第七章 PX4-Mavlink解析

本文介绍了Mavlink协议在PX4飞行控制系统中的应用,详细分析了消息的打包发送及接收解析过程,包括波特率设置、控制模式选择、消息ID获取及数据发布等关键步骤。

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第七章 PX4-Mavlink解析

首先我们是还是来说一说mavlink吧。Mavlink协议是无人机的一种开源通信协议。可以理解就是按照一定的格式来发送数据。

这一章节涉及到了消息的打包发送和接收解析。

         首先我们还是找到入口函数然后回到脚本启动中找到mavlink的启动 ,这个找到应该不难吧,前面几章都有这个。这里有一个需要提一下,很多人在后台nsh调试出现乱码需要拔掉SD卡就行了,造成这个问题的原因是同时也发送了mavlink消息,这个的启动如图:

         回到start函数找到创建的任务start_helper在到else中找到task_main中。首先还是对波特率进行初始化设置速率设置模式设置。然后根据启动参数我们可以知道_daterate=1200_device_name=/dev/tty1很显然数传用的是串口1,我们对应到硬件确实是串口1哦,这个没什么好说的吧。

然后就是选择控制模式这个也可以找到,在new初始化的时候就可以看到。进入这个if可以看到对串口进行了配置这个没什么好说的跟GPS的配置方式差不多,如果大家不明白去看看GPS这一章节。然后初始化发送是否有冲突。更新mavlink参数所有的参数都是有用的这里贴出一个网站http://mavlink.org/messages/common大家自己去查查看,那些参数如果英文水平还可以的话可以自己去理解。

         接着就创建了mavlink消息接收这里面就也创建了一个任务查看这个start_helper函数,首先还是new 然后执行receive_thread函数,在这个函数中一开始获取串口,到while中开始读取串口数据然后就需要解析获取的数据这里有两个一样的我们用的mavlinkV2.0,剩下的就自己找。然后就是获取数据ID 并解析这里的解析需要自己去定义结构体然后去赋值和发布数据(最好是用msg文件)。这里我们举个例子这个消息帧是138,里面就有对接收到的数据赋值然后就是发布数据

         在回到mavlink_main.cpp中继续往下分析,接下来就是数据流的配置和参数的数据流的配置。往下走你可以看到switch语句这里面就有对数据发送频率配置了。如果某些没用的数据或者不是很重要的数据你想传的慢一点或者快一点就在这里修改了哦。。讲到这个configure_stream数据函数,接下来就对这个进行描述一下,熟悉了这个你就可以自己添加数据进行传输了。首先找到这个函数,前面是对数据进行搜索是否存在,然后通过for来找到这个数据流的列表,这里我们需要看一看streams_list列表了这是一个数组都是对这些要发送的数据进行一个初始化。我们随意找一帧数据,我们就找第一个数据帧心跳包的,回到定义的这个类中,首先就是获取这个名字,然后它的ID ,这里的ID我们稍后再讲,然后就是send函数,这里面就有函数,这个函数可以自己编写也可以生成。接下来我们就讲这个ID和这个函数了。

         这个ID是唯一的,这个我们只需加入ID然后利用mavlink工具就可以生成相关函数,打包函数和发送函数,这些都不用管。首先我们去找一个文件common.xml我们用的是2.0的协议,我们在这个文件中的最后加入一个IDname,这个你只需模仿就行,这里面有field name(参数名字)和type(数据类型)这个不难理解,大家相加多少就加多少。注意哦ID的个数是有限制的不能无限往上加。编辑好这个文件后你就要用mavlink工具了。

先下载工具gitclone https://github.com/mavlink/mavlink mavlink-generator,回到工具目录cd mavlink-generator,执行python mavgenerete.py就会出现一个配置GUI ,将该下的common.xml文件加入,生成文件目录为这个要对应不要搞错了,然后你在该目录下就可以看到你要的.h文件了命名是mavlink_msg_***.h,然后你就可以使用了。如何加入一个新的数据帧就将完了。然后回到mavlink_main中,我们就到while中去执行。这个里面当中就基本上是对定义的消息帧去赋值了,赋值完了调用发送函数就算是完事。

