follower
|
||||||
|
route = [
|
||||||
|
(24.12360, 120.56780),
|
||||||
|
(24.12380, 120.56800),
|
||||||
|
(24.12400, 120.56820),
|
||||||
|
(24.12410, 120.56800),
|
||||||
|
(24.12420, 120.56790),
|
||||||
|
]
|
||||||
|
wps_lf, origin_lf = planner.plan_formation_mission(
|
||||||
|
drones, target, MissionType.LEADER_FOLLOWER,
|
||||||
|
params={'route_waypoints': route, 'lateral_offset': 3.0,
|
||||||
|
'longitudinal_spacing': 5.0, 'altitude': 10.0}
|
||||||
|
)
|
||||||
|
conv_lf = CoordinateConverter(origin_lf[0], origin_lf[1], 0)
|
||||||
|
data_lf = {
|
||||||
|
'drone_ids': [f's0_{i + 1}' for i in range(len(drones))],
|
||||||
|
'waypoints': wps_lf,
|
||||||
|
'drones_gps': drones,
|
||||||
|
'route_waypoints': route,
|
||||||
|
'target': target,
|
||||||
|
'mission_type': 'LEADER_FOLLOWER'
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ax3 = fig.add_subplot(2, 2, 3)
|
||||||
|
plot_formation(ax3, data_lf, conv_lf)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 3D
|
||||||
|
ax4 = fig.add_subplot(2, 2, 4, projection='3d')
|
||||||
|
_plot_3d(ax4, data_g, conv_g)
|
||||||
|
|
||||||
|
plt.tight_layout()
|
||||||
|
plt.show()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def _plot_3d(ax, data, conv):
|
||||||
|
"""3D 視角"""
|
||||||
|
if 'rect_corners' in data:
|
||||||
|
rect_local = [conv.gps_to_local(c[0], c[1], 0)[:2] for c in data['rect_corners']]
|
||||||
|
xs = [p[0] for p in rect_local] + [rect_local[0][0]]
|
||||||
|
ys = [p[1] for p in rect_local] + [rect_local[0][1]]
|
||||||
|
ax.plot(xs, ys, [0] * len(xs), 'k--', linewidth=1, alpha=0.4)
|
||||||
|
|
||||||
|
for i, wps in enumerate(data['waypoints']):
|
||||||
|
c = COLORS[i % len(COLORS)]
|
||||||
|
local_wps = [conv.gps_to_local(wp[0], wp[1], wp[2]) for wp in wps]
|
||||||
|
xs = [p[0] for p in local_wps]
|
||||||
|
ys = [p[1] for p in local_wps]
|
||||||
|
zs = [p[2] for p in local_wps]
|
||||||
|
ax.plot(xs, ys, zs, '-', color=c, linewidth=1.5)
|
||||||
|
if local_wps:
|
||||||
|
ax.scatter(xs[0], ys[0], zs[0], color=c, s=50, marker='s')
|
||||||
|
ax.scatter(xs[-1], ys[-1], zs[-1], color=c, s=50, marker='X')
|
||||||
|
|
||||||
|
ax.set_title('3D view')
|
||||||
|
ax.set_xlabel('East (m)')
|
||||||
|
ax.set_ylabel('North (m)')
|
||||||
|
ax.set_zlabel('Alt (m)')
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def _print_summary(data):
|
||||||
|
"""終端印出摘要"""
|
||||||
|
drone_ids = data['drone_ids']
|
||||||
|
waypoints = data['waypoints']
|
||||||
|
mission_type = data.get('mission_type', 'unknown')
|
||||||
|
print(f"\n{'=' * 50}")
|
||||||
|
print(f"Mission: {mission_type}")
|
||||||
|
print(f"Drones: {len(drone_ids)}")
|
||||||
|
print(f"{'=' * 50}")
|
||||||
|
for i, did in enumerate(drone_ids):
|
||||||
|
wps = waypoints[i]
|
||||||
|
print(f" {did}: {len(wps)} waypoints")
|
||||||
|
for j, wp in enumerate(wps):
|
||||||
|
print(f" WP{j}: ({wp[0]:.6f}, {wp[1]:.6f}, {wp[2]:.1f}m)")
|
||||||
|
print(f"{'=' * 50}\n")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
parser = argparse.ArgumentParser(description='Mission waypoint visualizer')
|
||||||
|
parser.add_argument('--file', '-f', type=str, default=None,
|
||||||
|
help='JSON file from GUI (auto-generated)')
|
||||||
|
args = parser.parse_args()
|
||||||
|
|
||||||
|
if args.file:
|
||||||
|
visualize_from_file(args.file)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
visualize_standalone()
|
||||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
|||||||
|
cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
|
||||||
|
project(fc_interfaces)
|
||||||
|
|
||||||
|
if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
|
||||||
|
add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
|
||||||
|
endif()
|
||||||
|
|
||||||
|
# find dependencies
|
||||||
|
find_package(ament_cmake REQUIRED)
|
||||||
|
find_package(rosidl_default_generators REQUIRED)
|
||||||
|
|
||||||
|
rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
|
||||||
|
"srv/MavPing.srv"
|
||||||
|
"srv/MavCommandLong.srv"
|
||||||
|
"srv/MavPositionTargetGlobalInt.srv"
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
ament_package()
|
||||||
@@ -0,0 +1,21 @@
|
|||||||
|
<?xml version="1.0"?>
|
||||||
|
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
|
||||||
|
<package format="3">
|
||||||
|
<name>fc_interfaces</name>
|
||||||
|
<version>0.0.0</version>
|
||||||
|
<description>TODO: Package description</description>
|
||||||
|
<maintainer email="chiyu1468@hotmail.com">picars</maintainer>
|
||||||
|
<license>TODO: License declaration</license>
|
||||||
|
|
||||||
|
<buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
|
||||||
|
<build_depend>rosidl_default_generators</build_depend>
|
||||||
|
<member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>
|
||||||
|
<exec_depend>rosidl_default_runtime</exec_depend>
|
||||||
|
|
||||||
|
<test_depend>ament_lint_auto</test_depend>
|
||||||
|
<test_depend>ament_lint_common</test_depend>
|
||||||
|
|
||||||
|
<export>
|
||||||
|
<build_type>ament_cmake</build_type>
|
||||||
|
</export>
|
||||||
|
</package>
|
||||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
|||||||
|
# Request
|
||||||
|
uint8 target_sysid
|
||||||
|
uint8 target_compid
|
||||||
|
uint16 command
|
||||||
|
uint8 confirmation
|
||||||
|
float32 param1
|
||||||
|
float32 param2
|
||||||
|
float32 param3
|
||||||
|
float32 param4
|
||||||
|
float32 param5
|
||||||
|
float32 param6
|
||||||
|
float32 param7
|
||||||
|
float32 timeout_sec
|
||||||
|
---
|
||||||
|
# Response
|
||||||
|
bool success
|
||||||
|
string message
|
||||||
|
uint8 ack_result
|
||||||
@@ -0,0 +1,9 @@
|
|||||||
|
# Request
|
||||||
|
uint8 target_sysid
|
||||||
|
uint8 target_compid
|
||||||
|
uint8 ping_seq
|
||||||
|
---
|
||||||
|
# Response
|
||||||
|
bool success
|
||||||
|
string message
|
||||||
|
float32 rtt_ms
|
||||||
@@ -0,0 +1,36 @@
|
|||||||
|
# Request
|
||||||
|
uint8 target_sysid
|
||||||
|
uint8 target_compid
|
||||||
|
|
||||||
|
uint32 time_boot_ms # ms since system boot, 一般用 0 讓飛控自己填
|
||||||
|
uint8 coordinate_frame # MAV_FRAME_*
|
||||||
|
uint16 type_mask # POSITION_TARGET_TYPEMASK bitmask
|
||||||
|
int32 lat_int # 1e7 * latitude (deg)
|
||||||
|
int32 lon_int # 1e7 * longitude (deg)
|
||||||
|
float32 alt # altitude (m)
|
||||||
|
float32 vx # X velocity (m/s)
|
||||||
|
float32 vy # Y velocity (m/s)
|
||||||
|
float32 vz # Z velocity (m/s)
|
||||||
|
float32 afx # X acceleration or force (m/s^2)
|
||||||
|
float32 afy # Y acceleration or force (m/s^2)
|
||||||
|
float32 afz # Z acceleration or force (m/s^2)
|
||||||
|
float32 yaw # yaw (rad)
|
||||||
|
float32 yaw_rate # yaw rate (rad/s)
|
||||||
|
float32 timeout_sec # 等待 POSITION_TARGET_GLOBAL_INT 回應的時間上限
|
||||||
|
---
|
||||||
|
# Response
|
||||||
|
string message
|
||||||
|
uint8 ack_result
|
||||||
|
uint32 r_time_boot_ms
|
||||||
|
uint16 r_type_mask
|
||||||
|
int32 r_lat_int
|
||||||
|
int32 r_lon_int
|
||||||
|
float32 r_alt
|
||||||
|
float32 r_vx
|
||||||
|
float32 r_vy
|
||||||
|
float32 r_vz
|
||||||
|
float32 r_afx
|
||||||
|
float32 r_afy
|
||||||
|
float32 r_afz
|
||||||
|
float32 r_yaw
|
||||||
|
float32 r_yaw_rate
|
||||||
@@ -0,0 +1,31 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
單獨出來定義回傳碼的意義
|
||||||
|
若跟飛控韌體有正常的通訊 (無論是否被拒絕) 則以 mavlink 定義的結果回傳
|
||||||
|
若跟飛控韌體無法通訊 才使用這邊的錯誤代碼
|
||||||
|
所以要避開重疊的號碼
|
||||||
|
|
||||||
|
這邊備註 Mavlink 的 MAV_RESULT 參數意義
|
||||||
|
0 : 封包正常接受並執行
|
||||||
|
1 : 封包正常接受 但是正在忙不執行 需要等待後重試
|
||||||
|
4 : 封包正常接受 但是載具的狀態異常 不執行
|
||||||
|
|
||||||
|
2 : 封包不正常 參數可能給錯了
|
||||||
|
3 : 封包不正常 根本認不出是啥
|
||||||
|
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
from enum import IntEnum
|
||||||
|
|
||||||
|
class serviceAckResult(IntEnum):
|
||||||
|
MAVLINK_TIMEOUT = 51 # mavlink communication timeout
|
||||||
|
|
||||||
|
MAVLINK_SEND_BUT_NO_EXP_STEAM = 30 # some messages will not have obviously ack, so monitering feature message. however, we do NOT get the feature message. ex. 85/86 pair
|
||||||
|
|
||||||
|
MAVLINK_BUSY = 53 # there already has a command being execution for this sysid, try later
|
||||||
|
MAVLINK_DEV_NOTFOUND = 54 # this sysid not fount
|
||||||
|
|
||||||
|
UNKNOWN = 90 # i did not capture this error, try read the logs
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@@ -6,6 +6,7 @@
|
|||||||
# 開發此專案的注意事項
|
# 開發此專案的注意事項
|
||||||
- 預設 autopilot 的 component id = 1
|
- 預設 autopilot 的 component id = 1
|
||||||
- 不允許 system id 重複
|
- 不允許 system id 重複
|
||||||
|
- 預設同一載具僅會使用相同的 socket
|
||||||
- 增加一個固定數值監控然後要到 ros2 topic
|
- 增加一個固定數值監控然後要到 ros2 topic
|
||||||
- mavlinkROS2Node.py 檔案內
|
- mavlinkROS2Node.py 檔案內
|
||||||
- PublishRateController.topic_intervals 建立
|
- PublishRateController.topic_intervals 建立
|
||||||
@@ -126,6 +127,7 @@
|
|||||||
- *cls.mavlinkObjects* 資料結構 { socket_id(序號) : mavlink_object(物件實例) }
|
- *cls.mavlinkObjects* 資料結構 { socket_id(序號) : mavlink_object(物件實例) }
|
||||||
- *self.mavlink_socket* 從 pymavlink 繼承的socket物件
|
- *self.mavlink_socket* 從 pymavlink 繼承的socket物件
|
||||||
- *self.state* 描述這個 socket 物件的狀態
|
- *self.state* 描述這個 socket 物件的狀態
|
||||||
|
- *self.MAVLink* pymavlink 的一個裝置物件 模擬自己是某一個裝置 用以對於該 mavlink bus 負責封包發送
|
||||||
---
|
---
|
||||||
- *process_data()* [async method] 核心方法
|
- *process_data()* [async method] 核心方法
|
||||||
- *remove_target_socket()* *add_target_socket()*
|
- *remove_target_socket()* *add_target_socket()*
|
||||||
@@ -170,6 +172,45 @@
|
|||||||
## mavlinkVehicleView.py
|
## mavlinkVehicleView.py
|
||||||
這個檔案是作為載具的資訊暫存庫使用 會搭配 ROS2 的功能 再做利用
|
這個檔案是作為載具的資訊暫存庫使用 會搭配 ROS2 的功能 再做利用
|
||||||
|
|
||||||
|
## mavlinkROS2Nodes.py
|
||||||
|
這裡支持了所有 ROS2 框架的對應功能 包涵
|
||||||
|
1. 將載具的串流更新的狀態更新到對應的 topic
|
||||||
|
2. 將地面站與載具互動 mavlink microservice 包裝起來提供 ros2 service 互動介面
|
||||||
|
|
||||||
|
### **[Class]** fc_ros_manager
|
||||||
|
MAVLink ROS2 節點管理器 管理兩個獨立的 Node
|
||||||
|
會開一個執行緒 讓兩個 Node 都跑在裡面
|
||||||
|
然後用 spin_once 保持 Node 的活性
|
||||||
|
- *self.status_publisher* 物件實例
|
||||||
|
- *self.command_service* 物件實例
|
||||||
|
- *self.spin_thread* 執行緒
|
||||||
|
---
|
||||||
|
- *start()* 啟動自己
|
||||||
|
- *stop()* 停下自己
|
||||||
|
- *shutdown()* 關閉自己並清理
|
||||||
|
|
||||||
|
### **[Class]** VehicleStatusPublisher
|
||||||
|
這整個組件都是自動的 目前沒有什麼需要 runtime 設定的地方
|
||||||
|
- *self.fc_publishers* 儲存所有 publisher 的資料結構
|
||||||
|
- *self.rate_controller* 儲存頻率參數的地方 也可以關掉某個 topic 的發佈
|
||||||
|
---
|
||||||
|
- *timer_callback()* 自動的抓出現有的 vehicle 中有的資訊 然後固定的將訊息丟到負責發佈的方法中
|
||||||
|
- *_publish_vehicle_status()* 接 timer_callback 後去分配到各項發佈中
|
||||||
|
- *_get_or_create_publisher()* 實際創建 topic 的地方
|
||||||
|
- *_publish_XXX()* 各項發佈的方法
|
||||||
|
|
||||||
|
### **[Class]** MavlinkCommandService
|
||||||
|
提供 ros2 service 讓 serial_object 去丟出 mavlink 封包
|
||||||
|
然後會從回應封包中挑出期待的回應 再傳給 ros2 request
|
||||||
|
其中 PendingEntry 是很關鍵的東西
|
||||||
|
它的每個物件 代表需要等待的封包種類與必需包含的內容
|
||||||
|
- *self._pending_by_sysid* 儲存 PendingEntry 的地方
|
||||||
|
---
|
||||||
|
- *return_router()* 檢查並消耗 return_packet_ring 然後將封包分配到 pending 去
|
||||||
|
- *__init__()* 這邊登入要創建的 service 到 ros2 系統
|
||||||
|
- *handle_XXX()* 這邊是實現 service 的具體方法
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
# 開發記錄
|
# 開發記錄
|
||||||
|
|
||||||
## 已實現功能
|
## 已實現功能
|
||||||
@@ -182,9 +223,9 @@
|
|||||||
7. 終端機介面控制
|
7. 終端機介面控制
|
||||||
8. 基礎載具流量觀測
|
8. 基礎載具流量觀測
|
||||||
9. 載具狀態收集與彙整
|
9. 載具狀態收集與彙整
|
||||||
10. a. ros2 topic 應用開發介面
|
10. a. ros2 topic 應用開發介面 (基礎框架)
|
||||||
|
b. ros2 service 應用開發介面 (基礎框架)
|
||||||
|
|
||||||
### 待開發功能
|
### 待開發功能
|
||||||
5-1. 建立 serial 連線 並可以對接收器下達AT指令
|
5-1. 建立 serial 連線 並可以對接收器下達AT指令
|
||||||
5-2. 模組化 serial 連線機制 以利後期擴容其他模組
|
5-2. 模組化 serial 連線機制 以利後期擴容其他模組
|
||||||
10. a. ros2 應用開發介面
|
|
||||||
@@ -29,7 +29,7 @@ from .utils import acquireSerial, acquirePort
|
|||||||
from .utils.acquirePort import find_available_port
|
from .utils.acquirePort import find_available_port
|
||||||
|
|
||||||
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
||||||
VERSION_NO = "v0.59"
|
PROJECT_VER = "v0.61"
|
||||||
|
|
||||||
class PanelState:
|
class PanelState:
|
||||||
def __init__(self):
|
def __init__(self):
|
||||||
@@ -304,7 +304,7 @@ class ControlPanel:
|
|||||||
# help_line = start_line + len(current_menu.children) + 2
|
# help_line = start_line + len(current_menu.children) + 2
|
||||||
help_line = height - 2
|
help_line = height - 2
|
||||||
stdscr.addstr(help_line, 2, "操作: ↑↓選擇 Enter確認 ←返回上層 →進入下層", curses.A_DIM)
|
stdscr.addstr(help_line, 2, "操作: ↑↓選擇 Enter確認 ←返回上層 →進入下層", curses.A_DIM)
|
||||||
stdscr.addstr(height-1 , width-12, f" {VERSION_NO} ", curses.A_DIM)
|
stdscr.addstr(height-1 , width-12, f" {PROJECT_VER} ", curses.A_DIM)
|
||||||
|
|
||||||
stdscr.refresh()
|
stdscr.refresh()
|
||||||
|
|
||||||
@@ -1138,11 +1138,11 @@ class Orchestrator:
|
|||||||
|
|
||||||
# === 4) ros 部分的準備 ===
|
# === 4) ros 部分的準備 ===
|
||||||
self.fc_ros_manager = mros.ros2_manager
|
self.fc_ros_manager = mros.ros2_manager
|
||||||
if not self.fc_ros_manager.initialized:
|
|
||||||
self.fc_ros_manager.initialize()
|
self.fc_ros_manager.initialize()
|
||||||
self.fc_ros_manager.status_publisher.rate_controller.topic_intervals = {
|
self.fc_ros_manager.status_publisher.rate_controller.topic_intervals = {
|
||||||
'position': 1.0,
|
'position': 1.0,
|
||||||
'attitude': 0.0,
|
'position_ned': 1.0,
|
||||||
|
'attitude': 1.0,
|
||||||
'velocity': 0.0,
|
'velocity': 0.0,
|
||||||
'battery': 1.0,
|
'battery': 1.0,
|
||||||
'vfr_hud': 1.0,
|
'vfr_hud': 1.0,
|
||||||
@@ -1311,7 +1311,7 @@ class Orchestrator:
|
|||||||
|
|
||||||
if self.fc_ros_manager.spin_thread.is_alive():
|
if self.fc_ros_manager.spin_thread.is_alive():
|
||||||
if self.fc_ros_manager.running:
|
if self.fc_ros_manager.running:
|
||||||
self.fc_ros_manager.stop()
|
self.fc_ros_manager.shutdown()
|
||||||
self.fc_ros_manager.spin_thread.join(timeout=2)
|
self.fc_ros_manager.spin_thread.join(timeout=2)
|
||||||
|
|
||||||
# 關閉面板執行緒
|
# 關閉面板執行緒
|
||||||
@@ -1340,6 +1340,7 @@ class Orchestrator:
|
|||||||
self.occupied_ip_ports[ip].append(port)
|
self.occupied_ip_ports[ip].append(port)
|
||||||
else:
|
else:
|
||||||
self.occupied_ip_ports[ip] = [port]
|
self.occupied_ip_ports[ip] = [port]
|
||||||
|
|
||||||
# 外放資訊部分
|
# 外放資訊部分
|
||||||
elif self.panelState.udp_info_temp["direction"] == "outbound":
|
elif self.panelState.udp_info_temp["direction"] == "outbound":
|
||||||
connection_string = f"udpout:{self.panelState.udp_info_temp['IP']}:{self.panelState.udp_info_temp['Port']}"
|
connection_string = f"udpout:{self.panelState.udp_info_temp['IP']}:{self.panelState.udp_info_temp['Port']}"
|
||||||
@@ -1559,8 +1560,27 @@ class Orchestrator:
|
|||||||
|
|
||||||
def main():
|
def main():
|
||||||
|
|
||||||
stop_evt = threading.Event()
|
# =========== 各項模組的版本先驗 ===========
|
||||||
|
# 除非你有在做這幾項模組的改版 不然動到這邊的版本號 代表執行環境有很大的問題!!!!!!
|
||||||
|
version_check = True
|
||||||
|
if mo.MODULE_VER != "1.50":
|
||||||
|
print("Module Version Error! : mavlinkObkect")
|
||||||
|
version_check = False
|
||||||
|
if mros.MODULE_VER != "1.50":
|
||||||
|
print("Module Version Error! : mavlinkROS2Nodes")
|
||||||
|
version_check = False
|
||||||
|
if mvv.MODULE_VER != "1.00":
|
||||||
|
print("Module Version Error! : mavlinkVehicleView")
|
||||||
|
version_check = False
|
||||||
|
if sm.MODULE_VER != "0.60":
|
||||||
|
print("Module Version Error! : serialManager")
|
||||||
|
version_check = False
|
||||||
|
if version_check == False:
|
||||||
|
print("Environment Obstacle! Check YOUR Execution System Path First!!")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
# ========================================
|
||||||
|
|
||||||
|
stop_evt = threading.Event()
|
||||||
def signal_handler(signum, frame):
|
def signal_handler(signum, frame):
|
||||||
"""處理 Ctrl+C 信號 藉此訊號 會結束下面的 while 迴圈 並逐步關閉各模組"""
|
"""處理 Ctrl+C 信號 藉此訊號 會結束下面的 while 迴圈 並逐步關閉各模組"""
|
||||||
stop_evt.set()
|
stop_evt.set()
|
||||||
@@ -1594,4 +1614,7 @@ if __name__ == "__main__":
|
|||||||
4. 註解掉無效代碼 action == "UPDATE_VEHICLES_LIST" 區塊
|
4. 註解掉無效代碼 action == "UPDATE_VEHICLES_LIST" 區塊
|
||||||
5. 系統納入 mavlink ROS2 Manager 模組
|
5. 系統納入 mavlink ROS2 Manager 模組
|
||||||
|
|
||||||
|
2025.04.13
|
||||||
|
1. 加入各項模組的版本先驗 檢驗失敗就直接離開
|
||||||
|
|
||||||
'''
|
'''
|
||||||
|
|||||||
@@ -28,9 +28,6 @@ mavlink_bridge:
|
|||||||
專門處理 stream_bridge_ring 裡面的訊息流
|
專門處理 stream_bridge_ring 裡面的訊息流
|
||||||
會把訊息流解開後 存放到 mavlinkVehicleView.py 定義的載具結構視圖
|
會把訊息流解開後 存放到 mavlinkVehicleView.py 定義的載具結構視圖
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
'''
|
'''
|
||||||
|
|
||||||
# 基礎功能的 import
|
# 基礎功能的 import
|
||||||
@@ -45,6 +42,8 @@ from collections import deque
|
|||||||
|
|
||||||
# mavlink 的 import
|
# mavlink 的 import
|
||||||
from pymavlink import mavutil
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
from pymavlink.dialects.v20 import common as mav_common
|
||||||
|
from pymavlink.dialects.v20 import ardupilotmega as mav_ardupilot
|
||||||
|
|
||||||
# 自定義的 import
|
# 自定義的 import
|
||||||
from .mavlinkVehicleView import (
|
from .mavlinkVehicleView import (
|
||||||
@@ -59,6 +58,8 @@ from .utils import RingBuffer, setup_logger
|
|||||||
# ====================== 分割線 =====================
|
# ====================== 分割線 =====================
|
||||||
|
|
||||||
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
||||||
|
MODULE_VER = "1.50"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
stream_bridge_ring = RingBuffer(capacity=1024, buffer_id=255)
|
stream_bridge_ring = RingBuffer(capacity=1024, buffer_id=255)
|
||||||
return_packet_ring = RingBuffer(capacity=256, buffer_id=254)
|
return_packet_ring = RingBuffer(capacity=256, buffer_id=254)
|
||||||
@@ -342,6 +343,19 @@ class mavlink_object:
|
|||||||
mavlinkObjects = {} # 用來記錄所有的 mavlink_object instance 資料格式 { socket_id(序號) : mavlink_object(物件實例) }
|
mavlinkObjects = {} # 用來記錄所有的 mavlink_object instance 資料格式 { socket_id(序號) : mavlink_object(物件實例) }
|
||||||
socket_num = 0 # 用來記錄目前的 socket 數量
|
socket_num = 0 # 用來記錄目前的 socket 數量
|
||||||
|
|
||||||
|
# 用來銜接 pymavlink 的 MavLink 實例的管道
|
||||||
|
class CapturingPipeline:
|
||||||
|
def __init__(self, target_deque):
|
||||||
|
self.target_deque = target_deque
|
||||||
|
self.last_data = b''
|
||||||
|
def write(self, data):
|
||||||
|
self.last_data = bytes(data)
|
||||||
|
# logger.debug(f'CapturingPipeline write data: {data.hex()}') # developer debug
|
||||||
|
# 把收到的資料 bytes 放到 target_deque
|
||||||
|
self.target_deque.append(data)
|
||||||
|
def seek(self, pos): pass
|
||||||
|
def tell(self): return 0
|
||||||
|
|
||||||
def __new__(cls, *args, **kwargs):
|
def __new__(cls, *args, **kwargs):
|
||||||
# 每創建一個實例 就將其添加到 mavlinkObjects 列表中
|
# 每創建一個實例 就將其添加到 mavlinkObjects 列表中
|
||||||
# 創建時 會檢查 mavlinkObjects 列表中空缺的 socket_id 序號
|
# 創建時 會檢查 mavlinkObjects 列表中空缺的 socket_id 序號
|
||||||
@@ -359,16 +373,20 @@ class mavlink_object:
|
|||||||
cls.mavlinkObjects[socket_id] = instance
|
cls.mavlinkObjects[socket_id] = instance
|
||||||
return instance
|
return instance
|
||||||
|
|
||||||
def __init__(self, socket):
|
def __init__(self, socket, socket_dialect = 'common'):
|
||||||
# 登入所需的 socket
|
# 登入所需的 socket
|
||||||
self.mavlink_socket = socket
|
self.mavlink_socket = socket
|
||||||
|
|
||||||
# 用於主線程發送消息的緩衝區
|
# 用於主線程發送消息的緩衝區
|
||||||
self.outgoing_msgs = deque()
|
self.outgoing_msgs = deque()
|
||||||
|
self.mavlinkPipeline = self.CapturingPipeline(self.outgoing_msgs)
|
||||||
|
|
||||||
|
if socket_dialect == 'common':
|
||||||
|
self.MAVLink = mav_common.MAVLink(self.mavlinkPipeline, srcSystem=254, srcComponent=191)
|
||||||
|
|
||||||
# 記錄訊息過濾類型 (可選)
|
# 記錄訊息過濾類型 (可選)
|
||||||
self.bridge_msg_types = set([0, 30, 33, 74, 147]) # 0 HEARTBEAT, 30 ATTITUDE, 33 GLOBAL_POSITION_INT, 74 VFR_HUD, 147 BATTERY_STATUS
|
self.bridge_msg_types = set([0, 30, 32, 33, 74, 147]) # 0 HEARTBEAT, 30 ATTITUDE, 33 GLOBAL_POSITION_INT, 74 VFR_HUD, 147 BATTERY_STATUS, 32 LOCAL_POSITION_NED
|
||||||
self.return_msg_types = set()
|
self.return_msg_types = set([])
|
||||||
|
|
||||||
# 轉發到別的 mavlink object 作為目標端口 的列表
|
# 轉發到別的 mavlink object 作為目標端口 的列表
|
||||||
self.target_sockets = set()
|
self.target_sockets = set()
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,212 +0,0 @@
|
|||||||
|
|
||||||
'''
|
|
||||||
這個檔案只有一個 class
|
|
||||||
是作為 mavlinkObject.py 中 mavlink_analyzer 類別的功能衍生
|
|
||||||
|
|
||||||
主要概念是將 "離散的" mavlink 參數轉換成 ROS topic
|
|
||||||
包含了創建 publisher 和 以及包裝並丟到 ros2 topic 的 packEmit
|
|
||||||
|
|
||||||
publisher topic name 命名規則為 <前綴詞>/s<sysid>/<具體 topic>
|
|
||||||
'''
|
|
||||||
|
|
||||||
import os
|
|
||||||
|
|
||||||
# ROS2 的 import
|
|
||||||
import std_msgs.msg
|
|
||||||
import sensor_msgs.msg
|
|
||||||
import geometry_msgs.msg
|
|
||||||
import mavros_msgs.msg
|
|
||||||
|
|
||||||
import math
|
|
||||||
|
|
||||||
# 自定義的 import
|
|
||||||
from .utils import setup_logger
|
|
||||||
|
|
||||||
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
|
||||||
|
|
||||||
class mavlink_publisher():
|
|
||||||
|
|
||||||
prefix_path = 'MavLinkBus'
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_flightMode(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
# target topic name # 請跟這個 method 的名稱保持一致
|
|
||||||
target_topic = 'flightMode'
|
|
||||||
|
|
||||||
# 這邊要檢查 flight_mode 是否存在
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['flightMode_mode']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
# 這個 component id 還不存在
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
|
|
||||||
# 若存在則 建立 publisher object 並回傳 true
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(std_msgs.msg.String, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_flightMode]
|
|
||||||
|
|
||||||
return True
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_flightMode(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
msg_str = emitParams['flightMode_mode']
|
|
||||||
msg = std_msgs.msg.String()
|
|
||||||
msg.data = msg_str
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
# ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 處理不同 ros2 topic 訊息 請放在這裡 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
|
|
||||||
def euler_to_quaternion(cls,roll, pitch, yaw):
|
|
||||||
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 create_attitude(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'attitude'
|
|
||||||
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['attitude']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(sensor_msgs.msg.Imu, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_attitude]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_attitude(self, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['attitude']
|
|
||||||
msg = sensor_msgs.msg.Imu()
|
|
||||||
x, y, z, w = self.euler_to_quaternion(mav_msg.roll, mav_msg.pitch, mav_msg.yaw)
|
|
||||||
msg.orientation.x = x
|
|
||||||
msg.orientation.y = y
|
|
||||||
msg.orientation.z = z
|
|
||||||
msg.orientation.w = w
|
|
||||||
msg.angular_velocity.x = mav_msg.rollspeed
|
|
||||||
msg.angular_velocity.y = mav_msg.pitchspeed
|
|
||||||
msg.angular_velocity.z = mav_msg.yawspeed
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_local_position_pose(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'local_position/pose'
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['local_position']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(geometry_msgs.msg.Point, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_local_pose]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_local_pose(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['local_position']
|
|
||||||
msg = geometry_msgs.msg.Point()
|
|
||||||
msg.x = mav_msg.x
|
|
||||||
msg.y = mav_msg.y
|
|
||||||
msg.z = mav_msg.z
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_local_position_velocity(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'local_position/velocity'
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['local_position']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(geometry_msgs.msg.Vector3, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_local_vel]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_local_vel(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['local_position']
|
|
||||||
msg = geometry_msgs.msg.Vector3()
|
|
||||||
msg.x = mav_msg.vx
|
|
||||||
msg.y = mav_msg.vy
|
|
||||||
msg.z = mav_msg.vz
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_global_global(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'global_position/global'
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['global_position']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(sensor_msgs.msg.NavSatFix, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_global_global]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_global_global(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['global_position']
|
|
||||||
msg = sensor_msgs.msg.NavSatFix()
|
|
||||||
msg.latitude = mav_msg.lat/1e7
|
|
||||||
msg.longitude = mav_msg.lon/1e7
|
|
||||||
msg.altitude = mav_msg.alt/1e3
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_global_rel(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'global_position/rel_alt'
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['global_position']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(std_msgs.msg.Float64, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_global_rel]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_global_rel(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['global_position']
|
|
||||||
msg = std_msgs.msg.Float64()
|
|
||||||
msg.data = float(mav_msg.relative_alt/1e3)
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_vfr_hud(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'vfr_hud'
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['vfr_hud']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(mavros_msgs.msg.VfrHud, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_vfr_hud]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_vfr_hud(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['vfr_hud']
|
|
||||||
msg = mavros_msgs.msg.VfrHud()
|
|
||||||
msg.airspeed = mav_msg.airspeed
|
|
||||||
msg.groundspeed = mav_msg.groundspeed
|
|
||||||
msg.heading = mav_msg.heading
|
|
||||||
msg.throttle = float(mav_msg.throttle)
|
|
||||||
msg.altitude = mav_msg.alt
|
|
||||||
msg.climb = mav_msg.climb
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
def create_battery(self, sysid, component_obj):
|
|
||||||
target_topic = 'battery'
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
_ = component_obj.emitParams['battery']
|
|
||||||
except KeyError:
|
|
||||||
logger.warning('System ID : {} This Component ID : {} Did not init yet'.format(component_obj['sysid'], component_obj['compid']))
|
|
||||||
return False
|
|
||||||
topic_name = '{}/s{}/{}'.format(self.prefix_path, sysid, target_topic)
|
|
||||||
publisher_ = self.create_publisher(sensor_msgs.msg.BatteryState, topic_name, 1)
|
|
||||||
component_obj.publishers[target_topic] = [publisher_, self.packEmit_battery]
|
|
||||||
|
|
||||||
def packEmit_battery(cls, emitParams, publisher):
|
|
||||||
mav_msg = emitParams['battery']
|
|
||||||
msg = sensor_msgs.msg.BatteryState()
|
|
||||||
msg.voltage = mav_msg.voltages[0]/1e3
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
# ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ 處理不同 ros2 topic 訊息 請放在這裡 ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑
|
|
||||||
@@ -1,10 +1,15 @@
|
|||||||
"""
|
"""
|
||||||
MAVLink ROS2 Nodes
|
MAVLink ROS2 Nodes
|
||||||
包含兩個獨立的 ROS2 Node:
|
主要包含兩個獨立的 ROS2 Node :
|
||||||
1. VehicleStatusPublisher - 發布載具狀態到 ROS2 topics
|
1. VehicleStatusPublisher - 發布載具狀態到 ROS2 topics
|
||||||
2. MavlinkCommandService - 提供 MAVLink 指令 service 介面
|
|
||||||
|
|
||||||
從 vehicle_registry 讀取狀態數據,頻率控制,模組化設計
|
從 vehicle_registry 讀取狀態數據,頻率控制,模組化設計
|
||||||
|
2. MavlinkCommandService - 提供 MAVLink 指令 service 介面
|
||||||
|
以最基礎的 mavlink microservice 會實現目標
|
||||||
|
並不會包含額外的功能
|
||||||
|
|
||||||
|
與一個節點管理器
|
||||||
|
- fc_ros_manager
|
||||||
|
|
||||||
"""
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
import os
|
import os
|
||||||
@@ -22,19 +27,26 @@ from rclpy.executors import MultiThreadedExecutor
|
|||||||
import std_msgs.msg
|
import std_msgs.msg
|
||||||
import sensor_msgs.msg
|
import sensor_msgs.msg
|
||||||
import geometry_msgs.msg
|
import geometry_msgs.msg
|
||||||
|
import nav_msgs.msg
|
||||||
import mavros_msgs.msg
|
import mavros_msgs.msg
|
||||||
|
|
||||||
|
# ROS2 Service imports
|
||||||
|
import fc_interfaces.srv as fcsrv
|
||||||
|
from .ackEnum import serviceAckResult
|
||||||
|
|
||||||
# 自定義 imports
|
# 自定義 imports
|
||||||
from . import mavlinkVehicleView as mvv
|
from . import mavlinkVehicleView as mvv
|
||||||
|
from . import mavlinkObject as mo
|
||||||
from .utils import setup_logger
|
from .utils import setup_logger
|
||||||
|
|
||||||
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
||||||
|
MODULE_VER = "1.50"
|
||||||
|
|
||||||
# ============================================================================
|
# ============================================================================
|
||||||
|
# VehicleStatusPublisher Node
|
||||||
|
# ============================================================================
|
||||||
|
|
||||||
# 頻率控制器
|
# 頻率控制器
|
||||||
# ============================================================================
|
|
||||||
|
|
||||||
class PublishRateController:
|
class PublishRateController:
|
||||||
"""發布頻率控制器 - 按時間間隔控制發布頻率"""
|
"""發布頻率控制器 - 按時間間隔控制發布頻率"""
|
||||||
|
|
||||||
@@ -45,14 +57,17 @@ class PublishRateController:
|
|||||||
# 例如:'ekf_status': 1.0, # EKF 狀態
|
# 例如:'ekf_status': 1.0, # EKF 狀態
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# 各 topic 的發布間隔(秒)
|
# 各 topic 的發布間隔(秒)
|
||||||
|
# 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 = {
|
self.topic_intervals = {
|
||||||
'position': 0.5, # GPS位置
|
'position': 0.0, # GNSS位置
|
||||||
'attitude': 0.5, # 姿態
|
'position_ned': 0.0, # LOCAL_POSITION_NED (位置+速度)
|
||||||
'velocity': 0.5, # 速度
|
'attitude': 0.0, # 姿態 (pitch yaw row 與其加速狀態)
|
||||||
'battery': 1.0, # 電池
|
'velocity': 0.0, # 速度 (已經包含在 vfr_hud 未來移除)
|
||||||
'vfr_hud': 0.5, # VFR HUD
|
'battery': 0.0, # 電池
|
||||||
'mode': 1.0, # 飛行模式
|
'vfr_hud': 0.0, # VFR HUD (地速 空速 絕對高度 爬升率 航向 油門)
|
||||||
'summary': 1.0, # 載具摘要
|
'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)
