无人机组网之精简mavlink(ardupilot固件)

啊哈

系统功能框图


WIFI的局域网方案要考虑两方面：
第一通信硬件系统要支持每个无人机能够通过TCP/IP局域网进行组网，一般TCP/IP局域网就是一种路由器为中心节点的星形网络，所有数据都是通过路由器做IP地址转发，那么路由器这个中心节点的数据流动带宽，就是整个网络的数据传输带宽上限，我们平时说的百兆带宽，千兆带宽就是这个意思，千兆的数据容量肯定比百兆大。

第二软件系统的结构采用之前修改原版QGC地面站支持一站多机的形式，让它可以发挥TCP/IP的组网效果。这个地面站支持串口连接，TCP连接，UDP连接。而TCP/UDP组网要注意的是：要控制好延时，要精简MAVLINK协议流，要确保链路带宽。特别是针对一些低成本的wifi数传链路。

MAVLINK协议流
MAVLink是一种非常轻量级的消息传递协议，用于与无人机（以及机载无人机组件之间）进行通信。MAVLink遵循现代的混合发布-订阅和点对点设计模式：数据流作为主题发送/发布，而配置子协议（如任务协议或参数协议）则是点对点的重传。每个XML文件定义了特定MAVLink系统支持的消息集，大多数地面站和自动驾驶仪实现的参考消息集在common.xml中定义。



MAVLINK数据包格式






V1.0和V2.0的起始标志位分别是0xfe和0xfd，CRC是为了确保消息的完整性，将对每条消息的最后两个字节进行循环冗余校验，Messge ID就是我们发送的消息集，下图是apm v4.1.0固件的mavlink message id有60条，而我们需要精简的就是这部分地方对应发送的内容。









上面是ardupilot固件的mavlink消息链表，对这些消息链表做一定程度的精简就可以，降低mavlink的消息流的数据量，采用的是ardupilot最近的固件，全局搜索代码就可以找到上面的mavlink链表，只保留一些重要的消息即可。精简之后的mavlink链表，也可以在地面站中初步观测到。我们精简之后，很明显地面站链接数据链路不掉线，在没有修改mavlink数据流的时候，链接3台以上的无人机就会掉线。而本次测试5台无人机地面站一控多飞行。PX4固件类似在mavlink模块中有类似的数据传输链表。我们比较早的PX4中级课程里面有提到。可以作为参考。飞控传输的消息可以根据实际需要进行精简。


通信组网硬件设备如下：


淘宝链接如下：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-22617251051.17.5eca1516mgQHwZ&id=590517883628

上面的技术讨论贴在我们论坛如下：

https://bbs.amovlab.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1292&highlight=%E7%BB%84%E7%BD%91

可以跟贴讨论~

高级的ROS组网分析文章如下：

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwNzgxNzg0Mg==&mid=2247487426&idx=1&sn=03324a8ab5c19efe0f2e240fb8bd8332&chksm=970dd2dfa07a5bc9cf9ed03e9d90cb45afcb4d89f2c98b5deb191d38b618f099e66717d9e5e1&token=662240609&lang=zh_CN#rd

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