MAVLink

Основная документация: https://mavlink.io/en/open in new window.

MAVLink – это протокол для организации связи между автономными летательными и транспортными системами (дронами, самолетами, автомобилями). Протокол MAVLink лежит в основе взаимодействия между Pixhawk и Raspberry Pi.

В Клевер включено 2 обертки над этим протоколом: MAVROS и simple_offboard.

Код для отправки произвольного MAVLink сообщения можно найти в примерах.

Основные концепции

Канал связи

Протокол MAVLink может быть использован поверх следующих каналов связи:

последовательное соединение (UART, USB и др.);
UDP (Wi-Fi, Ethernet, 3G, LTE);
TCP (Wi-Fi, Ethernet, 3G, LTE).

Сообщение

MAVLink-сообщение это отдельная "порция" данных, передаваемая между устройствами. Отдельное MAVLink-сообщение содержит информацию о состоянии дрона (или другого устройства) или команду для дрона.

Примеры MAVLink-сообщений:

ATTITUDE, ATTITUDE_QUATERNION – ориентация квадрокоптера в пространстве;
LOCAL_POSITION_NED – локальная позиция квадрокоптера;
GLOBAL_POSITION_INT – глобальная позиция квадрокоптера (широта/долгота/высота);
COMMAND_LONG – команда для квадрокоптера (взлететь, сесть, переключить режим и т. д.).

Полный список MAVLink-сообщений можно посмотреть в документации MAVLinkopen in new window.

Система, компонент системы

Каждое устройство (дрон, базовая станция и т. д.) имеет ID в сети MAVLink. В PX4 MAVLink ID меняется с помощью параметра MAV_SYS_ID. Каждое MAVLink сообщение содержит поле с ID системы-отправителя. Кроме того, некоторые сообщения (например, COMMAND_LONG) содержат также ID системы-получателя.

Помимо ID систем, сообщения могут содержать ID компонента-отправителя и компонента-получателя. Примеры компонентов системы: полетный контроллер, внешняя камера, управляющий бортовой компьютер (Raspberry Pi в случае Клевера) и т. д.

Пример пакета

Пример структуры MAVLink-пакета с сообщением COMMAND_LONG:

	Поле	Длина	Имя	Комментарий
Заголовок	`magic`	1 байт	Метка начала	0xFD для MAVLink 2.0
	`len`	1 байт	Размер данных
	`incompat_flags`	1 байт	Обратно несовместимые флаги	На данный момент не используется
	`compat_flags`	1 байт	Обратно совместимые флаги	На данный момент не используется
	`seq`	1 байт	Порядковый номер сообщения
	`sysid`	1 байт	ID системы-отправителя
	`compid`	1 байт	ID компонента-отправителя
	`msgid`	3 байта	ID сообщения
Данные (пример)	`target_system`	1 байт	ID системы-получателя
	`target_component`	1 байт	ID компонента–получателя
	`command`	2 байта	ID команды
	`confirmation`	1 байт	Номер для подтверждения
	`param1`	4 байта	Параметр 1	Число с плавающей точкой одинарной точности
	`param2`	4 байта	Параметр 2
	`param3`	4 байта	Параметр 3
	`param4`	4 байта	Параметр 4
	`param5`	4 байта	Параметр 5
	`param6`	4 байта	Параметр 6
	`param7`	4 байта	Параметр 7
	`checksum`	2 байта	Контрольная сумма
	`signature`	13 байт	Сигнатура (опционально)	Позволяет убедиться, что пакет не был скомпрометирован. Обычно не используется.

Желтым цветом выделены поля данных (полезной нагрузки). Для каждого типа сообщения существует свой набор таких полей.

# MAVLink

# Основные концепции

# Канал связи

# Сообщение