|
||||||
# 在這裡新增更多 topics...
|
# 在這裡新增更多 topics...
|
||||||
}
|
}
|
||||||
# 記錄每個 topic 的最後發布時間 {(sysid, topic): timestamp}
|
# 記錄每個 topic 的最後發布時間 {(sysid, topic): timestamp}
|
||||||
@@ -93,11 +108,6 @@ class PublishRateController:
|
|||||||
"""重置所有計時器"""
|
"""重置所有計時器"""
|
||||||
self.last_publish_time.clear()
|
self.last_publish_time.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
# ============================================================================
|
|
||||||
# VehicleStatusPublisher Node
|
|
||||||
# ============================================================================
|
|
||||||
|
|
||||||
class VehicleStatusPublisher(Node):
|
class VehicleStatusPublisher(Node):
|
||||||
"""
|
"""
|
||||||
載具狀態發布者 - 從 vehicle_registry 讀取數據並發布到 ROS2 topics
|
載具狀態發布者 - 從 vehicle_registry 讀取數據並發布到 ROS2 topics
|
||||||
@@ -134,10 +144,8 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
|
|||||||
if not self.running:
|
if not self.running:
|
||||||
return
|
return
|
||||||
|
|
||||||
# 從 vehicle_registry 獲取所有載具
|
# 高頻快路徑:讀取 registry 的 immutable 快照
|
||||||
all_vehicles = mvv.vehicle_registry.get_all()
|
for sysid, vehicle in mvv.vehicle_registry.read_all():
|
||||||
|
|
||||||
for sysid, vehicle in all_vehicles.items():
|
|
||||||
self._publish_vehicle_status(vehicle)
|
self._publish_vehicle_status(vehicle)
|
||||||
|
|
||||||
def _publish_vehicle_status(self, vehicle: mvv.VehicleView):
|
def _publish_vehicle_status(self, vehicle: mvv.VehicleView):
|
||||||
@@ -163,6 +171,7 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
|
|||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# 發布各種狀態(通過頻率控制器判斷是否發布)
|
# 發布各種狀態(通過頻率控制器判斷是否發布)
|
||||||
self._publish_position(sysid, status)
|
self._publish_position(sysid, status)
|
||||||
|
self._publish_position_ned(sysid, status)
|
||||||
self._publish_attitude(sysid, status)
|
self._publish_attitude(sysid, status)
|
||||||
self._publish_velocity(sysid, status)
|
self._publish_velocity(sysid, status)
|
||||||
self._publish_battery(sysid, status)
|
self._publish_battery(sysid, status)
|
||||||
@@ -219,6 +228,42 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
|
|||||||
|
|
||||||
publisher.publish(msg)
|
publisher.publish(msg)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _publish_position_ned(self, sysid: int, status: mvv.ComponentStatus):
|
||||||
|
"""發布 LOCAL_POSITION_NED(NED 座標,含位置與速度)"""
|
||||||
|
if not self.rate_controller.should_publish(sysid, 'position_ned'):
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
local_pos = status.custom_status.get('local_position')
|
||||||
|
if not local_pos:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
required_keys = ('x', 'y', 'z', 'vx', 'vy', 'vz')
|
||||||
|
if any(local_pos.get(k) is None for k in required_keys):
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
publisher = self._get_or_create_publisher(
|
||||||
|
sysid, 'position_ned', nav_msgs.msg.Odometry
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
if publisher.get_subscription_count() == 0:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
msg = nav_msgs.msg.Odometry()
|
||||||
|
msg.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()
|
||||||
|
msg.header.frame_id = 'local_ned'
|
||||||
|
msg.child_frame_id = 'base_link_ned'
|
||||||
|
|
||||||
|
# 保持 MAVLink LOCAL_POSITION_NED 座標定義,不進行 ENU 轉換
|
||||||
|
msg.pose.pose.position.x = float(local_pos['x'])
|
||||||
|
msg.pose.pose.position.y = float(local_pos['y'])
|
||||||
|
msg.pose.pose.position.z = float(local_pos['z'])
|
||||||
|
|
||||||
|
msg.twist.twist.linear.x = float(local_pos['vx'])
|
||||||
|
msg.twist.twist.linear.y = float(local_pos['vy'])
|
||||||
|
msg.twist.twist.linear.z = float(local_pos['vz'])
|
||||||
|
|
||||||
|
publisher.publish(msg)
|
||||||
|
|
||||||
def _publish_attitude(self, sysid: int, status: mvv.ComponentStatus):
|
def _publish_attitude(self, sysid: int, status: mvv.ComponentStatus):
|
||||||
"""發布姿態(IMU)"""
|
"""發布姿態(IMU)"""
|
||||||
if not self.rate_controller.should_publish(sysid, 'attitude'):
|
if not self.rate_controller.should_publish(sysid, 'attitude'):
|
||||||
@@ -227,7 +272,6 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
|
|||||||
att = status.attitude
|
att = status.attitude
|
||||||
if att.roll is None:
|
if att.roll is None:
|
||||||
return
|
return
|
||||||
|
|
||||||
publisher = self._get_or_create_publisher(sysid, 'attitude', sensor_msgs.msg.Imu)
|
publisher = self._get_or_create_publisher(sysid, 'attitude', sensor_msgs.msg.Imu)
|
||||||
|
|
||||||
if publisher.get_subscription_count() == 0:
|
if publisher.get_subscription_count() == 0:
|
||||||
@@ -450,194 +494,364 @@ class VehicleStatusPublisher(Node):
|
|||||||
# MavlinkCommandService Node
|
# MavlinkCommandService Node
|
||||||
# ============================================================================
|
# ============================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
class PendingEntry():
|
||||||
|
def __init__(self, event, match_fn):
|
||||||
|
# self.match_msgid = match_msgid # 只會在初始時設定
|
||||||
|
self.match_fn = match_fn
|
||||||
|
|
||||||
|
self.event = event # 只會在外迴圈 set()
|
||||||
|
self.result_mav_msg = None #只會在外迴圈 被寫入
|
||||||
|
self.error = ""
|
||||||
|
|
||||||
class MavlinkCommandService(Node):
|
class MavlinkCommandService(Node):
|
||||||
"""
|
"""
|
||||||
MAVLink 指令服務節點 - 提供 ROS2 service 介面來發送 MAVLink 指令
|
MAVLink 指令服務節點 - 提供 ROS2 service 介面來發送 MAVLink 指令
|
||||||
|
|
||||||
職責:
|
職責:
|
||||||
- 作為 service server,等待 client 請求
|
- 作為 service server 等待 client 請求
|
||||||
- 接收請求,組裝 MAVLink 封包
|
- 接收請求,組裝 MAVLink 封包
|
||||||
- 調用 mavlinkObject 發送封包
|
- 調用 mavlinkObject 發送封包
|
||||||
- 處理 ACK 等待和超時(未來實現)
|
- 處理 ACK 等待和超時
|
||||||
|
|
||||||
設計理念:回歸 MAVLink 純粹結構
|
設計理念:回歸 MAVLink 純粹結構
|
||||||
- 只負責將 ROS2 請求轉換為 MAVLink 封包
|
- 只負責將 ROS2 請求轉換為 MAVLink 封包
|
||||||
- 不預設功能(如 ARM/DISARM),保持模組化
|
- 不預設功能(如 ARM/DISARM) 保持模組化
|
||||||
- 高層應用可透過此 service 實現各種功能
|
- 高層應用可透過此 service 實現各種功能
|
||||||
|
|
||||||
|
講白話一點就是
|
||||||
|
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"
|
||||||
|
|
||||||
"""
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
serviceString_prefix = '/fc_network/vehicle'
|
||||||
|
|
||||||
def __init__(self):
|
def __init__(self):
|
||||||
super().__init__('mavlink_command_service')
|
super().__init__('mavlink_command_service')
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# 狀態標記
|
||||||
# ROS2 Service 架構說明:
|
self.running = True
|
||||||
#
|
|
||||||
# 1. Service 定義:由 .srv 檔案定義(Request + Response)
|
|
||||||
# - Request: client 發送的請求內容
|
|
||||||
# - Response: server 回傳的結果
|
|
||||||
#
|
|
||||||
# 2. Service Server 創建:
|
|
||||||
# self.create_service(srv_type, service_name, callback_function)
|
|
||||||
# - srv_type: service 的訊息類型(需要自定義或使用標準)
|
|
||||||
# - service_name: service 的名稱(client 用此名稱呼叫)
|
|
||||||
# - callback_function: 處理請求的回調函數
|
|
||||||
#
|
|
||||||
# 3. Callback 函數:
|
|
||||||
# def callback(self, request, response):
|
|
||||||
# # request: 包含 client 發送的數據
|
|
||||||
# # response: 需要填充並返回給 client
|
|
||||||
# return response
|
|
||||||
#
|
|
||||||
# 4. Service Client 使用方式(在其他程式中):
|
|
||||||
# client = node.create_client(srv_type, service_name)
|
|
||||||
# request = srv_type.Request()
|
|
||||||
# future = client.call_async(request) # 異步調用
|
|
||||||
# # 或 response = client.call(request) # 同步調用
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
|
||||||
|
|
||||||
# 由於 ROS2 自定義 service 需要 .srv 檔案編譯
|
# # mavlinkObject 的引用(將由外部設置) 用不到
|
||||||
# 這裡先使用標準 String service 作為簡化實現
|
# self.mavlink_analyzer = None
|
||||||
# TODO: 未來可創建專門的 .srv 檔案
|
|
||||||
from std_srvs.srv import Trigger
|
# pending 旗標物件的儲存庫
|
||||||
from example_interfaces.srv import SetBool
|
self._pending_by_sysid = {} # sysid(int) : PendingEntry
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# Service 1: 發送 MAVLink Message(通用介面)
|
# Service : ADD_TWO 測試用,未來刪除
|
||||||
# 使用 Trigger 作為臨時實現,未來應使用自定義 service
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# TODO: 創建 SendMavlinkMessage.srv
|
from example_interfaces.srv import AddTwoInts
|
||||||
# Request:
|
self.srv_test = self.create_service(
|
||||||
# uint8 target_sysid
|
AddTwoInts,
|
||||||
# uint8 target_compid
|
'mavlink/add_two_ints',
|
||||||
# uint16 message_id
|
self.handle_add_two_ints
|
||||||
# string fields_json # JSON 格式的字段數據
|
|
||||||
# bool wait_response
|
|
||||||
# uint16 response_msgid
|
|
||||||
# float32 timeout
|
|
||||||
# Response:
|
|
||||||
# bool success
|
|
||||||
# string response_json
|
|
||||||
# string error_message
|
|
||||||
|
|
||||||
# 暫時使用簡化版本(僅示範架構)
|
|
||||||
self.srv_send_message = self.create_service(
|
|
||||||
Trigger,
|
|
||||||
'/mavlink/send_message',
|
|
||||||
self.handle_send_message
|
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# Service 2: 發送 COMMAND_LONG
|
# Service : TIMESYNC 可以作為模板
|
||||||
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
|
self.srv_mav_ping = self.create_service(
|
||||||
|
fcsrv.MavPing,
|
||||||
|
self.serviceString_prefix + '/mav_ping',
|
||||||
|
self.handle_mav_timesync_ping
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
|
# Service : 發送 COMMAND_LONG
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
self.srv_command_long = self.create_service(
|
self.srv_command_long = self.create_service(
|
||||||
Trigger,
|
fcsrv.MavCommandLong,
|
||||||
'/mavlink/send_command_long',
|
self.serviceString_prefix + '/send_command_long',
|
||||||
self.handle_command_long
|
self.handle_command_long
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# Service 3: 參數請求
|
# Service : 發送 SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT (86)
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
self.srv_param_request = self.create_service(
|
self.srv_pos_global_int = self.create_service(
|
||||||
Trigger,
|
fcsrv.MavPositionTargetGlobalInt,
|
||||||
'/mavlink/param_request',
|
self.serviceString_prefix + '/pos_global_int',
|
||||||
self.handle_param_request
|
self.handle_set_position_target_global_int
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
# 狀態標記
|
|
||||||
self.running = True
|
|
||||||
|
|
||||||
# mavlinkObject 的引用(將由外部設置)
|
|
||||||
self.mavlink_analyzer = None
|
|
||||||
|
|
||||||
logger.info("MavlinkCommandService initialized")
|
logger.info("MavlinkCommandService initialized")
|
||||||
|
|
||||||
def set_mavlink_analyzer(self, mavlink_analyzer):
|
def _index(self, target_sysid, target_compid):
|
||||||
"""
|
|
||||||
設置 mavlink_analyzer 引用
|
|
||||||
|
|
||||||
Args:
|
# 找到對應的 vehicle
|
||||||
mavlink_analyzer: mavlinkObject.mavlink_analyzer 實例
|
vehicle = mvv.vehicle_registry.get(target_sysid)
|
||||||
"""
|
if not vehicle:
|
||||||
self.mavlink_analyzer = mavlink_analyzer
|
return None
|
||||||
logger.info("MavlinkCommandService: mavlink_analyzer set")
|
|
||||||
|
socket_id = vehicle.custom_meta.get("socket_id")
|
||||||
|
if socket_id is None:
|
||||||
|
return None
|
||||||
|
|
||||||
|
# 提取主要的 socket_id
|
||||||
|
mav_obj = mo.mavlink_object.mavlinkObjects.get(socket_id)
|
||||||
|
if mav_obj is None:
|
||||||
|
return None
|
||||||
|
return mav_obj
|
||||||
|
|
||||||
|
def return_router(self):
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
在節點管理器哪邊被呼叫
|
||||||
|
消耗 return_packet_ring 裡接收到的 mavlink 封包
|
||||||
|
分送到各自的 pending 中
|
||||||
|
藉由 event.set() 解開 service 中的 block
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
return_tuple = mo.return_packet_ring.get()
|
||||||
|
# 確認 return_packet_ring 有資料
|
||||||
|
if return_tuple == None: return
|
||||||
|
|
||||||
|
socketid, timestamp, msg = return_tuple
|
||||||
|
sysid = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
|
||||||
|
_pending = self._pending_by_sysid.get(sysid)
|
||||||
|
# 確認是否有 service 在等待回應 若無直接 return 此封包也會被忽略
|
||||||
|
if _pending == None:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
if _pending.match_fn(msg):
|
||||||
|
_pending.result_mav_msg = msg
|
||||||
|
_pending.event.set()
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# Service Handler: 發送 MAVLink Message
|
# Service Handler: 發送 TIMESYNC 可以作為模板
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
def handle_send_message(self, request, response):
|
def handle_mav_timesync_ping(self, request, response):
|
||||||
"""
|
'''
|
||||||
處理發送 MAVLink 訊息的請求
|
用 timesync 封包驗證來回的時間
|
||||||
|
隸屬於 MavLink PING Protocol
|
||||||
ROS2 Service Callback 說明:
|
'''
|
||||||
- 此函數會在 client 調用 service 時被執行
|
# 設定失效回應
|
||||||
- request: 包含 client 傳入的參數
|
|
||||||
- response: 需要填充結果並返回給 client
|
|
||||||
- 必須 return response
|
|
||||||
|
|
||||||
Args:
|
|
||||||
request: Trigger.Request (暫時使用,未來改為自定義)
|
|
||||||
response: Trigger.Response
|
|
||||||
|
|
||||||
Returns:
|
|
||||||
response: 填充後的回應
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
logger.info("Received send_message request")
|
|
||||||
|
|
||||||
# 檢查 mavlink_analyzer 是否已設置
|
|
||||||
if self.mavlink_analyzer is None:
|
|
||||||
response.success = False
|
response.success = False
|
||||||
response.message = "Error: mavlink_analyzer not set"
|
response.message = "Unknown error"
|
||||||
logger.error(response.message)
|
response.rtt_ms = 0.0
|
||||||
|
timeout_sec = 2.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# 1) 確認是否已經有相同 sysid 的其他需求正在 pending
|
||||||
|
if request.target_sysid in self._pending_by_sysid:
|
||||||
|
response.message = f"sysid {request.target_sysid} already has pending request"
|
||||||
return response
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
# TODO: 實際實現
|
# 2) 找到 socket 標地
|
||||||
# 1. 從 request 解析參數(target_sysid, message_id, fields 等)
|
socketObject = self._index(request.target_sysid, request.target_compid)
|
||||||
# 2. 使用 pymavlink 組裝 MAVLink 封包
|
if socketObject is None:
|
||||||
# 3. 調用 mavlink_analyzer.send_message() 發送
|
response.message = "This system id not found."
|
||||||
# 4. 如果 wait_response=True,則等待 return_packet_ring 中的回應
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
|
# 3) 接收封包系統 的設定
|
||||||
|
# 在 socket 那邊先把要的封包種類導流進來
|
||||||
|
expect_recieve_msg_id = 111 # TIMESYNC
|
||||||
|
socketObject.set_return_message_types(list(socketObject.return_msg_types) + [expect_recieve_msg_id])
|
||||||
|
evt = threading.Event()
|
||||||
|
# 設定封包檢驗
|
||||||
|
# 這邊是設定 tc1 不為 0
|
||||||
|
def match_fn(compare_msg):
|
||||||
|
if compare_msg.get_msgId() != expect_recieve_msg_id :
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
# logger.debug(f"mark A : {compare_msg.get_srcSystem()} ,{compare_msg.get_msgId()}, {compare_msg.tc1}, {compare_msg.ts1}")
|
||||||
|
if compare_msg.tc1 == 0 :
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
_pending = PendingEntry(event = evt, match_fn = match_fn)
|
||||||
|
|
||||||
|
self._pending_by_sysid[request.target_sysid] = _pending
|
||||||
|
|
||||||
|
# 4) 送出封包
|
||||||
|
now_us = int(time.monotonic() * 1e6)
|
||||||
|
socketObject.MAVLink.timesync_send(0, now_us)
|
||||||
|
|
||||||
|
fail_skip = False
|
||||||
|
# 5) 等待回應封包
|
||||||
|
if not evt.wait(timeout_sec):
|
||||||
|
response.message = "mavlink timeout - TIMESYNC"
|
||||||
|
fail_skip = True
|
||||||
|
|
||||||
|
# 6) 處理回應封包
|
||||||
|
if not fail_skip:
|
||||||
|
ack_msg = _pending.result_mav_msg
|
||||||
|
|
||||||
|
current_time = int(time.monotonic() * 1e6)
|
||||||
|
response.rtt_ms = (current_time - now_us) / 1e3
|
||||||
|
response.message = ""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 7) 接收封包系統 的重置
|
||||||
|
msg_types = list(socketObject.return_msg_types)
|
||||||
|
if expect_recieve_msg_id in msg_types:
|
||||||
|
msg_types.remove(expect_recieve_msg_id)
|
||||||
|
socketObject.set_return_message_types(msg_types)
|
||||||
|
del evt
|
||||||
|
self._pending_by_sysid.pop(request.target_sysid, None)
|
||||||
|
|
||||||
# 暫時返回成功(示範用)
|
|
||||||
response.success = True
|
|
||||||
response.message = "Message sent (placeholder implementation)"
|
|
||||||
return response
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
# Service Handler: 發送 COMMAND_LONG
|
# Service Handler: 發送 COMMAND_LONG (76)
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
def handle_command_long(self, request, response):
|
def handle_command_long(self, request, response):
|
||||||
"""
|
'''
|
||||||
處理發送 COMMAND_LONG 的請求
|
用 command long 丟出 MAV_CMD
|
||||||
|
隸屬於 MavLink Command Protocol
|
||||||
COMMAND_LONG (MAVLink message ID=76):
|
'''
|
||||||
- 用於發送簡單命令給載具
|
# 設定失效回應
|
||||||
- 常用於 ARM/DISARM, 模式切換, TAKEOFF, LAND 等
|
|
||||||
|
|
||||||
Args:
|
|
||||||
request: Trigger.Request
|
|
||||||
response: Trigger.Response
|
|
||||||
|
|
||||||
Returns:
|
|
||||||
response: 填充後的回應
|
|
||||||
"""
|
|
||||||
logger.info("Received command_long request")
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.mavlink_analyzer is None:
|
|
||||||
response.success = False
|
response.success = False
|
||||||
response.message = "Error: mavlink_analyzer not set"
|
response.message = "Unknown error"
|
||||||
|
response.ack_result = serviceAckResult.UNKNOWN
|
||||||
|
timeout_sec = request.timeout_sec
|
||||||
|
|
||||||
|
# 1) 確認是否已經有相同 sysid 的其他需求正在 pending
|
||||||
|
if request.target_sysid in self._pending_by_sysid:
|
||||||
|
response.message = f"sysid {request.target_sysid} already has pending request"
|
||||||
|
response.ack_result = serviceAckResult.MAVLINK_BUSY
|
||||||
return response
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
# TODO: 實際實現
|
# 2) 找到 socket 標地
|
||||||
# 1. 從 request 解析 COMMAND_LONG 參數
|
socketObject = self._index(request.target_sysid, request.target_compid)
|
||||||
# - target_sysid, target_compid
|
if socketObject is None:
|
||||||
# - command (MAV_CMD_xxx)
|
response.message = "This system id not found."
|
||||||
# - param1~param7
|
response.ack_result = serviceAckResult.MAVLINK_DEV_NOTFOUND
|
||||||
# 2. 組裝 COMMAND_LONG 封包
|
return response
|
||||||
# 3. 發送並等待 COMMAND_ACK (message ID=77)
|
|
||||||
# 4. 解析 ACK 結果(ACCEPTED/FAILED 等)
|
# 3) 接收封包系統 的設定
|
||||||
|
expect_recieve_msg_id = 77 # mavutil.mavlink.MAVLINK_MSG_ID_COMMAND_ACK
|
||||||
|
socketObject.set_return_message_types(list(socketObject.return_msg_types) + [expect_recieve_msg_id])
|
||||||
|
evt = threading.Event()
|
||||||
|
|
||||||
|
def match_fn(compare_msg):
|
||||||
|
if compare_msg.get_msgId() != expect_recieve_msg_id :
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
_pending = PendingEntry(event = evt, match_fn = match_fn)
|
||||||
|
|
||||||
|
self._pending_by_sysid[request.target_sysid] = _pending
|
||||||
|
|
||||||
|
# 4) 送出封包
|
||||||
|
socketObject.MAVLink.command_long_send(
|
||||||
|
request.target_sysid,
|
||||||
|
request.target_compid,
|
||||||
|
request.command,
|
||||||
|
request.confirmation,
|
||||||
|
request.param1, request.param2, request.param3, request.param4,
|
||||||
|
request.param5, request.param6, request.param7
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
fail_skip = False
|
||||||
|
# 5) 等待回應封包
|
||||||
|
if not evt.wait(timeout_sec):
|
||||||
|
response.message = "mavlink timeout - CommLONG"
|
||||||
|
response.ack_result = serviceAckResult.MAVLINK_TIMEOUT
|
||||||
|
fail_skip = True
|
||||||
|
|
||||||
|
# 6) 處理回應封包
|
||||||
|
if not fail_skip:
|
||||||
|
ack_msg = _pending.result_mav_msg
|
||||||
|
response.success = (ack_msg.result == 0) # mavutil.mavlink.MAV_RESULT_ACCEPTED
|
||||||
|
response.message = "" # 沒有消息就是好消息
|
||||||
|
response.ack_result = ack_msg.result
|
||||||
|
|
||||||
|
# 7) 接收封包系統 的重置
|
||||||
|
msg_types = list(socketObject.return_msg_types)
|
||||||
|
if expect_recieve_msg_id in msg_types:
|
||||||
|
msg_types.remove(expect_recieve_msg_id)
|
||||||
|
socketObject.set_return_message_types(msg_types)
|
||||||
|
del evt
|
||||||
|
self._pending_by_sysid.pop(request.target_sysid, None)
|
||||||
|
|
||||||
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
|
# Service Handler: 發送 SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT (86)
|
||||||
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
|
def handle_set_position_target_global_int(self, request, response):
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
隸屬於 MavLink Offboard Control Protocol
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# 設定失效回應
|
||||||
|
response.message = "Unknown error"
|
||||||
|
response.ack_result = serviceAckResult.UNKNOWN
|
||||||
|
timeout_sec = request.timeout_sec
|
||||||
|
|
||||||
|
# 1) 確認是否已經有相同 sysid 的其他需求正在 pending
|
||||||
|
if request.target_sysid in self._pending_by_sysid:
|
||||||
|
response.message = f"sysid {request.target_sysid} already has pending request"
|
||||||
|
response.ack_result = serviceAckResult.MAVLINK_BUSY
|
||||||
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
|
# 2) 找到 socket 標地
|
||||||
|
socketObject = self._index(request.target_sysid, request.target_compid)
|
||||||
|
if socketObject is None:
|
||||||
|
response.message = "This system id not found."
|
||||||
|
response.ack_result = serviceAckResult.MAVLINK_DEV_NOTFOUND
|
||||||
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
|
# 3) 接收封包系統 的設定
|
||||||
|
# 在 socket 那邊先把要的封包種類導流進來
|
||||||
|
expect_recieve_msg_id = 87 # POSITION_TARGET_GLOBAL_INT
|
||||||
|
socketObject.set_return_message_types(list(socketObject.return_msg_types) + [expect_recieve_msg_id])
|
||||||
|
evt = threading.Event()
|
||||||
|
# 設定封包檢驗
|
||||||
|
def match_fn(compare_msg):
|
||||||
|
if compare_msg.get_msgId() != expect_recieve_msg_id :
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
# 4) 送出封包
|
||||||
|
socketObject.MAVLink.set_position_target_global_int_send(
|
||||||
|
request.time_boot_ms,
|
||||||
|
request.target_sysid,
|
||||||
|
request.target_compid,
|
||||||
|
request.coordinate_frame,
|
||||||
|
request.type_mask,
|
||||||
|
request.lat_int, request.lon_int, request.alt,
|
||||||
|
request.vx, request.vy, request.vz,
|
||||||
|
request.afx, request.afy, request.afz,
|
||||||
|
request.yaw, request.yaw_rate
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(0.01) # 因應 mavlink 的廣播式回應 後置回應監聽 並且故意延遲10ms 讓系統代謝掉舊的87封包
|
||||||
|
_pending = PendingEntry(event = evt, match_fn = match_fn)
|
||||||
|
self._pending_by_sysid[request.target_sysid] = _pending
|
||||||
|
|
||||||
|
fail_skip = False
|
||||||
|
# 5) 等待回應封包
|
||||||
|
if not evt.wait(timeout_sec):
|
||||||
|
response.message = "mavlink timeout - SET POSITION 86"
|
||||||
|
response.ack_result = MAVLINK_SEND_BUT_NO_EXP_STEAM
|
||||||
|
fail_skip = True
|
||||||
|
|
||||||
|
# 6) 處理回應封包
|
||||||
|
if not fail_skip:
|
||||||
|
ack_msg = _pending.result_mav_msg
|
||||||
|
|
||||||
|
response.message = ""
|
||||||
|
response.ack_result = 0
|
||||||
|
response.r_time_boot_ms = ack_msg.time_boot_ms
|
||||||
|
response.r_type_mask = ack_msg.type_mask
|
||||||
|
response.r_lat_int = ack_msg.lat_int
|
||||||
|
response.r_lon_int = ack_msg.lon_int
|
||||||
|
response.r_alt = ack_msg.alt
|
||||||
|
response.r_vx = ack_msg.vx
|
||||||
|
response.r_vy = ack_msg.vy
|
||||||
|
response.r_vz = ack_msg.vz
|
||||||
|
response.r_afx = ack_msg.afx
|
||||||
|
response.r_afy = ack_msg.afy
|
||||||
|
response.r_afz = ack_msg.afz
|
||||||
|
response.r_yaw = ack_msg.yaw
|
||||||
|
response.r_yaw_rate = ack_msg.yaw_rate
|
||||||
|
|
||||||
|
# 7) 接收封包系統 的重置
|
||||||
|
msg_types = list(socketObject.return_msg_types)
|
||||||
|
if expect_recieve_msg_id in msg_types:
|
||||||
|
msg_types.remove(expect_recieve_msg_id)
|
||||||
|
socketObject.set_return_message_types(msg_types)
|
||||||
|
del evt
|
||||||
|
self._pending_by_sysid.pop(request.target_sysid, None)
|
||||||
|
|
||||||
response.success = True
|
|
||||||
response.message = "Command sent (placeholder implementation)"
|
|
||||||
return response
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
@@ -719,11 +933,19 @@ class MavlinkCommandService(Node):
|
|||||||
response.message = "Param request sent (placeholder implementation)"
|
response.message = "Param request sent (placeholder implementation)"
|
||||||
return response
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
|
||||||
# 【新增 Service 位置 4/4】
|
def handle_add_two_ints(self, request, response):
|
||||||
# 若要新增 service,請在此處添加新的 handler 方法
|
"""測試用 Service Handler 未來刪除"""
|
||||||
# 並在 __init__ 中創建對應的 service server
|
logger.info(f"Received add_two_ints request: {request.a} + {request.b}")
|
||||||
# ═══════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
response.sum = request.a + request.b
|
||||||
|
logger.info(
|
||||||
|
f"[add_two_ints] thread_ident={threading.get_ident()} time={time.time()}"
|
||||||
|
)
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
return response
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
def stop(self):
|
def stop(self):
|
||||||
"""停止服務"""
|
"""停止服務"""
|
||||||
@@ -739,6 +961,11 @@ class fc_ros_manager:
|
|||||||
"""
|
"""
|
||||||
MAVLink ROS2 節點管理器
|
MAVLink ROS2 節點管理器
|
||||||
|
|
||||||
|
因為物件創建在 mavlinkROS2Nodes.py 中,所以會分為 __init__ 跟 initialize 兩個階段。
|
||||||
|
|
||||||
|
stop 是停下止 ROS2 nodes 的運行,但不銷毀節點實例,允許後續再次 start。
|
||||||
|
shutdown 是完全關閉 ROS2 並銷毀節點實例。
|
||||||
|
|
||||||
管理兩個獨立的 ROS2 Node:
|
管理兩個獨立的 ROS2 Node:
|
||||||
- VehicleStatusPublisher
|
- VehicleStatusPublisher
|
||||||
- MavlinkCommandService
|
- MavlinkCommandService
|
||||||
@@ -750,7 +977,7 @@ class fc_ros_manager:
|
|||||||
self.initialized = False
|
self.initialized = False
|
||||||
self.running = False
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
# 两个 node 实例
|
# 两个 node 實例
|
||||||
self.status_publisher: Optional[VehicleStatusPublisher] = None
|
self.status_publisher: Optional[VehicleStatusPublisher] = None
|
||||||
self.command_service: Optional[MavlinkCommandService] = None
|
self.command_service: Optional[MavlinkCommandService] = None
|
||||||
|
|
||||||
@@ -766,13 +993,14 @@ class fc_ros_manager:
|
|||||||
|
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
# 初始化 ROS2
|
# 初始化 ROS2
|
||||||
rclpy.init()
|
if not rclpy.ok():
|
||||||
|
rclpy.init(args=None)
|
||||||
|
|
||||||
# 創建節點 node
|
# 創建節點 node
|
||||||
self.status_publisher = VehicleStatusPublisher()
|
self.status_publisher = VehicleStatusPublisher()
|
||||||
self.command_service = MavlinkCommandService()
|
self.command_service = MavlinkCommandService()
|
||||||
|
|
||||||
# 創建執行者 MultiThreadedExecutor
|
# 創建執行者 MultiThreadedExecutor 並把 node 加入其中
|
||||||
self.executor = MultiThreadedExecutor()
|
self.executor = MultiThreadedExecutor()
|
||||||
self.executor.add_node(self.status_publisher)
|
self.executor.add_node(self.status_publisher)
|
||||||
self.executor.add_node(self.command_service)
|
self.executor.add_node(self.command_service)
|
||||||
@@ -813,12 +1041,14 @@ class fc_ros_manager:
|
|||||||
self.running = False
|
self.running = False
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
# 循環執行的地方
|
||||||
def _spin_executor(self):
|
def _spin_executor(self):
|
||||||
"""在 thread 中運行的 executor"""
|
"""在 thread 中運行的 executor"""