<think>好的,我现在需要帮用户解决如何用Python代码读取飞行控制器的未解析原始数据。首先,用户提到的飞控原始数据通常是指来自如PX4或ArduPilot等开源飞控系统的日志文件,通常是.ulg格式。用户可能希望读取这些数据进行分析,比如飞行性能评估或故障诊断。 根据用户提供的引用[3],提到了克隆pyulog仓库,这应该是一个处理ULog文件的Python库。所以第一步可能是安装和使用pyulog库来解析ULog文件。我需要指导用户如何安装这个库,可能通过git克隆和安装,或者使用pip安装。然后,展示如何读取文件并提取数据。 接下来,用户可能需要示例代码,所以需要写一段Python代码,展示如何加载ULog文件,获取数据集,比如传感器数据。可能需要导入pyulog,使用ULog类打开文件,然后查看可用的数据集,提取特定主题的数据,例如sensor_combined。 另外,用户提到“未解析原始数据”,可能需要直接读取二进制数据。这时候可能需要使用如pymavlink库来直接从MAVLink连接读取数据。所以需要补充这部分内容,比如使用mavutil模块连接飞控的串口或UDP端口,然后循环接收消息,处理原始字节流。 同时,需要注意用户可能的场景:他们可能在开发无人机应用,进行数据分析,或者实时监控飞控数据。因此,需要确保代码示例简单明了,涵盖常见的数据读取方式,无论是离线日志还是实时流。 最后,要检查是否需要处理依赖安装,比如pyulog和pymavlink的安装命令,避免用户遇到模块找不到的问题。还要提醒用户根据实际情况调整设备路径或IP地址,确保代码能够正确运行。 总结步骤: 1. 使用pyulog处理离线ULog文件。 2. 使用pymavlink实时读取MAVLink数据。 3. 提供代码示例和安装说明。 4. 注意事项和实际应用中的调整建议。</think>### 使用Python读取飞控原始数据的步骤 #### 1. 准备工作:安装依赖库 飞控原始数据通常存储在`.ulg`格式的日志文件中(如PX4飞控系统),可通过`pyulog`库解析: ```bash # 安装pyulog库(推荐方式) git clone https://github.com/PX4/pyulog.git # 引用[3] cd pyulog pip install . ``` #### 2. 读取离线日志文件示例 ```python from pyulog import ULog # 加载日志文件 log = ULog("飞行日志.ulg") # 获取所有数据集名称 print("可用数据集:", log.data_list) # 提取传感器原始数据(例如加速度计) sensor_data = log.get_dataset('sensor_combined') time_stamps = sensor_data.data['timestamp'] # 时间戳 accel = sensor_data.data['accelerometer_m_s2'] # 加速度原始值 print("加速度原始数据:", accel) ``` #### 3. 实时读取MAVLink数据流 若需直接从飞控硬件读取实时数据,可使用`pymavlink`库: ```bash pip install pymavlink ``` ```python from pymavlink import mavutil # 连接飞控(通过串口/UDP,需根据实际接口修改) connection = mavutil.mavlink_connection('/dev/ttyACM0', baud=57600) # 持续接收数据 while True: msg = connection.recv_match(blocking=True) if msg: if msg.get_type() == 'RAW_IMU': # 原始IMU数据 print("加速度:", msg.xacc, msg.yacc, msg.zacc) elif msg.get_type() == 'GPS_RAW_INT': # GPS数据 print("经纬度:", msg.lat/1e7, msg.lon/1e7) ``` ### 注意事项 1. 硬件接口需根据飞控型号调整(如串口路径`/dev/ttyACM0`或UDP端口`udp:127.0.0.1:14550`) 2. 实时数据解析需参考MAVLink消息协议定义[^2] 3. 若需处理二进制原始字节流,可通过`msg.pack()`获取字节数组后再解析
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