83【无人机】002 mavlink协议_mavlink2.0下行-优快云博客

1 引言

本博客是为了记录自己处在无人机行业中，所涉及的技术成长路线。既是记录自己的成长轨迹，亦是总结所学，便于后续持续学习。

本blog记录了在无人机通信领域的mavlink学习知识点，及所遇到的问题，可能存在理解浅薄，请多包涵。

2 mavlink协议

Mavlink 是无人机、机器人系统中常见的上层软件通信协议（非物理层通信协议），采用消息包广播的方式在总线上传输，支持点对点和广播通信。每个消息包含目标系统/组件 ID，接收方根据 ID 决定是否处理，与发布-订阅模型类似。

截止目前为止，mavlink协议共有连个版本，分别是mavlink v1.0和mavlink 2.0，其协议帧如下所述。

mavlink v1.0数据帧结构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    MAVLink v1.0 消息帧                      
├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────────┬────────┤
│ STX  │ LEN  │ SEQ  │SYSID │COMPID│MSGID │ Payload  │Checksum│
│ 0xFE │  1   │  1   │  1   │  1   │  1   │  0-255   │   2    │
│ (1B) │ (1B) │ (1B) │ (1B) │ (1B) │ (1B) │  (变长)  │  (2B)  │
└──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────────┴────────┘
  ↑      ↑      ↑      ↑      ↑      ↑        ↑         ↑
  │      │      │      │      │      │        │         └─ CRC-16校验和
  │      │      │      │      │      │        └─ 消息数据载荷
  │      │      │      │      │      └─ 消息ID (8位)
  │      │      │      │      └─ 组件ID
  │      │      │      └─ 系统ID
  │      │      └─ 序列号
  │      └─ 载荷长度
  └─ 起始标志

最小帧长: 8字节 (无载荷)
最大帧长: 263字节 (含最大载荷255字节)

mavlink v2.0数据帧结构

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        MAVLink v2.0 消息帧                                            │
├──────┬──────┬──────────┬──────────┬──────┬──────┬──────┬──────────┬────────┬──────────┐
│ STX  │ LEN  │INC_FLAGS │CMP_FLAGS │ SEQ  │SYSID │COMPID│  MSGID   │ Payload│Checksum  │
│ 0xFD │  1   │    1     │    1     │  1   │  1   │  1   │    3     │ 0-255  │    2     │
│ (1B) │ (1B) │   (1B)   │   (1B)   │ (1B) │ (1B) │ (1B) │   (3B)   │ (变长) │   (2B)   │
└──────┴──────┴──────────┴──────────┴──────┴──────┴──────┴──────────┴────────┴──────────┘
  │      │        │           │        │      │      │       │         │         │
  │      │        │           │        │      │      │       │         │         └─ CRC-16校验和
  │      │        │           │        │      │      │       │         └─ 消息数据载荷
  │      │        │           │        │      │      │       └─ 消息ID (24位)
  │      │        │           │        │      │      └─ 组件ID
  │      │        │           │        │      └─ 系统ID
  │      │        │           │        └─ 序列号
  │      │        │           └─ 兼容性标志
  │      │        └─ 不兼容性标志
  │      └─ 载荷长度
  └─ 起始标志

可选签名 (仅当启用签名时):
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Signature (13字节) - 包含时间戳、链路ID和加密签名              
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

最小帧长: 10字节 (无载荷，无签名)
最大帧长: 280字节 (含最大载荷255字节 + 签名13字节)

字段说明：

字段             长度 (字节)              说明
STX                    1                            起始标志，v1为0xFE，v2为0xFD。
LEN                    1                            载荷(Payload)的字节长度 (0-255)。
SEQ                   1                            包序列号，用于检测丢包。
SYSID                1                            发送方系统ID (1-255)，区分不同载具。
COMPID 1                            发送方组件ID (1-255)，区分同一系统内的不同部件。
MSGID 1 (v1) / 3 (v2)         消息ID，决定载荷如何解析。
INC_FLAGS 1 (仅v2) 不兼容性标志，接收方不理解则丢弃。
CMP_FLAGS 1 (仅v2)   兼容性标志，接收方不理解仍可处理。
Payload 0-255   消息的实际数据。
Checksum 2    CRC-16校验和，确保数据完整性。
Signature 0或13 (仅v2) 可选的13字节数字签名，用于链路认证。

上述知识点来着链接：https://blog.youkuaiyun.com/u011487024/article/details/155912684

由上可知，mavlink 2.0 比mavlink 1.0增加了如下特性：