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
# logger.info("ROS2 executor spinning...")
|
# logger.info("ROS2 executor spinning...")
|
||||||
while self.running:
|
while self.running:
|
||||||
self.executor.spin_once(timeout_sec=0.1)
|
self.executor.spin_once(timeout_sec=0.1)
|
||||||
|
self.command_service.return_router()
|
||||||
except Exception as e:
|
except Exception as e:
|
||||||
logger.error(f"fc_ros_manager error in spinning executor: {e}")
|
logger.error(f"fc_ros_manager error in spinning executor: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
@@ -899,4 +1129,16 @@ ros2_manager = fc_ros_manager()
|
|||||||
4. 添加頻率控制器 控制各 topic 發布頻率 以及是否發布
|
4. 添加頻率控制器 控制各 topic 發布頻率 以及是否發布
|
||||||
5. 預留 MavlinkCommandService 結構(稍後實現)
|
5. 預留 MavlinkCommandService 結構(稍後實現)
|
||||||
|
|
||||||
|
2026.03.27
|
||||||
|
1. 完成 ros2 service 結構與 timesync 與 command_long 協議
|
||||||
|
|
||||||
|
2026.04.07
|
||||||
|
1. 完成 ros2 的 MavPositionTargetGlobalInt 區域
|
||||||
|
2. 優化 response.ack_result 回傳值的資訊
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
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
|
||||||
|
2. 還沒測試 如果有失效狀態讓 fc_ros_manager 中斷了 如何恢復的問題
|
||||||
'''
|
'''
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -5,14 +5,14 @@ VehicleView - Pure State Container
|
|||||||
"""
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
import os
|
import os
|
||||||
from typing import Dict, Optional, Any
|
from typing import Dict, Optional, Any, Tuple
|
||||||
from dataclasses import dataclass, field
|
from dataclasses import dataclass, field
|
||||||
from enum import Enum
|
from enum import Enum
|
||||||
|
|
||||||
from .utils import setup_logger
|
from .utils import setup_logger
|
||||||
|
|
||||||
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
||||||
|
MODULE_VER = "1.00"
|
||||||
|
|
||||||
# ====================== Enums =====================
|
# ====================== Enums =====================
|
||||||
|
|
||||||
@@ -402,11 +402,18 @@ class VehicleViewRegistry:
|
|||||||
|
|
||||||
def __init__(self):
|
def __init__(self):
|
||||||
self._vehicles: Dict[int, VehicleView] = {}
|
self._vehicles: Dict[int, VehicleView] = {}
|
||||||
|
# 高頻讀取用 snapshot(弱一致性)
|
||||||
|
self._vehicles_snapshot_items: Tuple[Tuple[int, VehicleView], ...] = tuple()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _refresh_snapshot(self) -> None:
|
||||||
|
"""重建快照(僅在 key 集合變動時觸發)"""
|
||||||
|
self._vehicles_snapshot_items = tuple(self._vehicles.items())
|
||||||
|
|
||||||
def register(self, sysid: int) -> VehicleView:
|
def register(self, sysid: int) -> VehicleView:
|
||||||
"""註冊新的載具視圖"""
|
"""註冊新的載具視圖"""
|
||||||
if sysid not in self._vehicles:
|
if sysid not in self._vehicles:
|
||||||
self._vehicles[sysid] = VehicleView(sysid)
|
self._vehicles[sysid] = VehicleView(sysid)
|
||||||
|
self._refresh_snapshot()
|
||||||
logger.info(f"Registered new VehicleView for system {sysid}")
|
logger.info(f"Registered new VehicleView for system {sysid}")
|
||||||
return self._vehicles[sysid]
|
return self._vehicles[sysid]
|
||||||
|
|
||||||
@@ -418,6 +425,7 @@ class VehicleViewRegistry:
|
|||||||
"""註銷載具視圖"""
|
"""註銷載具視圖"""
|
||||||
if sysid in self._vehicles:
|
if sysid in self._vehicles:
|
||||||
del self._vehicles[sysid]
|
del self._vehicles[sysid]
|
||||||
|
self._refresh_snapshot()
|
||||||
logger.info(f"Unregistered VehicleView for system {sysid}")
|
logger.info(f"Unregistered VehicleView for system {sysid}")
|
||||||
return True
|
return True
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
@@ -426,9 +434,21 @@ class VehicleViewRegistry:
|
|||||||
"""取得所有載具視圖"""
|
"""取得所有載具視圖"""
|
||||||
return self._vehicles.copy()
|
return self._vehicles.copy()
|
||||||
|
|
||||||
|
def read_all(self) -> Tuple[Tuple[int, VehicleView], ...]:
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
高效讀取所有載具視圖快照(弱一致性)
|
||||||
|
|
||||||
|
注意:
|
||||||
|
- 回傳 immutable tuple 快照,適合高頻迭代
|
||||||
|
- 僅在 register/unregister/clear 後更新,可能不是最新資料
|
||||||
|
- 適合高頻讀取且可接受弱一致性的情境
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
return self._vehicles_snapshot_items
|
||||||
|
|
||||||
def clear(self) -> None:
|
def clear(self) -> None:
|
||||||
"""清空所有載具視圖"""
|
"""清空所有載具視圖"""
|
||||||
self._vehicles.clear()
|
self._vehicles.clear()
|
||||||
|
self._refresh_snapshot()
|
||||||
logger.info("Cleared all VehicleViews")
|
logger.info("Cleared all VehicleViews")
|
||||||
|
|
||||||
def __len__(self) -> int:
|
def __len__(self) -> int:
|
||||||
@@ -449,5 +469,8 @@ vehicle_registry = VehicleViewRegistry()
|
|||||||
2026.01.16
|
2026.01.16
|
||||||
1. 新增 重置指定組件的封包統計 功能
|
1. 新增 重置指定組件的封包統計 功能
|
||||||
|
|
||||||
|
2026.04.13
|
||||||
|
1. 新增 VehicleViewRegistry.read_all 方法 讓 ROS2 Node 組件更有效率的讀取其中的資料
|
||||||
|
|
||||||
'''
|
'''
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -15,6 +15,7 @@ import time
|
|||||||
import threading
|
import threading
|
||||||
import struct
|
import struct
|
||||||
from enum import Enum, auto
|
from enum import Enum, auto
|
||||||
|
from abc import ABC, abstractmethod
|
||||||
|
|
||||||
# # XBee 模組
|
# # XBee 模組
|
||||||
# from xbee.frame import APIFrame
|
# from xbee.frame import APIFrame
|
||||||
@@ -25,8 +26,108 @@ from .utils import setup_logger
|
|||||||
# ====================== 分割線 =====================
|
# ====================== 分割線 =====================
|
||||||
|
|
||||||
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
logger = setup_logger(os.path.basename(__file__))
|
||||||
|
MODULE_VER = "0.60"
|
||||||
|
|
||||||
# ====================== 分割線 =====================
|
# ====================== 分割線 =====================
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定義 serial 連線的模式
|
||||||
|
class SerialMode(Enum):
|
||||||
|
"""連接類型"""
|
||||||
|
STRAIGHT = auto() # 原始數據直通
|
||||||
|
XBEEAPI2AT = auto() # XBee API 模式
|
||||||
|
NOT_USE = auto() # 不使用
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ====================== Frame Processor 基類與實現 =====================
|
||||||
|
|
||||||
|
class FrameProcessor(ABC):
|
||||||
|
"""協議處理器基類"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
self.buffer = bytearray()
|
||||||
|
|
||||||
|
@abstractmethod
|
||||||
|
def process_incoming(self, data: bytes):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
處理接收到的數據
|
||||||
|
返回:已完整解析的 payload 列表
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
@abstractmethod
|
||||||
|
def process_outgoing(self, data: bytes) -> bytes:
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
封裝要發送的數據
|
||||||
|
返回:封裝後的完整幀
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class RawFrameProcessor(FrameProcessor):
|
||||||
|
"""原始數據直通處理器"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_incoming(self, data: bytes):
|
||||||
|
"""直接返回原始數據,不進行緩衝"""
|
||||||
|
return [data] if data else []
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_outgoing(self, data: bytes) -> bytes:
|
||||||
|
"""直接返回原始數據,不進行封裝"""
|
||||||
|
return data
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class XBeeFrameProcessor(FrameProcessor):
|
||||||
|
"""XBee API 協議處理器"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_incoming(self, data: bytes):
|
||||||
|
"""處理 XBee API 幀並提取 payload"""
|
||||||
|
self.buffer.extend(data)
|
||||||
|
payloads = []
|
||||||
|
|
||||||
|
while len(self.buffer) >= 3:
|
||||||
|
# 尋找幀頭
|
||||||
|
if self.buffer[0] != 0x7E:
|
||||||
|
self.buffer.pop(0)
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
# 讀取 payload 長度
|
||||||
|
length = (self.buffer[1] << 8) | self.buffer[2]
|
||||||
|
full_length = 3 + length + 1 # 起始符(1) + 長度(2) + payload + 校驗和(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 等待完整幀
|
||||||
|
if len(self.buffer) < full_length:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
# 提取完整 frame 並從緩衝區移除
|
||||||
|
frame = bytes(self.buffer[:full_length])
|
||||||
|
del self.buffer[:full_length]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 判斷 frame 類型並處理
|
||||||
|
frame_type = frame[3]
|
||||||
|
|
||||||
|
if frame_type == 0x90: # RX Packet
|
||||||
|
payload = XBeeFrameHandler.decapsulate_data(frame)
|
||||||
|
if payload:
|
||||||
|
payloads.append(payload)
|
||||||
|
elif frame_type == 0x88: # AT Response
|
||||||
|
# 可以在這裡處理 AT 指令回應
|
||||||
|
# response = XBeeFrameHandler.parse_at_command_response(frame)
|
||||||
|
# 目前忽略
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
elif frame_type == 0x8B: # Transmit Status
|
||||||
|
# 傳輸狀態,目前忽略
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
logger.warning(f"Unknown XBee frame type: 0x{frame_type:02X}")
|
||||||
|
|
||||||
|
return payloads
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_outgoing(self, data: bytes) -> bytes:
|
||||||
|
"""將數據封裝為 XBee API 傳輸幀"""
|
||||||
|
return XBeeFrameProcessor.encapsulate_data(data)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ====================== XBee Frame Handler =====================
|
||||||
|
|
||||||
class XBeeFrameHandler:
|
class XBeeFrameHandler:
|
||||||
"""XBee API Frame 處理器"""
|
"""XBee API Frame 處理器"""
|
||||||
|
|
||||||
@@ -55,7 +156,7 @@ class XBeeFrameHandler:
|
|||||||
|
|
||||||
@staticmethod
|
@staticmethod
|
||||||
def parse_receive_packet(frame: bytes) -> dict:
|
def parse_receive_packet(frame: bytes) -> dict:
|
||||||
# """解析 RX Packet (0x90) - 未來擴展用"""
|
"""解析 RX Packet (0x90) - 未來擴展用"""
|
||||||
# if len(frame) < 15 or frame[3] != 0x90:
|
# if len(frame) < 15 or frame[3] != 0x90:
|
||||||
# return None
|
# return None
|
||||||
|
|
||||||
@@ -91,34 +192,12 @@ class XBeeFrameHandler:
|
|||||||
|
|
||||||
@staticmethod
|
@staticmethod
|
||||||
def decapsulate_data(data: bytes):
|
def decapsulate_data(data: bytes):
|
||||||
# 這裡可以根據需要進行數據解封裝
|
|
||||||
|
|
||||||
# XBee API 幀格式:
|
|
||||||
# 起始分隔符(1字節) + 長度(2字節) + API標識符(1字節) + 數據 + 校驗和(1字節)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 檢查幀起始符 (0x7E)
|
|
||||||
if not data or len(data) < 5 or data[0] != 0x7E:
|
|
||||||
return data
|
|
||||||
|
|
||||||
# 獲取數據長度 (不包括校驗和)
|
# 獲取數據長度 (不包括校驗和)
|
||||||
# length = (data[1] << 8) + data[2]
|
|
||||||
length = (data[1] << 8) | data[2]
|
length = (data[1] << 8) | data[2]
|
||||||
|
|
||||||
# 檢查幀完整性
|
|
||||||
if len(data) < length + 4: # 起始符 + 長度(2字節) + 數據 + 校驗和
|
|
||||||
return data
|
|
||||||
|
|
||||||
# 提取API標識符和數據
|
|
||||||
frame_type = data[3]
|
|
||||||
# frame_data = data[4:4+length-1] # 減1是因為API標識符已經算在長度中
|
|
||||||
|
|
||||||
# 根據不同的幀類型進行處理
|
|
||||||
if frame_type == 0x90: # 例如,這是"接收數據包"類型
|
|
||||||
rf_data_start = 3 + 12
|
rf_data_start = 3 + 12
|
||||||
return data[rf_data_start:3 + length]
|
return data[rf_data_start:3 + length]
|
||||||
else:
|
|
||||||
return None
|
|
||||||
return data
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
class ATCommandHandler:
|
class ATCommandHandler:
|
||||||
@@ -137,7 +216,7 @@ class ATCommandHandler:
|
|||||||
"""根據 AT 指令類型分派處理"""
|
"""根據 AT 指令類型分派處理"""
|
||||||
if not response or not response['is_ok']:
|
if not response or not response['is_ok']:
|
||||||
if response:
|
if response:
|
||||||
print(f"[{self.serial_port}] AT {response['command'].decode()} 失敗,狀態碼: {response['status']}")
|
logger.warning(f"[{self.serial_port}] AT {response['command'].decode()} 失敗,狀態碼: {response['status']}")
|
||||||
return
|
return
|
||||||
|
|
||||||
command = response['command']
|
command = response['command']
|
||||||
@@ -146,189 +225,122 @@ class ATCommandHandler:
|
|||||||
if handler:
|
if handler:
|
||||||
handler(response['data'])
|
handler(response['data'])
|
||||||
else:
|
else:
|
||||||
print(f"[{self.serial_port}] 未處理的 AT 指令: {command.decode()}")
|
logger.debug(f"[{self.serial_port}] 未處理的 AT 指令: {command.decode()}")
|
||||||
|
|
||||||
def _handle_rssi(self, data: bytes):
|
def _handle_rssi(self, data: bytes):
|
||||||
"""處理 DB (RSSI) 回應"""
|
"""處理 DB (RSSI) 回應"""
|
||||||
if not data:
|
# 未來可實現 RSSI 處理邏輯
|
||||||
return
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
rssi_value = data[0]
|
|
||||||
now = time.time()
|
|
||||||
|
|
||||||
# 檢查是否最近有收到 MAVLink
|
|
||||||
last_mavlink_time = serial_last_mavlink_time.get(self.serial_port, 0)
|
|
||||||
if now - last_mavlink_time > 0.5:
|
|
||||||
print(f"[{self.serial_port}] 超過 0.5 秒未接收 MAVLink,RSSI = -{rssi_value} dBm 已忽略")
|
|
||||||
return
|
|
||||||
|
|
||||||
# 取得對應的 sysid
|
|
||||||
sysid = serial_to_sysid.get(self.serial_port)
|
|
||||||
if sysid is None:
|
|
||||||
print(f"[{self.serial_port}] 找不到 sysid 對應,RSSI = -{rssi_value} dBm,已忽略")
|
|
||||||
return
|
|
||||||
|
|
||||||
# 記錄 RSSI
|
|
||||||
rssi_history[sysid].append(-rssi_value)
|
|
||||||
time_history[sysid].append(now)
|
|
||||||
# print(f"[SYSID:{sysid}] RSSI = -{rssi_value} dBm")
|
|
||||||
|
|
||||||
def _handle_serial_high(self, data: bytes):
|
def _handle_serial_high(self, data: bytes):
|
||||||
# """處理 SH (Serial Number High) - 範例"""
|
"""處理 SH (Serial Number High)"""
|
||||||
# if len(data) >= 4:
|
|
||||||
# serial_high = int.from_bytes(data[:4], 'big')
|
|
||||||
# print(f"[{self.serial_port}] Serial High: 0x{serial_high:08X}")
|
|
||||||
pass
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
def _handle_serial_low(self, data: bytes):
|
def _handle_serial_low(self, data: bytes):
|
||||||
# """處理 SL (Serial Number Low) - 範例"""
|
"""處理 SL (Serial Number Low)"""
|
||||||
# if len(data) >= 4:
|
|
||||||
# serial_low = int.from_bytes(data[:4], 'big')
|
|
||||||
# print(f"[{self.serial_port}] Serial Low: 0x{serial_low:08X}")
|
|
||||||
pass
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
# ====================== 分割線 =====================
|
|
||||||
|
|
||||||
class SerialHandler(asyncio.Protocol): # asyncio.Protocol 用於處理 Serial 收發
|
# ====================== Serial Handler =====================
|
||||||
def __init__(self, udp_handler, serial_port_str):
|
|
||||||
|
class SerialHandler(asyncio.Protocol):
|
||||||
|
"""asyncio.Protocol 用於處理 Serial 收發"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, udp_handler, serial_port_str, serial_mode: SerialMode):
|
||||||
self.udp_handler = udp_handler # UDP 的傳輸物件
|
self.udp_handler = udp_handler # UDP 的傳輸物件
|
||||||
self.serial_port_str = serial_port_str
|
self.serial_port_str = serial_port_str
|
||||||
self.at_handler = ATCommandHandler(serial_port_str)
|
self.serial_mode = serial_mode
|
||||||
|
|
||||||
self.buffer = bytearray() # 用於緩存接收到的資料
|
|
||||||
self.transport = None # Serial 自己的傳輸物件
|
self.transport = None # Serial 自己的傳輸物件
|
||||||
# self.first_data = True # 標記是否為第一次收到資料
|
|
||||||
# self.has_processed = False # 測試模式用 處理數據旗標 # debug
|
# 根據模式創建對應的 processor
|
||||||
|
self.processor = self._create_processor(serial_mode)
|
||||||
|
|
||||||
|
# AT 指令處理器(僅 XBee 模式使用)
|
||||||
|
if serial_mode == SerialMode.XBEEAPI2AT:
|
||||||
|
self.at_handler = ATCommandHandler(serial_port_str)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.at_handler = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_processor(self, serial_mode: SerialMode) -> FrameProcessor:
|
||||||
|
"""工廠方法:根據模式創建處理器"""
|
||||||
|
if serial_mode == SerialMode.STRAIGHT:
|
||||||
|
return RawFrameProcessor()
|
||||||
|
elif serial_mode == SerialMode.XBEEAPI2AT:
|
||||||
|
return XBeeFrameProcessor()
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
logger.warning(f"Unknown serial mode: {serial_mode}, using Raw")
|
||||||
|
return RawFrameProcessor()
|
||||||
|
|
||||||
def connection_made(self, transport):
|
def connection_made(self, transport):
|
||||||
|
"""連接建立時的回調"""
|
||||||
self.transport = transport
|
self.transport = transport
|
||||||
if hasattr(self.udp_handler, 'set_serial_handler'):
|
if hasattr(self.udp_handler, 'set_serial_handler'):
|
||||||
self.udp_handler.set_serial_handler(self)
|
self.udp_handler.set_serial_handler(self)
|
||||||
# logger.info(f"Serial port {self.serial_port_str} connected.") # debug
|
logger.debug(f"Serial port {self.serial_port_str} connected")
|
||||||
|
|
||||||
# Serial 收到資料的處理過程
|
|
||||||
def data_received(self, data):
|
def data_received(self, data):
|
||||||
# 1. 把收到的資料加入緩衝區
|
"""Serial 收到資料的處理過程"""
|
||||||
self.buffer.extend(data)
|
# 使用 processor 處理接收到的數據
|
||||||
|
payloads = self.processor.process_incoming(data)
|
||||||
|
|
||||||
# 2. 需要完整的 header 才能解析
|
# 將所有解析完成的 payload 轉發到 UDP
|
||||||
while len(self.buffer) >= 3:
|
for payload in payloads:
|
||||||
# 3. 瞄準 XBee API Frame (0x7E 開頭的封包)
|
self.udp_handler.transport.sendto(
|
||||||
if self.buffer[0] != 0x7E:
|
payload,
|
||||||
self.buffer.pop(0) # 如果不是就丟掉
|
(self.udp_handler.LOCAL_HOST_IP, self.udp_handler.target_port)
|
||||||
continue
|
)
|
||||||
|
|
||||||
# 4. 讀取 payload 長度
|
|
||||||
length = (self.buffer[1] << 8) | self.buffer[2]
|
|
||||||
full_length = 3 + length + 1
|
|
||||||
|
|
||||||
# 5. 等待完整封包
|
|
||||||
if len(self.buffer) < full_length:
|
|
||||||
break
|
|
||||||
|
|
||||||
# 6. 提取完整 frame 並從緩衝區移除
|
|
||||||
an_frame = self.buffer[:full_length]
|
|
||||||
del self.buffer[:full_length]
|
|
||||||
|
|
||||||
# 7. 判斷 frame 類型
|
|
||||||
frame_type = an_frame[3]
|
|
||||||
|
|
||||||
if frame_type == 0x88:
|
|
||||||
# 處理 AT Command 回應
|
|
||||||
# response = XBeeFrameHandler.parse_at_command_response(an_frame)
|
|
||||||
# self.at_handler.handle_response(response)
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
elif frame_type == 0x90:
|
|
||||||
# Receive Packet (RX) payload 先解碼
|
|
||||||
processed_data = XBeeFrameHandler.decapsulate_data(bytes(an_frame))
|
|
||||||
# 轉換失敗就捨棄了
|
|
||||||
if processed_data is None:
|
|
||||||
continue
|
|
||||||
# 再透過 UDP 送出
|
|
||||||
self.udp_handler.transport.sendto(processed_data, (self.udp_handler.LOCAL_HOST_IP, self.udp_handler.target_port))
|
|
||||||
|
|
||||||
elif frame_type == 0x8B:
|
|
||||||
pass
|
|
||||||
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
# 其他類型的 frame 未來可擴展處理 現在忽略
|
|
||||||
logger.warning(f"[{self.serial_port_str}] Undefined frame type: 0x{frame_type:02X}")
|
|
||||||
|
|
||||||
# # RSSI
|
|
||||||
# if frame[3] == 0x88 and frame[5:7] == b'DB': # frame[3] == 0x88 AT -> API 封包
|
|
||||||
# # frame[5:7] == b'DB' -> API 封包的DB參數
|
|
||||||
# status = frame[7] #
|
|
||||||
# if status == 0x00 and len(frame) > 8: # status == 0x00 -> 這個封包是有效封包
|
|
||||||
# rssi_value = frame[8]
|
|
||||||
# now = time.time()
|
|
||||||
|
|
||||||
# # === 優化 1:僅信任最近 0.5 秒內有接收 MAVLink 的 port
|
|
||||||
# last_time = serial_last_mavlink_time.get(self.serial_port, 0)
|
|
||||||
# if now - last_time <= 0.5:
|
|
||||||
# sysid = serial_to_sysid.get(self.serial_port, None)
|
|
||||||
# if sysid is not None:
|
|
||||||
# rssi_history[sysid].append(-rssi_value)
|
|
||||||
# time_history[sysid].append(now)
|
|
||||||
# # print(f"[SYSID:{sysid}] RSSI = -{rssi_value} dBm")
|
|
||||||
# else:
|
|
||||||
# print(f"[{self.serial_port}] 找不到 sysid 對應,RSSI = -{rssi_value} dBm,已忽略")
|
|
||||||
# else:
|
|
||||||
# print(f"[{self.serial_port}] 超過 0.5 秒未接收 MAVLink,RSSI = -{rssi_value} dBm 已忽略")
|
|
||||||
# else:
|
|
||||||
# print(f"[{self.serial_port}] DB 指令失敗,狀態碼: {status}")
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
class UDPHandler(asyncio.DatagramProtocol): # asyncio.DatagramProtocol 用於處理 UDP 收發
|
# ====================== UDP Handler =====================
|
||||||
|
|
||||||
|
class UDPHandler(asyncio.DatagramProtocol):
|
||||||
|
"""asyncio.DatagramProtocol 用於處理 UDP 收發"""
|
||||||
|
|
||||||
LOCAL_HOST_IP = '127.0.0.1' # 只送給本地端 IP
|
LOCAL_HOST_IP = '127.0.0.1' # 只送給本地端 IP
|
||||||
|
|
||||||
def __init__(self, target_port):
|
def __init__(self, target_port, serial_mode: SerialMode):
|
||||||
self.target_port = target_port # 目標 UDP 端口
|
self.target_port = target_port # 目標 UDP 端口
|
||||||
|
self.serial_mode = serial_mode
|
||||||
self.serial_handler = None # Serial 的傳輸物件
|
self.serial_handler = None # Serial 的傳輸物件
|
||||||
self.transport = None # UDP 自己的傳輸物件
|
self.transport = None # UDP 自己的傳輸物件
|
||||||
self.remote_addr = None # 儲存動態獲取的遠程地址 # debug
|
|
||||||
# self.has_processed = False # 測試模式用 處理數據旗標 # debug
|
|
||||||
|
|
||||||
def connection_made(self, transport):
|
def connection_made(self, transport):
|
||||||
|
"""連接建立時的回調"""
|
||||||
self.transport = transport
|
self.transport = transport
|
||||||
# logger.info(f"UDP transport ready. Waiting for serial data before sending.") # debug
|
logger.debug(f"UDP transport ready for port {self.target_port}")
|
||||||
|
|
||||||
def set_serial_handler(self, serial_handler):
|
def set_serial_handler(self, serial_handler):
|
||||||
|
"""設置對應的 Serial Handler"""
|
||||||
self.serial_handler = serial_handler
|
self.serial_handler = serial_handler
|
||||||
|
|
||||||
# UDP 收到資料的處理過程
|
|
||||||
def datagram_received(self, data, addr):
|
def datagram_received(self, data, addr):
|
||||||
# 儲存對方的地址(這樣就能向同一個來源回傳數據)
|
"""UDP 收到資料的處理過程"""
|
||||||
# self.remote_addr = addr # debug
|
if not self.serial_handler:
|
||||||
# print(f"Received UDP data from {addr}, setting as remote address")
|
logger.warning("Serial handler not set, dropping UDP packet")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
processed_data = XBeeFrameHandler.encapsulate_data(data)
|
# 使用 processor 封裝數據
|
||||||
|
processed_data = self.serial_handler.processor.process_outgoing(data)
|
||||||
|
|
||||||
if self.serial_handler:
|
# 發送到串口
|
||||||
self.serial_handler.transport.write(processed_data)
|
self.serial_handler.transport.write(processed_data)
|
||||||
|
|
||||||
#==================================================================
|
|
||||||
|
|
||||||
class SerialReceiverType(Enum):
|
|
||||||
"""連接類型"""
|
|
||||||
TELEMETRY = auto()
|
|
||||||
XBEEAPI2AT = auto()
|
|
||||||
OTHER = auto()
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ====================== Serial Manager =====================
|
||||||
|
|
||||||
class serial_manager:
|
class serial_manager:
|
||||||
|
"""串口管理器"""
|
||||||
|
|
||||||
class serial_object:
|
class serial_object:
|
||||||
def __init__(self, serial_port, baudrate, target_port, receiver_type: SerialReceiverType):
|
"""串口物件"""
|
||||||
|
def __init__(self, serial_port, baudrate, target_port, serial_mode: SerialMode):
|
||||||
self.serial_port = serial_port # /dev/ttyUSB or COM3 ...etc
|
self.serial_port = serial_port # /dev/ttyUSB or COM3 ...etc
|
||||||
self.baudrate = baudrate
|
self.baudrate = baudrate
|
||||||
self.receiver_type = receiver_type
|
self.serial_mode = serial_mode
|
||||||
self.target_port = target_port # 指向的 UPD 端口
|
self.target_port = target_port # 指向的 UDP 端口
|
||||||
|
|
||||||
self.transport = None # TODO 這個變數可能沒有作用
|
self.transport = None
|
||||||
self.protocol = None # TODO 這個變數可能沒有作用
|
self.protocol = None
|
||||||
self.udp_handler = None
|
self.udp_handler = None
|
||||||
self.serial_handler = None
|
self.serial_handler = None
|
||||||
|
|
||||||
@@ -344,14 +356,14 @@ class serial_manager:
|
|||||||
self.thread = None
|
self.thread = None
|
||||||
|
|
||||||
def start(self):
|
def start(self):
|
||||||
|
"""啟動 serial_manager"""
|
||||||
if self.running:
|
if self.running:
|
||||||
logger.warning("serial_manager already running")
|
logger.warning("serial_manager already running")
|
||||||
return
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
self.running = True
|
self.running = True
|
||||||
|
|
||||||
# 啟動獨立線程 命名為 SerialManager
|
# 啟動獨立線程,命名為 SerialManager
|
||||||
self.thread = threading.Thread(
|
self.thread = threading.Thread(
|
||||||
target=self._run_event_loop,
|
target=self._run_event_loop,
|
||||||
name="SerialManager"
|
name="SerialManager"
|
||||||
@@ -375,7 +387,6 @@ class serial_manager:
|
|||||||
|
|
||||||
def shutdown(self):
|
def shutdown(self):
|
||||||
"""停止 serial_manager 和其管理的所有 serial_object"""
|
"""停止 serial_manager 和其管理的所有 serial_object"""
|
||||||
# 自己在 running 狀態下才執行停止程序
|
|
||||||
if not self.running:
|
if not self.running:
|
||||||
logger.warning("serial_manager is not running")
|
logger.warning("serial_manager is not running")
|
||||||
return
|
return
|
||||||
@@ -404,37 +415,25 @@ class serial_manager:
|
|||||||
self.loop = asyncio.new_event_loop()
|
self.loop = asyncio.new_event_loop()
|
||||||
asyncio.set_event_loop(self.loop)
|
asyncio.set_event_loop(self.loop)
|
||||||
|
|
||||||
# # 為每個 serial_object 建立連接
|
|
||||||
# for serial_obj in self.serial_objects:
|
|
||||||
# coro = serial_asyncio.create_serial_connection(
|
|
||||||
# self.loop,
|
|
||||||
# lambda: SerialProtocol(serial_obj.receiver_type),
|
|
||||||
# serial_obj.serial_port,
|
|
||||||
# baudrate=serial_obj.baudrate
|
|
||||||
# )
|
|
||||||
# transport, protocol = self.loop.run_until_complete(coro)
|
|
||||||
# serial_obj.transport = transport
|
|
||||||
# serial_obj.protocol = protocol
|
|
||||||
|
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
self.loop.run_forever()
|
self.loop.run_forever()
|
||||||
finally:
|
finally:
|
||||||
self.loop.close()
|
self.loop.close()
|
||||||
|
|
||||||
def create_serial_link(self, serial_port, baudrate, target_port, receiver_type: SerialReceiverType):
|
def create_serial_link(self, serial_port, baudrate, target_port, serial_mode: SerialMode):
|
||||||
|
"""創建串口連接"""
|
||||||
if not self.running or not self.loop:
|
if not self.running or not self.loop:
|
||||||
logger.error("Event loop not running, cannot create serial link")
|
logger.error("Event loop not running, cannot create serial link")
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
# 檢查 serial port 有效
|
# 檢查 serial port 有效性
|
||||||
if not self.check_serial_port(serial_port, baudrate):
|
if not self.check_serial_port(serial_port, baudrate):
|
||||||
logger.error(f"Serial port {serial_port} validation failed")
|
logger.error(f"Serial port {serial_port} validation failed")
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
# 使用 run_coroutine_threadsafe 執行協程並獲取結果
|
# 使用 run_coroutine_threadsafe 執行協程並獲取結果
|
||||||
future = asyncio.run_coroutine_threadsafe(
|
future = asyncio.run_coroutine_threadsafe(
|
||||||
self._async_create_serial_link(serial_port, baudrate, target_port, receiver_type),
|
self._async_create_serial_link(serial_port, baudrate, target_port, serial_mode),
|
||||||
self.loop
|
self.loop
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
@@ -442,8 +441,8 @@ class serial_manager:
|
|||||||
# 等待結果,設定合理的超時時間
|
# 等待結果,設定合理的超時時間
|
||||||
result = future.result(timeout=5.0)
|
result = future.result(timeout=5.0)
|
||||||
if result:
|
if result:
|
||||||
logger.info(f"Create Serial Link: {serial_port} -> UDP {target_port}")
|
logger.info(f"Create Serial Link: {serial_port} ({serial_mode.name}) -> UDP {target_port}")
|
||||||
return True
|
return result
|
||||||
except asyncio.TimeoutError:
|
except asyncio.TimeoutError:
|
||||||
logger.error(f"Timeout creating serial link for {serial_port}")
|
logger.error(f"Timeout creating serial link for {serial_port}")
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
@@ -451,27 +450,28 @@ class serial_manager:
|
|||||||
logger.error(f"Failed to create serial link for {serial_port}: {e}")
|
logger.error(f"Failed to create serial link for {serial_port}: {e}")
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
async def _async_create_serial_link(self, serial_port, baudrate, target_port, receiver_type: SerialReceiverType):
|
async def _async_create_serial_link(self, serial_port, baudrate, target_port, serial_mode: SerialMode):
|
||||||
"""在事件循環線程中執行實際的連接創建"""
|
"""在事件循環線程中執行實際的連接創建"""
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
# 創建 serial_object 實例
|
# 創建 serial_object 實例
|
||||||
serial_obj = self.serial_object(serial_port, baudrate, target_port, receiver_type)
|
serial_obj = self.serial_object(serial_port, baudrate, target_port, serial_mode)
|
||||||
|
|
||||||
# 建立 UDP 處理器並指定目標端口位置
|
# 建立 UDP 處理器並指定目標端口位置
|
||||||
serial_obj.udp_handler = UDPHandler(target_port)
|
serial_obj.udp_handler = UDPHandler(target_port, serial_mode)
|
||||||
|
|
||||||
# 建立 UDP 傳輸,不指定接收端口(自己),讓系統自動分配
|
# 建立 UDP 傳輸,不指定接收端口(自己),讓系統自動分配
|
||||||
udp_transport, udp_protocol = await self.loop.create_datagram_endpoint(
|
udp_transport, udp_protocol = await self.loop.create_datagram_endpoint(
|
||||||
lambda: serial_obj.udp_handler,
|
lambda: serial_obj.udp_handler,
|
||||||
local_addr=('0.0.0.0', 0) # 使用端口 0 讓系統自動分配可用端口
|
local_addr=('0.0.0.0', 0) # 使用端口 0 讓系統自動分配可用端口
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
serial_obj.transport = udp_transport
|
serial_obj.transport = udp_transport
|
||||||
serial_obj.protocol = udp_protocol
|
serial_obj.protocol = udp_protocol
|
||||||
|
|
||||||
# logger.info(f"UDP endpoint created for {serial_port}") # debug
|
logger.debug(f"UDP endpoint created for {serial_port}")
|
||||||
|
|
||||||
# 建立 Serial 處理器,將 UDP 處理器傳給它
|
# 建立 Serial 處理器,將 UDP 處理器和模式傳給它
|
||||||
serial_obj.serial_handler = SerialHandler(serial_obj.udp_handler, serial_port)
|
serial_obj.serial_handler = SerialHandler(serial_obj.udp_handler, serial_port, serial_mode)
|
||||||
|
|
||||||
# 建立 Serial 連接
|
# 建立 Serial 連接
|
||||||
serial_transport, _ = await serial_asyncio.create_serial_connection(
|
serial_transport, _ = await serial_asyncio.create_serial_connection(
|
||||||
@@ -481,14 +481,14 @@ class serial_manager:
|
|||||||
baudrate=baudrate
|
baudrate=baudrate
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
# logger.info(f"Serial connection created for {serial_port}") # debug
|
logger.debug(f"Serial connection created for {serial_port}")
|
||||||
|
|
||||||
# 將 serial_object 加入管理列表
|
# 將 serial_object 加入管理列表
|
||||||
serial_id = self.serial_count + 1
|
serial_id = self.serial_count + 1
|
||||||
self.serial_objects[serial_id] = serial_obj
|
self.serial_objects[serial_id] = serial_obj
|
||||||
self.serial_count += 1
|
self.serial_count += 1
|
||||||
|
|
||||||
# logger.info(f"Serial object {serial_id} added to manager") # debug
|
logger.debug(f"Serial object {serial_id} added to manager")
|
||||||
return True
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
except Exception as e:
|
except Exception as e:
|
||||||
@@ -501,12 +501,10 @@ class serial_manager:
|
|||||||
|
|
||||||
def remove_serial_link(self, serial_id):
|
def remove_serial_link(self, serial_id):
|
||||||
"""移除串口連接(線程安全方式)"""
|
"""移除串口連接(線程安全方式)"""
|
||||||
# 確保事件循環正在運行
|
|
||||||
if not self.loop:
|
if not self.loop:
|
||||||
logger.error("Event loop not running")
|
logger.error("Event loop not running")
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
# 檢查 serial_id 是否存在
|
|
||||||
if serial_id not in self.serial_objects:
|
if serial_id not in self.serial_objects:
|
||||||
logger.warning(f"Serial object {serial_id} not found")
|
logger.warning(f"Serial object {serial_id} not found")
|
||||||
return False
|
return False
|
||||||
@@ -549,7 +547,7 @@ class serial_manager:
|
|||||||
|
|
||||||
# 從管理列表中移除
|
# 從管理列表中移除
|
||||||
del self.serial_objects[serial_id]
|
del self.serial_objects[serial_id]
|
||||||
# logger.info(f"Serial object {serial_id} removed from manager") # debug
|
logger.debug(f"Serial object {serial_id} removed from manager")
|
||||||
return True
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
except Exception as e:
|
except Exception as e:
|
||||||
@@ -557,6 +555,7 @@ class serial_manager:
|
|||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
def get_serial_link(self):
|
def get_serial_link(self):
|
||||||
|
"""取得所有串口連接資訊"""
|
||||||
ret = {} # serial id num : serial_port string
|
ret = {} # serial id num : serial_port string
|
||||||
for key, obj in self.serial_objects.items():
|
for key, obj in self.serial_objects.items():
|
||||||
ret[key] = obj.serial_port
|
ret[key] = obj.serial_port
|
||||||
@@ -593,6 +592,8 @@ class serial_manager:
|
|||||||
return False
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# ====================== 測試代碼 =====================
|
||||||
|
|
||||||
if __name__ == '__main__':
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
sm = serial_manager()
|
sm = serial_manager()
|
||||||
sm.start()
|
sm.start()
|
||||||
@@ -600,11 +601,16 @@ if __name__ == '__main__':
|
|||||||
SERIAL_PORT = '/dev/ttyUSB0' # 手動指定
|
SERIAL_PORT = '/dev/ttyUSB0' # 手動指定
|
||||||
SERIAL_BAUDRATE = 115200
|
SERIAL_BAUDRATE = 115200
|
||||||
UDP_REMOTE_PORT = 14571
|
UDP_REMOTE_PORT = 14571
|
||||||
sm.create_serial_link(SERIAL_PORT, SERIAL_BAUDRATE, UDP_REMOTE_PORT, SerialReceiverType.XBEEAPI2AT)
|
sm.create_serial_link(SERIAL_PORT, SERIAL_BAUDRATE, UDP_REMOTE_PORT, SerialMode.XBEEAPI2AT)
|
||||||
|
|
||||||
|
# SERIAL_PORT = '/dev/ttyACM0' # 手動指定
|
||||||
|
# SERIAL_BAUDRATE = 115200
|
||||||
|
# UDP_REMOTE_PORT = 14571
|
||||||
|
# sm.create_serial_link(SERIAL_PORT, SERIAL_BAUDRATE, UDP_REMOTE_PORT, SerialMode.STRAIGHT)
|
||||||
|
|
||||||
linked_serial = sm.get_serial_link()
|
linked_serial = sm.get_serial_link()
|
||||||
print(linked_serial)
|
print(linked_serial)
|
||||||
time.sleep(10)
|
time.sleep(60)
|
||||||
|
|
||||||
sm.remove_serial_link(1)
|
sm.remove_serial_link(1)
|
||||||
time.sleep(3)
|
time.sleep(3)
|
||||||
|
|||||||
@@ -0,0 +1,180 @@
|
|||||||
|
"""
|
||||||
|
MavlinkCommandService 使用範例
|
||||||
|
|
||||||
|
展示如何從其他 ROS2 節點調用 MAVLink 指令服務
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
import rclpy
|
||||||
|
from rclpy.node import Node
|
||||||
|
from std_srvs.srv import Trigger
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
class MavlinkClientExample(Node):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
範例:MAVLink Service Client
|
||||||
|
|
||||||
|
這個節點展示如何調用 MavlinkCommandService 提供的服務
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
super().__init__('mavlink_client_example')
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建 service client
|
||||||
|
self.client = self.create_client(
|
||||||
|
Trigger,
|
||||||
|
'/mavlink/send_command_long'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 等待服務可用
|
||||||
|
self.get_logger().info('等待 service 可用...')
|
||||||
|
self.client.wait_for_service()
|
||||||
|
self.get_logger().info('Service 已連接!')
|
||||||
|
|
||||||
|
def send_arm_command(self):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
範例:發送 ARM 指令
|
||||||
|
|
||||||
|
實際使用時應該發送:
|
||||||
|
- message_id = 76 (COMMAND_LONG)
|
||||||
|
- command = 400 (MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM)
|
||||||
|
- param1 = 1 (ARM)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
self.get_logger().info('發送 ARM 指令...')
|
||||||
|
|
||||||
|
request = Trigger.Request()
|
||||||
|
# TODO: 實際使用時應該是自定義的 SendCommandLong.Request
|
||||||
|
# request.target_sysid = 1
|
||||||
|
# request.target_compid = 1
|
||||||
|
# request.command = 400 # MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM
|
||||||
|
# request.param1 = 1.0 # 1 = ARM, 0 = DISARM
|
||||||
|
# request.param2 = 0.0
|
||||||
|
# ... param3-7
|
||||||
|
# request.timeout = 3.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# 異步調用
|
||||||
|
future = self.client.call_async(request)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 等待結果
|
||||||
|
rclpy.spin_until_future_complete(self, future)
|
||||||
|
|
||||||
|
if future.done():
|
||||||
|
response = future.result()
|
||||||
|
if response.success:
|
||||||
|
self.get_logger().info('✓ ARM 指令發送成功')
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.get_logger().error(f'✗ ARM 指令失敗: {response.message}')
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
self.get_logger().error('✗ Service 調用超時')
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
"""主函數"""
|
||||||
|
rclpy.init()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建客戶端節點
|
||||||
|
client = MavlinkClientExample()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送指令
|
||||||
|
client.send_arm_command()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清理
|
||||||
|
client.destroy_node()
|
||||||
|
rclpy.shutdown()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
|
main()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
|
進階使用範例:高層應用程式
|
||||||
|
|
||||||
|
假設我們要創建一個 "任務控制器",通過 MavlinkCommandService 來控制載具:
|
||||||
|
|
||||||
|
```python
|
||||||
|
class MissionController(Node):
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
super().__init__('mission_controller')
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建各種 service clients
|
||||||
|
self.client_arm = self.create_client(
|
||||||
|
SendCommandLong, '/mavlink/send_command_long')
|
||||||
|
self.client_mode = self.create_client(
|
||||||
|
SendCommandLong, '/mavlink/send_command_long')
|
||||||
|
self.client_takeoff = self.create_client(
|
||||||
|
SendCommandLong, '/mavlink/send_command_long')
|
||||||
|
self.client_goto = self.create_client(
|
||||||
|
SendCommandInt, '/mavlink/send_command_int')
|
||||||
|
|
||||||
|
def arm_vehicle(self, sysid=1):
|
||||||
|
\"\"\"解鎖載具\"\"\"
|
||||||
|
request = SendCommandLong.Request()
|
||||||
|
request.target_sysid = sysid
|
||||||
|
request.target_compid = 1
|
||||||
|
request.command = 400 # MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM
|
||||||
|
request.param1 = 1.0 # ARM
|
||||||
|
|
||||||
|
future = self.client_arm.call_async(request)
|
||||||
|
# 處理回應...
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_mode(self, sysid=1, mode='GUIDED'):
|
||||||
|
\"\"\"設置飛行模式\"\"\"
|
||||||
|
# 實現模式切換邏輯...
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
def takeoff(self, sysid=1, altitude=10.0):
|
||||||
|
\"\"\"起飛\"\"\"
|
||||||
|
request = SendCommandLong.Request()
|
||||||
|
request.target_sysid = sysid
|
||||||
|
request.target_compid = 1
|
||||||
|
request.command = 22 # MAV_CMD_NAV_TAKEOFF
|
||||||
|
request.param7 = altitude
|
||||||
|
|
||||||
|
future = self.client_takeoff.call_async(request)
|
||||||
|
# 處理回應...
|
||||||
|
|
||||||
|
def goto_position(self, sysid=1, lat=0, lon=0, alt=10):
|
||||||
|
\"\"\"前往指定位置\"\"\"
|
||||||
|
request = SendCommandInt.Request()
|
||||||
|
request.target_sysid = sysid
|
||||||
|
request.target_compid = 1
|
||||||
|
request.command = 192 # MAV_CMD_DO_REPOSITION
|
||||||
|
request.x = int(lat * 1e7)
|
||||||
|
request.y = int(lon * 1e7)
|
||||||
|
request.z = alt
|
||||||
|
|
||||||
|
future = self.client_goto.call_async(request)
|
||||||
|
# 處理回應...
|
||||||
|
|
||||||
|
def execute_mission(self):
|
||||||
|
\"\"\"執行完整任務\"\"\"
|
||||||
|
# 1. 解鎖
|
||||||
|
self.arm_vehicle()
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 2. 切換到 GUIDED 模式
|
||||||
|
self.set_mode(mode='GUIDED')
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 3. 起飛到 10 公尺
|
||||||
|
self.takeoff(altitude=10.0)
|
||||||
|
time.sleep(10)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 4. 前往目標點
|
||||||
|
self.goto_position(lat=25.033, lon=121.565, alt=10)
|
||||||
|
time.sleep(30)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 5. 返回並降落
|
||||||
|
# ...
|
||||||
|
```
|
||||||
|
|
||||||
|
這樣的設計讓高層應用可以:
|
||||||
|
1. 完全不需要知道 MAVLink 協議細節
|
||||||
|
2. 通過 ROS2 service 與載具互動
|
||||||
|
3. 模組化開發不同功能
|
||||||
|
4. 易於測試和維護
|
||||||
|
|
||||||
|
═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════
|
||||||
|
"""
|
||||||
@@ -0,0 +1,10 @@
|
|||||||
|
from .longCommand import CommandLongClient, CommandLongResult
|
||||||
|
from .navigation import PositionTargetGlobalIntClient, PositionTargetGlobalIntResult
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
__all__ = [
|
||||||
|
"CommandLongClient",
|
||||||
|
"PositionTargetGlobalIntClient",
|
||||||
|
"CommandLongResult",
|
||||||
|
"PositionTargetGlobalIntResult",
|
||||||
|
]
|
||||||
@@ -0,0 +1,303 @@
|
|||||||
|
"""ROS2 client for fc_network MavCommandLong service (COMMAND_LONG 系列指令)."""
|
||||||
|
|
||||||
|
from __future__ import annotations
|
||||||
|
|
||||||
|
from dataclasses import dataclass
|
||||||
|
from typing import Optional
|
||||||
|
import asyncio
|
||||||
|
|
||||||
|
import rclpy
|
||||||
|
from rclpy.node import Node
|
||||||
|
|
||||||
|
from fc_interfaces.srv import MavCommandLong
|
||||||
|
|
||||||
|
COMMAND_DO_SET_MODE = 176
|
||||||
|
COMMAND_NAV_LAND = 21
|
||||||
|
COMMAND_NAV_TAKEOFF = 22
|
||||||
|
COMMAND_COMPONENT_ARM_DISARM = 400
|
||||||
|
|
||||||
|
DEFAULT_SERVICE_NAME = "/fc_network/vehicle/send_command_long"
|
||||||
|
DEFAULT_TIMEOUT_SEC = 2.0
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
@dataclass
|
||||||
|
class CommandLongResult:
|
||||||
|
success: bool
|
||||||
|
message: str
|
||||||
|
ack_result: int
|
||||||
|
|
||||||
|
class CommandLongClient(Node):
|
||||||
|
"""ROS2 client : 對同一個 send_command_long service 發送各種 MAV_CMD_*。"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, service_name: str = DEFAULT_SERVICE_NAME) -> None:
|
||||||
|
if not rclpy.ok():
|
||||||
|
rclpy.init(args=None)
|
||||||
|
super().__init__("fc_command_long_client")
|
||||||
|
self._client = self.create_client(MavCommandLong, service_name)
|
||||||
|
|
||||||
|
def wait_for_service(self, timeout_sec: float = 3.0) -> bool:
|
||||||
|
return self._client.wait_for_service(timeout_sec=timeout_sec)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _send_command_long(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
target_compid: int,
|
||||||
|
command: int,
|
||||||
|
confirmation: int,
|
||||||
|
param1: float,
|
||||||
|
param2: float,
|
||||||
|
param3: float,
|
||||||
|
param4: float,
|
||||||
|
param5: float,
|
||||||
|
param6: float,
|
||||||
|
param7: float,
|
||||||
|
timeout_sec: float,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
req = MavCommandLong.Request()
|
||||||
|
req.target_sysid = target_sysid
|
||||||
|
req.target_compid = target_compid
|
||||||
|
req.command = command
|
||||||
|
req.confirmation = confirmation
|
||||||
|
req.param1 = param1
|
||||||
|
req.param2 = param2
|
||||||
|
req.param3 = param3
|
||||||
|
req.param4 = param4
|
||||||
|
req.param5 = param5
|
||||||
|
req.param6 = param6
|
||||||
|
req.param7 = param7
|
||||||
|
req.timeout_sec = float(timeout_sec)
|
||||||
|
|
||||||
|
future = self._client.call_async(req)
|
||||||
|
rclpy.spin_until_future_complete(self, future, timeout_sec=timeout_sec + 1.0)
|
||||||
|
if not future.done() or future.result() is None:
|
||||||
|
return CommandLongResult(
|
||||||
|
success=False,
|
||||||
|
message="Service timeout.",
|
||||||
|
ack_result=-1,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
response = future.result()
|
||||||
|
return CommandLongResult(
|
||||||
|
success=response.success,
|
||||||
|
message=response.message,
|
||||||
|
ack_result=response.ack_result,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def change_mode(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
custom_mode: float,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
base_mode: float = 1.0,
|
||||||
|
confirmation: int = 0,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
return self._send_command_long(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
command=COMMAND_DO_SET_MODE,
|
||||||
|
confirmation=confirmation,
|
||||||
|
param1=float(base_mode),
|
||||||
|
param2=float(custom_mode),
|
||||||
|
param3=0.0,
|
||||||
|
param4=0.0,
|
||||||
|
param5=0.0,
|
||||||
|
param6=0.0,
|
||||||
|
param7=0.0,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def takeoff(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
altitude_m: float,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
min_pitch_deg: float = 0.0,
|
||||||
|
yaw_deg: float = 0.0,
|
||||||
|
latitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
longitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
return self._send_command_long(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
command=COMMAND_NAV_TAKEOFF,
|
||||||
|
confirmation=0,
|
||||||
|
param1=float(min_pitch_deg),
|
||||||
|
param2=0.0,
|
||||||
|
param3=0.0,
|
||||||
|
param4=float(yaw_deg),
|
||||||
|
param5=float(latitude) if latitude is not None else 0.0,
|
||||||
|
param6=float(longitude) if longitude is not None else 0.0,
|
||||||
|
param7=float(altitude_m),
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def land(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
yaw_deg: float = 0.0,
|
||||||
|
latitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
longitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
altitude_m: float = 0.0,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
return self._send_command_long(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
command=COMMAND_NAV_LAND,
|
||||||
|
confirmation=0,
|
||||||
|
param1=0.0,
|
||||||
|
param2=0.0,
|
||||||
|
param3=0.0,
|
||||||
|
param4=float(yaw_deg),
|
||||||
|
param5=float(latitude) if latitude is not None else 0.0,
|
||||||
|
param6=float(longitude) if longitude is not None else 0.0,
|
||||||
|
param7=float(altitude_m),
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def arm_disarm(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
arm: bool,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
confirmation: int = 0,
|
||||||
|
param2: float = 0.0,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
return self._send_command_long(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
command=COMMAND_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
||||||
|
confirmation=confirmation,
|
||||||
|
param1=1.0 if arm else 0.0,
|
||||||
|
param2=float(param2),
|
||||||
|
param3=0.0,
|
||||||
|
param4=0.0,
|
||||||
|
param5=0.0,
|
||||||
|
param6=0.0,
|
||||||
|
param7=0.0,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ============================================================================
|
||||||
|
# 【新增】非阻塞 async 包裝方法(用於 GUI 的非阻塞調用)
|
||||||
|
# 這些方法在 ThreadPoolExecutor 中運行同步版本,以避免阻塞事件循環
|
||||||
|
# ============================================================================
|
||||||
|
|
||||||
|
async def change_mode_async(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
custom_mode: float,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
base_mode: float = 1.0,
|
||||||
|
confirmation: int = 0,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
"""非阻塞 async 版本的 change_mode(在 ThreadPoolExecutor 中運行)"""
|
||||||
|
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
|
||||||
|
loop = asyncio.get_event_loop()
|
||||||
|
executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=1)
|
||||||
|
return await loop.run_in_executor(
|
||||||
|
executor,
|
||||||
|
lambda: self.change_mode(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
custom_mode=custom_mode,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
base_mode=base_mode,
|
||||||
|
confirmation=confirmation,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def arm_disarm_async(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
arm: bool,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
confirmation: int = 0,
|
||||||
|
param2: float = 0.0,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
"""非阻塞 async 版本的 arm_disarm(在 ThreadPoolExecutor 中運行)"""
|
||||||
|
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
|
||||||
|
loop = asyncio.get_event_loop()
|
||||||
|
executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=1)
|
||||||
|
return await loop.run_in_executor(
|
||||||
|
executor,
|
||||||
|
lambda: self.arm_disarm(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
arm=arm,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
confirmation=confirmation,
|
||||||
|
param2=param2,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def takeoff_async(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
altitude_m: float,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
min_pitch_deg: float = 0.0,
|
||||||
|
yaw_deg: float = 0.0,
|
||||||
|
latitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
longitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
"""非阻塞 async 版本的 takeoff(在 ThreadPoolExecutor 中運行)"""
|
||||||
|
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
|
||||||
|
loop = asyncio.get_event_loop()
|
||||||
|
executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=1)
|
||||||
|
return await loop.run_in_executor(
|
||||||
|
executor,
|
||||||
|
lambda: self.takeoff(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
altitude_m=altitude_m,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
min_pitch_deg=min_pitch_deg,
|
||||||
|
yaw_deg=yaw_deg,
|
||||||
|
latitude=latitude,
|
||||||
|
longitude=longitude,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def land_async(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
yaw_deg: float = 0.0,
|
||||||
|
latitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
longitude: Optional[float] = None,
|
||||||
|
altitude_m: float = 0.0,
|
||||||
|
timeout_sec: float = DEFAULT_TIMEOUT_SEC,
|
||||||
|
) -> CommandLongResult:
|
||||||
|
"""非阻塞 async 版本的 land(在 ThreadPoolExecutor 中運行)"""
|
||||||
|
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
|
||||||
|
loop = asyncio.get_event_loop()
|
||||||
|
executor = ThreadPoolExecutor(max_workers=1)
|
||||||
|
return await loop.run_in_executor(
|
||||||
|
executor,
|
||||||
|
lambda: self.land(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
yaw_deg=yaw_deg,
|
||||||
|
latitude=latitude,
|
||||||
|
longitude=longitude,
|
||||||
|
altitude_m=altitude_m,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
)
|
||||||
@@ -0,0 +1,262 @@
|
|||||||
|
"""ROS2 client for fc_network MavPositionTargetGlobalInt service (SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT / Offboard)."""
|
||||||
|
|
||||||
|
from __future__ import annotations
|
||||||
|
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
from dataclasses import dataclass
|
||||||
|
|
||||||
|
import rclpy
|
||||||
|
from rclpy.node import Node
|
||||||
|
|
||||||
|
from fc_interfaces.srv import MavPositionTargetGlobalInt
|
||||||
|
|
||||||
|
DEFAULT_SERVICE_NAME = "/fc_network/vehicle/pos_global_int"
|
||||||
|
DEFAULT_TIMEOUT_SEC = 2.0
|
||||||
|
|
||||||
|
# MAV_FRAME
|
||||||
|
MAV_FRAME_GLOBAL_RELATIVE_ALT_INT = 6 # 使用 WGS84 GNSS 座標系 高度為相對於 Home 點高度
|
||||||
|
|
||||||
|
# POSITION_TARGET_TYPEMASK
|
||||||
|
# 1 1 Ignore position x
|
||||||
|
# 2 2 Ignore position y
|
||||||
|
# 3 4 Ignore position z
|
||||||
|
# 4 8 Ignore velocity x
|
||||||
|
# 5 16 Ignore velocity y
|
||||||
|
# 6 32 Ignore velocity z
|
||||||
|
# 7 64 Ignore acceleration x
|
||||||
|
# 8 128 Ignore acceleration y
|
||||||
|
# 9 256 Ignore acceleration z
|
||||||
|
# 10 512 Use force instead of acceleration
|
||||||
|
# 11 1024 Ignore yaw
|
||||||
|
# 12 2048 Ignore yaw rate
|
||||||
|
# 13+ Not Used
|
||||||
|
# 6543210987654321
|
||||||
|
POSITION_ONLY = 0b0000110111111000 # 忽略速度、加速度、偏航
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# 回傳 echo 與送出值比對時,浮點欄位允許的絕對誤差(MAVLink float 轉傳常有小差)
|
||||||
|
_FLOAT_ECHO_ABS_TOL = 1e-5
|
||||||
|
def _float_echo_equal(a: float, b: float) -> bool:
|
||||||
|
return math.isclose(float(a), float(b), rel_tol=0.0, abs_tol=_FLOAT_ECHO_ABS_TOL)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def _echo_position_target_matches(
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
type_mask: int,
|
||||||
|
lat_int: int,
|
||||||
|
lon_int: int,
|
||||||
|
alt: float,
|
||||||
|
vx: float,
|
||||||
|
vy: float,
|
||||||
|
vz: float,
|
||||||
|
afx: float,
|
||||||
|
afy: float,
|
||||||
|
afz: float,
|
||||||
|
yaw: float,
|
||||||
|
yaw_rate: float,
|
||||||
|
time_boot_ms: int,
|
||||||
|
resp,
|
||||||
|
) -> tuple[bool, str]:
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
比對本次送出的軌跡欄位與 server 填回的 r_* 是否一致。
|
||||||
|
若不符,回傳 (False, 簡短說明);相符則 (True, "")。
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
_tm_sent = int(type_mask) & 0xFFF
|
||||||
|
_tm_recv = int(resp.r_type_mask) & 0xFFF
|
||||||
|
if _tm_recv != _tm_sent:
|
||||||
|
return False, f"type_mask echo: sent {_tm_sent:012b} != ack {_tm_recv:012b}"
|
||||||
|
|
||||||
|
coordinate_tolerance = 5 * 100
|
||||||
|
if abs(resp.r_lat_int - lat_int) >= coordinate_tolerance:
|
||||||
|
return False, f"lat_int echo: sent {lat_int} != ack {resp.r_lat_int}"
|
||||||
|
if abs(resp.r_lon_int - lon_int) >= coordinate_tolerance:
|
||||||
|
return False, f"lon_int echo: sent {lon_int} != ack {resp.r_lon_int}"
|
||||||
|
# TODO 我給飛控相對高度 它回給我絕對高度 看來這個比較方法 還有很多改良點 但是之後吧
|
||||||
|
# if not _float_echo_equal(resp.r_alt, alt):
|
||||||
|
# return False, f"alt echo: sent {alt} != ack {resp.r_alt}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_vx, vx):
|
||||||
|
return False, f"vx echo: sent {vx} != ack {resp.r_vx}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_vy, vy):
|
||||||
|
return False, f"vy echo: sent {vy} != ack {resp.r_vy}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_vz, vz):
|
||||||
|
return False, f"vz echo: sent {vz} != ack {resp.r_vz}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_afx, afx):
|
||||||
|
return False, f"afx echo: sent {afx} != ack {resp.r_afx}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_afy, afy):
|
||||||
|
return False, f"afy echo: sent {afy} != ack {resp.r_afy}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_afz, afz):
|
||||||
|
return False, f"afz echo: sent {afz} != ack {resp.r_afz}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_yaw, yaw):
|
||||||
|
return False, f"yaw echo: sent {yaw} != ack {resp.r_yaw}"
|
||||||
|
if not _float_echo_equal(resp.r_yaw_rate, yaw_rate):
|
||||||
|
return False, f"yaw_rate echo: sent {yaw_rate} != ack {resp.r_yaw_rate}"
|
||||||
|
# if int(resp.r_time_boot_ms) != int(time_boot_ms):
|
||||||
|
# return False, f"time_boot_ms echo: sent {time_boot_ms} != r {resp.r_time_boot_ms}"
|
||||||
|
return True, ""
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
@dataclass
|
||||||
|
class PositionTargetGlobalIntResult:
|
||||||
|
"""對應 MavPositionTargetGlobalInt.srv 的 Response;success 依「送出與 r_* echo 是否一致」。"""
|
||||||
|
success: bool
|
||||||
|
message: str
|
||||||
|
ack_result: int
|
||||||
|
r_time_boot_ms: int = 0
|
||||||
|
r_type_mask: int = 0
|
||||||
|
r_lat_int: int = 0
|
||||||
|
r_lon_int: int = 0
|
||||||
|
r_alt: float = 0.0
|
||||||
|
r_vx: float = 0.0
|
||||||
|
r_vy: float = 0.0
|
||||||
|
r_vz: float = 0.0
|
||||||
|
r_afx: float = 0.0
|
||||||
|
r_afy: float = 0.0
|
||||||
|
r_afz: float = 0.0
|
||||||
|
r_yaw: float = 0.0
|
||||||
|
r_yaw_rate: float = 0.0
|
||||||
|
|
||||||
|
class PositionTargetGlobalIntClient(Node):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
ROS2 client:對 pos_global_int service 發送 SET_POSITION_TARGET_GLOBAL_INT (msg 86),
|
||||||
|
並等待 POSITION_TARGET_GLOBAL_INT (msg 87) 回應(由 server 端處理)。
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, service_name: str = DEFAULT_SERVICE_NAME) -> None:
|
||||||
|
if not rclpy.ok():
|
||||||
|
rclpy.init(args=None)
|
||||||
|
super().__init__("fc_position_target_global_int_client")
|
||||||
|
self._client = self.create_client(MavPositionTargetGlobalInt, service_name)
|
||||||
|
|
||||||
|
def wait_for_service(self, timeout_sec: float = 3.0) -> bool:
|
||||||
|
return self._client.wait_for_service(timeout_sec=timeout_sec)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _send_position_target_global_int(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
target_compid: int,
|
||||||
|
time_boot_ms: int,
|
||||||
|
coordinate_frame: int,
|
||||||
|
type_mask: int,
|
||||||
|
lat_int: int,
|
||||||
|
lon_int: int,
|
||||||
|
alt: float,
|
||||||
|
vx: float,
|
||||||
|
vy: float,
|
||||||
|
vz: float,
|
||||||
|
afx: float,
|
||||||
|
afy: float,
|
||||||
|
afz: float,
|
||||||
|
yaw: float,
|
||||||
|
yaw_rate: float,
|
||||||
|
timeout_sec: float,
|
||||||
|
) -> PositionTargetGlobalIntResult:
|
||||||
|
req = MavPositionTargetGlobalInt.Request()
|
||||||
|
req.target_sysid = target_sysid
|
||||||
|
req.target_compid = target_compid
|
||||||
|
req.time_boot_ms = time_boot_ms
|
||||||
|
req.coordinate_frame = coordinate_frame
|
||||||
|
req.type_mask = type_mask
|
||||||
|
req.lat_int = lat_int
|
||||||
|
req.lon_int = lon_int
|
||||||
|
req.alt = float(alt)
|
||||||
|
req.vx = float(vx)
|
||||||
|
req.vy = float(vy)
|
||||||
|
req.vz = float(vz)
|
||||||
|
req.afx = float(afx)
|
||||||
|
req.afy = float(afy)
|
||||||
|
req.afz = float(afz)
|
||||||
|
req.yaw = float(yaw)
|
||||||
|
req.yaw_rate = float(yaw_rate)
|
||||||
|
req.timeout_sec = float(timeout_sec)
|
||||||
|
|
||||||
|
future = self._client.call_async(req)
|
||||||
|
rclpy.spin_until_future_complete(self, future, timeout_sec=float(timeout_sec) + 1.0)
|
||||||
|
if not future.done() or future.result() is None:
|
||||||
|
return PositionTargetGlobalIntResult(
|
||||||
|
success=False,
|
||||||
|
message="Service timeout.",
|
||||||
|
ack_result=-1,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
resp = future.result()
|
||||||
|
|
||||||
|
if resp.ack_result != 0:
|
||||||
|
return PositionTargetGlobalIntResult(
|
||||||
|
success=False,
|
||||||
|
message=resp.message,
|
||||||
|
ack_result=resp.ack_result,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
echo_ok, echo_detail = _echo_position_target_matches(
|
||||||
|
type_mask=type_mask,
|
||||||
|
lat_int=lat_int,
|
||||||
|
lon_int=lon_int,
|
||||||
|
alt=alt,
|
||||||
|
vx=vx,
|
||||||
|
vy=vy,
|
||||||
|
vz=vz,
|
||||||
|
afx=afx,
|
||||||
|
afy=afy,
|
||||||
|
afz=afz,
|
||||||
|
yaw=yaw,
|
||||||
|
yaw_rate=yaw_rate,
|
||||||
|
time_boot_ms=time_boot_ms,
|
||||||
|
resp=resp,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
# out_message = resp.message
|
||||||
|
# if not echo_ok:
|
||||||
|
# out_message = echo_detail if not out_message else f"{echo_detail} | server: {out_message}"
|
||||||
|
|
||||||
|
return PositionTargetGlobalIntResult(
|
||||||
|
success=echo_ok,
|
||||||
|
message=echo_detail,
|
||||||
|
ack_result=resp.ack_result,
|
||||||
|
r_time_boot_ms=int(resp.r_time_boot_ms),
|
||||||
|
r_type_mask=int(resp.r_type_mask),
|
||||||
|
r_lat_int=int(resp.r_lat_int),
|
||||||
|
r_lon_int=int(resp.r_lon_int),
|
||||||
|
r_alt=float(resp.r_alt),
|
||||||
|
r_vx=float(resp.r_vx),
|
||||||
|
r_vy=float(resp.r_vy),
|
||||||
|
r_vz=float(resp.r_vz),
|
||||||
|
r_afx=float(resp.r_afx),
|
||||||
|
r_afy=float(resp.r_afy),
|
||||||
|
r_afz=float(resp.r_afz),
|
||||||
|
r_yaw=float(resp.r_yaw),
|
||||||
|
r_yaw_rate=float(resp.r_yaw_rate),
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
def goto_position_only(
|
||||||
|
self,
|
||||||
|
*,
|
||||||
|
target_sysid: int,
|
||||||
|
target_compid: int = 0,
|
||||||
|
latitude_deg: float,
|
||||||
|
longitude_deg: float,
|
||||||
|
alt: float = 0.0,
|
||||||
|
timeout_sec: float,
|
||||||
|
):
|
||||||
|
lat_int = int(round(latitude_deg * 1e7))
|
||||||
|
lon_int = int(round(longitude_deg * 1e7))
|
||||||
|
|
||||||
|
return self._send_position_target_global_int(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
target_compid=target_compid,
|
||||||
|
time_boot_ms= 0,
|
||||||
|
coordinate_frame=MAV_FRAME_GLOBAL_RELATIVE_ALT_INT,
|
||||||
|
type_mask=POSITION_ONLY,
|
||||||
|
lat_int=lat_int,
|
||||||
|
lon_int=lon_int,
|
||||||
|
alt=alt,
|
||||||
|
vx=0,
|
||||||
|
vy=0,
|
||||||
|
vz=0,
|
||||||
|
afx=0,
|
||||||
|
afy=0,
|
||||||
|
afz=0,
|
||||||
|
yaw=0,
|
||||||
|
yaw_rate=0,
|
||||||
|
timeout_sec=timeout_sec,
|
||||||
|
)
|
||||||
@@ -0,0 +1,111 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
import fc_network_apps as fap
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
commandAPI = fap.CommandLongClient()
|
||||||
|
navAPI = fap.PositionTargetGlobalIntClient()
|
||||||
|
|
||||||
|
target_sysid = 3
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
print("=== change mode ===")
|
||||||
|
result = fap.CommandLongResult(success=False,message="",ack_result=-1)
|
||||||
|
while not result.success:
|
||||||
|
result.ack_result -= 1
|
||||||
|
result = commandAPI.change_mode(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
base_mode=1.0,
|
||||||
|
custom_mode=4.0,
|
||||||
|
timeout_sec=3.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"success : {result.success}")
|
||||||
|
print(f"ack_result: {result.ack_result}")
|
||||||
|
print(f"message : {result.message}")
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
if result.ack_result < -3:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
print("=== arm vehicle ===")
|
||||||
|
result = fap.CommandLongResult(success=False,message="",ack_result=-1)
|
||||||
|
while not result.success:
|
||||||
|
result.ack_result -= 1
|
||||||
|
result = commandAPI.arm_disarm(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
arm = True,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"success : {result.success}")
|
||||||
|
print(f"ack_result: {result.ack_result}")
|
||||||
|
print(f"message : {result.message}")
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
if result.ack_result < -3:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
print("=== takeoff ===")
|
||||||
|
result = fap.CommandLongResult(success=False,message="",ack_result=-1)
|
||||||
|
while not result.success:
|
||||||
|
result.ack_result -= 1
|
||||||
|
result = commandAPI.takeoff(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
altitude_m = 100.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"success : {result.success}")
|
||||||
|
print(f"ack_result: {result.ack_result}")
|
||||||
|
print(f"message : {result.message}")
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
if result.ack_result < -3:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(15)
|
||||||
|
|
||||||
|
print("=== set_position_target_global_int_deg ===")
|
||||||
|
result_deg = navAPI.goto_position_only(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
latitude_deg=-35.376655,
|
||||||
|
longitude_deg=149.157011,
|
||||||
|
alt=150.0,
|
||||||
|
timeout_sec=3.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"success : {result_deg.success}")
|
||||||
|
print(f"ack_result: {result_deg.ack_result}")
|
||||||
|
print(f"message : {result_deg.message}")
|
||||||
|
print(f"r_lat_int : {result_deg.r_lat_int} r_lon_int: {result_deg.r_lon_int}")
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(180)
|
||||||
|
|
||||||
|
result_deg = navAPI.goto_position_only(
|
||||||
|
target_sysid=target_sysid,
|
||||||
|
latitude_deg=-35.3632621,
|
||||||
|
longitude_deg=149.1652375,
|
||||||
|
alt=100.0,
|
||||||
|
timeout_sec=3.0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print("=== set_position_target_global_int_deg ===")
|
||||||
|
print(f"success : {result_deg.success}")
|
||||||
|
print(f"ack_result: {result_deg.ack_result}")
|
||||||
|
print(f"message : {result_deg.message}")
|
||||||
|
print(f"r_lat_int : {result_deg.r_lat_int} r_lon_int: {result_deg.r_lon_int}")
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(180)
|
||||||
|
|
||||||
|
print("=== land ===")
|
||||||
|
result = fap.CommandLongResult(success=False,message="",ack_result=-1)
|
||||||
|
while not result.success:
|
||||||
|
result.ack_result -= 1
|
||||||
|
result = commandAPI.land(
|
||||||
|
target_sysid=3,
|
||||||
|
target_compid=0,
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"success : {result.success}")
|
||||||
|
print(f"ack_result: {result.ack_result}")
|
||||||
|
print(f"message : {result.message}")
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
if result.ack_result < -3:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@@ -0,0 +1,398 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import (QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel,
|
||||||
|
QPushButton, QLineEdit)
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import pyqtSignal
|
||||||
|
|
||||||
|
class CommPanel(QWidget):
|
||||||
|
"""通讯设置面板类"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定义信号
|
||||||
|
udp_connection_added = pyqtSignal(str, int) # ip, port
|
||||||
|
udp_connection_toggled = pyqtSignal(dict, QPushButton, QLabel) # conn, btn, status_label
|
||||||
|
udp_connection_removed = pyqtSignal(dict, QWidget) # conn, panel
|
||||||
|
ws_connection_added = pyqtSignal(str) # url
|
||||||
|
ws_connection_toggled = pyqtSignal(dict, QPushButton, QLabel) # conn, btn, status_label
|
||||||
|
ws_connection_removed = pyqtSignal(dict, QWidget) # conn, panel
|
||||||
|
status_message = pyqtSignal(str, int) # message, timeout
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.udp_connections = []
|
||||||
|
self.ws_connections = []
|
||||||
|
self._init_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _init_ui(self):
|
||||||
|
"""初始化UI"""
|
||||||
|
layout = QVBoxLayout(self)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(10, 10, 10, 10)
|
||||||
|
layout.setSpacing(10)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ========== UDP MAVLink 區域 ==========
|
||||||
|
udp_title = QLabel("UDP")
|
||||||
|
udp_title.setStyleSheet("""
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
layout.addWidget(udp_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# UDP 連接列表容器
|
||||||
|
self.udp_list_widget = QWidget()
|
||||||
|
self.udp_list_layout = QVBoxLayout(self.udp_list_widget)
|
||||||
|
self.udp_list_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.udp_list_layout.setSpacing(5)
|
||||||
|
layout.addWidget(self.udp_list_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# UDP 添加新連接區域
|
||||||
|
add_udp_widget = QWidget()
|
||||||
|
add_udp_layout = QHBoxLayout(add_udp_widget)
|
||||||
|
add_udp_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.udp_ip_input = QLineEdit()
|
||||||
|
self.udp_ip_input.setText("127.0.0.1")
|
||||||
|
self.udp_ip_input.setPlaceholderText("IP")
|
||||||
|
self.udp_ip_input.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QLineEdit {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.udp_port_input = QLineEdit()
|
||||||
|
self.udp_port_input.setText("14540")
|
||||||
|
self.udp_port_input.setPlaceholderText("Port")
|
||||||
|
self.udp_port_input.setFixedWidth(80)
|
||||||
|
self.udp_port_input.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QLineEdit {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_udp_btn = QPushButton("添加")
|
||||||
|
add_udp_btn.clicked.connect(self._handle_add_udp)
|
||||||
|
add_udp_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #4CAF50;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 6px 12px;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
min-width: 30px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #45a049; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(QLabel("IP:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(self.udp_ip_input)
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(QLabel("Port:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(self.udp_port_input)
|
||||||
|
add_udp_layout.addWidget(add_udp_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(add_udp_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分隔線
|
||||||
|
separator = QWidget()
|
||||||
|
separator.setFixedHeight(20)
|
||||||
|
layout.addWidget(separator)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ========== WebSocket 區域 ==========
|
||||||
|
ws_title = QLabel("WebSocket")
|
||||||
|
ws_title.setStyleSheet("""
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
layout.addWidget(ws_title)
|
||||||
|
|
||||||
|
# WebSocket 連接列表容器
|
||||||
|
self.ws_list_widget = QWidget()
|
||||||
|
self.ws_list_layout = QVBoxLayout(self.ws_list_widget)
|
||||||
|
self.ws_list_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.ws_list_layout.setSpacing(5)
|
||||||
|
layout.addWidget(self.ws_list_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# WebSocket 添加新連接區域
|
||||||
|
add_ws_widget = QWidget()
|
||||||
|
add_ws_layout = QHBoxLayout(add_ws_widget)
|
||||||
|
add_ws_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.ws_url_input = QLineEdit()
|
||||||
|
self.ws_url_input.setPlaceholderText("host")
|
||||||
|
self.ws_url_input.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QLineEdit {
|
||||||
|
background-color: #333;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: 1px solid #555;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
padding: 5px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_ws_btn = QPushButton("添加")
|
||||||
|
add_ws_btn.clicked.connect(self._handle_add_ws)
|
||||||
|
add_ws_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #4CAF50;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 6px 12px;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
min-width: 30px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #45a049; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
add_ws_layout.addWidget(QLabel("URL:", styleSheet="color: #DDD;"))
|
||||||
|
add_ws_layout.addWidget(self.ws_url_input)
|
||||||
|
add_ws_layout.addWidget(add_ws_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(add_ws_widget)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _handle_add_udp(self):
|
||||||
|
"""處理添加 UDP 連接"""
|
||||||
|
ip = self.udp_ip_input.text().strip()
|
||||||
|
port_text = self.udp_port_input.text().strip()
|
||||||
|
|
||||||
|
if not ip or not port_text:
|
||||||
|
self.status_message.emit("請輸入 IP 和 Port", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
port = int(port_text)
|
||||||
|
if port < 1 or port > 65535:
|
||||||
|
raise ValueError("Port 超出範圍")
|
||||||
|
except ValueError:
|
||||||
|
self.status_message.emit("Port 必須是 1-65535 的數字", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 檢查是否已存在相同連接
|
||||||
|
for conn in self.udp_connections:
|
||||||
|
if conn['ip'] == ip and conn['port'] == port:
|
||||||
|
self.status_message.emit("連接已存在", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送信號通知主窗口
|
||||||
|
self.udp_connection_added.emit(ip, port)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清空輸入框
|
||||||
|
self.udp_ip_input.clear()
|
||||||
|
self.udp_port_input.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _handle_add_ws(self):
|
||||||
|
"""處理添加 WebSocket 連接"""
|
||||||
|
input_url = self.ws_url_input.text().strip()
|
||||||
|
|
||||||
|
if not input_url:
|
||||||
|
self.status_message.emit("請輸入 WebSocket URL", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 自動添加 ws:// 前綴
|
||||||
|
if not input_url.startswith('ws://') and not input_url.startswith('wss://'):
|
||||||
|
url = f'ws://{input_url}'
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
url = input_url
|
||||||
|
|
||||||
|
# 基本 URL 格式驗證
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
if '://' in url:
|
||||||
|
parts = url.split('://', 1)
|
||||||
|
if len(parts) == 2 and ':' not in parts[1]:
|
||||||
|
self.status_message.emit("URL 格式錯誤,需要包含端口號 (例如: 127.0.0.1:8756)", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
self.status_message.emit("URL 格式錯誤", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 檢查是否已存在相同連接
|
||||||
|
for conn in self.ws_connections:
|
||||||
|
if conn['url'] == url:
|
||||||
|
self.status_message.emit("連接已存在", 3000)
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送信號通知主窗口
|
||||||
|
self.ws_connection_added.emit(url)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清空輸入框
|
||||||
|
self.ws_url_input.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def create_udp_connection_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""創建 UDP 連接面板"""
|
||||||
|
panel = QWidget()
|
||||||
|
panel.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QWidget {
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
padding: 8px;
|
||||||
|
border: 1px solid #444;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QHBoxLayout(panel)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連接資訊
|
||||||
|
info_label = QLabel(f"{conn['name']} - {conn['ip']}:{conn['port']}")
|
||||||
|
info_label.setStyleSheet("color: #DDD; font-size: 12px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 狀態指示器
|
||||||
|
status_label = QLabel("●")
|
||||||
|
if conn.get('enabled', False):
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #4CAF50; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("運行中")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("已停止")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 控制按鈕
|
||||||
|
toggle_btn = QPushButton("停止" if conn.get('enabled', False) else "啟動")
|
||||||
|
toggle_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
toggle_btn.clicked.connect(lambda: self.udp_connection_toggled.emit(conn, toggle_btn, status_label))
|
||||||
|
toggle_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #555; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
remove_btn = QPushButton("移除")
|
||||||
|
remove_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
remove_btn.clicked.connect(lambda: self.udp_connection_removed.emit(conn, panel))
|
||||||
|
remove_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #d32f2f;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #b71c1c; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(status_label)
|
||||||
|
layout.addWidget(info_label)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
layout.addWidget(toggle_btn)
|
||||||
|
layout.addWidget(remove_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 儲存引用
|
||||||
|
panel.connection = conn
|
||||||
|
panel.toggle_btn = toggle_btn
|
||||||
|
panel.status_label = status_label
|
||||||
|
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def create_ws_connection_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""創建 WebSocket 連接面板"""
|
||||||
|
panel = QWidget()
|
||||||
|
panel.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QWidget {
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
padding: 8px;
|
||||||
|
border: 1px solid #444;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QHBoxLayout(panel)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連接資訊
|
||||||
|
info_label = QLabel(f"{conn['name']} - {conn['url']}")
|
||||||
|
info_label.setStyleSheet("color: #DDD; font-size: 12px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 狀態指示器
|
||||||
|
status_label = QLabel("●")
|
||||||
|
if conn.get('enabled', False):
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #4CAF50; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("運行中")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
status_label.setStyleSheet("color: #888; font-size: 16px;")
|
||||||
|
status_label.setToolTip("已停止")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 控制按鈕
|
||||||
|
toggle_btn = QPushButton("停止" if conn.get('enabled', False) else "啟動")
|
||||||
|
toggle_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
toggle_btn.clicked.connect(lambda: self.ws_connection_toggled.emit(conn, toggle_btn, status_label))
|
||||||
|
toggle_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #555; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
remove_btn = QPushButton("移除")
|
||||||
|
remove_btn.setFixedWidth(60)
|
||||||
|
remove_btn.clicked.connect(lambda: self.ws_connection_removed.emit(conn, panel))
|
||||||
|
remove_btn.setStyleSheet("""
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #d32f2f;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover { background-color: #b71c1c; }
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(status_label)
|
||||||
|
layout.addWidget(info_label)
|
||||||
|
layout.addStretch()
|
||||||
|
layout.addWidget(toggle_btn)
|
||||||
|
layout.addWidget(remove_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 儲存引用
|
||||||
|
panel.connection = conn
|
||||||
|
panel.toggle_btn = toggle_btn
|
||||||
|
panel.status_label = status_label
|
||||||
|
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_udp_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""添加 UDP 連接面板到列表"""
|
||||||
|
panel = self.create_udp_connection_panel(conn)
|
||||||
|
self.udp_list_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
self.udp_connections.append(conn)
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_ws_panel(self, conn):
|
||||||
|
"""添加 WebSocket 連接面板到列表"""
|
||||||
|
panel = self.create_ws_connection_panel(conn)
|
||||||
|
self.ws_list_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
self.ws_connections.append(conn)
|
||||||
|
return panel
|
||||||
|
|
||||||
|
def remove_udp_connection_from_list(self, conn):
|
||||||
|
"""從列表中移除 UDP 連接"""
|
||||||
|
if conn in self.udp_connections:
|
||||||
|
self.udp_connections.remove(conn)
|
||||||
|
|
||||||
|
def remove_ws_connection_from_list(self, conn):
|
||||||
|
"""從列表中移除 WebSocket 連接"""
|
||||||
|
if conn in self.ws_connections:
|
||||||
|
self.ws_connections.remove(conn)
|
||||||
@@ -0,0 +1,646 @@
|
|||||||
|
from rclpy.node import Node
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import QObject, pyqtSignal
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
import re
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
from threading import Lock
|
||||||
|
import asyncio
|
||||||
|
import websockets
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
from geometry_msgs.msg import Point, Vector3
|
||||||
|
from sensor_msgs.msg import BatteryState, NavSatFix, Imu
|
||||||
|
from std_msgs.msg import Float64
|
||||||
|
from mavros_msgs.msg import State, VfrHud
|
||||||
|
from mavros_msgs.srv import CommandBool, CommandTOL
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneSignals(QObject):
|
||||||
|
update_signal = pyqtSignal(str, str, object) # (msg_type, drone_id, data)
|
||||||
|
|
||||||
|
class UDPMavlinkReceiver(threading.Thread):
|
||||||
|
"""UDP MAVLink 接收器"""
|
||||||
|
def __init__(self, ip, port, signals, connection_name):
|
||||||
|
super().__init__(daemon=True)
|
||||||
|
self.ip = ip
|
||||||
|
self.port = port
|
||||||
|
self.signals = signals
|
||||||
|
self.connection_name = connection_name
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
self.sock = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""執行 UDP 接收循環"""
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
print(f"UDP MAVLink receiver started on {self.ip}:{self.port}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建 MAVLink 連接
|
||||||
|
mav = mavutil.mavlink_connection(f'udpin:{self.ip}:{self.port}')
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg = mav.recv_match(blocking=True, timeout=1.0)
|
||||||
|
if msg is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
self.process_mavlink_message(msg)
|
||||||
|
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error receiving MAVLink message: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"UDP receiver error: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
if self.sock:
|
||||||
|
self.sock.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_mavlink_message(self, msg):
|
||||||
|
"""處理 MAVLink 訊息"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg_type = msg.get_type()
|
||||||
|
system_id = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
drone_id = f"s8_{system_id}" # 使用 s8_ 前綴表示 UDP 來源
|
||||||
|
|
||||||
|
if msg_type == "HEARTBEAT":
|
||||||
|
mode = mavutil.mode_string_v10(msg)
|
||||||
|
armed = bool(msg.base_mode & 128)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('state', drone_id, {
|
||||||
|
'mode': mode,
|
||||||
|
'armed': armed
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "BATTERY_STATUS":
|
||||||
|
voltage = msg.voltages[0] / 1000
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('battery', drone_id, {
|
||||||
|
'voltage': voltage
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GLOBAL_POSITION_INT":
|
||||||
|
latitude = msg.lat / 1e7
|
||||||
|
longitude = msg.lon / 1e7
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('gps', drone_id, {
|
||||||
|
'lat': latitude,
|
||||||
|
'lon': longitude
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GPS_RAW_INT":
|
||||||
|
fix_type = msg.fix_type
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "LOCAL_POSITION_NED":
|
||||||
|
x = msg.y
|
||||||
|
y = msg.x
|
||||||
|
z = -msg.z
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('local_pose', drone_id, {
|
||||||
|
'x': x,
|
||||||
|
'y': y,
|
||||||
|
'z': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('altitude', drone_id, {
|
||||||
|
'altitude': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('velocity', drone_id, {
|
||||||
|
'vx': msg.vx,
|
||||||
|
'vy': msg.vy,
|
||||||
|
'vz': msg.vz
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "ATTITUDE":
|
||||||
|
pitch = math.degrees(msg.pitch)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('attitude', drone_id, {
|
||||||
|
'pitch': pitch,
|
||||||
|
'roll': 0,
|
||||||
|
'yaw': 0,
|
||||||
|
'rates': (0, 0, 0)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "VFR_HUD":
|
||||||
|
groundspeed = msg.groundspeed
|
||||||
|
heading = msg.heading
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('hud', drone_id, {
|
||||||
|
'heading': heading,
|
||||||
|
'groundspeed': groundspeed
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error processing MAVLink message: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止接收器"""
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
class SerialMavlinkReceiver(threading.Thread):
|
||||||
|
"""串口 MAVLink 接收器"""
|
||||||
|
def __init__(self, port, baudrate, signals, connection_name):
|
||||||
|
super().__init__(daemon=True)
|
||||||
|
self.port = port
|
||||||
|
self.baudrate = baudrate
|
||||||
|
self.signals = signals
|
||||||
|
self.connection_name = connection_name
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
self.mav = None
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""執行串口接收循環"""
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
print(f"Serial MAVLink receiver started on {self.port} at {self.baudrate} baud")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建 MAVLink 串口連接
|
||||||
|
self.mav = mavutil.mavlink_connection(
|
||||||
|
self.port,
|
||||||
|
baud=self.baudrate,
|
||||||
|
source_system=255
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"Waiting for heartbeat from {self.port}...")
|
||||||
|
self.mav.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print(f"Heartbeat received from system {self.mav.target_system}, component {self.mav.target_component}")
|
||||||
|
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg = self.mav.recv_match(blocking=True, timeout=1.0)
|
||||||
|
if msg is None:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
self.process_mavlink_message(msg)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
if self.running:
|
||||||
|
print(f"Error receiving MAVLink message from serial: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Serial receiver error: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
if self.mav:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
self.mav.close()
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_mavlink_message(self, msg):
|
||||||
|
"""處理 MAVLink 訊息"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
msg_type = msg.get_type()
|
||||||
|
system_id = msg.get_srcSystem()
|
||||||
|
drone_id = f"s5_{system_id}" # 使用 serial_ 前綴表示串口來源
|
||||||
|
|
||||||
|
if msg_type == "HEARTBEAT":
|
||||||
|
mode = mavutil.mode_string_v10(msg)
|
||||||
|
armed = bool(msg.base_mode & 128)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('state', drone_id, {
|
||||||
|
'mode': mode,
|
||||||
|
'armed': armed
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "BATTERY_STATUS":
|
||||||
|
voltage = msg.voltages[0] / 1000
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('battery', drone_id, {
|
||||||
|
'voltage': voltage
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GLOBAL_POSITION_INT":
|
||||||
|
latitude = msg.lat / 1e7
|
||||||
|
longitude = msg.lon / 1e7
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('gps', drone_id, {
|
||||||
|
'lat': latitude,
|
||||||
|
'lon': longitude
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "GPS_RAW_INT":
|
||||||
|
fix_type = msg.fix_type
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "LOCAL_POSITION_NED":
|
||||||
|
x = msg.y
|
||||||
|
y = msg.x
|
||||||
|
z = -msg.z
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('local_pose', drone_id, {
|
||||||
|
'x': x,
|
||||||
|
'y': y,
|
||||||
|
'z': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('altitude', drone_id, {
|
||||||
|
'altitude': z
|
||||||
|
})
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('velocity', drone_id, {
|
||||||
|
'vx': msg.vx,
|
||||||
|
'vy': msg.vy,
|
||||||
|
'vz': msg.vz
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "ATTITUDE":
|
||||||
|
pitch = math.degrees(msg.pitch)
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('attitude', drone_id, {
|
||||||
|
'pitch': pitch,
|
||||||
|
'roll': 0,
|
||||||
|
'yaw': 0,
|
||||||
|
'rates': (0, 0, 0)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
elif msg_type == "VFR_HUD":
|
||||||
|
groundspeed = msg.groundspeed
|
||||||
|
heading = msg.heading
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('hud', drone_id, {
|
||||||
|
'heading': heading,
|
||||||
|
'groundspeed': groundspeed
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Error processing MAVLink message from serial: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止接收器"""
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
class WebSocketMavlinkReceiver(threading.Thread):
|
||||||
|
"""WebSocket MAVLink 接收器"""
|
||||||
|
def __init__(self, url, signals, connection_name):
|
||||||
|
super().__init__(daemon=True)
|
||||||
|
self.url = url
|
||||||
|
self.signals = signals
|
||||||
|
self.connection_name = connection_name
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
self.max_retries = 5
|
||||||
|
self.base_delay = 1.0
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""執行 WebSocket 接收循環"""
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
asyncio.set_event_loop(asyncio.new_event_loop())
|
||||||
|
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(self.ws_client_loop())
|
||||||
|
|
||||||
|
async def ws_client_loop(self):
|
||||||
|
"""WebSocket 連接的主循環"""
|
||||||
|
retry_count = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"Starting WebSocket client for {self.connection_name} at {self.url}")
|
||||||
|
|
||||||
|
while self.running and retry_count < self.max_retries:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
async with websockets.connect(self.url) as websocket:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} connected to {self.url}")
|
||||||
|
retry_count = 0 # 重置重試計數
|
||||||
|
|
||||||
|
async for message in websocket:
|
||||||
|
if not self.running:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data = json.loads(message)
|
||||||
|
data['_connection_source'] = self.connection_name
|
||||||
|
self.process_websocket_message(data)
|
||||||
|
except json.JSONDecodeError as e:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} JSON decode error: {e}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} message processing error: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except websockets.exceptions.ConnectionClosedError:
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} connection closed")
|
||||||
|
if self.running:
|
||||||
|
retry_count += 1
|
||||||
|
if retry_count < self.max_retries:
|
||||||
|
delay = self.base_delay * (2 ** min(retry_count, 4))
|
||||||
|
print(f"Reconnecting in {delay}s...")
|
||||||
|
await asyncio.sleep(delay)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
retry_count += 1
|
||||||
|
if retry_count < self.max_retries and self.running:
|
||||||
|
delay = self.base_delay * (2 ** min(retry_count, 4))
|
||||||
|
print(f"WebSocket {self.connection_name} connection error: {e}, retrying in {delay}s (attempt {retry_count}/{self.max_retries})")
|
||||||
|
await asyncio.sleep(delay)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"WebSocket client {self.connection_name} stopped")
|
||||||
|
|
||||||
|
def process_websocket_message(self, data):
|
||||||
|
"""處理 WebSocket 訊息"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
drone_id = data.get('system_id')
|
||||||
|
drone_id = f"s9_{drone_id}" if drone_id else None
|
||||||
|
if not drone_id:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 模式
|
||||||
|
if 'mode' in data:
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('state', drone_id, {
|
||||||
|
'mode': data['mode'],
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# 電池
|
||||||
|
if 'battery' in data:
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('battery', drone_id, {
|
||||||
|
'percentage': data['battery']
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# 位置
|
||||||
|
if 'position' in data:
|
||||||
|
pos = data['position']
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('gps', drone_id, {
|
||||||
|
'lat': pos.get('lat', 0),
|
||||||
|
'lon': pos.get('lon', 0)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# Local position - 設定 x, y 為 0.0
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('local_pose', drone_id, {
|
||||||
|
'x': 0.0,
|
||||||
|
'y': 0.0,
|
||||||
|
'z': 0.0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# Altitude - 設定為 0.0
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('altitude', drone_id, {
|
||||||
|
'altitude': 0.0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
# 航向
|
||||||
|
if 'heading' in data:
|
||||||
|
self.signals.update_signal.emit('hud', drone_id, {
|
||||||
|
'heading': data['heading'],
|
||||||
|
'groundspeed': 0.0
|
||||||
|
})
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"WebSocket message processing error: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def stop(self):
|
||||||
|
"""停止接收器"""
|
||||||
|
self.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneMonitor(Node):
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
super().__init__('drone_monitor')
|
||||||
|
self.signals = DroneSignals()
|
||||||
|
self.drone_topics = {}
|
||||||
|
self.lock = Lock()
|
||||||
|
|
||||||
|
self.arm_clients = {}
|
||||||
|
self.takeoff_clients = {}
|
||||||
|
self.setpoint_pubs = {}
|
||||||
|
self.selected_drones = set()
|
||||||
|
self.latest_data = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定義需要過濾的模式
|
||||||
|
self.filtered_modes = ['Mode(0x000000c0)']
|
||||||
|
|
||||||
|
# WebSocket 接收器列表
|
||||||
|
self.ws_receivers = []
|
||||||
|
|
||||||
|
# 串口接收器列表
|
||||||
|
self.serial_receivers = []
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主题检测定时器
|
||||||
|
self.create_timer(1.0, self.scan_topics)
|
||||||
|
|
||||||
|
def scan_topics(self):
|
||||||
|
topics = self.get_topic_names_and_types()
|
||||||
|
drone_pattern = re.compile(r'/MavLinkBus/(s\d+_\d+)/(\w+)')
|
||||||
|
|
||||||
|
found_drones = set()
|
||||||
|
for topic_name, _ in topics:
|
||||||
|
if match := drone_pattern.match(topic_name):
|
||||||
|
drone_id, topic_type = match.groups()
|
||||||
|
found_drones.add(drone_id)
|
||||||
|
with self.lock:
|
||||||
|
self.drone_topics.setdefault(drone_id, set()).add(topic_type)
|
||||||
|
|
||||||
|
for drone_id in found_drones:
|
||||||
|
if not hasattr(self, f'drone_{drone_id}_subs'):
|
||||||
|
self.setup_drone(drone_id)
|
||||||
|
|
||||||
|
def setup_drone(self, drone_id):
|
||||||
|
base_topic = f'/MavLinkBus/{drone_id}'
|
||||||
|
|
||||||
|
# Add service clients
|
||||||
|
self.arm_clients[drone_id] = self.create_client(
|
||||||
|
CommandBool,
|
||||||
|
f'{base_topic}/cmd/arming'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
self.takeoff_clients[drone_id] = self.create_client(
|
||||||
|
CommandTOL,
|
||||||
|
f'{base_topic}/cmd/takeoff'
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Add setpoint publisher
|
||||||
|
self.setpoint_pubs[drone_id] = self.create_publisher(
|
||||||
|
Point,
|
||||||
|
f'{base_topic}/setpoint_position/local',
|
||||||
|
10
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
subs = {
|
||||||
|
'attitude': self.create_subscription(
|
||||||
|
Imu,
|
||||||
|
f'{base_topic}/attitude',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.attitude_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'battery': self.create_subscription(
|
||||||
|
BatteryState,
|
||||||
|
f'{base_topic}/battery',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.battery_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'global': self.create_subscription(
|
||||||
|
NavSatFix,
|
||||||
|
f'{base_topic}/global_position/global',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.gps_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'rel_alt': self.create_subscription(
|
||||||
|
Float64,
|
||||||
|
f'{base_topic}/global_position/rel_alt',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.altitude_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'local_pose': self.create_subscription(
|
||||||
|
Point,
|
||||||
|
f'{base_topic}/local_position/pose',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.local_pose_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'local_vel': self.create_subscription(
|
||||||
|
Vector3,
|
||||||
|
f'{base_topic}/local_position/velocity',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.local_vel_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'loss_rate': self.create_subscription(
|
||||||
|
Float64,
|
||||||
|
f'{base_topic}/packet_loss_rate',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.loss_rate_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'state': self.create_subscription(
|
||||||
|
State,
|
||||||
|
f'{base_topic}/state',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.state_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'ping': self.create_subscription(
|
||||||
|
Float64,
|
||||||
|
f'{base_topic}/ping',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.ping_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
),
|
||||||
|
'vfr_hud': self.create_subscription(
|
||||||
|
VfrHud,
|
||||||
|
f'{base_topic}/vfr_hud',
|
||||||
|
lambda msg, did=drone_id: self.hud_callback(did, msg),
|
||||||
|
10
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
setattr(self, f'drone_{drone_id}_subs', subs)
|
||||||
|
|
||||||
|
async def arm_drone(self, drone_id, arm):
|
||||||
|
if drone_id not in self.arm_clients:
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
client = self.arm_clients[drone_id]
|
||||||
|
if not client.wait_for_service(timeout_sec=1.0):
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
request = CommandBool.Request()
|
||||||
|
request.value = arm
|
||||||
|
|
||||||
|
future = client.call_async(request)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
response = await future
|
||||||
|
return response.success
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
self.get_logger().error(f'Arm service call failed: {e}')
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
async def takeoff_drone(self, drone_id, altitude=10.0):
|
||||||
|
if drone_id not in self.takeoff_clients:
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
client = self.takeoff_clients[drone_id]
|
||||||
|
if not client.wait_for_service(timeout_sec=1.0):
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
request = CommandTOL.Request()
|
||||||
|
request.altitude = altitude
|
||||||
|
request.min_pitch = 0.0
|
||||||
|
request.yaw = 0.0
|
||||||
|
|
||||||
|
future = client.call_async(request)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
response = await future
|
||||||
|
return response.success
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
self.get_logger().error(f'Takeoff service call failed: {e}')
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def send_setpoint(self, drone_id, x, y, z):
|
||||||
|
"""Send setpoint position command"""
|
||||||
|
if drone_id not in self.setpoint_pubs:
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
msg = Point()
|
||||||
|
msg.x = float(x)
|
||||||
|
msg.y = float(y)
|
||||||
|
msg.z = float(z)
|
||||||
|
|
||||||
|
self.setpoint_pubs[drone_id].publish(msg)
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
def quaternion_to_euler(self, q):
|
||||||
|
sinr_cosp = 2 * (q.w * q.x + q.y * q.z)
|
||||||
|
cosr_cosp = 1 - 2 * (q.x**2 + q.y**2)
|
||||||
|
roll = math.atan2(sinr_cosp, cosr_cosp)
|
||||||
|
|
||||||
|
sinp = 2 * (q.w * q.y - q.z * q.x)
|
||||||
|
pitch = math.asin(sinp) if abs(sinp) < 1 else math.copysign(math.pi/2, sinp)
|
||||||
|
|
||||||
|
siny_cosp = 2 * (q.w * q.z + q.x * q.y)
|
||||||
|
cosy_cosp = 1 - 2 * (q.y**2 + q.z**2)
|
||||||
|
yaw = math.atan2(siny_cosp, cosy_cosp)
|
||||||
|
|
||||||
|
return math.degrees(roll), math.degrees(pitch), math.degrees(yaw)
|
||||||
|
|
||||||
|
# callbacks
|
||||||
|
def attitude_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
if hasattr(msg, 'orientation'):
|
||||||
|
roll, pitch, yaw = self.quaternion_to_euler(msg.orientation)
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'attitude')] = {
|
||||||
|
'roll': roll,
|
||||||
|
'pitch': pitch,
|
||||||
|
'yaw': yaw,
|
||||||
|
'rates': (msg.angular_velocity.x,
|
||||||
|
msg.angular_velocity.y,
|
||||||
|
msg.angular_velocity.z)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def battery_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'battery')] = {
|
||||||
|
'voltage': msg.voltage
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def state_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
mode = msg.mode
|
||||||
|
if mode in self.filtered_modes:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'state')] = {
|
||||||
|
'mode': msg.mode,
|
||||||
|
'armed': msg.armed
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def gps_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'gps')] = {
|
||||||
|
'lat': msg.latitude,
|
||||||
|
'lon': msg.longitude,
|
||||||
|
'alt': msg.altitude
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def local_vel_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'velocity')] = {
|
||||||
|
'vx': msg.x,
|
||||||
|
'vy': msg.y,
|
||||||
|
'vz': msg.z
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def altitude_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'altitude')] = {
|
||||||
|
'altitude': msg.data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def local_pose_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'local_pose')] = {
|
||||||
|
'x': msg.x,
|
||||||
|
'y': msg.y,
|
||||||
|
'z': msg.z
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def hud_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'hud')] = {
|
||||||
|
'airspeed': msg.airspeed,
|
||||||
|
'groundspeed': msg.groundspeed,
|
||||||
|
'heading': msg.heading,
|
||||||
|
'throttle': msg.throttle,
|
||||||
|
'alt': msg.altitude,
|
||||||
|
'climb': msg.climb
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def loss_rate_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'loss_rate')] = {
|
||||||
|
'loss_rate': msg.data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def ping_callback(self, drone_id, msg):
|
||||||
|
self.latest_data[(drone_id, 'ping')] = {
|
||||||
|
'ping': msg.data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
def start_serial_connection(self, port='/dev/ttyUSB0', baudrate=57600):
|
||||||
|
"""啟動串口 MAVLink 連接"""
|
||||||
|
connection_name = f"Serial_{port.replace('/', '_')}"
|
||||||
|
receiver = SerialMavlinkReceiver(port, baudrate, self.signals, connection_name)
|
||||||
|
receiver.start()
|
||||||
|
self.serial_receivers.append(receiver)
|
||||||
|
print(f"Started serial connection on {port} at {baudrate} baud")
|
||||||
|
return receiver
|
||||||
@@ -0,0 +1,378 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from PyQt6.QtWidgets import (QWidget, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel,
|
||||||
|
QPushButton, QSizePolicy, QCheckBox)
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import pyqtSignal
|
||||||
|
|
||||||
|
class DronePanel(QWidget):
|
||||||
|
"""單個無人機面板類別"""
|
||||||
|
|
||||||
|
# 定義信號
|
||||||
|
mode_change_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
arm_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
takeoff_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
setpoint_requested = pyqtSignal(str) # drone_id
|
||||||
|
selection_changed = pyqtSignal(str, int) # drone_id, state
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, drone_id, parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.drone_id = drone_id
|
||||||
|
self.display_id = 's' + drone_id.split('_')[1]
|
||||||
|
self._init_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _init_ui(self):
|
||||||
|
"""初始化UI"""
|
||||||
|
self.setObjectName(f"panel_{self.drone_id}")
|
||||||
|
self.setFixedHeight(140)
|
||||||
|
self.setStyleSheet("""
|
||||||
|
background-color: #2A2A2A;
|
||||||
|
border-radius: 8px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主佈局
|
||||||
|
main_layout = QHBoxLayout(self)
|
||||||
|
main_layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
main_layout.setSpacing(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建內容容器(包含 info 和 control)
|
||||||
|
content_widget = QWidget()
|
||||||
|
content_widget.setStyleSheet("background-color: #333; border-radius: 6px;")
|
||||||
|
content_layout = QHBoxLayout(content_widget)
|
||||||
|
content_layout.setContentsMargins(8, 8, 8, 8)
|
||||||
|
content_layout.setSpacing(8)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 左側資訊區域
|
||||||
|
info_widget = self._create_info_section()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 右側控制按鈕區域
|
||||||
|
control_widget = self._create_control_section()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 將 info 和 control 加入內容容器
|
||||||
|
content_layout.addWidget(info_widget)
|
||||||
|
content_layout.addWidget(control_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 將內容容器加入主佈局
|
||||||
|
main_layout.addWidget(content_widget)
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_info_section(self):
|
||||||
|
"""創建資訊顯示區域"""
|
||||||
|
info_widget = QWidget()
|
||||||
|
info_layout = QVBoxLayout(info_widget)
|
||||||
|
info_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
info_layout.setSpacing(4)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 頂部標題欄
|
||||||
|
header = QWidget()
|
||||||
|
header_layout = QHBoxLayout(header)
|
||||||
|
header_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 勾選框
|
||||||
|
self.checkbox = QCheckBox()
|
||||||
|
self.checkbox.setObjectName(f"{self.drone_id}_checkbox")
|
||||||
|
self.checkbox.setStyleSheet("QCheckBox { color: #DDD; }")
|
||||||
|
self.checkbox.stateChanged.connect(
|
||||||
|
lambda state: self.selection_changed.emit(self.drone_id, state)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# ID 顯示
|
||||||
|
id_label = QLabel(self.display_id)
|
||||||
|
id_label.setStyleSheet("""
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
font-size: 14px;
|
||||||
|
color: #7FFFD4;
|
||||||
|
min-width: 80px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
header_layout.addWidget(self.checkbox)
|
||||||
|
header_layout.addWidget(id_label)
|
||||||
|
header_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
info_layout.addWidget(header)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第一行:狀態 (模式 + ARM狀態)
|
||||||
|
status_row = self._create_status_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(status_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第二行:電池
|
||||||
|
battery_row = self._create_battery_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(battery_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第三行:位置 + 高度
|
||||||
|
position_row = self._create_position_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(position_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 第四行:航向 + 速度
|
||||||
|
nav_row = self._create_nav_row()
|
||||||
|
info_layout.addWidget(nav_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
return info_widget
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_status_row(self):
|
||||||
|
"""創建狀態行"""
|
||||||
|
status_row = QWidget()
|
||||||
|
status_layout = QHBoxLayout(status_row)
|
||||||
|
status_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
status_title = QLabel("狀態:")
|
||||||
|
status_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.mode_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.mode_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_mode")
|
||||||
|
self.mode_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.armed_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.armed_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_armed")
|
||||||
|
self.armed_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
status_layout.addWidget(status_title)
|
||||||
|
status_layout.addWidget(self.mode_label)
|
||||||
|
status_layout.addWidget(self.armed_label)
|
||||||
|
status_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return status_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_battery_row(self):
|
||||||
|
"""創建電池行"""
|
||||||
|
battery_row = QWidget()
|
||||||
|
battery_layout = QHBoxLayout(battery_row)
|
||||||
|
battery_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
battery_title = QLabel("電池:")
|
||||||
|
battery_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.battery_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.battery_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_battery")
|
||||||
|
self.battery_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(battery_title)
|
||||||
|
battery_layout.addWidget(self.battery_label)
|
||||||
|
battery_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return battery_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_position_row(self):
|
||||||
|
"""創建位置行"""
|
||||||
|
position_row = QWidget()
|
||||||
|
position_layout = QHBoxLayout(position_row)
|
||||||
|
position_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
position_title = QLabel("位置:")
|
||||||
|
position_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.local_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.local_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_local")
|
||||||
|
self.local_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
altitude_title = QLabel("高度:")
|
||||||
|
altitude_title.setStyleSheet("color: #888; margin-left: 10px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.altitude_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.altitude_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_altitude")
|
||||||
|
self.altitude_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
position_layout.addWidget(position_title)
|
||||||
|
position_layout.addWidget(self.local_label)
|
||||||
|
position_layout.addWidget(altitude_title)
|
||||||
|
position_layout.addWidget(self.altitude_label)
|
||||||
|
position_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return position_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_nav_row(self):
|
||||||
|
"""創建導航行"""
|
||||||
|
nav_row = QWidget()
|
||||||
|
nav_layout = QHBoxLayout(nav_row)
|
||||||
|
nav_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
heading_title = QLabel("航向:")
|
||||||
|
heading_title.setStyleSheet("color: #888; min-width: 50px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.heading_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.heading_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_heading")
|
||||||
|
self.heading_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
speed_title = QLabel("速度:")
|
||||||
|
speed_title.setStyleSheet("color: #888; margin-left: 10px;")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.groundspeed_label = QLabel("--")
|
||||||
|
self.groundspeed_label.setObjectName(f"{self.drone_id}_groundspeed")
|
||||||
|
self.groundspeed_label.setStyleSheet("color: #DDD;")
|
||||||
|
|
||||||
|
nav_layout.addWidget(heading_title)
|
||||||
|
nav_layout.addWidget(self.heading_label)
|
||||||
|
nav_layout.addWidget(speed_title)
|
||||||
|
nav_layout.addWidget(self.groundspeed_label)
|
||||||
|
nav_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
return nav_row
|
||||||
|
|
||||||
|
def _create_control_section(self):
|
||||||
|
"""創建控制按鈕區域"""
|
||||||
|
control_widget = QWidget()
|
||||||
|
control_layout = QVBoxLayout(control_widget)
|
||||||
|
control_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
control_layout.setSpacing(6)
|
||||||
|
|
||||||
|
control_widget.setFixedWidth(80)
|
||||||
|
|
||||||
|
btn_style = """
|
||||||
|
QPushButton {
|
||||||
|
background-color: #444;
|
||||||
|
color: #DDD;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
font-size: 11px;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
QPushButton:hover {
|
||||||
|
background-color: #555;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
# 模式切換按鈕
|
||||||
|
mode_btn = QPushButton("切換模式")
|
||||||
|
mode_btn.setStyleSheet(btn_style)
|
||||||
|
mode_btn.setSizePolicy(QSizePolicy.Policy.Preferred, QSizePolicy.Policy.Expanding)
|
||||||
|
mode_btn.clicked.connect(lambda: self.mode_change_requested.emit(self.drone_id))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解鎖按鈕
|
||||||
|
arm_btn = QPushButton("解鎖")
|
||||||
|
arm_btn.setStyleSheet(btn_style)
|
||||||
|
arm_btn.setSizePolicy(QSizePolicy.Policy.Preferred, QSizePolicy.Policy.Expanding)
|
||||||
|
arm_btn.clicked.connect(lambda: self.arm_requested.emit(self.drone_id))
|
||||||
|
|
||||||
|
# 起飛按鈕
|
||||||
|
takeoff_btn = QPushButton("起飛")
|
||||||
|
takeoff_btn.setStyleSheet(btn_style)
|
||||||
|
takeoff_btn.setSizePolicy(QSizePolicy.Policy.Preferred, QSizePolicy.Policy.Expanding)
|
||||||
|
takeoff_btn.clicked.connect(lambda: self.takeoff_requested.emit(self.drone_id))
|
||||||
|
|
||||||
|
# Setpoint 按鈕
|
||||||
|
setpoint_btn = QPushButton("Setpoint")
|
||||||
|
setpoint_btn.setStyleSheet(btn_style)
|
||||||
|
setpoint_btn.setSizePolicy(QSizePolicy.Policy.Preferred, QSizePolicy.Policy.Expanding)
|
||||||
|
setpoint_btn.clicked.connect(lambda: self.setpoint_requested.emit(self.drone_id))
|
||||||
|
|
||||||
|
control_layout.addWidget(mode_btn)
|
||||||
|
control_layout.addWidget(arm_btn)
|
||||||
|
control_layout.addWidget(takeoff_btn)
|
||||||
|
control_layout.addWidget(setpoint_btn)
|
||||||
|
|
||||||
|
return control_widget
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_field(self, field, text, color=None):
|
||||||
|
"""更新指定欄位的值"""
|
||||||
|
label = self.findChild(QLabel, f"{self.drone_id}_{field}")
|
||||||
|
if label and label.text() != text:
|
||||||
|
label.setText(text)
|
||||||
|
if color:
|
||||||
|
label.setStyleSheet(f"color: {color};")
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_checkbox(self):
|
||||||
|
"""獲取勾選框"""
|
||||||
|
return self.checkbox
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_checked(self, checked):
|
||||||
|
"""設置勾選狀態"""
|
||||||
|
self.checkbox.setChecked(checked)
|
||||||
|
|
||||||
|
def is_checked(self):
|
||||||
|
"""獲取勾選狀態"""
|
||||||
|
return self.checkbox.isChecked()
|
||||||
|
|
||||||
|
class SocketGroupPanel(QWidget):
|
||||||
|
# 定義信號
|
||||||
|
group_selection_changed = pyqtSignal(str, int) # socket_id, state
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self, socket_id, color='#AAAAAA', parent=None):
|
||||||
|
super().__init__(parent)
|
||||||
|
self.socket_id = socket_id
|
||||||
|
self.color = color
|
||||||
|
self._init_ui()
|
||||||
|
|
||||||
|
def _init_ui(self):
|
||||||
|
"""初始化UI"""
|
||||||
|
self.setObjectName(f"socket_group_{self.socket_id}")
|
||||||
|
self.setStyleSheet("""
|
||||||
|
background-color: #1E1E1E;
|
||||||
|
border-radius: 12px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
layout = QVBoxLayout(self)
|
||||||
|
layout.setContentsMargins(10, 10, 10, 10)
|
||||||
|
layout.setSpacing(6)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Socket 分組標題行 - 包含勾選框
|
||||||
|
title_row = QWidget()
|
||||||
|
title_layout = QHBoxLayout(title_row)
|
||||||
|
title_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 分組勾選框
|
||||||
|
self.group_checkbox = QCheckBox()
|
||||||
|
self.group_checkbox.setObjectName(f"socket_{self.socket_id}_checkbox")
|
||||||
|
self.group_checkbox.setStyleSheet(f"""
|
||||||
|
QCheckBox {{ color: #DDD; }}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator {{
|
||||||
|
width: 14px;
|
||||||
|
height: 14px;
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
border-radius: 3px;
|
||||||
|
background: transparent;
|
||||||
|
}}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator:checked {{
|
||||||
|
background-color: {self.color};
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
}}
|
||||||
|
QCheckBox::indicator:indeterminate {{
|
||||||
|
background-color: #666;
|
||||||
|
border: 2px solid #888888;
|
||||||
|
}}
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
self.group_checkbox.stateChanged.connect(
|
||||||
|
lambda state: self.group_selection_changed.emit(self.socket_id, state)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Socket 分組標題
|
||||||
|
title_label = QLabel(f"Socket {self.socket_id}")
|
||||||
|
title_label.setStyleSheet(f"""
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
font-size: 16px;
|
||||||
|
color: {self.color};
|
||||||
|
margin-bottom: 8px;
|
||||||
|
padding: 4px 8px;
|
||||||
|
border-radius: 6px;
|
||||||
|
""")
|
||||||
|
|
||||||
|
title_layout.addWidget(self.group_checkbox)
|
||||||
|
title_layout.addWidget(title_label)
|
||||||
|
title_layout.addStretch()
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(title_row)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建子容器用於放置該 socket 下的所有無人機面板
|
||||||
|
self.drones_container = QWidget()
|
||||||
|
self.drones_layout = QVBoxLayout(self.drones_container)
|
||||||
|
self.drones_layout.setContentsMargins(0, 0, 0, 0)
|
||||||
|
self.drones_layout.setSpacing(4)
|
||||||
|
|
||||||
|
layout.addWidget(self.drones_container)
|
||||||
|
|
||||||
|
def add_drone_panel(self, panel):
|
||||||
|
"""添加無人機面板到分組"""
|
||||||
|
self.drones_layout.addWidget(panel)
|
||||||
|
|
||||||
|
def clear_drones(self):
|
||||||
|
"""清空所有無人機面板"""
|
||||||
|
while self.drones_layout.count():
|
||||||
|
item = self.drones_layout.takeAt(0)
|
||||||
|
if item.widget():
|
||||||
|
item.widget().setParent(None)
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_checkbox(self):
|
||||||
|
"""獲取分組勾選框"""
|
||||||
|
return self.group_checkbox
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_checked(self, checked):
|
||||||
|
"""設置分組勾選狀態"""
|
||||||
|
self.group_checkbox.setChecked(checked)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_check_state(self, state):
|
||||||
|
"""設置分組勾選狀態(支持半選)"""
|
||||||
|
self.group_checkbox.setCheckState(state)
|
||||||
+764
-346
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
@@ -0,0 +1,292 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from PyQt6.QtWebEngineWidgets import QWebEngineView
|
||||||
|
from PyQt6.QtCore import QTimer, pyqtSignal, QObject, pyqtSlot
|
||||||
|
from PyQt6.QtWebChannel import QWebChannel
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneMap:
|
||||||
|
"""無人機地圖類別 - 負責管理 Leaflet 地圖顯示"""
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
"""初始化地圖"""
|
||||||
|
self.map_view = QWebEngineView()
|
||||||
|
self.map_loaded = False
|
||||||
|
self.pending_map_updates = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建橋接對象
|
||||||
|
self.bridge = MapBridge()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置 QWebChannel
|
||||||
|
self.channel = QWebChannel()
|
||||||
|
self.channel.registerObject('bridge', self.bridge)
|
||||||
|
self.map_view.page().setWebChannel(self.channel)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置地圖 HTML
|
||||||
|
inline_html = '''
|
||||||
|
<!DOCTYPE html>
|
||||||
|
<html>
|
||||||
|
<head>
|
||||||
|
<meta charset="utf-8" />
|
||||||
|
<link rel="stylesheet" href="https://unpkg.com/leaflet/dist/leaflet.css" />
|
||||||
|
<script src="https://unpkg.com/leaflet/dist/leaflet.js"></script>
|
||||||
|
<script src="https://unpkg.com/leaflet-rotatedmarker/leaflet.rotatedMarker.js"></script>
|
||||||
|
<script src="qrc:///qtwebchannel/qwebchannel.js"></script>
|
||||||
|
<style>
|
||||||
|
html, body, #map { height: 100%; margin: 0; }
|
||||||
|
.map-controls {
|
||||||
|
position: absolute;
|
||||||
|
top: 10px;
|
||||||
|
right: 10px;
|
||||||
|
z-index: 1000;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
.control-button {
|
||||||
|
padding: 8px 12px;
|
||||||
|
background-color: #f44336;
|
||||||
|
color: white;
|
||||||
|
border: none;
|
||||||
|
border-radius: 4px;
|
||||||
|
cursor: pointer;
|
||||||
|
font-size: 12px;
|
||||||
|
box-shadow: 0 2px 5px rgba(0,0,0,0.2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
.control-button:hover {
|
||||||
|
background-color: #d32f2f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
</style>
|
||||||
|
</head>
|
||||||
|
<body>
|
||||||
|
<div id="map"></div>
|
||||||
|
<div class="map-controls">
|
||||||
|
<button class="control-button" onclick="clearAllTrajectories()">清除軌跡</button>
|
||||||
|
</div>
|
||||||
|
|
||||||
|
<script>
|
||||||
|
var bridge;
|
||||||
|
new QWebChannel(qt.webChannelTransport, function(channel) {
|
||||||
|
bridge = channel.objects.bridge;
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
var map = L.map('map').setView([0, 0], 19);
|
||||||
|
L.tileLayer('https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png', {
|
||||||
|
maxZoom: 19,
|
||||||
|
attribution: '© OpenStreetMap contributors'
|
||||||
|
}).addTo(map);
|
||||||
|
|
||||||
|
// 地圖點擊事件
|
||||||
|
map.on('click', function(e) {
|
||||||
|
if (bridge) {
|
||||||
|
bridge.emitGpsSignal(e.latlng.lat, e.latlng.lng);
|
||||||
|
console.log('點擊位置:', e.latlng.lat, e.latlng.lng);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
var arrowIcon = L.icon({
|
||||||
|
iconUrl: 'https://cdn-icons-png.flaticon.com/512/399/399308.png',
|
||||||
|
iconSize: [40, 40],
|
||||||
|
iconAnchor: [20, 20]
|
||||||
|
});
|
||||||
|
|
||||||
|
function getColorBySocketId(id) {
|
||||||
|
if (id.startsWith("s0_")) return "#00BFFF"; // 天藍色
|
||||||
|
if (id.startsWith("s1_")) return "#FFD700"; // 金色
|
||||||
|
if (id.startsWith("s2_")) return "#FF6969"; // 淺紅色
|
||||||
|
if (id.startsWith("s3_")) return "#FF69B4"; // 熱粉紅
|
||||||
|
if (id.startsWith("s4_")) return "#00FA9A"; // 中春綠
|
||||||
|
if (id.startsWith("s5_")) return "#9370DB"; // 中紫色 (串口)
|
||||||
|
if (id.startsWith("s6_")) return "#FFA500"; // 橙色
|
||||||
|
if (id.startsWith("s7_")) return "#20B2AA"; // 淺海綠
|
||||||
|
if (id.startsWith("s8_")) return "#7CFC00"; // 草綠色
|
||||||
|
if (id.startsWith("s9_")) return "#FF8C00"; // 深橙色
|
||||||
|
return "#AAAAAA"; // 灰色 (預設)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
function createIdIcon(id) {
|
||||||
|
const color = getColorBySocketId(id);
|
||||||
|
const sysid = id.split('_')[1];
|
||||||
|
return L.divIcon({
|
||||||
|
className: 'drone-id',
|
||||||
|
html: `<div style="
|
||||||
|
position: relative;
|
||||||
|
left: 2px;
|
||||||
|
background-color: ${color};
|
||||||
|
color: black;
|
||||||
|
width: 16px;
|
||||||
|
height: 16px;
|
||||||
|
border-radius: 50%;
|
||||||
|
display: flex;
|
||||||
|
align-items: center;
|
||||||
|
justify-content: center;
|
||||||
|
font-weight: bold;
|
||||||
|
font-size: 10px;
|
||||||
|
">${sysid}</div>`,
|
||||||
|
iconSize: [20, 20],
|
||||||
|
iconAnchor: [10, 10]
|
||||||
|
});
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
var markers = {};
|
||||||
|
var idLabels = {};
|
||||||
|
var trajectories = {};
|
||||||
|
var trajectoryLines = {};
|
||||||
|
var focusedId = null;
|
||||||
|
var initialized = false;
|
||||||
|
var trajectoryGroup = L.layerGroup().addTo(map);
|
||||||
|
|
||||||
|
function initTrajectory(id) {
|
||||||
|
if (!trajectories[id]) {
|
||||||
|
trajectories[id] = [];
|
||||||
|
const color = getColorBySocketId(id);
|
||||||
|
trajectoryLines[id] = L.polyline([], {
|
||||||
|
color: color,
|
||||||
|
weight: 3,
|
||||||
|
opacity: 0.7,
|
||||||
|
smoothFactor: 1
|
||||||
|
}).addTo(trajectoryGroup);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
function addTrajectoryPoint(id, lat, lon) {
|
||||||
|
initTrajectory(id);
|
||||||
|
const point = [lat, lon];
|
||||||
|
trajectories[id].push(point);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (trajectories[id].length > 1000) {
|
||||||
|
trajectories[id].shift();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
trajectoryLines[id].setLatLngs([...trajectories[id]]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
function focusOn(id) {
|
||||||
|
if (!markers[id]) return;
|
||||||
|
focusedId = id;
|
||||||
|
var latlng = markers[id].getLatLng();
|
||||||
|
map.flyTo(latlng, map.getZoom());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
setInterval(() => {
|
||||||
|
if (focusedId && markers[focusedId]) {
|
||||||
|
var latlng = markers[focusedId].getLatLng();
|
||||||
|
map.panTo(latlng);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}, 1000);
|
||||||
|
|
||||||
|
function updateDrone(lat, lon, id, heading) {
|
||||||
|
if (markers[id]) {
|
||||||
|
const lastPos = markers[id].getLatLng();
|
||||||
|
const distance = lastPos.distanceTo([lat, lon]);
|
||||||
|
if (distance > 1) {
|
||||||
|
addTrajectoryPoint(id, lat, lon);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
markers[id]
|
||||||
|
.setLatLng([lat, lon])
|
||||||
|
.setRotationAngle(heading);
|
||||||
|
idLabels[id].setLatLng([lat, lon]);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
initTrajectory(id);
|
||||||
|
addTrajectoryPoint(id, lat, lon);
|
||||||
|
|
||||||
|
markers[id] = L.marker([lat, lon], {
|
||||||
|
icon: arrowIcon,
|
||||||
|
rotationAngle: heading,
|
||||||
|
rotationOrigin: 'center'
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.on('click', function () {
|
||||||
|
focusOn(id);
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.addTo(map);
|
||||||
|
|
||||||
|
idLabels[id] = L.marker([lat, lon], {
|
||||||
|
icon: createIdIcon(id),
|
||||||
|
zIndexOffset: 1000
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.on('click', function() {
|
||||||
|
focusOn(id);
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.addTo(map);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!initialized || id < focusedId) {
|
||||||
|
focusOn(id);
|
||||||
|
initialized = true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
function clearAllTrajectories() {
|
||||||
|
trajectories = {};
|
||||||
|
Object.values(trajectoryLines).forEach(line => {
|
||||||
|
trajectoryGroup.removeLayer(line);
|
||||||
|
});
|
||||||
|
trajectoryLines = {};
|
||||||
|
console.log('所有軌跡已清除');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
</script>
|
||||||
|
</body>
|
||||||
|
</html>
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
|
||||||
|
self.map_view.setHtml(inline_html)
|
||||||
|
self.map_view.loadFinished.connect(self._on_map_loaded)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置地圖更新計時器
|
||||||
|
self.map_update_timer = QTimer()
|
||||||
|
self.map_update_timer.timeout.connect(self.update_map_positions)
|
||||||
|
self.map_update_timer.start(200) # 每 200ms 更新一次
|
||||||
|
|
||||||
|
def _on_map_loaded(self, ok: bool):
|
||||||
|
"""地圖加載完成回調"""
|
||||||
|
if ok:
|
||||||
|
self.map_loaded = True
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("⚠️ 地圖加載失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_drone_position(self, drone_id, lat, lon, heading):
|
||||||
|
"""更新無人機位置(加入待處理隊列)"""
|
||||||
|
self.pending_map_updates[drone_id] = (lat, lon, heading)
|
||||||
|
|
||||||
|
def update_map_positions(self):
|
||||||
|
"""批量更新地圖上的無人機位置"""
|
||||||
|
if not self.map_loaded or not self.pending_map_updates:
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
# 批量執行所有待更新的位置
|
||||||
|
js_commands = []
|
||||||
|
for drone_id, (lat, lon, heading) in self.pending_map_updates.items():
|
||||||
|
js_commands.append(f"updateDrone({lat:.6f}, {lon:.6f}, '{drone_id}', {heading:.1f});")
|
||||||
|
|
||||||
|
if js_commands:
|
||||||
|
combined_js = "\n".join(js_commands)
|
||||||
|
self.map_view.page().runJavaScript(combined_js)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清空待更新緩存
|
||||||
|
self.pending_map_updates.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def clear_trajectories(self):
|
||||||
|
"""清除所有軌跡"""
|
||||||
|
if self.map_loaded:
|
||||||
|
self.map_view.page().runJavaScript("clearAllTrajectories();")
|
||||||
|
|
||||||
|
def focus_on_drone(self, drone_id):
|
||||||
|
"""聚焦到指定無人機"""
|
||||||
|
if self.map_loaded:
|
||||||
|
self.map_view.page().runJavaScript(f"focusOn('{drone_id}');")
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_widget(self):
|
||||||
|
"""獲取地圖 widget"""
|
||||||
|
return self.map_view
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_gps_signal(self):
|
||||||
|
"""獲取 GPS 信號"""
|
||||||
|
return self.bridge.gps_signal
|
||||||
|
|
||||||
|
class MapBridge(QObject):
|
||||||
|
"""JavaScript 和 Python 之間的橋接類"""
|
||||||
|
gps_signal = pyqtSignal(float, float) # lat, lon
|
||||||
|
|
||||||
|
def __init__(self):
|
||||||
|
super().__init__()
|
||||||
|
|
||||||
|
@pyqtSlot(float, float)
|
||||||
|
def emitGpsSignal(self, lat, lon):
|
||||||
|
"""供 JavaScript 調用的方法"""
|
||||||
|
self.gps_signal.emit(lat, lon)
|
||||||
@@ -21,13 +21,15 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
param_signal = pyqtSignal(str, int)
|
param_signal = pyqtSignal(str, int)
|
||||||
kbps_signal = pyqtSignal(str, float)
|
kbps_signal = pyqtSignal(str, float)
|
||||||
|
|
||||||
def __init__(self, connection_string="udp:127.0.0.1:14550", usb='/dev/ttyUSB0'):
|
def __init__(self, connection_string="udp:127.0.0.1:14560 ", usb='/dev/ttyUSB0', acm ='/dev/ttyACM0'):
|
||||||
super().__init__()
|
super().__init__()
|
||||||
self.namespaces = ['UAV1', 'UAV2', 'UAV3']
|
self.sysids = [1, 5, 10]
|
||||||
self.connection = mavutil.mavlink_connection(usb, baud=57600)
|
self.namespaces = {}
|
||||||
|
self.namespaces = [f"UAV{sysid}" for sysid in self.sysids]
|
||||||
|
|
||||||
|
self.connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string, baud=115200)
|
||||||
self.connection.wait_heartbeat()
|
self.connection.wait_heartbeat()
|
||||||
for sysid in self.namespaces:
|
for sysid in self.sysids:
|
||||||
sysid = int(sysid.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
self.set_sr_params(sysid)
|
self.set_sr_params(sysid)
|
||||||
self.running = True
|
self.running = True
|
||||||
|
|
||||||
@@ -42,8 +44,8 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
self.total_bytes_received = {}
|
self.total_bytes_received = {}
|
||||||
self.throughput_KBps = {}
|
self.throughput_KBps = {}
|
||||||
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
for sysid in self.sysids:
|
||||||
self.request_param(namespace, "SR1_EXTRA1")
|
self.request_param(sysid, "SR1_EXTRA1")
|
||||||
self.connection.mav.timesync_send(
|
self.connection.mav.timesync_send(
|
||||||
0, #tc1
|
0, #tc1
|
||||||
int(time.time() * 1e9) #ts1
|
int(time.time() * 1e9) #ts1
|
||||||
@@ -52,7 +54,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
def run(self):
|
def run(self):
|
||||||
while self.running:
|
while self.running:
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
msg = self.connection.recv_msg()
|
msg = self.connection.recv_msg() # Debugging line to see received messages
|
||||||
current_time = time.time()
|
current_time = time.time()
|
||||||
if not msg:
|
if not msg:
|
||||||
continue
|
continue
|
||||||
@@ -64,7 +66,6 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
if msg_type =="BAD_DATA":
|
if msg_type =="BAD_DATA":
|
||||||
continue
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
if sysid not in self.total_bytes_received:
|
if sysid not in self.total_bytes_received:
|
||||||
self.total_bytes_received[sysid] = 0
|
self.total_bytes_received[sysid] = 0
|
||||||
self.throughput_KBps[sysid] = 0
|
self.throughput_KBps[sysid] = 0
|
||||||
@@ -162,7 +163,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
elif msg_type == 'PARAM_VALUE':
|
elif msg_type == 'PARAM_VALUE':
|
||||||
param_name = "SR1_EXTRA1"
|
param_name = "SR1_EXTRA1"
|
||||||
if msg.param_id == param_name:
|
if msg.param_id == param_name:
|
||||||
self.param_signal.emit(namespace, msg.param_value)
|
self.param_signal.emit(namespace, int(msg.param_value))
|
||||||
|
|
||||||
except Exception as e:
|
except Exception as e:
|
||||||
print(f"Error reading message: {e}")
|
print(f"Error reading message: {e}")
|
||||||
@@ -171,8 +172,11 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
self.running = False
|
self.running = False
|
||||||
self.connection.close()
|
self.connection.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_sysid(self, namespace):
|
||||||
|
return int(namespace.replace('UAV', ''))
|
||||||
|
|
||||||
def set_mode(self, namespace, mode):
|
def set_mode(self, namespace, mode):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
if mode == 'STABILIZE':
|
if mode == 'STABILIZE':
|
||||||
mode = 0
|
mode = 0
|
||||||
elif mode == 'AUTO':
|
elif mode == 'AUTO':
|
||||||
@@ -188,7 +192,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
def arm(self, namespace, arm):
|
def arm(self, namespace, arm):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
self.connection.mav.command_long_send(
|
self.connection.mav.command_long_send(
|
||||||
sysid,
|
sysid,
|
||||||
1, # Component ID
|
1, # Component ID
|
||||||
@@ -199,7 +203,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
def takeoff(self, namespace, altitude):
|
def takeoff(self, namespace, altitude):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
self.connection.mav.command_long_send(
|
self.connection.mav.command_long_send(
|
||||||
sysid,
|
sysid,
|
||||||
1, # Component ID
|
1, # Component ID
|
||||||
@@ -210,7 +214,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
def land(self, namespace):
|
def land(self, namespace):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
self.connection.mav.command_long_send(
|
self.connection.mav.command_long_send(
|
||||||
sysid,
|
sysid,
|
||||||
1, # Component ID
|
1, # Component ID
|
||||||
@@ -221,7 +225,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
def set_local_position(self, namespace, x, y, z):
|
def set_local_position(self, namespace, x, y, z):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
self.connection.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
self.connection.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
||||||
0, sysid, 1, # time_boot_ms, sysid, compid
|
0, sysid, 1, # time_boot_ms, sysid, compid
|
||||||
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED, # Frame
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED, # Frame
|
||||||
@@ -233,7 +237,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
def reboot_drone(self, namespace):
|
def reboot_drone(self, namespace):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
self.connection.mav.command_long_send(
|
self.connection.mav.command_long_send(
|
||||||
sysid,
|
sysid,
|
||||||
1, # target_component (一般為1)
|
1, # target_component (一般為1)
|
||||||
@@ -244,7 +248,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
def set_param(self, namespace, param_name, value):
|
def set_param(self, namespace, param_name, value):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
self.connection.mav.param_set_send(
|
self.connection.mav.param_set_send(
|
||||||
sysid,
|
sysid,
|
||||||
@@ -256,8 +260,7 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
except Exception as e:
|
except Exception as e:
|
||||||
print(f"Failed to set parameter {param_name}: {e}")
|
print(f"Failed to set parameter {param_name}: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
def request_param(self, namespace, param_name):
|
def request_param(self, sysid, param_name):
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
try:
|
try:
|
||||||
self.connection.mav.param_request_read_send(
|
self.connection.mav.param_request_read_send(
|
||||||
sysid, # 系統 ID
|
sysid, # 系統 ID
|
||||||
@@ -268,10 +271,35 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
except Exception as e:
|
except Exception as e:
|
||||||
print(f"Failed to set parameter {param_name}: {e}")
|
print(f"Failed to set parameter {param_name}: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_sr_params(self, sysid):
|
||||||
|
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
||||||
|
freqs = [0, 1, 4]
|
||||||
|
params = {
|
||||||
|
"SR1_ADSB": freqs[0],
|
||||||
|
"SR1_EXT_STAT": freqs[1],
|
||||||
|
"SR1_EXTRA1": freqs[2],
|
||||||
|
"SR1_EXTRA2": freqs[1],
|
||||||
|
"SR1_EXTRA3": freqs[1],
|
||||||
|
"SR1_POSITION": freqs[2],
|
||||||
|
"SR1_RAW_SENS": freqs[1],
|
||||||
|
"SR1_RC_CHAN": freqs[1]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for param, value in params.items():
|
||||||
|
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
||||||
|
|
||||||
'''
|
'''
|
||||||
def set_sr_params(self, sysid):
|
def set_sr_params(self, sysid):
|
||||||
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
||||||
freqs = [0, 2, 4]
|
params = {
|
||||||
|
"SERIAL1_BAUD": 38
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for param, value in params.items():
|
||||||
|
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_sr_params(self, sysid):
|
||||||
|
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
||||||
|
freqs = [0, 3, 3]
|
||||||
params = {
|
params = {
|
||||||
"SR1_ADSB": freqs[0],
|
"SR1_ADSB": freqs[0],
|
||||||
"SR1_EXT_STAT": freqs[1],
|
"SR1_EXT_STAT": freqs[1],
|
||||||
@@ -285,26 +313,15 @@ class MAVLinkWorker(QThread):
|
|||||||
for param, value in params.items():
|
for param, value in params.items():
|
||||||
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
||||||
'''
|
'''
|
||||||
def set_sr_params(self, sysid):
|
def init_drone(self, namespace):
|
||||||
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
sysid = self.get_sysid(namespace)
|
||||||
freqs = [0, 1, 1]
|
self.set_local_position(sysid, 0, 0, 0)
|
||||||
params = {
|
|
||||||
"SR1_ADSB": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_EXT_STAT": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA1": freqs[2],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA2": freqs[2],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA3": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_POSITION": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_RAW_SENS": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_RC_CHAN": freqs[0]
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for param, value in params.items():
|
|
||||||
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
|
||||||
|
|
||||||
class DroneControlApp(QMainWindow):
|
class DroneControlApp(QMainWindow):
|
||||||
def __init__(self):
|
def __init__(self):
|
||||||
super().__init__()
|
super().__init__()
|
||||||
self.workers = MAVLinkWorker()
|
self.workers = MAVLinkWorker()
|
||||||
|
self.sysids = self.workers.sysids
|
||||||
self.namespaces = self.workers.namespaces
|
self.namespaces = self.workers.namespaces
|
||||||
self.initUI()
|
self.initUI()
|
||||||
|
|
||||||
@@ -438,6 +455,15 @@ class DroneControlApp(QMainWindow):
|
|||||||
self.rebootButton.clicked.connect(self.reboot_drone)
|
self.rebootButton.clicked.connect(self.reboot_drone)
|
||||||
main_layout.addWidget(self.rebootButton)
|
main_layout.addWidget(self.rebootButton)
|
||||||
|
|
||||||
|
mission_layout = QHBoxLayout()
|
||||||
|
self.initButton = QPushButton("重設位置")
|
||||||
|
self.initButton.clicked.connect(self.init_drone)
|
||||||
|
self.startButton = QPushButton("開始任務")
|
||||||
|
self.startButton.clicked.connect(self.start_mission)
|
||||||
|
mission_layout.addWidget(self.initButton)
|
||||||
|
mission_layout.addWidget(self.startButton)
|
||||||
|
main_layout.addLayout(mission_layout)
|
||||||
|
|
||||||
# 設置主佈局
|
# 設置主佈局
|
||||||
central_widget = QWidget(self)
|
central_widget = QWidget(self)
|
||||||
central_widget.setLayout(main_layout)
|
central_widget.setLayout(main_layout)
|
||||||
@@ -563,6 +589,24 @@ class DroneControlApp(QMainWindow):
|
|||||||
except ValueError:
|
except ValueError:
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", "請輸入有效的數值!")
|
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", "請輸入有效的數值!")
|
||||||
|
|
||||||
|
def init_drone(self):
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
for namespace in self.namespaces:
|
||||||
|
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
||||||
|
self.workers.init_drone(namespace)
|
||||||
|
print(f"重設位置:{namespace}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", f"重設位置失敗:{e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def start_mission(self):
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
for namespace in self.namespaces:
|
||||||
|
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
||||||
|
self.workers.start_mission(namespace)
|
||||||
|
print(f"開始任務:{namespace}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", f"開始任務失敗:{e}")
|
||||||
|
|
||||||
def main():
|
def main():
|
||||||
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
|
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
|
||||||
window = DroneControlApp()
|
window = DroneControlApp()
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,619 +0,0 @@
|
|||||||
import sys
|
|
||||||
import time
|
|
||||||
import math
|
|
||||||
import serial
|
|
||||||
import struct
|
|
||||||
from PyQt5 import QtWidgets
|
|
||||||
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
|
|
||||||
from PyQt5.QtWidgets import QVBoxLayout, QHBoxLayout, QLabel, QLineEdit, QPushButton, QCheckBox, QWidget, QMainWindow, QComboBox
|
|
||||||
from pymavlink import mavutil
|
|
||||||
from pymavlink.dialects.v20 import ardupilotmega as mavlink2
|
|
||||||
|
|
||||||
class PacketCapture:
|
|
||||||
def __init__(self):
|
|
||||||
self.data = bytearray()
|
|
||||||
|
|
||||||
def write(self, b):
|
|
||||||
self.data.extend(b)
|
|
||||||
return len(b)
|
|
||||||
|
|
||||||
class MAVLinkWorker(QThread):
|
|
||||||
state_signal = pyqtSignal(str, str)
|
|
||||||
battery_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
gps_signal = pyqtSignal(str, float, float)
|
|
||||||
gps_status_signal = pyqtSignal(str, int, int)
|
|
||||||
local_position_signal = pyqtSignal(str, float, float, float)
|
|
||||||
imu_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
hdg_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
groundspeed_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
ping_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
loss_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
frequency_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
param_signal = pyqtSignal(str, int)
|
|
||||||
kbps_signal = pyqtSignal(str, float)
|
|
||||||
|
|
||||||
def __init__(self):
|
|
||||||
super().__init__()
|
|
||||||
self.namespaces = ['UAV1', 'UAV2', 'UAV3']
|
|
||||||
self.connection = mavutil.mavlink_connection('/dev/ttyUSB0', baud=57600)
|
|
||||||
self.connection.wait_heartbeat()
|
|
||||||
for sysid in self.namespaces:
|
|
||||||
sysid = int(sysid.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
self.set_sr_params(sysid)
|
|
||||||
self.running = True
|
|
||||||
|
|
||||||
# 用於計算頻率丟包
|
|
||||||
self.message_count = {}
|
|
||||||
self.frequency = {}
|
|
||||||
self.start_time = {}
|
|
||||||
self.seq_numbers = {}
|
|
||||||
self.packet_loss_count = {}
|
|
||||||
self.total_packet_count = {}
|
|
||||||
self.loss_percentage = {}
|
|
||||||
self.total_bytes_received = {}
|
|
||||||
self.throughput_KBps = {}
|
|
||||||
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
self.request_param(namespace, "SR1_EXTRA1")
|
|
||||||
self.connection.mav.timesync_send(
|
|
||||||
0, #tc1
|
|
||||||
int(time.time() * 1e9) #ts1
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
def run(self):
|
|
||||||
while self.running:
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
msg = self.connection.recv_msg()
|
|
||||||
current_time = time.time()
|
|
||||||
if not msg:
|
|
||||||
continue
|
|
||||||
sysid = msg.get_srcSystem()
|
|
||||||
if sysid == 0:
|
|
||||||
continue
|
|
||||||
namespace = f"UAV{sysid}"
|
|
||||||
msg_type = msg.get_type()
|
|
||||||
if msg_type =="BAD_DATA":
|
|
||||||
continue
|
|
||||||
|
|
||||||
if sysid not in self.total_bytes_received:
|
|
||||||
self.total_bytes_received[sysid] = 0
|
|
||||||
self.throughput_KBps[sysid] = 0
|
|
||||||
|
|
||||||
# 計算訊息大小
|
|
||||||
msg_bytes = msg.get_msgbuf() # 取得封包的 bytes
|
|
||||||
if msg_bytes:
|
|
||||||
self.total_bytes_received[sysid] += len(msg_bytes)
|
|
||||||
|
|
||||||
# Packet loss calculation
|
|
||||||
if sysid not in self.seq_numbers:
|
|
||||||
self.seq_numbers[sysid] = msg.get_seq() # Initialize sequence number tracking
|
|
||||||
self.packet_loss_count[sysid] = 0
|
|
||||||
self.total_packet_count[sysid] = 1
|
|
||||||
else:
|
|
||||||
current_seq = msg.get_seq()
|
|
||||||
expected_seq = (self.seq_numbers[sysid] + 1) % 256
|
|
||||||
self.total_packet_count[sysid] += 1
|
|
||||||
|
|
||||||
if current_seq != expected_seq: # Packet(s) lost
|
|
||||||
lost_packets = (current_seq - expected_seq) % 256
|
|
||||||
self.packet_loss_count[sysid] += lost_packets
|
|
||||||
self.total_packet_count[sysid] += lost_packets
|
|
||||||
|
|
||||||
self.seq_numbers[sysid] = current_seq
|
|
||||||
self.loss_percentage[sysid] = (self.packet_loss_count[sysid] / self.total_packet_count[sysid]) * 100
|
|
||||||
self.loss_signal.emit(namespace, self.loss_percentage[sysid])
|
|
||||||
|
|
||||||
# Frequency calculation
|
|
||||||
if sysid not in self.message_count:
|
|
||||||
self.message_count[sysid] = 0
|
|
||||||
self.start_time[sysid] = current_time
|
|
||||||
|
|
||||||
self.message_count[sysid] += 1
|
|
||||||
|
|
||||||
# 每隔一段時間更新
|
|
||||||
elapsed_time = current_time - self.start_time[sysid]
|
|
||||||
if elapsed_time >= 1:
|
|
||||||
# 每秒頻率
|
|
||||||
self.frequency[sysid] = self.message_count[sysid] / elapsed_time
|
|
||||||
self.frequency_signal.emit(namespace, self.frequency[sysid])
|
|
||||||
|
|
||||||
# 發送 timesync request
|
|
||||||
self.connection.mav.timesync_send(
|
|
||||||
0, #tc1
|
|
||||||
int(current_time * 1e9) #ts1
|
|
||||||
)
|
|
||||||
#吞吐量
|
|
||||||
self.throughput_KBps[sysid] = (self.total_bytes_received[sysid] / (1024)) / elapsed_time
|
|
||||||
self.kbps_signal.emit(namespace, self.throughput_KBps[sysid])
|
|
||||||
|
|
||||||
self.start_time[sysid] = current_time
|
|
||||||
self.message_count[sysid] = 0
|
|
||||||
self.total_bytes_received[sysid] = 0
|
|
||||||
|
|
||||||
if msg_type == "HEARTBEAT":
|
|
||||||
mode = mavutil.mode_string_v10(msg)
|
|
||||||
self.state_signal.emit(namespace, mode)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "BATTERY_STATUS":
|
|
||||||
voltage = msg.voltages[0] / 1000
|
|
||||||
self.battery_signal.emit(namespace, voltage)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "GLOBAL_POSITION_INT":
|
|
||||||
latitude = msg.lat / 1e7
|
|
||||||
longitude = msg.lon / 1e7
|
|
||||||
self.gps_signal.emit(namespace, latitude, longitude)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "GPS_RAW_INT":
|
|
||||||
fix_type = msg.fix_type
|
|
||||||
satellites_visible = msg.satellites_visible
|
|
||||||
self.gps_status_signal.emit(namespace, fix_type, satellites_visible)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "LOCAL_POSITION_NED":
|
|
||||||
x = msg.y
|
|
||||||
y = msg.x
|
|
||||||
z = -msg.z
|
|
||||||
self.local_position_signal.emit(namespace, x, y, z)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "ATTITUDE":
|
|
||||||
pitch = math.degrees(msg.pitch)
|
|
||||||
self.imu_signal.emit(namespace, pitch)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "VFR_HUD":
|
|
||||||
groundspeed = msg.groundspeed
|
|
||||||
heading = msg.heading
|
|
||||||
self.hdg_signal.emit(namespace, heading)
|
|
||||||
self.groundspeed_signal.emit(namespace, groundspeed)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == "TIMESYNC":
|
|
||||||
round_trip_time = (int(current_time * 1e9) - msg.ts1) / 1e6
|
|
||||||
if(round_trip_time<1e6):
|
|
||||||
self.ping_signal.emit(namespace, round_trip_time)
|
|
||||||
|
|
||||||
elif msg_type == 'PARAM_VALUE':
|
|
||||||
param_name = "SR1_EXTRA1"
|
|
||||||
if msg.param_id == param_name:
|
|
||||||
self.param_signal.emit(namespace, msg.param_value)
|
|
||||||
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
print(f"Error reading message: {e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def stop(self):
|
|
||||||
self.running = False
|
|
||||||
self.connection.close()
|
|
||||||
|
|
||||||
def build_api_tx_frame(self, data: bytes, frame_id=0x01):
|
|
||||||
frame_type = 0x10
|
|
||||||
dest_addr64 = b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\xFF\xFF' # Broadcast
|
|
||||||
dest_addr16 = b'\xFF\xFE'
|
|
||||||
broadcast_radius = 0x00
|
|
||||||
options = 0x00
|
|
||||||
|
|
||||||
frame = struct.pack(">B", frame_type) + struct.pack(">B", frame_id)
|
|
||||||
frame += dest_addr64 + dest_addr16
|
|
||||||
frame += struct.pack(">BB", broadcast_radius, options) + data
|
|
||||||
checksum = 0xFF - (sum(frame) & 0xFF)
|
|
||||||
return b'\x7E' + struct.pack(">H", len(frame)) + frame + struct.pack("B", checksum)
|
|
||||||
|
|
||||||
def send_command(self, msg):
|
|
||||||
# Create the packet and send via serial port
|
|
||||||
PORT = "/dev/ttyUSB0"
|
|
||||||
BAUD = 57600
|
|
||||||
ser = serial.Serial(PORT, BAUD)
|
|
||||||
capture = PacketCapture()
|
|
||||||
mav = mavlink2.MAVLink(capture, srcSystem=1, srcComponent=1)
|
|
||||||
mav.version = 2
|
|
||||||
mav.send(msg)
|
|
||||||
api_frame = self.build_api_tx_frame(capture.data)
|
|
||||||
ser.write(api_frame)
|
|
||||||
print("RAW HEX:", capture.data.hex())
|
|
||||||
|
|
||||||
def set_mode(self, namespace, mode):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
if mode == 'STABILIZE':
|
|
||||||
mode = 0
|
|
||||||
elif mode == 'AUTO':
|
|
||||||
mode = 3
|
|
||||||
elif mode == 'GUIDED':
|
|
||||||
mode = 4
|
|
||||||
elif mode == 'LOITER':
|
|
||||||
mode = 5
|
|
||||||
|
|
||||||
msg = self.connection.mav.command_long_encode(
|
|
||||||
target_system=sysid,
|
|
||||||
target_component=1,
|
|
||||||
command=mavutil.mavlink.MAV_CMD_DO_SET_MODE,
|
|
||||||
confirmation=0,
|
|
||||||
param1=1, # Custom mode enabled
|
|
||||||
param2=mode,
|
|
||||||
param3=0, param4=0, param5=0, param6=0, param7=0
|
|
||||||
)
|
|
||||||
self.send_command(msg)
|
|
||||||
|
|
||||||
def arm(self, namespace, arm):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
msg = self.connection.mav.command_long_encode(
|
|
||||||
target_system=sysid,
|
|
||||||
target_component=1,
|
|
||||||
command=mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
|
||||||
confirmation=0,
|
|
||||||
param1=1 if arm else 0, # 1 to arm, 0 to disarm
|
|
||||||
param2=0, param3=0, param4=0, param5=0, param6=0, param7=0
|
|
||||||
)
|
|
||||||
self.send_command(msg)
|
|
||||||
|
|
||||||
def takeoff(self, namespace, altitude):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
msg = self.connection.mav.command_long_encode(
|
|
||||||
target_system=sysid,
|
|
||||||
target_component=1,
|
|
||||||
command=mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
|
|
||||||
confirmation=0,
|
|
||||||
param1=0, param2=0, param3=0, param4=0, param5=0, param6=0,
|
|
||||||
param7=altitude
|
|
||||||
)
|
|
||||||
self.send_command(msg)
|
|
||||||
|
|
||||||
def land(self, namespace):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
msg = self.connection.mav.command_long_encode(
|
|
||||||
target_system=sysid,
|
|
||||||
target_component=1,
|
|
||||||
command=mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_LAND,
|
|
||||||
confirmation=0,
|
|
||||||
param1=0, param2=0, param3=0, param4=0, param5=0, param6=0,
|
|
||||||
param7=0
|
|
||||||
)
|
|
||||||
self.send_command(msg)
|
|
||||||
|
|
||||||
def set_local_position(self, namespace, x, y, z):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
msg = self.connection.mav.set_position_target_local_ned_encode(
|
|
||||||
0, sysid, 1, # time_boot_ms, sysid, compid
|
|
||||||
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED, # Frame
|
|
||||||
0b110111111000, # Mask
|
|
||||||
y, x, -z, # Position
|
|
||||||
0, 0, 0, # Velocity
|
|
||||||
0, 0, 0, # Acceleration
|
|
||||||
0, 0 # Yaw, yaw_rate
|
|
||||||
)
|
|
||||||
self.send_command(msg)
|
|
||||||
|
|
||||||
def reboot_drone(self, namespace):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
self.connection.mav.command_long_send(
|
|
||||||
sysid,
|
|
||||||
1, # target_component (一般為1)
|
|
||||||
mavutil.mavlink.MAV_CMD_PREFLIGHT_REBOOT_SHUTDOWN, # Reboot 命令
|
|
||||||
0, # confirmation
|
|
||||||
1, # 第一個參數 (1 = reboot,0 = 無操作,2 = 關機)
|
|
||||||
0, 0, 0, 0, 0, 0 # 其餘參數保留
|
|
||||||
)
|
|
||||||
|
|
||||||
def set_param(self, namespace, param_name, value):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
self.connection.mav.param_set_send(
|
|
||||||
sysid,
|
|
||||||
1,
|
|
||||||
param_name.encode('utf-8'),
|
|
||||||
float(value),
|
|
||||||
mavutil.mavlink.MAV_PARAM_TYPE_REAL32
|
|
||||||
)
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
print(f"Failed to set parameter {param_name}: {e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def request_param(self, namespace, param_name):
|
|
||||||
sysid = int(namespace.replace('UAV', ''))
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
self.connection.mav.param_request_read_send(
|
|
||||||
sysid, # 系統 ID
|
|
||||||
1, # 組件 ID
|
|
||||||
param_name.encode('utf-8'), # 參數名稱
|
|
||||||
-1 # 參數索引,-1 表示根據名稱請求
|
|
||||||
)
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
print(f"Failed to set parameter {param_name}: {e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
'''
|
|
||||||
def set_sr_params(self, sysid):
|
|
||||||
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
|
||||||
freqs = [0, 2, 4]
|
|
||||||
params = {
|
|
||||||
"SR1_ADSB": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_EXT_STAT": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA1": freqs[2],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA2": freqs[2],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA3": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_POSITION": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_RAW_SENS": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_RC_CHAN": freqs[1]
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for param, value in params.items():
|
|
||||||
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
|
||||||
'''
|
|
||||||
def set_sr_params(self, sysid):
|
|
||||||
""" 直接設置 MAVLink 訊息頻率 """
|
|
||||||
freqs = [0, 1, 1]
|
|
||||||
params = {
|
|
||||||
"SR1_ADSB": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_EXT_STAT": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA1": freqs[2],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA2": freqs[2],
|
|
||||||
"SR1_EXTRA3": freqs[0],
|
|
||||||
"SR1_POSITION": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_RAW_SENS": freqs[1],
|
|
||||||
"SR1_RC_CHAN": freqs[0]
|
|
||||||
}
|
|
||||||
for param, value in params.items():
|
|
||||||
self.set_param(f"UAV{sysid}", param, value)
|
|
||||||
|
|
||||||
class DroneControlApp(QMainWindow):
|
|
||||||
def __init__(self):
|
|
||||||
super().__init__()
|
|
||||||
self.workers = MAVLinkWorker()
|
|
||||||
self.namespaces = self.workers.namespaces
|
|
||||||
self.initUI()
|
|
||||||
|
|
||||||
# Connect signals to update the UI
|
|
||||||
self.workers.state_signal.connect(self.update_state)
|
|
||||||
self.workers.battery_signal.connect(self.update_battery)
|
|
||||||
self.workers.gps_signal.connect(self.update_gps)
|
|
||||||
self.workers.gps_status_signal.connect(self.update_gps_status)
|
|
||||||
self.workers.local_position_signal.connect(self.update_local_position)
|
|
||||||
self.workers.imu_signal.connect(self.update_imu)
|
|
||||||
self.workers.hdg_signal.connect(self.update_hdg)
|
|
||||||
self.workers.groundspeed_signal.connect(self.update_groundspeed)
|
|
||||||
self.workers.ping_signal.connect(self.update_ping)
|
|
||||||
self.workers.loss_signal.connect(self.update_loss)
|
|
||||||
self.workers.frequency_signal.connect(self.update_frequency)
|
|
||||||
self.workers.param_signal.connect(self.update_param)
|
|
||||||
self.workers.kbps_signal.connect(self.update_kbps)
|
|
||||||
self.workers.start()
|
|
||||||
|
|
||||||
def initUI(self):
|
|
||||||
self.setWindowTitle("多無人機控制介面")
|
|
||||||
self.setGeometry(100, 100, 800, 600)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 主佈局
|
|
||||||
main_layout = QVBoxLayout()
|
|
||||||
|
|
||||||
# 無人機選擇區域
|
|
||||||
uav_layout = QHBoxLayout()
|
|
||||||
self.uav_checkboxes = {}
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
checkbox = QCheckBox(namespace)
|
|
||||||
checkbox.setChecked(True) # 預設勾選
|
|
||||||
self.uav_checkboxes[namespace] = checkbox
|
|
||||||
uav_layout.addWidget(checkbox)
|
|
||||||
main_layout.addLayout(uav_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 顯示所有無人機資訊,從左到右顯示
|
|
||||||
uav_layout = QHBoxLayout()
|
|
||||||
|
|
||||||
# 逐個顯示 UAV 的資訊
|
|
||||||
self.uav_labels = {}
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
uav_info_layout = QVBoxLayout() # 每台 UAV 的資訊垂直排列
|
|
||||||
|
|
||||||
# 狀態顯示
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace] = {
|
|
||||||
"status": QLabel("狀態:等待數據..."),
|
|
||||||
"battery": QLabel("電壓:等待數據..."),
|
|
||||||
"local_position": QLabel("Local Position:等待數據..."),
|
|
||||||
"gps": QLabel("GPS位置:等待數據...\n\n"),
|
|
||||||
"fix": QLabel("Fix Type:等待數據..."),
|
|
||||||
"satellites": QLabel("衛星數量:等待數據..."),
|
|
||||||
"groundspeed": QLabel("地面速度:等待數據..."),
|
|
||||||
"pitch": QLabel("Pitch:等待數據..."),
|
|
||||||
"heading": QLabel("Heading:等待數據..."),
|
|
||||||
"ping": QLabel("Ping:等待數據..."),
|
|
||||||
"loss": QLabel("丟包:等待數據..."),
|
|
||||||
"frequency": QLabel("頻率:等待數據..."),
|
|
||||||
"kbps": QLabel("吞吐量:等待數據..."),
|
|
||||||
"param": QLabel("SR1_EXTRA1:等待數據...")
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
# 把每個資訊添加到該 UAV 的垂直佈局中
|
|
||||||
for label in self.uav_labels[namespace].values():
|
|
||||||
uav_info_layout.addWidget(label)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 將該 UAV 的資訊佈局加到主佈局中(從左到右排列)
|
|
||||||
uav_layout.addLayout(uav_info_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
main_layout.addLayout(uav_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
# SR1_EXTRA1參數設置
|
|
||||||
param_layout = QHBoxLayout()
|
|
||||||
self.paramInput = QLineEdit()
|
|
||||||
self.paramInput.setPlaceholderText("輸入SR1_EXTRA1的新值")
|
|
||||||
self.setParamButton = QPushButton("設置SR1_EXTRA1")
|
|
||||||
self.setParamButton.clicked.connect(self.set_SR1_EXTRA1)
|
|
||||||
param_layout.addWidget(self.paramInput)
|
|
||||||
param_layout.addWidget(self.setParamButton)
|
|
||||||
main_layout.addLayout(param_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 模式切換區域
|
|
||||||
mode_layout = QHBoxLayout()
|
|
||||||
self.modeComboBox = QComboBox()
|
|
||||||
self.modeComboBox.addItems(["GUIDED", "STABILIZE", "AUTO", "LOITER"])
|
|
||||||
self.modeButton = QPushButton("切換模式")
|
|
||||||
self.modeButton.clicked.connect(self.change_mode)
|
|
||||||
mode_layout.addWidget(QLabel("選擇模式:"))
|
|
||||||
mode_layout.addWidget(self.modeComboBox)
|
|
||||||
mode_layout.addWidget(self.modeButton)
|
|
||||||
main_layout.addLayout(mode_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 解鎖按鈕
|
|
||||||
fly_layout = QHBoxLayout()
|
|
||||||
self.armButton = QPushButton("解鎖")
|
|
||||||
self.armButton.clicked.connect(self.arm_drone)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 起飛按鈕
|
|
||||||
self.takeoffButton = QPushButton("起飛")
|
|
||||||
self.takeoffButton.clicked.connect(self.takeoff_drone)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 降落按鈕
|
|
||||||
self.landButton = QPushButton("降落")
|
|
||||||
self.landButton.clicked.connect(self.land_drone)
|
|
||||||
fly_layout.addWidget(self.armButton)
|
|
||||||
fly_layout.addWidget(self.takeoffButton)
|
|
||||||
fly_layout.addWidget(self.landButton)
|
|
||||||
main_layout.addLayout(fly_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
# XYZ 設置欄位
|
|
||||||
xyz_layout = QHBoxLayout()
|
|
||||||
self.positionX = QLineEdit()
|
|
||||||
self.positionX.setPlaceholderText("X")
|
|
||||||
self.positionY = QLineEdit()
|
|
||||||
self.positionY.setPlaceholderText("Y")
|
|
||||||
self.positionZ = QLineEdit()
|
|
||||||
self.positionZ.setPlaceholderText("Z")
|
|
||||||
self.setPositionButton = QPushButton("設置位置")
|
|
||||||
self.setPositionButton.clicked.connect(self.set_local_position)
|
|
||||||
xyz_layout.addWidget(QLabel("輸入位置:"))
|
|
||||||
xyz_layout.addWidget(self.positionX)
|
|
||||||
xyz_layout.addWidget(self.positionY)
|
|
||||||
xyz_layout.addWidget(self.positionZ)
|
|
||||||
xyz_layout.addWidget(self.setPositionButton)
|
|
||||||
main_layout.addLayout(xyz_layout)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 設置 XYZ 的按鈕
|
|
||||||
|
|
||||||
#設置重啟按鈕
|
|
||||||
self.rebootButton = QPushButton("重啟")
|
|
||||||
self.rebootButton.clicked.connect(self.reboot_drone)
|
|
||||||
main_layout.addWidget(self.rebootButton)
|
|
||||||
|
|
||||||
# 設置主佈局
|
|
||||||
central_widget = QWidget(self)
|
|
||||||
central_widget.setLayout(main_layout)
|
|
||||||
self.setCentralWidget(central_widget)
|
|
||||||
self.show()
|
|
||||||
|
|
||||||
def closeEvent(self, event):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
self.workers.stop()
|
|
||||||
finally:
|
|
||||||
event.accept()
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_state(self, namespace, mode):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["status"].setText(f"狀態:{mode}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_battery(self, namespace, voltage):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["battery"].setText(f"電壓:{voltage:.2f} V")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_gps(self, namespace, latitude, longitude):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["gps"].setText(f"GPS位置: \n Lat:{latitude:.6f}° \n Lon:{longitude:.6f}°")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_gps_status(self, namespace, fix_type, satellites_visible):
|
|
||||||
fix_type_str = {
|
|
||||||
0: "No Fix",
|
|
||||||
1: "No Fix",
|
|
||||||
2: "2D Fix",
|
|
||||||
3: "3D Fix",
|
|
||||||
4: "RTK Float",
|
|
||||||
5: "RTK Fix"
|
|
||||||
}.get(fix_type, "Unknown")
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["fix"].setText(f"Fix Type:{fix_type_str}")
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["satellites"].setText(f"衛星數量:{satellites_visible}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_local_position(self, namespace, x, y, z):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["local_position"].setText(f"Local:({x:.2f}, {y:.2f}, {z:.2f})")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_imu(self, namespace, pitch):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["pitch"].setText(f"Pitch:{pitch:.2f}°")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_hdg(self, namespace, heading):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["heading"].setText(f"Heading:{heading:.2f}°")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_groundspeed(self, namespace, groundspeed):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["groundspeed"].setText(f"地面速度:{groundspeed:.2f} m/s")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_ping(self, namespace, ping):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["ping"].setText(f"Ping:{ping:.2f} ms")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_loss(self, namespace, loss):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["loss"].setText(f"丟包:{loss:.2f}%")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_frequency(self, namespace, frequency):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["frequency"].setText(f"頻率:{frequency:.2f} Hz")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_kbps(self, namespace, kbps):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["kbps"].setText(f"吞吐量:{kbps:.2f} KB/s")
|
|
||||||
|
|
||||||
def update_param(self, namespace, value):
|
|
||||||
self.uav_labels[namespace]["param"].setText(f"SR1_EXTRA1:{value}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def change_mode(self):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
selected_mode = self.modeComboBox.currentText()
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.set_mode(namespace, selected_mode)
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", f"模式切換失敗:{str(e)}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def arm_drone(self):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.arm(namespace, True)
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", f"解鎖失敗:{e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def takeoff_drone(self):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
z_text = self.positionZ.text().strip()
|
|
||||||
z = float(z_text) if z_text else 5.0
|
|
||||||
h = 2
|
|
||||||
for i, namespace in enumerate(self.namespaces):
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.takeoff(namespace, z + h * i)
|
|
||||||
|
|
||||||
except ValueError:
|
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", "請輸入有效的數值!")
|
|
||||||
|
|
||||||
def land_drone(self):
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.land(namespace)
|
|
||||||
|
|
||||||
def set_local_position(self):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
x = float(self.positionX.text().strip())
|
|
||||||
y = float(self.positionY.text().strip())
|
|
||||||
z = float(self.positionZ.text().strip())
|
|
||||||
h = 2
|
|
||||||
for i, namespace in enumerate(self.namespaces):
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.set_local_position(namespace, x, y, z + h * i)
|
|
||||||
|
|
||||||
except ValueError:
|
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", "請輸入有效的數值!")
|
|
||||||
|
|
||||||
def reboot_drone(self):
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.reboot_drone(namespace)
|
|
||||||
except Exception as e:
|
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", f"重啟失敗:{e}")
|
|
||||||
|
|
||||||
def set_SR1_EXTRA1(self):
|
|
||||||
param_value = self.paramInput.text().strip()
|
|
||||||
try:
|
|
||||||
for namespace in self.namespaces:
|
|
||||||
if self.uav_checkboxes[namespace].isChecked():
|
|
||||||
self.workers.set_param(namespace, "SR1_EXTRA1", param_value)
|
|
||||||
self.workers.request_param(namespace, "SR1_EXTRA1")
|
|
||||||
except ValueError:
|
|
||||||
QtWidgets.QMessageBox.warning(self, "錯誤", "請輸入有效的數值!")
|
|
||||||
|
|
||||||
def main():
|
|
||||||
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
|
|
||||||
window = DroneControlApp()
|
|
||||||
window.show()
|
|
||||||
sys.exit(app.exec_())
|
|
||||||
|
|
||||||
if __name__ == '__main__':
|
|
||||||
main()
|
|
||||||
@@ -22,14 +22,36 @@
|
|||||||
自己的常用指令
|
自己的常用指令
|
||||||
python -m fc_network_adapter.tests.test_vehicleStatusPublisher
|
python -m fc_network_adapter.tests.test_vehicleStatusPublisher
|
||||||
python -m fc_network_adapter.tests.test_ringBuffer
|
python -m fc_network_adapter.tests.test_ringBuffer
|
||||||
|
python -m fc_network_adapter.fc_network_adapter.mainOrchestrator
|
||||||
|
|
||||||
|
python -m someotherpkg.src.example_takeoff_land
|
||||||
|
python -m someotherpkg.src.example_change_mode
|
||||||
|
|
||||||
ros2 topic list
|
ros2 topic list
|
||||||
ros2 topic echo
|
ros2 topic echo /fc_network/vehicle/sys3/battery
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
/home/picars/ardupilot/build/sitl/bin/arducopter -S --model + --speedup 1 --slave 0 --defaults /home/picars/ardupilot/Tools/autotest/default_params/copter.parm --sim-address=127.0.0.1 -I3 --sysid 7
|
/home/picars/ardupilot/build/sitl/bin/arducopter -S --model + --speedup 1 --slave 0 --defaults /home/picars/ardupilot/Tools/autotest/default_params/copter.parm --sim-address=127.0.0.1 -I3 --sysid 7
|
||||||
|
|
||||||
mavproxy.py --master=tcp:127.0.0.1:5790 --out=udp:127.0.0.1:14560
|
mavproxy.py --master=tcp:127.0.0.1:5790 --out=udp:127.0.0.1:14560
|
||||||
|
|
||||||
|
ros2 service call /mavlink/add_two_ints example_interfaces/srv/AddTwoInts "{a: 5,b: 8}"
|
||||||
|
ros2 service call /fc_network/vehicle/mav_ping fc_interfaces/srv/MavPing "{target_sysid: 3, target_compid: 0, ping_seq: 1}"
|
||||||
|
|
||||||
|
ros2 service call /fc_network/vehicle/send_command_long fc_interfaces/srv/MavCommandLong "{target_sysid: 3, target_compid: 0, command: 176, confirmation: 0, param1: 1, param2: 4, param3: 0,param4: 0,param5: 0,param6: 0,param7: 0, timeout_sec: 2}"
|
||||||
|
ros2 service call /fc_network/vehicle/send_command_long fc_interfaces/srv/MavCommandLong "{target_sysid: 3, target_compid: 0, command: 176, confirmation: 0, param1: 1, param2: 4, timeout_sec: 2}"
|
||||||
|
|
||||||
|
ros2 service call /fc_network/vehicle/pos_global_int fc_interfaces/srv/MavPositionTargetGlobalInt "{target_sysid: 3, target_compid: 1, coordinate_frame: 6, type_mask: 3576, lat_int: -35376655, lon_int: 149157011, alt: 20.0, timeout_sec: 5.0}"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
sudo tcpdump -i lo 'udp dst port 14561' -X
|
||||||
|
sudo tcpdump -i lo 'udp dst port 14550' -X -vv
|
||||||
|
sudo tcpdump -i lo -X udp port 14550
|
||||||
|
|
||||||
|
幾個要討論的
|
||||||
|
1. 專案文件中 .mat 檔案是幹嘛的?
|
||||||
|
2. GUI 的 print [Panel/Map Update] 11 Hz 希望關閉
|
||||||
|
3. readme 那串文字來源? 用途?
|
||||||
|
4. GUI介面 加一下海拔高 跟 相對高 速度跟位置 變更為 XY速度 XY位置
|
||||||
|
5. pitch yaw roll 出來了 弄一下
|
||||||
|
6.
|
||||||
|
|||||||
@@ -0,0 +1,102 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
import re
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
# 建立MAVLink連接
|
||||||
|
print("建立MAVLink連接...")
|
||||||
|
connection_string = "udp:127.0.0.1:14550"
|
||||||
|
master = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
master.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print("MAVLink連接已建立")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 切換到GUIDED模式
|
||||||
|
master.mav.set_mode_send(
|
||||||
|
master.target_system,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_CUSTOM_MODE_ENABLED,
|
||||||
|
4 # GUIDED模式ID
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print("已切換到GUIDED模式")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解鎖無人機
|
||||||
|
master.mav.command_long_send(
|
||||||
|
master.target_system,
|
||||||
|
master.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 # 1表示解鎖
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print("無人機已解鎖")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置UDP服務器
|
||||||
|
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_socket.bind(('0.0.0.0', 5000))
|
||||||
|
server_socket.settimeout(0.1) # 非阻塞操作
|
||||||
|
print("UDP服務器已啟動,監聽端口5000")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主循環,持續處理數據
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 接收UDP數據
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data, _ = server_socket.recvfrom(1024)
|
||||||
|
decoded_data = data.decode('utf-8')
|
||||||
|
|
||||||
|
# 提取velocity數據
|
||||||
|
vel_match = re.search(r'"next_velocity":\[([-\d\.\,]+)\]', decoded_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
if vel_match:
|
||||||
|
velocity_str = vel_match.group(1)
|
||||||
|
velocity = [float(x) for x in velocity_str.split(',')]
|
||||||
|
vx, vy, vz = velocity
|
||||||
|
|
||||||
|
# 獲取當前位置
|
||||||
|
pos_msg = master.recv_match(type='LOCAL_POSITION_NED', blocking=True, timeout=0.5)
|
||||||
|
if pos_msg:
|
||||||
|
x, y, z = pos_msg.x, pos_msg.y, pos_msg.z
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置type_mask - 僅使用速度控制
|
||||||
|
type_mask = (
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_X_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_Y_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_Z_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AX_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AY_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AZ_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_YAW_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_YAW_RATE_IGNORE
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 發送位置目標命令
|
||||||
|
print(f"發送速度指令: vx={vx}, vy={vy}, vz={vz}")
|
||||||
|
master.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
master.target_system,
|
||||||
|
master.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED,
|
||||||
|
type_mask,
|
||||||
|
0, 0, 0,
|
||||||
|
vx, vy, vz, # 速度
|
||||||
|
0, 0, 0, # 加速度
|
||||||
|
0, 0 # 航向
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print("success")
|
||||||
|
# 要再去偵錯沒有data進來的狀況
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(0.05) # 控制循環速率
|
||||||
|
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("程序終止")
|
||||||
|
server_socket.close()
|
||||||
|
break
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"錯誤: {e}")
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
@@ -0,0 +1,497 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
import sys
|
||||||
|
|
||||||
|
class DroneController:
|
||||||
|
def __init__(self, connection_string="udp:127.0.0.1:14550", drone_id=0):
|
||||||
|
self.master = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
self.drone_id = drone_id
|
||||||
|
self.connection_string = connection_string
|
||||||
|
self.master.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 已建立連接!")
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_mode(self, mode):
|
||||||
|
if mode == 'STABILIZE':
|
||||||
|
mode_id = 0
|
||||||
|
elif mode == 'AUTO':
|
||||||
|
mode_id = 3
|
||||||
|
elif mode == 'GUIDED':
|
||||||
|
mode_id = 4
|
||||||
|
elif mode == 'LOITER':
|
||||||
|
mode_id = 5
|
||||||
|
elif mode == 'RTL':
|
||||||
|
mode_id = 6
|
||||||
|
elif mode == 'LAND':
|
||||||
|
mode_id = 9
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"不支援的模式: {mode}")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
self.master.mav.set_mode_send(
|
||||||
|
self.master.target_system,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_CUSTOM_MODE_ENABLED,
|
||||||
|
mode_id
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
for _ in range(5):
|
||||||
|
msg = self.master.recv_match(type='HEARTBEAT', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg and msg.custom_mode == mode_id:
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def arm(self, arm_state=True):
|
||||||
|
self.master.mav.command_long_send(
|
||||||
|
self.master.target_system,
|
||||||
|
self.master.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
1 if arm_state else 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
for _ in range(5):
|
||||||
|
msg = self.master.recv_match(type='HEARTBEAT', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg:
|
||||||
|
armed = msg.base_mode & mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_SAFETY_ARMED
|
||||||
|
if (arm_state and armed) or (not arm_state and not armed):
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def takeoff(self, altitude):
|
||||||
|
self.master.mav.command_long_send(
|
||||||
|
self.master.target_system,
|
||||||
|
self.master.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0,
|
||||||
|
altitude
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
timeout = time.time() + 30
|
||||||
|
while time.time() < timeout:
|
||||||
|
msg = self.master.recv_match(type='GLOBAL_POSITION_INT', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg:
|
||||||
|
current_alt = msg.relative_alt / 1000.0
|
||||||
|
if abs(current_alt - altitude) < 0.5:
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
time.sleep(0.1)
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def goto_position_local(self, x, y, z, vx=0, vy=0, vz=0, yaw=0, yaw_rate=0):
|
||||||
|
z = -z
|
||||||
|
|
||||||
|
type_mask = (
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AX_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AY_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AZ_IGNORE
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 發送位置指令: x={x}, y={y}, z={-z}, vx={vx}, vy={vy}, vz={vz}")
|
||||||
|
|
||||||
|
self.master.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
self.master.target_system,
|
||||||
|
self.master.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED,
|
||||||
|
type_mask,
|
||||||
|
x, y, z,
|
||||||
|
vx, vy, vz,
|
||||||
|
0, 0, 0,
|
||||||
|
yaw, yaw_rate
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 開始監控位置變化...")
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
last_progress_time = start_time
|
||||||
|
min_dist = float('inf')
|
||||||
|
|
||||||
|
while time.time() - start_time < 30:
|
||||||
|
msg = self.master.recv_match(type='LOCAL_POSITION_NED', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg:
|
||||||
|
dist = math.sqrt((msg.x - x)**2 + (msg.y - y)**2 + (msg.z - z)**2)
|
||||||
|
min_dist = min(min_dist, dist)
|
||||||
|
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
if current_time - last_progress_time >= 5:
|
||||||
|
if dist > min_dist + 0.1:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 偏離目標,重新調整")
|
||||||
|
self.master.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
||||||
|
0, self.master.target_system, self.master.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED,
|
||||||
|
type_mask,
|
||||||
|
x, y, z, vx, vy, vz, 0, 0, 0, yaw, yaw_rate
|
||||||
|
)
|
||||||
|
last_progress_time = current_time
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 當前位置: x={msg.x:.2f}, y={msg.y:.2f}, z={-msg.z:.2f}, 距離目標: {dist:.2f}m")
|
||||||
|
|
||||||
|
if dist < 0.5:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 到達目標位置")
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
vel_msg = self.master.recv_match(type='LOCAL_POSITION_NED', blocking=False)
|
||||||
|
if vel_msg:
|
||||||
|
vel_total = math.sqrt(vel_msg.vx**2 + vel_msg.vy**2 + vel_msg.vz**2)
|
||||||
|
if dist < 1.0 and vel_total < 0.1:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 已穩定懸停在目標位置附近")
|
||||||
|
return True
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"無人機 #{self.drone_id} 移動超時")
|
||||||
|
return False
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_current_state(self):
|
||||||
|
state = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
# Mode and armed status
|
||||||
|
hb_msg = self.master.recv_match(type='HEARTBEAT', blocking=True, timeout=0.5)
|
||||||
|
if hb_msg:
|
||||||
|
mode_id = hb_msg.custom_mode
|
||||||
|
mode_name = {
|
||||||
|
0: "STABILIZE",
|
||||||
|
3: "AUTO",
|
||||||
|
4: "GUIDED",
|
||||||
|
5: "LOITER",
|
||||||
|
6: "RTL",
|
||||||
|
9: "LAND"
|
||||||
|
}.get(mode_id, f"Unknown({mode_id})")
|
||||||
|
|
||||||
|
state['mode'] = mode_name
|
||||||
|
state['armed'] = bool(hb_msg.base_mode & mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_SAFETY_ARMED)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Position
|
||||||
|
pos_msg = self.master.recv_match(type='LOCAL_POSITION_NED', blocking=True, timeout=1.0)
|
||||||
|
if pos_msg:
|
||||||
|
state['position'] = {
|
||||||
|
'x': round(pos_msg.x, 2),
|
||||||
|
'y': round(pos_msg.y, 2),
|
||||||
|
'z': round(-pos_msg.z, 2)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# GPS
|
||||||
|
gps_msg = self.master.recv_match(type='GLOBAL_POSITION_INT', blocking=True, timeout=1.0)
|
||||||
|
if gps_msg:
|
||||||
|
state['gps_position'] = {
|
||||||
|
'lat': gps_msg.lat / 1e7,
|
||||||
|
'lon': gps_msg.lon / 1e7,
|
||||||
|
'alt': gps_msg.alt / 1000,
|
||||||
|
'relative_alt': gps_msg.relative_alt / 1000
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return state
|
||||||
|
|
||||||
|
class MultiDroneController:
|
||||||
|
def __init__(self, num_drones=5):
|
||||||
|
self.drones = []
|
||||||
|
self.num_drones = num_drones
|
||||||
|
|
||||||
|
for i in range(num_drones):
|
||||||
|
port = 14550 + i
|
||||||
|
connection_string = f"udp:127.0.0.1:{port}"
|
||||||
|
drone = DroneController(connection_string, i)
|
||||||
|
self.drones.append(drone)
|
||||||
|
print(f"已初始化無人機 #{i} 在端口 {port}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_drone(self, drone_id):
|
||||||
|
if 0 <= drone_id < len(self.drones):
|
||||||
|
return self.drones[drone_id]
|
||||||
|
return None
|
||||||
|
|
||||||
|
def all_drones_command(self, command, *args):
|
||||||
|
results = []
|
||||||
|
threads = []
|
||||||
|
|
||||||
|
for drone in self.drones:
|
||||||
|
thread = threading.Thread(
|
||||||
|
target=lambda d, cmd, args, results: results.append((d.drone_id, getattr(d, cmd)(*args))),
|
||||||
|
args=(drone, command, args, results)
|
||||||
|
)
|
||||||
|
threads.append(thread)
|
||||||
|
thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
for thread in threads:
|
||||||
|
thread.join()
|
||||||
|
|
||||||
|
for drone_id, success in results:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{drone_id} 執行 {command} 結果: {'成功' if success else '失敗'}")
|
||||||
|
|
||||||
|
return all(success for _, success in results)
|
||||||
|
|
||||||
|
def print_menu():
|
||||||
|
menu = [
|
||||||
|
"\n=== 多機無人機控制界面 ===",
|
||||||
|
"1. 選擇操作的無人機",
|
||||||
|
"2. 對所有無人機執行命令",
|
||||||
|
"3. 查看所有無人機狀態",
|
||||||
|
"4. 退出",
|
||||||
|
"0. 顯示此清單",
|
||||||
|
"=========================="
|
||||||
|
]
|
||||||
|
for item in menu:
|
||||||
|
print(item)
|
||||||
|
|
||||||
|
def print_drone_menu():
|
||||||
|
menu = [
|
||||||
|
"\n=== 單機無人機控制界面 ===",
|
||||||
|
"1. 切換至 GUIDED 模式",
|
||||||
|
"2. 切換至 LAND 模式",
|
||||||
|
"3. 解鎖",
|
||||||
|
"4. 上鎖",
|
||||||
|
"5. 起飛",
|
||||||
|
"6. 飛到指定位置",
|
||||||
|
"7. 切換至 RTL 模式(返航)",
|
||||||
|
"8. 查看當前狀態",
|
||||||
|
"9. 返回主菜單",
|
||||||
|
"0. 顯示此清單",
|
||||||
|
"=========================="
|
||||||
|
]
|
||||||
|
for item in menu:
|
||||||
|
print(item)
|
||||||
|
|
||||||
|
def print_all_drones_menu():
|
||||||
|
menu = [
|
||||||
|
"\n=== 所有無人機控制界面 ===",
|
||||||
|
"1. 全部切換至 GUIDED 模式",
|
||||||
|
"2. 全部切換至 LAND 模式",
|
||||||
|
"3. 全部解鎖",
|
||||||
|
"4. 全部上鎖",
|
||||||
|
"5. 全部起飛",
|
||||||
|
"6. 全部返航",
|
||||||
|
"7. 返回主菜單",
|
||||||
|
"0. 顯示此清單",
|
||||||
|
"=========================="
|
||||||
|
]
|
||||||
|
for item in menu:
|
||||||
|
print(item)
|
||||||
|
|
||||||
|
def control_single_drone(drone):
|
||||||
|
print_drone_menu()
|
||||||
|
current_drone_id = drone.drone_id
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
choice = input(f"\n無人機 #{current_drone_id} - 請輸入指令編號: ")
|
||||||
|
|
||||||
|
if choice == '0':
|
||||||
|
print_drone_menu()
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '1':
|
||||||
|
if drone.set_mode("GUIDED"):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已切換至 GUIDED 模式")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 切換模式失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '2':
|
||||||
|
if drone.set_mode("LAND"):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已切換至 LAND 模式")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 切換模式失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '3':
|
||||||
|
if drone.arm(True):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已解鎖")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 解鎖失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '4':
|
||||||
|
if drone.arm(False):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已上鎖")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 上鎖失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '5':
|
||||||
|
altitude = float(input("請輸入起飛高度(公尺): "))
|
||||||
|
if drone.takeoff(altitude):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已到達目標高度: {altitude}公尺")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 起飛失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '6':
|
||||||
|
x = float(input("請輸入X座標(公尺): "))
|
||||||
|
y = float(input("請輸入Y座標(公尺): "))
|
||||||
|
z = float(input("請輸入Z座標(公尺,高度為正值): "))
|
||||||
|
vx = float(input("請輸入X方向速度(公尺/秒,可選): ") or "0")
|
||||||
|
vy = float(input("請輸入Y方向速度(公尺/秒,可選): ") or "0")
|
||||||
|
if drone.goto_position_local(x, y, z, vx, vy):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已到達目標位置")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 移動失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '7':
|
||||||
|
if drone.set_mode("RTL"):
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 已切換至 RTL 模式,正在返航")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無人機 #{current_drone_id} 切換至 RTL 模式失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '8':
|
||||||
|
state = drone.get_current_state()
|
||||||
|
if state:
|
||||||
|
print(f"\n=== 無人機 #{current_drone_id} 狀態 ===")
|
||||||
|
print(f"模式: {state.get('mode', '未知')}")
|
||||||
|
print(f"解鎖狀態: {'已解鎖' if state.get('armed', False) else '已上鎖'}")
|
||||||
|
|
||||||
|
if 'gps_position' in state:
|
||||||
|
gps = state['gps_position']
|
||||||
|
print(f"GPS位置: 緯度={gps['lat']:.6f}, 經度={gps['lon']:.6f}, 高度={gps['alt']:.2f}m")
|
||||||
|
|
||||||
|
if 'position' in state:
|
||||||
|
pos = state['position']
|
||||||
|
print(f"本地位置: X={pos['x']:.2f}m, Y={pos['y']:.2f}m, Z={pos['z']:.2f}m")
|
||||||
|
print("=============================")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無法獲取無人機 #{current_drone_id} 狀態")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '9':
|
||||||
|
print("返回主菜單")
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("無效的指令,請重新輸入")
|
||||||
|
|
||||||
|
except ValueError as e:
|
||||||
|
print(f"輸入錯誤: {e}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"發生錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def control_all_drones(controller):
|
||||||
|
print_all_drones_menu()
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
choice = input("\n請輸入指令編號: ")
|
||||||
|
|
||||||
|
if choice == '0':
|
||||||
|
print_all_drones_menu()
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '1':
|
||||||
|
if controller.all_drones_command("set_mode", "GUIDED"):
|
||||||
|
print("所有無人機已切換至 GUIDED 模式")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("部分無人機切換模式失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '2':
|
||||||
|
if controller.all_drones_command("set_mode", "LAND"):
|
||||||
|
print("所有無人機已切換至 LAND 模式")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("部分無人機切換模式失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '3':
|
||||||
|
if controller.all_drones_command("arm", True):
|
||||||
|
print("所有無人機已解鎖")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("部分無人機解鎖失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '4':
|
||||||
|
if controller.all_drones_command("arm", False):
|
||||||
|
print("所有無人機已上鎖")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("部分無人機上鎖失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '5':
|
||||||
|
altitude = float(input("請輸入所有無人機起飛高度(公尺): "))
|
||||||
|
if controller.all_drones_command("takeoff", altitude):
|
||||||
|
print(f"所有無人機已到達目標高度: {altitude}公尺")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("部分無人機起飛失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '6':
|
||||||
|
if controller.all_drones_command("set_mode", "RTL"):
|
||||||
|
print("所有無人機已切換至 RTL 模式,正在返航")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("部分無人機切換至 RTL 模式失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '7':
|
||||||
|
print("返回主菜單")
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("無效的指令,請重新輸入")
|
||||||
|
|
||||||
|
except ValueError as e:
|
||||||
|
print(f"輸入錯誤: {e}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"發生錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def display_all_drone_states(controller):
|
||||||
|
"""顯示所有無人機狀態"""
|
||||||
|
print("\n=== 所有無人機狀態 ===")
|
||||||
|
|
||||||
|
for drone in controller.drones:
|
||||||
|
max_attempts = 5
|
||||||
|
state = None
|
||||||
|
|
||||||
|
for attempt in range(max_attempts):
|
||||||
|
state = drone.get_current_state()
|
||||||
|
if state and 'position' in state:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
time.sleep(0.2)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"\n--- 無人機 #{drone.drone_id} ---")
|
||||||
|
print(f"連接: {drone.connection_string}")
|
||||||
|
|
||||||
|
if not state:
|
||||||
|
print("狀態: 無法獲取完整數據")
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"飛行模式: {state.get('mode', '未知')}")
|
||||||
|
print(f"解鎖狀態: {'已解鎖' if state.get('armed', False) else '已上鎖'}")
|
||||||
|
|
||||||
|
if 'gps_position' in state:
|
||||||
|
gps = state['gps_position']
|
||||||
|
print(f"GPS位置: 緯度={gps['lat']:.6f}, 經度={gps['lon']:.6f}, 高度={gps['alt']:.2f}m")
|
||||||
|
print(f"相對高度: {gps['relative_alt']:.2f}m")
|
||||||
|
|
||||||
|
if 'position' in state:
|
||||||
|
pos = state['position']
|
||||||
|
print(f"本地位置: X={pos['x']:.2f}m, Y={pos['y']:.2f}m, Z={pos['z']:.2f}m")
|
||||||
|
|
||||||
|
print("-----------------------")
|
||||||
|
|
||||||
|
print("=========================")
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
controller = MultiDroneController(5)
|
||||||
|
print_menu()
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
choice = input("\n請輸入指令編號: ")
|
||||||
|
|
||||||
|
if choice == '0':
|
||||||
|
print_menu()
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '1':
|
||||||
|
drone_id = int(input("請輸入要操作的無人機ID (0-4): "))
|
||||||
|
drone = controller.get_drone(drone_id)
|
||||||
|
if drone:
|
||||||
|
control_single_drone(drone)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"無效的無人機ID: {drone_id}")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '2':
|
||||||
|
control_all_drones(controller)
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '3':
|
||||||
|
display_all_drone_states(controller)
|
||||||
|
|
||||||
|
elif choice == '4':
|
||||||
|
print("程式結束")
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("無效的指令,請重新輸入")
|
||||||
|
|
||||||
|
except ValueError as e:
|
||||||
|
print(f"輸入錯誤: {e}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"發生錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
main()
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("\n程式被使用者中斷")
|
||||||
|
sys.exit(0)
|
||||||
@@ -0,0 +1,331 @@
|
|||||||
|
import rclpy
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
from time import sleep
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
import struct
|
||||||
|
|
||||||
|
# used at fdm_switch_example_two
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
import queue
|
||||||
|
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
|
||||||
|
def mavlink_analyzer_simple(count = 500):
|
||||||
|
# rclpy.init()
|
||||||
|
# node = rclpy.create_node('mavlink_analyzer_simple')
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Inintializing connection')
|
||||||
|
|
||||||
|
connection_string="udp:127.0.0.1:14550"
|
||||||
|
connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Catch messages')
|
||||||
|
msg_count = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
|
||||||
|
for _ in range(count):
|
||||||
|
msg = connection.recv_msg()
|
||||||
|
# msg = connection.recv_match(blocking=True)
|
||||||
|
if msg:
|
||||||
|
msg_type = msg.get_type()
|
||||||
|
if msg_type in msg_count:
|
||||||
|
msg_count[msg_type] += 1
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
msg_count[msg_type] = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
if msg.get_type() == 'SERVO_OUTPUT_RAW':
|
||||||
|
print(msg)
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print('No message yet, 1 second for data to fill')
|
||||||
|
sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Messages Type received:')
|
||||||
|
print(msg_count)
|
||||||
|
|
||||||
|
end_time = time.time()
|
||||||
|
print('Time elapsed: ', end_time - start_time)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Closing connection')
|
||||||
|
connection.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_parser_example(data=None):
|
||||||
|
if data is None:
|
||||||
|
data = bytes.fromhex('1a48e903b1340500e803e803e803e803000000000000000000000000000000000000000000000000')
|
||||||
|
# 1a48e903b1340500e803e803e803e803000000000000000000000000000000000000000000000000
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
parse_format = 'HHI16H'
|
||||||
|
|
||||||
|
if len(data) != struct.calcsize(parse_format):
|
||||||
|
print("got packet of len %u, expected %u" % (len(data), struct.calcsize(parse_format)))
|
||||||
|
exit(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
decoded = struct.unpack(parse_format,data)
|
||||||
|
|
||||||
|
magic = decoded[0]
|
||||||
|
frame_rate_hz = decoded[1]
|
||||||
|
frame_count = decoded[2]
|
||||||
|
pwm = decoded[3:]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
print("magic: %u, frame_rate_hz: %u, frame_count: %u, pwm: %s" % (magic, frame_rate_hz, frame_count, pwm))
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_example_one():
|
||||||
|
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
這個範例在 SITL 與 Gazebo 之間 做一個簡單的UDP轉發器
|
||||||
|
沒有轉換數據格式
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# make a link get fdm from SITL, as a server
|
||||||
|
sock_s2g = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
sock_s2g.bind(('', 9002))
|
||||||
|
sock_s2g.settimeout(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# set a target link pass JSON to Gazebo, as a client
|
||||||
|
sock_g2s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_address = ('127.0.0.1', 19002)
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 接到SITL的數據 並轉發給Gazebo
|
||||||
|
data_s2g, addr_s2g = sock_s2g.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_g2s.sendto(data_s2g, server_address)
|
||||||
|
# 得到Gazebo的回應 並轉發給SITL
|
||||||
|
data_g2s, addr_g2s = sock_g2s.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_s2g.sendto(data_g2s, addr_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析並保存接收到的數據到 JSON 檔案 (SITL -> Gazebo)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析從 SITL 到 Gazebo 的數據
|
||||||
|
decoded = struct.unpack('HHI16H', data_s2g)
|
||||||
|
s2g_json = {
|
||||||
|
"magic": decoded[0],
|
||||||
|
"frame_rate_hz": decoded[1],
|
||||||
|
"frame_count": decoded[2],
|
||||||
|
"pwm": list(decoded[3:])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析從 Gazebo 到 SITL 的數據
|
||||||
|
# 注意:假設從 Gazebo 返回的數據是字串形式的 JSON
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
g2s_data_str = data_g2s.decode('utf-8')
|
||||||
|
# 保存原始數據,適合後續分析
|
||||||
|
with open('gazebo_response_raw.txt', 'a') as f:
|
||||||
|
f.write(g2s_data_str + '\n')
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
# 如果不是 UTF-8 格式,可能是二進制數據
|
||||||
|
g2s_data_str = str(data_g2s)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 合併數據到一個 JSON 對象
|
||||||
|
combined_data = {
|
||||||
|
"sitl_to_gazebo": s2g_json,
|
||||||
|
"gazebo_to_sitl": g2s_data_str,
|
||||||
|
"timestamp": time.time()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入 JSON 檔案
|
||||||
|
with open('fdm_one_data.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(combined_data, f, indent=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"JSON 處理錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count += 1
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
print(f'no value')
|
||||||
|
#print(f'address:{addr_s2g}')
|
||||||
|
#pass
|
||||||
|
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
#print(f"Packets received in the last second: {packet_count}")
|
||||||
|
print(f'JSON Pack:{data_g2s}')
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = current_time
|
||||||
|
fdm_parser_example(data_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_example_two():
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
這個範例在 SITL 與 Gazebo 之間 做一個簡單的UDP轉發器
|
||||||
|
有轉換數據格式
|
||||||
|
|
||||||
|
time_usec
|
||||||
|
servo1_raw
|
||||||
|
servo16_raw
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# read info from SITL via MAVLink
|
||||||
|
connection_string="udp:127.0.0.1:14550" # uart mavlink # MATLAB
|
||||||
|
connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
|
||||||
|
# set a target link pass JSON to Gazebo, as a client
|
||||||
|
sock_g2s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_address = ('127.0.0.1', 19002)
|
||||||
|
|
||||||
|
data_queue = queue.Queue()
|
||||||
|
servo_out = [0] * 16
|
||||||
|
data_queue.put(servo_out)
|
||||||
|
|
||||||
|
def send_data_from_queue(sock, server_address, q, frame_rate_fdm=600, frame_count_fdm=1):
|
||||||
|
interval = 1.0 / frame_rate_fdm
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data = q.get(timeout=0.1)
|
||||||
|
if data is None:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
last_data = data
|
||||||
|
except queue.Empty:
|
||||||
|
data = last_data
|
||||||
|
data = struct.pack('HHI16H', 0x481a, frame_rate_fdm, frame_count_fdm, *servo_out)
|
||||||
|
sock.sendto(data, server_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 新增:寫入 JSON 檔案
|
||||||
|
data_json = {
|
||||||
|
"magic": 0x481a,
|
||||||
|
"frame_rate_hz": frame_rate_fdm,
|
||||||
|
"frame_count": frame_count_fdm,
|
||||||
|
"pwm": list(servo_out)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
with open('fdm_data.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(data_json, f)
|
||||||
|
|
||||||
|
frame_count_fdm += 1
|
||||||
|
fdm_parser_example(data) # debug
|
||||||
|
|
||||||
|
elapsed_time = time.time() - start_time
|
||||||
|
sleep_time = interval - elapsed_time
|
||||||
|
if sleep_time > 0:
|
||||||
|
sleep(sleep_time)
|
||||||
|
|
||||||
|
Running = True
|
||||||
|
thread = threading.Thread(target=send_data_from_queue, args=(sock_g2s, server_address, data_queue))
|
||||||
|
thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
while Running:
|
||||||
|
msgb1 = None
|
||||||
|
msg = connection.recv_msg()
|
||||||
|
while msg :
|
||||||
|
if msg.get_type() == 'SERVO_OUTPUT_RAW':
|
||||||
|
msgb1 = msg
|
||||||
|
# break # 這裡不需要break,因為我要最後一個 servo_output_raw 的值
|
||||||
|
msg = connection.recv_msg()
|
||||||
|
|
||||||
|
if msgb1:
|
||||||
|
for i in range(16):
|
||||||
|
servo_out[i] = getattr(msgb1, f'servo{i+1}_raw')
|
||||||
|
data_queue.put(servo_out)
|
||||||
|
msgb1 = None
|
||||||
|
# Running = False # debug
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
# print('No message yet, 10 ms for data to fill')
|
||||||
|
sleep(0.01)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Example of putting data into the queue
|
||||||
|
# data_queue.put(data)
|
||||||
|
# To stop the thread, you can put None into the queue
|
||||||
|
# data_queue.put(None)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_example_one_with_remote_forwarding():
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
這個範例在 SITL 與 Gazebo 之間 做一個簡單的UDP轉發器
|
||||||
|
並且將JSON數據轉發到指定的遠端IP
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# make a link get fdm from SITL, as a server
|
||||||
|
sock_s2g = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
sock_s2g.bind(('', 9002))
|
||||||
|
sock_s2g.settimeout(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# set a target link pass JSON to Gazebo, as a client
|
||||||
|
sock_g2s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_address = ('127.0.0.1', 19002)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 建立與遠端IP的socket連接
|
||||||
|
remote_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
remote_address = ('140.120.31.130', 9003) # 遠端IP與埠號,您可以根據需要更改埠號
|
||||||
|
print(f'Setting up forwarding to remote address: {remote_address}')
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 接到SITL的數據 並轉發給Gazebo
|
||||||
|
data_s2g, addr_s2g = sock_s2g.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_g2s.sendto(data_s2g, server_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 得到Gazebo的回應 並轉發給SITL
|
||||||
|
data_g2s, addr_g2s = sock_g2s.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_s2g.sendto(data_g2s, addr_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析並保存接收到的數據到 JSON 檔案 (SITL -> Gazebo)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析從 SITL 到 Gazebo 的數據
|
||||||
|
decoded = struct.unpack('HHI16H', data_s2g)
|
||||||
|
s2g_json = {
|
||||||
|
"magic": decoded[0],
|
||||||
|
"frame_rate_hz": decoded[1],
|
||||||
|
"frame_count": decoded[2],
|
||||||
|
"pwm": list(decoded[3:])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析從 Gazebo 到 SITL 的數據
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
g2s_data_str = data_g2s.decode('utf-8')
|
||||||
|
# 保存原始數據,適合後續分析
|
||||||
|
with open('gazebo_response_raw.txt', 'a') as f:
|
||||||
|
f.write(g2s_data_str + '\n')
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
# 如果不是 UTF-8 格式,可能是二進制數據
|
||||||
|
g2s_data_str = str(data_g2s)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 合併數據到一個 JSON 對象
|
||||||
|
combined_data = {
|
||||||
|
"sitl_to_gazebo": s2g_json,
|
||||||
|
"gazebo_to_sitl": g2s_data_str,
|
||||||
|
"timestamp": time.time()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入 JSON 檔案
|
||||||
|
with open('fdm_one_data.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(combined_data, f, indent=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 將JSON數據轉發到遠端IP
|
||||||
|
remote_socket.sendto(json.dumps(combined_data).encode(), remote_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"JSON 處理錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count += 1
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
print(f'no value')
|
||||||
|
#pass
|
||||||
|
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
print(f'JSON Pack:{data_g2s}')
|
||||||
|
print(f'Forwarded data to remote IP: 140.120.31.130')
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = current_time
|
||||||
|
fdm_parser_example(data_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Start')
|
||||||
|
#fdm_switch_example_two()
|
||||||
|
#mavlink_analyzer_simple()
|
||||||
|
#fdm_switch_example_one()
|
||||||
|
fdm_switch_example_one_with_remote_forwarding()
|
||||||
|
#fdm_parser_example()
|
||||||
@@ -0,0 +1,55 @@
|
|||||||
|
import socket
|
||||||
|
import re
|
||||||
|
|
||||||
|
def start_udp_server(host='0.0.0.0', port=5000, buffer_size=1024):
|
||||||
|
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_socket.bind((host, port))
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"UDP Server running on {host}:{port}")
|
||||||
|
print("Waiting for data...")
|
||||||
|
|
||||||
|
position = None
|
||||||
|
velocity = None
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
data, client_address = server_socket.recvfrom(buffer_size)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"\n----- 接收到的資料 -----")
|
||||||
|
print(f"從 {client_address} 接收:")
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
decoded_data = data.decode('utf-8')
|
||||||
|
print(f"文本數據: {decoded_data}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 直接使用正則表達式提取數據
|
||||||
|
pos_match = re.search(r'"position":\[([-\d\.\,]+)\]', decoded_data)
|
||||||
|
vel_match = re.search(r'"velocity":\[([-\d\.\,]+)\]', decoded_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
if pos_match:
|
||||||
|
position_str = pos_match.group(1)
|
||||||
|
position = [float(x) for x in position_str.split(',')]
|
||||||
|
print(f"Position: {position}")
|
||||||
|
|
||||||
|
if vel_match:
|
||||||
|
velocity_str = vel_match.group(1)
|
||||||
|
velocity = [float(x) for x in velocity_str.split(',')]
|
||||||
|
print(f"Velocity: {velocity}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 這裡可以對 position 和 velocity 進行進一步操作
|
||||||
|
|
||||||
|
except UnicodeDecodeError:
|
||||||
|
print(f"二進制數據: {data.hex()}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"處理數據時出錯: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"數據大小: {len(data)} 字節")
|
||||||
|
print("-----------------------")
|
||||||
|
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("Server shutting down...")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
server_socket.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
start_udp_server(port=5000)
|
||||||
@@ -0,0 +1,297 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
import re
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
import math
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
import datetime
|
||||||
|
import queue
|
||||||
|
import argparse
|
||||||
|
from select import select
|
||||||
|
|
||||||
|
class Drone:
|
||||||
|
def __init__(self, instance_id, mavlink_port, udp_port):
|
||||||
|
self.instance_id = instance_id
|
||||||
|
self.mavlink_port = mavlink_port
|
||||||
|
self.udp_port = udp_port
|
||||||
|
self.running = True
|
||||||
|
self.connection = None
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建數據緩存
|
||||||
|
self.latest_position = None
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建日誌佇列
|
||||||
|
self.log_queue = queue.Queue()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建日誌文件目錄
|
||||||
|
self.log_dir = "drone_logs"
|
||||||
|
if not os.path.exists(self.log_dir):
|
||||||
|
os.makedirs(self.log_dir)
|
||||||
|
# 創建一個含時間戳的日誌文件名
|
||||||
|
timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
|
||||||
|
self.log_file = os.path.join(self.log_dir, f"drone_{self.instance_id}_{timestamp}.log")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 通訊統計
|
||||||
|
self.packet_counter = 0
|
||||||
|
self.start_time = time.time()
|
||||||
|
self.packets_per_second = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
def connect(self):
|
||||||
|
"""僅建立MAVLink連接"""
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 建立MAVLink連接 (Port {self.mavlink_port})...")
|
||||||
|
connection_string = f"udp:127.0.0.1:{self.mavlink_port}"
|
||||||
|
self.connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
self.connection.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: MAVLink連接已建立")
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_guided_mode(self):
|
||||||
|
"""切換到GUIDED模式"""
|
||||||
|
self.connection.mav.set_mode_send(
|
||||||
|
self.connection.target_system,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_CUSTOM_MODE_ENABLED,
|
||||||
|
4 # GUIDED模式ID
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 已切換到GUIDED模式")
|
||||||
|
|
||||||
|
def arm(self):
|
||||||
|
"""解鎖無人機"""
|
||||||
|
self.connection.mav.command_long_send(
|
||||||
|
self.connection.target_system,
|
||||||
|
self.connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
||||||
|
0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0 # 1表示解鎖
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 無人機已解鎖")
|
||||||
|
|
||||||
|
def takeoff(self, altitude=3.0):
|
||||||
|
"""起飛到指定高度"""
|
||||||
|
self.connection.mav.command_long_send(
|
||||||
|
self.connection.target_system,
|
||||||
|
self.connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, altitude
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 起飛命令已發送,目標高度{altitude}公尺")
|
||||||
|
|
||||||
|
def mavlink_listener(self):
|
||||||
|
"""事件驅動方式監聽MAVLink訊息"""
|
||||||
|
# 獲取底層socket
|
||||||
|
mavlink_socket = self.connection.port.fileno()
|
||||||
|
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
# 使用select等待數據,無須sleep
|
||||||
|
readable, _, _ = select([mavlink_socket], [], [], 0.001)
|
||||||
|
if readable:
|
||||||
|
msg = self.connection.recv_msg()
|
||||||
|
if msg and msg.get_type() == 'LOCAL_POSITION_NED':
|
||||||
|
self.latest_position = msg
|
||||||
|
|
||||||
|
def log_worker(self):
|
||||||
|
"""事件驅動方式處理日誌寫入"""
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
if not self.log_queue.empty():
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 批量處理日誌
|
||||||
|
batch = []
|
||||||
|
while not self.log_queue.empty() and len(batch) < 100:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
entry = self.log_queue.get_nowait()
|
||||||
|
batch.append(entry)
|
||||||
|
except queue.Empty:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入日誌
|
||||||
|
if batch:
|
||||||
|
with open(self.log_file, 'a', encoding='utf-8') as f:
|
||||||
|
for entry in batch:
|
||||||
|
f.write(json.dumps(entry, ensure_ascii=False) + "\n")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 日誌寫入錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 每秒計算一次統計數據
|
||||||
|
now = time.time()
|
||||||
|
if now - self.start_time >= 1.0:
|
||||||
|
self.packets_per_second = self.packet_counter
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id} - 每秒封包數: {self.packets_per_second}")
|
||||||
|
self.packet_counter = 0
|
||||||
|
self.start_time = now
|
||||||
|
|
||||||
|
# 使用select等待短暫時間而非sleep
|
||||||
|
select([], [], [], 0.01) # 10ms的微小等待
|
||||||
|
|
||||||
|
def log_packet(self, packet_data, packet_num):
|
||||||
|
"""將數據加入日誌佇列"""
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f")[:-3]
|
||||||
|
log_entry = {
|
||||||
|
"timestamp": timestamp,
|
||||||
|
"packet_number": packet_num,
|
||||||
|
"data": packet_data
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.log_queue.put(log_entry)
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 佇列添加錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def run(self):
|
||||||
|
"""使用事件驅動方式處理UDP通訊"""
|
||||||
|
# 啟動背景線程
|
||||||
|
mavlink_thread = threading.Thread(target=self.mavlink_listener)
|
||||||
|
mavlink_thread.daemon = True
|
||||||
|
mavlink_thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
log_thread = threading.Thread(target=self.log_worker)
|
||||||
|
log_thread.daemon = True
|
||||||
|
log_thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置UDP服務器
|
||||||
|
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF, 262144) # 增大接收緩衝區
|
||||||
|
server_socket.bind(('0.0.0.0', self.udp_port))
|
||||||
|
server_socket.setblocking(0) # 非阻塞模式
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: UDP服務器已啟動,監聽端口{self.udp_port}")
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 日誌將保存至 {self.log_file}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主事件循環
|
||||||
|
while self.running:
|
||||||
|
# 使用select監聽UDP
|
||||||
|
readable, _, _ = select([server_socket], [], [], 0.001)
|
||||||
|
|
||||||
|
if readable:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data, _ = server_socket.recvfrom(4096)
|
||||||
|
decoded_data = data.decode('utf-8')
|
||||||
|
|
||||||
|
# 增加計數器
|
||||||
|
self.packet_counter += 1
|
||||||
|
total_packets = self.packet_counter
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析JSON
|
||||||
|
json_data = json.loads(decoded_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入日誌
|
||||||
|
self.log_packet(json_data, total_packets)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 提取速度數據
|
||||||
|
vel_match = re.search(r'"next_velocity":\[([-\d\.\,]+)\]', decoded_data)
|
||||||
|
if vel_match:
|
||||||
|
velocity_str = vel_match.group(1)
|
||||||
|
velocity = [float(x) for x in velocity_str.split(',')]
|
||||||
|
vx, vy, vz = velocity
|
||||||
|
|
||||||
|
# 設置type_mask - 僅使用速度控制
|
||||||
|
type_mask = (
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_X_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_Y_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_Z_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AX_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AY_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_AZ_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_YAW_IGNORE |
|
||||||
|
mavutil.mavlink.POSITION_TARGET_TYPEMASK_YAW_RATE_IGNORE
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 直接發送速度指令,不需等待位置數據
|
||||||
|
self.connection.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
self.connection.target_system,
|
||||||
|
self.connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED,
|
||||||
|
type_mask,
|
||||||
|
0, 0, 0, # 位置
|
||||||
|
vx, vy, -vz, # 速度
|
||||||
|
0, 0, 0, # 加速度
|
||||||
|
0, 0 # 航向
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 發送速度指令: vx={vx}, vy={vy}, vz={-vz}")
|
||||||
|
|
||||||
|
except json.JSONDecodeError as je:
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: JSON解析錯誤: {je}")
|
||||||
|
self.log_packet({"raw_data": decoded_data}, total_packets)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 處理錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 清理資源
|
||||||
|
server_socket.close()
|
||||||
|
print(f"Drone {self.instance_id}: 線程結束")
|
||||||
|
|
||||||
|
def main():
|
||||||
|
# 解析命令行參數
|
||||||
|
parser = argparse.ArgumentParser(description='多無人機控制程序')
|
||||||
|
parser.add_argument('--drones', type=str, default='1,2,3',
|
||||||
|
help='要控制的無人機ID,用逗號分隔 (例如: 1,2,3)')
|
||||||
|
args = parser.parse_args()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 所有可用的無人機配置
|
||||||
|
all_drone_configs = [
|
||||||
|
(1, 14550, 5003),
|
||||||
|
(2, 14560, 5013),
|
||||||
|
(3, 14570, 5023)
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析要使用的無人機ID
|
||||||
|
drone_ids = [int(id_str) for id_str in args.drones.split(',')]
|
||||||
|
drone_configs = [config for config in all_drone_configs if config[0] in drone_ids]
|
||||||
|
|
||||||
|
drones = []
|
||||||
|
threads = []
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 創建所有無人機實例
|
||||||
|
for instance_id, mavlink_port, udp_port in drone_configs:
|
||||||
|
drone = Drone(instance_id, mavlink_port, udp_port)
|
||||||
|
drones.append(drone)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 步驟1: 所有無人機連接
|
||||||
|
for drone in drones:
|
||||||
|
drone.connect()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 適當延遲確保連接穩定
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 步驟2: 所有無人機同時切換到GUIDED模式
|
||||||
|
for drone in drones:
|
||||||
|
drone.set_guided_mode()
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 步驟3: 所有無人機同時解鎖
|
||||||
|
for drone in drones:
|
||||||
|
drone.arm()
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 步驟4: 所有無人機同時起飛
|
||||||
|
for drone in drones:
|
||||||
|
drone.takeoff()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 啟動監聽線程
|
||||||
|
for drone in drones:
|
||||||
|
thread = threading.Thread(target=drone.run)
|
||||||
|
thread.daemon = True
|
||||||
|
threads.append(thread)
|
||||||
|
thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"已啟動 {len(drones)} 台無人機 (ID: {args.drones}),按Ctrl+C結束程序")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 主線程事件循環
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
select([], [], [], 0.1) # 使用select代替time.sleep
|
||||||
|
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("正在停止所有無人機...")
|
||||||
|
for drone in drones:
|
||||||
|
drone.running = False
|
||||||
|
|
||||||
|
for thread in threads:
|
||||||
|
thread.join(timeout=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
print("程序已結束")
|
||||||
|
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
@@ -0,0 +1,340 @@
|
|||||||
|
#!/usr/bin/env python3
|
||||||
|
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
import sys
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
import os
|
||||||
|
from datetime import datetime
|
||||||
|
|
||||||
|
# 固定初始位置設定 (5,5,0)
|
||||||
|
INITIAL_POSITION = [5, 5, 0]
|
||||||
|
|
||||||
|
# MAVLink 連接設定
|
||||||
|
connection_string = 'udp:127.0.0.1:14553'
|
||||||
|
|
||||||
|
# 網路傳輸設定
|
||||||
|
target_ip = '140.120.31.130'
|
||||||
|
target_port = 9053
|
||||||
|
|
||||||
|
# 建立 UDP socket 用於傳送數據
|
||||||
|
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 封包編號計數器
|
||||||
|
packet_counter = 0
|
||||||
|
|
||||||
|
# 共享變數 - 存儲最新位置
|
||||||
|
current_position = None
|
||||||
|
initial_position = INITIAL_POSITION.copy()
|
||||||
|
position_lock = threading.Lock()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 連接到無人機
|
||||||
|
print(f"嘗試連接到 MAVLink: {connection_string}")
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string, autoreconnect=True)
|
||||||
|
connection.wait_heartbeat()
|
||||||
|
print(f"成功連接到系統 {connection.target_system}!")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"MAVLink 連接失敗: {e}")
|
||||||
|
sys.exit(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"使用指定初始位置: 北={initial_position[0]}, 東={initial_position[1]}, 下={initial_position[2]}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 請求位置數據流
|
||||||
|
connection.mav.request_data_stream_send(
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_DATA_STREAM_POSITION,
|
||||||
|
10,
|
||||||
|
1
|
||||||
|
)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 日誌記錄函數
|
||||||
|
def start_logging():
|
||||||
|
"""創建並開啟日誌文件"""
|
||||||
|
log_dir = "logs"
|
||||||
|
if not os.path.exists(log_dir):
|
||||||
|
os.makedirs(log_dir)
|
||||||
|
|
||||||
|
timestamp = datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S")
|
||||||
|
log_file = os.path.join(log_dir, f"drone_log_{timestamp}.csv")
|
||||||
|
|
||||||
|
file = open(log_file, "w")
|
||||||
|
file.write("packet_id,timestamp,x,y,z,vx,vy,vz\n") # CSV標頭
|
||||||
|
print(f"日誌記錄已開始: {log_file}")
|
||||||
|
return file
|
||||||
|
|
||||||
|
# 控制函數
|
||||||
|
def set_guided_mode():
|
||||||
|
"""設置為 GUIDED 模式"""
|
||||||
|
connection.mav.command_long_send(
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_DO_SET_MODE,
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_CUSTOM_MODE_ENABLED,
|
||||||
|
4,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
ack = connection.recv_match(type='COMMAND_ACK', blocking=True, timeout=3)
|
||||||
|
return ack and ack.result == mavutil.mavlink.MAV_RESULT_ACCEPTED
|
||||||
|
|
||||||
|
def arm_throttle():
|
||||||
|
"""解鎖油門"""
|
||||||
|
connection.mav.command_long_send(
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
|
||||||
|
0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
ack = connection.recv_match(type='COMMAND_ACK', blocking=True, timeout=3)
|
||||||
|
return ack and ack.result == mavutil.mavlink.MAV_RESULT_ACCEPTED
|
||||||
|
|
||||||
|
def takeoff(altitude):
|
||||||
|
"""起飛到指定高度"""
|
||||||
|
connection.mav.command_long_send(
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
|
||||||
|
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, altitude
|
||||||
|
)
|
||||||
|
ack = connection.recv_match(type='COMMAND_ACK', blocking=True, timeout=3)
|
||||||
|
return ack and ack.result == mavutil.mavlink.MAV_RESULT_ACCEPTED
|
||||||
|
|
||||||
|
def set_speed_limit(speed_type, speed):
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
設置速度限制
|
||||||
|
|
||||||
|
Parameters:
|
||||||
|
-----------
|
||||||
|
speed_type : int
|
||||||
|
速度類型 (0=空速, 1=地速, 2=爬升速度, 3=下降速度)
|
||||||
|
speed : float
|
||||||
|
速度值 (米/秒)
|
||||||
|
"""
|
||||||
|
connection.mav.command_long_send(
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_CMD_DO_CHANGE_SPEED,
|
||||||
|
0, # 確認
|
||||||
|
speed_type, # 參數1: 速度類型
|
||||||
|
speed, # 參數2: 速度 (m/s)
|
||||||
|
-1, # 參數3: 油門 (-1 表示不變)
|
||||||
|
0, 0, 0, 0 # 參數4-7: 未使用
|
||||||
|
)
|
||||||
|
ack = connection.recv_match(type='COMMAND_ACK', blocking=True, timeout=3)
|
||||||
|
success = ack and ack.result == mavutil.mavlink.MAV_RESULT_ACCEPTED
|
||||||
|
if success:
|
||||||
|
print(f"已設置速度限制為 {speed:.2f} m/s")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("設置速度限制失敗")
|
||||||
|
return success
|
||||||
|
|
||||||
|
def goto_position(north, east, down):
|
||||||
|
"""前往指定位置 (世界座標系)"""
|
||||||
|
# 將世界座標轉換為相對座標
|
||||||
|
rel_north = north - initial_position[0]
|
||||||
|
rel_east = east - initial_position[1]
|
||||||
|
rel_down = down - initial_position[2]
|
||||||
|
|
||||||
|
connection.mav.set_position_target_local_ned_send(
|
||||||
|
0,
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_FRAME_LOCAL_NED,
|
||||||
|
0b0000111111111000,
|
||||||
|
rel_north, rel_east, rel_down,
|
||||||
|
0, 0, 0,
|
||||||
|
0, 0, 0,
|
||||||
|
0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
# print(f"相對位置: 北={rel_north:.2f}, 東={rel_east:.2f}, 下={rel_down:.2f}")
|
||||||
|
|
||||||
|
def get_current_position():
|
||||||
|
"""獲取存儲的當前位置"""
|
||||||
|
with position_lock:
|
||||||
|
if current_position is None:
|
||||||
|
return None
|
||||||
|
return current_position.copy()
|
||||||
|
|
||||||
|
def control_interface():
|
||||||
|
"""命令行控制界面"""
|
||||||
|
print("無人機控制介面已啟動,輸入命令:")
|
||||||
|
print(" arm - 解鎖油門")
|
||||||
|
print(" takeoff [高度] - 起飛")
|
||||||
|
print(" goto [北] [東] [高度] - 前往位置 (世界座標系)")
|
||||||
|
print(" pos - 顯示當前位置 (相對座標和世界座標)")
|
||||||
|
print(" init - 顯示初始位置")
|
||||||
|
print(" exit - 退出控制")
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
cmd = input("命令> ").strip().split()
|
||||||
|
if not cmd:
|
||||||
|
continue
|
||||||
|
|
||||||
|
if cmd[0] == "arm":
|
||||||
|
print("嘗試解鎖油門...")
|
||||||
|
if set_guided_mode() and arm_throttle():
|
||||||
|
print("成功解鎖油門!")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("解鎖失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "takeoff":
|
||||||
|
alt = float(cmd[1]) if len(cmd) > 1 else 3.0
|
||||||
|
print(f"嘗試起飛到 {alt} 米高...")
|
||||||
|
if takeoff(alt):
|
||||||
|
print("起飛命令已發送")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("起飛失敗")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "goto":
|
||||||
|
if len(cmd) >= 4:
|
||||||
|
north = float(cmd[1])
|
||||||
|
east = float(cmd[2])
|
||||||
|
down = -float(cmd[3]) # 高度是負的下
|
||||||
|
print(f"前往世界位置: 北:{north} 東:{east} 下:{-down} 米")
|
||||||
|
goto_position(north, east, down)
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("用法: goto [北] [東] [高度]")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "pos":
|
||||||
|
pos = get_current_position()
|
||||||
|
if pos:
|
||||||
|
rel_x, rel_y, rel_z = pos
|
||||||
|
# 計算世界座標
|
||||||
|
world_x = initial_position[0] + rel_x
|
||||||
|
world_y = initial_position[1] + rel_y
|
||||||
|
world_z = initial_position[2] + rel_z
|
||||||
|
# NED 轉 ENU
|
||||||
|
enu_x = rel_y
|
||||||
|
enu_y = rel_x
|
||||||
|
enu_z = -rel_z
|
||||||
|
|
||||||
|
print("\n當前位置:")
|
||||||
|
#print(f" 相對座標 (NED): 北={rel_x:.2f}m, 東={rel_y:.2f}m, 下={rel_z:.2f}m")
|
||||||
|
print(f" 世界座標 : 北={world_x:.2f}m, 東={world_y:.2f}m, 下={-world_z:.2f}m")
|
||||||
|
#print(f" 相對座標 (ENU): 東={enu_x:.2f}m, 北={enu_y:.2f}m, 上={enu_z:.2f}m")
|
||||||
|
#print(f" 高度: {-rel_z:.2f}m")
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("尚未獲取到位置信息")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "speed":
|
||||||
|
if len(cmd) > 1:
|
||||||
|
speed = float(cmd[1])
|
||||||
|
set_speed_limit(1, speed) # 1 = 地速
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("用法: speed [速度m/s]")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "climbspeed":
|
||||||
|
if len(cmd) > 1:
|
||||||
|
speed = float(cmd[1])
|
||||||
|
set_speed_limit(2, speed) # 2 = 爬升速度
|
||||||
|
set_speed_limit(3, speed) # 3 = 下降速度
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print("用法: climbspeed [速度m/s]")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "init":
|
||||||
|
print(f"初始位置 (NED): 北={initial_position[0]:.2f}m, 東={initial_position[1]:.2f}m, 下={initial_position[2]:.2f}m")
|
||||||
|
|
||||||
|
elif cmd[0] == "exit":
|
||||||
|
print("退出控制介面")
|
||||||
|
break
|
||||||
|
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print(f"未知命令: {cmd[0]}")
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"命令執行錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 數據傳輸線程函數
|
||||||
|
def data_sending_thread():
|
||||||
|
global packet_counter, current_position
|
||||||
|
|
||||||
|
# 開啟日誌文件
|
||||||
|
log_file = start_logging()
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
print(f"開始接收數據並傳送到 {target_ip}:{target_port}...")
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
msg = connection.recv_match(type='LOCAL_POSITION_NED', blocking=True, timeout=1)
|
||||||
|
if msg is not None:
|
||||||
|
# 更新當前位置(線程安全)
|
||||||
|
with position_lock:
|
||||||
|
current_position = [msg.x, msg.y, msg.z]
|
||||||
|
|
||||||
|
# 增加封包編號
|
||||||
|
packet_counter += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
# 計算世界座標
|
||||||
|
world_x = initial_position[0] + msg.x
|
||||||
|
world_y = initial_position[1] + msg.y
|
||||||
|
world_z = initial_position[2] + msg.z
|
||||||
|
|
||||||
|
# NED 轉換為 ENU 並使用世界座標
|
||||||
|
enu_position = {
|
||||||
|
"x": world_x, # 東 (從 NED 的 x)
|
||||||
|
"y": world_y, # 北 (從 NED 的 y)
|
||||||
|
"z": -world_z # 上 (從 NED 的 -z)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
enu_velocity = {
|
||||||
|
"vx": msg.vy, # 東向速度
|
||||||
|
"vy": msg.vx, # 北向速度
|
||||||
|
"vz": -msg.vz # 上向速度
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建JSON對象 (使用世界座標)
|
||||||
|
json_data = {
|
||||||
|
"packet_id": packet_counter,
|
||||||
|
"timestamp": msg.time_boot_ms,
|
||||||
|
"enemy_position": enu_position,
|
||||||
|
"enemy_velocity": enu_velocity
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入日誌文件 (CSV格式)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
log_file.write(f"{packet_counter},{msg.time_boot_ms},{enu_position['x']},{enu_position['y']},{enu_position['z']},{enu_velocity['vx']},{enu_velocity['vy']},{enu_velocity['vz']}\n")
|
||||||
|
log_file.flush() # 確保數據即時寫入文件
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"寫入日誌失敗: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
json_str = json.dumps(json_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
sock.sendto(json_str.encode('utf-8'), (target_ip, target_port))
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"傳送數據失敗: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
time.sleep(0.1)
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"數據傳輸線程錯誤: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
# 確保關閉日誌文件
|
||||||
|
log_file.close()
|
||||||
|
print("日誌文件已關閉")
|
||||||
|
|
||||||
|
# 創建並啟動數據發送線程
|
||||||
|
sender_thread = threading.Thread(target=data_sending_thread)
|
||||||
|
sender_thread.daemon = True
|
||||||
|
sender_thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
# 啟動命令行控制界面
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
control_interface()
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("\n程序已被用戶中斷")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
if connection:
|
||||||
|
connection.mav.request_data_stream_send(
|
||||||
|
connection.target_system,
|
||||||
|
connection.target_component,
|
||||||
|
mavutil.mavlink.MAV_DATA_STREAM_ALL,
|
||||||
|
0, 0
|
||||||
|
)
|
||||||
|
print("數據流已停止")
|
||||||
|
sock.close()
|
||||||
|
print("網絡連接已關閉")
|
||||||
|
print(f"總共傳送了 {packet_counter} 個封包")
|
||||||
|
print("日誌文件已儲存")
|
||||||
@@ -0,0 +1,663 @@
|
|||||||
|
import rclpy
|
||||||
|
from pymavlink import mavutil
|
||||||
|
from time import sleep
|
||||||
|
import time
|
||||||
|
|
||||||
|
import socket
|
||||||
|
import struct
|
||||||
|
|
||||||
|
# used at fdm_switch_example_two
|
||||||
|
import threading
|
||||||
|
import queue
|
||||||
|
|
||||||
|
import json
|
||||||
|
|
||||||
|
def mavlink_analyzer_simple(count = 500):
|
||||||
|
# rclpy.init()
|
||||||
|
# node = rclpy.create_node('mavlink_analyzer_simple')
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Inintializing connection')
|
||||||
|
|
||||||
|
connection_string="udp:127.0.0.1:14550"
|
||||||
|
connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Catch messages')
|
||||||
|
msg_count = {}
|
||||||
|
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
|
||||||
|
for _ in range(count):
|
||||||
|
msg = connection.recv_msg()
|
||||||
|
# msg = connection.recv_match(blocking=True)
|
||||||
|
if msg:
|
||||||
|
msg_type = msg.get_type()
|
||||||
|
if msg_type in msg_count:
|
||||||
|
msg_count[msg_type] += 1
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
msg_count[msg_type] = 1
|
||||||
|
|
||||||
|
if msg.get_type() == 'SERVO_OUTPUT_RAW':
|
||||||
|
print(msg)
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
print('No message yet, 1 second for data to fill')
|
||||||
|
sleep(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Messages Type received:')
|
||||||
|
print(msg_count)
|
||||||
|
|
||||||
|
end_time = time.time()
|
||||||
|
print('Time elapsed: ', end_time - start_time)
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Closing connection')
|
||||||
|
connection.close()
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_parser_example(data=None):
|
||||||
|
if data is None:
|
||||||
|
data = bytes.fromhex('1a48e903b1340500e803e803e803e803000000000000000000000000000000000000000000000000')
|
||||||
|
# 1a48e903b1340500e803e803e803e803000000000000000000000000000000000000000000000000
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
parse_format = 'HHI16H'
|
||||||
|
|
||||||
|
if len(data) != struct.calcsize(parse_format):
|
||||||
|
print("got packet of len %u, expected %u" % (len(data), struct.calcsize(parse_format)))
|
||||||
|
exit(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
decoded = struct.unpack(parse_format,data)
|
||||||
|
|
||||||
|
magic = decoded[0]
|
||||||
|
frame_rate_hz = decoded[1]
|
||||||
|
frame_count = decoded[2]
|
||||||
|
pwm = decoded[3:]
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
print("magic: %u, frame_rate_hz: %u, frame_count: %u, pwm: %s" % (magic, frame_rate_hz, frame_count, pwm))
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_example_one():
|
||||||
|
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
這個範例在 SITL 與 Gazebo 之間 做一個簡單的UDP轉發器
|
||||||
|
沒有轉換數據格式
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# make a link get fdm from SITL, as a server
|
||||||
|
sock_s2g = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
sock_s2g.bind(('', 9012))
|
||||||
|
sock_s2g.settimeout(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# set a target link pass JSON to Gazebo, as a client
|
||||||
|
sock_g2s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_address = ('127.0.0.1', 19012)
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 接到SITL的數據 並轉發給Gazebo
|
||||||
|
data_s2g, addr_s2g = sock_s2g.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_g2s.sendto(data_s2g, server_address)
|
||||||
|
# 得到Gazebo的回應 並轉發給SITL
|
||||||
|
data_g2s, addr_g2s = sock_g2s.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_s2g.sendto(data_g2s, addr_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析並保存接收到的數據到 JSON 檔案 (SITL -> Gazebo)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析從 SITL 到 Gazebo 的數據
|
||||||
|
decoded = struct.unpack('HHI16H', data_s2g)
|
||||||
|
s2g_json = {
|
||||||
|
"magic": decoded[0],
|
||||||
|
"frame_rate_hz": decoded[1],
|
||||||
|
"frame_count": decoded[2],
|
||||||
|
"pwm": list(decoded[3:])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析從 Gazebo 到 SITL 的數據
|
||||||
|
# 注意:假設從 Gazebo 返回的數據是字串形式的 JSON
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
g2s_data_str = data_g2s.decode('utf-8')
|
||||||
|
# 保存原始數據,適合後續分析
|
||||||
|
with open('gazebo_response_raw.txt', 'a') as f:
|
||||||
|
f.write(g2s_data_str + '\n')
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
# 如果不是 UTF-8 格式,可能是二進制數據
|
||||||
|
g2s_data_str = str(data_g2s)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 合併數據到一個 JSON 對象
|
||||||
|
combined_data = {
|
||||||
|
"sitl_to_gazebo": s2g_json,
|
||||||
|
"gazebo_to_sitl": g2s_data_str,
|
||||||
|
"timestamp": time.time()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入 JSON 檔案
|
||||||
|
with open('fdm_one_data.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(combined_data, f, indent=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"JSON 處理錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count += 1
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
print(f'no value')
|
||||||
|
#print(f'address:{addr_s2g}')
|
||||||
|
#pass
|
||||||
|
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
#print(f"Packets received in the last second: {packet_count}")
|
||||||
|
print(f'JSON Pack:{data_g2s}')
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = current_time
|
||||||
|
fdm_parser_example(data_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_example_two():
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
這個範例在 SITL 與 Gazebo 之間 做一個簡單的UDP轉發器
|
||||||
|
有轉換數據格式
|
||||||
|
|
||||||
|
time_usec
|
||||||
|
servo1_raw
|
||||||
|
servo16_raw
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# read info from SITL via MAVLink
|
||||||
|
connection_string="udp:127.0.0.1:14550" # uart mavlink # MATLAB
|
||||||
|
connection = mavutil.mavlink_connection(connection_string)
|
||||||
|
|
||||||
|
# set a target link pass JSON to Gazebo, as a client
|
||||||
|
sock_g2s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_address = ('127.0.0.1', 19012)
|
||||||
|
|
||||||
|
data_queue = queue.Queue()
|
||||||
|
servo_out = [0] * 16
|
||||||
|
data_queue.put(servo_out)
|
||||||
|
|
||||||
|
def send_data_from_queue(sock, server_address, q, frame_rate_fdm=600, frame_count_fdm=1):
|
||||||
|
interval = 1.0 / frame_rate_fdm
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
data = q.get(timeout=0.1)
|
||||||
|
if data is None:
|
||||||
|
break
|
||||||
|
last_data = data
|
||||||
|
except queue.Empty:
|
||||||
|
data = last_data
|
||||||
|
data = struct.pack('HHI16H', 0x481a, frame_rate_fdm, frame_count_fdm, *servo_out)
|
||||||
|
sock.sendto(data, server_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 新增:寫入 JSON 檔案
|
||||||
|
data_json = {
|
||||||
|
"magic": 0x481a,
|
||||||
|
"frame_rate_hz": frame_rate_fdm,
|
||||||
|
"frame_count": frame_count_fdm,
|
||||||
|
"pwm": list(servo_out)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
with open('fdm_data.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(data_json, f)
|
||||||
|
|
||||||
|
frame_count_fdm += 1
|
||||||
|
fdm_parser_example(data) # debug
|
||||||
|
|
||||||
|
elapsed_time = time.time() - start_time
|
||||||
|
sleep_time = interval - elapsed_time
|
||||||
|
if sleep_time > 0:
|
||||||
|
sleep(sleep_time)
|
||||||
|
|
||||||
|
Running = True
|
||||||
|
thread = threading.Thread(target=send_data_from_queue, args=(sock_g2s, server_address, data_queue))
|
||||||
|
thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
while Running:
|
||||||
|
msgb1 = None
|
||||||
|
msg = connection.recv_msg()
|
||||||
|
while msg :
|
||||||
|
if msg.get_type() == 'SERVO_OUTPUT_RAW':
|
||||||
|
msgb1 = msg
|
||||||
|
# break # 這裡不需要break,因為我要最後一個 servo_output_raw 的值
|
||||||
|
msg = connection.recv_msg()
|
||||||
|
|
||||||
|
if msgb1:
|
||||||
|
for i in range(16):
|
||||||
|
servo_out[i] = getattr(msgb1, f'servo{i+1}_raw')
|
||||||
|
data_queue.put(servo_out)
|
||||||
|
msgb1 = None
|
||||||
|
# Running = False # debug
|
||||||
|
else:
|
||||||
|
# print('No message yet, 10 ms for data to fill')
|
||||||
|
sleep(0.01)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Example of putting data into the queue
|
||||||
|
# data_queue.put(data)
|
||||||
|
# To stop the thread, you can put None into the queue
|
||||||
|
# data_queue.put(None)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_example_one_with_remote_forwarding():
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
這個範例在 SITL 與 Gazebo 之間 做一個簡單的UDP轉發器
|
||||||
|
並且將JSON數據轉發到指定的遠端IP
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# make a link get fdm from SITL, as a server
|
||||||
|
sock_s2g = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
sock_s2g.bind(('', 9012))
|
||||||
|
sock_s2g.settimeout(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# set a target link pass JSON to Gazebo, as a client
|
||||||
|
sock_g2s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
server_address = ('127.0.0.1', 19012)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 建立與遠端IP的socket連接
|
||||||
|
remote_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
remote_address = ('140.120.31.130', 9003) # 遠端IP與埠號,您可以根據需要更改埠號
|
||||||
|
print(f'Setting up forwarding to remote address: {remote_address}')
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 接到SITL的數據 並轉發給Gazebo
|
||||||
|
data_s2g, addr_s2g = sock_s2g.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_g2s.sendto(data_s2g, server_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 得到Gazebo的回應 並轉發給SITL
|
||||||
|
data_g2s, addr_g2s = sock_g2s.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sock_s2g.sendto(data_g2s, addr_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析並保存接收到的數據到 JSON 檔案 (SITL -> Gazebo)
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# 解析從 SITL 到 Gazebo 的數據
|
||||||
|
decoded = struct.unpack('HHI16H', data_s2g)
|
||||||
|
s2g_json = {
|
||||||
|
"magic": decoded[0],
|
||||||
|
"frame_rate_hz": decoded[1],
|
||||||
|
"frame_count": decoded[2],
|
||||||
|
"pwm": list(decoded[3:])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 解析從 Gazebo 到 SITL 的數據
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
g2s_data_str = data_g2s.decode('utf-8')
|
||||||
|
# 保存原始數據,適合後續分析
|
||||||
|
with open('gazebo_response_raw.txt', 'a') as f:
|
||||||
|
f.write(g2s_data_str + '\n')
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
# 如果不是 UTF-8 格式,可能是二進制數據
|
||||||
|
g2s_data_str = str(data_g2s)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 合併數據到一個 JSON 對象
|
||||||
|
combined_data = {
|
||||||
|
"sitl_to_gazebo": s2g_json,
|
||||||
|
"gazebo_to_sitl": g2s_data_str,
|
||||||
|
"timestamp": time.time()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# 寫入 JSON 檔案
|
||||||
|
with open('fdm_one_data.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(combined_data, f, indent=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 將JSON數據轉發到遠端IP
|
||||||
|
remote_socket.sendto(json.dumps(combined_data).encode(), remote_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"JSON 處理錯誤: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count += 1
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
print(f'no value')
|
||||||
|
#pass
|
||||||
|
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
print(f'JSON Pack:{data_g2s}')
|
||||||
|
print(f'Forwarded data to remote IP: 140.120.31.130')
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = current_time
|
||||||
|
fdm_parser_example(data_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_multiple(num_systems=3):
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
Create multiple UDP forwarders between SITL and Gazebo using threading
|
||||||
|
Each forwarder uses its own set of ports following the pattern:
|
||||||
|
- SITL ports: 9002, 9012, 9022, ...
|
||||||
|
- Gazebo ports: 19002, 19012, 19022, ...
|
||||||
|
|
||||||
|
Parameters:
|
||||||
|
num_systems (int): Number of forwarding pairs to create
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# Flag to control thread execution
|
||||||
|
running = True
|
||||||
|
|
||||||
|
def forwarder_thread(system_id):
|
||||||
|
sitl_port = 9002 + (system_id * 10)
|
||||||
|
gazebo_port = 19002 + (system_id * 10)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create SITL socket (server)
|
||||||
|
sitl_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
sitl_socket.bind(('', sitl_port))
|
||||||
|
sitl_socket.settimeout(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create Gazebo socket (client)
|
||||||
|
gazebo_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
gazebo_socket.settimeout(0.1)
|
||||||
|
gazebo_address = ('127.0.0.1', gazebo_port)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"System {system_id}: Forwarding {sitl_port} → {gazebo_port}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
last_data_s2g = None
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
while running:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# Receive from SITL and forward to Gazebo
|
||||||
|
data_s2g, addr_s2g = sitl_socket.recvfrom(1024)
|
||||||
|
last_data_s2g = data_s2g
|
||||||
|
gazebo_socket.sendto(data_s2g, gazebo_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# Get response from Gazebo and send back to SITL
|
||||||
|
data_g2s, addr_g2s = gazebo_socket.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sitl_socket.sendto(data_g2s, addr_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Process and store data
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# Parse SITL to Gazebo data
|
||||||
|
decoded = struct.unpack('HHI16H', data_s2g)
|
||||||
|
s2g_json = {
|
||||||
|
"magic": decoded[0],
|
||||||
|
"frame_rate_hz": decoded[1],
|
||||||
|
"frame_count": decoded[2],
|
||||||
|
"pwm": list(decoded[3:])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# Try to parse Gazebo to SITL data
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
g2s_data_str = data_g2s.decode('utf-8')
|
||||||
|
if packet_count % 50 == 0:
|
||||||
|
with open(f'gazebo_response_raw_{system_id}.txt', 'a') as f:
|
||||||
|
f.write(g2s_data_str + '\n')
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
g2s_data_str = str(data_g2s)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Combine data
|
||||||
|
combined_data = {
|
||||||
|
"sitl_to_gazebo": s2g_json,
|
||||||
|
"gazebo_to_sitl": g2s_data_str,
|
||||||
|
"timestamp": time.time(),
|
||||||
|
"system_id": system_id,
|
||||||
|
"sitl_port": sitl_port,
|
||||||
|
"gazebo_port": gazebo_port
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# Save to JSON file (once per second)
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
with open(f'fdm_data_system_{system_id}.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(combined_data, f, indent=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - JSON processing error: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
# No response from Gazebo, continue
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
# No data from SITL, continue
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
# Print stats periodically
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
# print(f"System {system_id} - Packets: {packet_count} in the last second")
|
||||||
|
if packet_count > 0 and last_data_s2g:
|
||||||
|
print(f'System {system_id} - JSON Pack: {data_g2s}')
|
||||||
|
fdm_parser_example(last_data_s2g)
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = current_time
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - Error in forwarder thread: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
# Clean up resources
|
||||||
|
sitl_socket.close()
|
||||||
|
gazebo_socket.close()
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - Forwarder thread terminated")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create and start threads for each system
|
||||||
|
threads = []
|
||||||
|
for i in range(num_systems):
|
||||||
|
thread = threading.Thread(target=forwarder_thread, args=(i,))
|
||||||
|
thread.daemon = True
|
||||||
|
threads.append(thread)
|
||||||
|
thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
# Keep the main thread running
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("\nShutting down all forwarders...")
|
||||||
|
running = False
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
print("Done.")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
def fdm_switch_multiple_with_remote(num_systems=3, remote_ip='140.120.31.130'):
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
Create multiple UDP forwarders between SITL and Gazebo using threading
|
||||||
|
Also forwards the combined data to a remote IP address
|
||||||
|
|
||||||
|
Each forwarder uses its own set of ports following the pattern:
|
||||||
|
- SITL ports: 9002, 9012, 9022, ...
|
||||||
|
- Gazebo ports: 19002, 19012, 19022, ...
|
||||||
|
- Remote ports: 9003, 9013, 9023, ... (for the remote forwarding)
|
||||||
|
|
||||||
|
Parameters:
|
||||||
|
num_systems (int): Number of forwarding pairs to create
|
||||||
|
remote_ip (str): IP address for remote forwarding
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# Flag to control thread execution
|
||||||
|
running = True
|
||||||
|
|
||||||
|
# Add shared counters for total packets
|
||||||
|
total_packets_sent = 0
|
||||||
|
total_packets_lock = threading.Lock() # For thread safety
|
||||||
|
|
||||||
|
def forwarder_thread(system_id):
|
||||||
|
nonlocal total_packets_sent
|
||||||
|
sitl_port = 9002 + (system_id * 10)
|
||||||
|
gazebo_port = 19002 + (system_id * 10)
|
||||||
|
remote_port = 9003 + (system_id * 10)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create SITL socket (server)
|
||||||
|
sitl_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
sitl_socket.bind(('', sitl_port))
|
||||||
|
sitl_socket.settimeout(0.1)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create Gazebo socket (client)
|
||||||
|
gazebo_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
gazebo_socket.settimeout(0.1)
|
||||||
|
gazebo_address = ('127.0.0.1', gazebo_port)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create remote forwarding socket
|
||||||
|
remote_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
|
||||||
|
remote_address = (remote_ip, remote_port)
|
||||||
|
|
||||||
|
print(f"System {system_id}: SITL:{sitl_port} → Gazebo:{gazebo_port}, Remote:{remote_ip}:{remote_port}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
last_data_s2g = None
|
||||||
|
forward_counter = 0 # 添加轉發計數器
|
||||||
|
system_packets_sent = 0 # Local counter for this system
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
while running:
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# Receive from SITL and forward to Gazebo
|
||||||
|
data_s2g, addr_s2g = sitl_socket.recvfrom(1024)
|
||||||
|
last_data_s2g = data_s2g
|
||||||
|
gazebo_socket.sendto(data_s2g, gazebo_address)
|
||||||
|
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# Get response from Gazebo and send back to SITL
|
||||||
|
data_g2s, addr_g2s = gazebo_socket.recvfrom(1024)
|
||||||
|
sitl_socket.sendto(data_g2s, addr_s2g)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Process and store data
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
# Parse SITL to Gazebo data
|
||||||
|
decoded = struct.unpack('HHI16H', data_s2g)
|
||||||
|
s2g_json = {
|
||||||
|
"magic": decoded[0],
|
||||||
|
"frame_rate_hz": decoded[1],
|
||||||
|
"frame_count": decoded[2],
|
||||||
|
"pwm": list(decoded[3:])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
# Try to parse Gazebo to SITL data
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
g2s_data_str = data_g2s.decode('utf-8')
|
||||||
|
if packet_count % 50 == 0:
|
||||||
|
with open(f'gazebo_response_raw_{system_id}.txt', 'a') as f:
|
||||||
|
f.write(g2s_data_str + '\n')
|
||||||
|
except:
|
||||||
|
g2s_data_str = str(data_g2s)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Combine data
|
||||||
|
combined_data = {
|
||||||
|
"sitl_to_gazebo": s2g_json,
|
||||||
|
"gazebo_to_sitl": g2s_data_str,
|
||||||
|
"timestamp": time.time(),
|
||||||
|
"system_id": system_id,
|
||||||
|
"sitl_port": sitl_port,
|
||||||
|
"gazebo_port": gazebo_port
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
# 每n筆才轉發一次
|
||||||
|
forward_counter += 1
|
||||||
|
if forward_counter >= 18:
|
||||||
|
# Forward data to remote server
|
||||||
|
remote_socket.sendto(json.dumps(combined_data).encode(), remote_address)
|
||||||
|
#print(f"System {system_id} - Send data to remote (第{packet_count}個包)")
|
||||||
|
forward_counter = 0 # 重置計數器
|
||||||
|
'''
|
||||||
|
|
||||||
|
# 使用模運算代替計數器重置
|
||||||
|
forward_counter += 1
|
||||||
|
if packet_count % 1 == 0:
|
||||||
|
# Forward data to remote server
|
||||||
|
remote_socket.sendto(json.dumps(combined_data).encode(), remote_address)
|
||||||
|
system_packets_sent += 1
|
||||||
|
with total_packets_lock:
|
||||||
|
total_packets_sent += 1
|
||||||
|
# Debug用,看每秒傳了多少筆出去
|
||||||
|
#print(f"System {system_id} - Send data to remote (第{packet_count}個包)")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Save to JSON file (once per second)
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
with open(f'fdm_data_system_{system_id}.json', 'w') as f:
|
||||||
|
json.dump(combined_data, f, indent=2)
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - JSON processing error: {e}")
|
||||||
|
|
||||||
|
packet_count += 1
|
||||||
|
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
# No response from Gazebo, continue
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
except socket.timeout:
|
||||||
|
# No data from SITL, continue
|
||||||
|
pass
|
||||||
|
|
||||||
|
# Print stats periodically
|
||||||
|
current_time = time.time()
|
||||||
|
elapsed_time = current_time - start_time
|
||||||
|
|
||||||
|
if elapsed_time >= 1.0:
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - Packets: {packet_count} in the last second")
|
||||||
|
if packet_count > 0 and last_data_s2g:
|
||||||
|
fdm_parser_example(last_data_s2g)
|
||||||
|
packet_count = 0
|
||||||
|
start_time = current_time
|
||||||
|
|
||||||
|
except Exception as e:
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - Error in forwarder thread: {e}")
|
||||||
|
finally:
|
||||||
|
# Clean up resources
|
||||||
|
sitl_socket.close()
|
||||||
|
gazebo_socket.close()
|
||||||
|
remote_socket.close()
|
||||||
|
print(f"System {system_id} - Forwarder thread terminated")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create statistics display thread
|
||||||
|
def stats_display_thread():
|
||||||
|
start_time = time.time()
|
||||||
|
while running:
|
||||||
|
time.sleep(5) # Display stats every 5 seconds
|
||||||
|
elapsed = time.time() - start_time
|
||||||
|
with total_packets_lock:
|
||||||
|
rate = total_packets_sent / elapsed if elapsed > 0 else 0
|
||||||
|
print(f"\n===== STATISTICS =====")
|
||||||
|
print(f"Total packets sent: {total_packets_sent}")
|
||||||
|
print(f"Average rate: {rate:.2f} packets/sec")
|
||||||
|
print(f"Running time: {elapsed:.1f} seconds")
|
||||||
|
print(f"======================\n")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Create and start threads for each system
|
||||||
|
threads = []
|
||||||
|
for i in range(num_systems):
|
||||||
|
thread = threading.Thread(target=forwarder_thread, args=(i,))
|
||||||
|
thread.daemon = True
|
||||||
|
threads.append(thread)
|
||||||
|
thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
# Start stats display thread
|
||||||
|
stats_thread = threading.Thread(target=stats_display_thread)
|
||||||
|
stats_thread.daemon = True
|
||||||
|
stats_thread.start()
|
||||||
|
|
||||||
|
# Keep the main thread running
|
||||||
|
try:
|
||||||
|
while True:
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
except KeyboardInterrupt:
|
||||||
|
print("\nShutting down all forwarders...")
|
||||||
|
running = False
|
||||||
|
time.sleep(1)
|
||||||
|
print(f"Final total packets sent: {total_packets_sent}")
|
||||||
|
print("Done.")
|
||||||
|
return
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
print('Start')
|
||||||
|
#fdm_switch_example_two()
|
||||||
|
#mavlink_analyzer_simple()
|
||||||
|
#fdm_switch_example_one()
|
||||||
|
#fdm_switch_example_one_with_remote_forwarding()
|
||||||
|
#fdm_switch_multiple(1) # Create 3 forwarding pairs
|
||||||
|
fdm_switch_multiple_with_remote(3) # Create 1 forwarding pair with remote forwarding
|
||||||
|
#fdm_parser_example()
|
||||||
Binary file not shown.
Reference in New Issue
Block a user