PX4飞控开发基础之Mavlink 协议
协议介绍
MAVLink协议是一种用于与小型无人机通信的消息协议。它在无人机行业中得到了广泛应用，特别是在基于PX4飞行控制软件的系统中。MAVLink专为无人机通信设计，它轻巧简洁，但在带宽有限的环境中非常有效。
PX4是一种开源的飞行控制软件，适用于无人机和其他无人车辆，MAVLink充当主要通信协议，用于飞行控制器（运行PX4）与任何地面控制站（GCS），如QGroundControl，以及飞行控制器与机载组件（如传感器和执行器）之间的通信，还用于遥测和任务控制。
Mavlink现在最新版本是2.0，它的数据结构可以参见：https://mavlink.io/en/about/overview.html
PX4中MAVLink的关键特性：
- 标准化消息集：MAVLink定义了一整套消息，用于各种动作和数据，如车辆状态、GPS坐标和指令操作。这种标准化促进了不同地面控制站和硬件之间的互操作性。
- 轻量级：该协议被设计得尽可能轻量，这对于无人车辆操作中典型的高延迟或低带宽通信渠道至关重要。
- 可扩展性：尽管MAVLink附带了一套标准消息，但它也被设计为可扩展的，允许开发人员为特定需求定义自定义消息，而不会破坏对标准集的兼容性。
- 校验和以确保可靠性：每个MAVLink消息都包含一个校验和，用于错误检测，以确保数据传输的完整性，在错误数据可能导致严重故障的无人车辆操作中，这一点至关重要。
- 序列号用于丢失检测：MAVLink对每个数据包使用序列号，使系统能够检测到丢失的数据包，并确保系统可以请求重新传输丢失的信息。
- 兼容性：MAVLink支持多种类型的通信链路，包括串行、UDP和TCP，使其适用于PX4系统中不同的通信设置。
- 双向通信：MAVLink允许飞行控制器与地面站或机载组件之间的双向通信，不仅可以监视车辆状态，还可以实时控制车辆。
- MAVLink库 ：有各种编程语言的MAVLink库，使将MAVLink通信集成到广泛的系统和应用程序中变得更加容易。
- 参数协议：MAVLink包括一个参数管理协议，允许从地面控制站远程配置车辆的参数。
总的来说，MAVLink在PX4生态系统中发挥着至关重要的作用，通过促进无人车辆的通信、控制和配置，从而增强了它们的能力和性能。
PX4飞控集成
- PX4中的MAVLink ：PX4使用MAVLink与地面站（如QGroundControl）以及其他组件（如伴随计算机和相机）通信。协议定义了数据交换的标准消息和微服务，其中许多已在PX4中实现。
- 自定义MAVLink消息 ：如果您需要在PX4中添加对新的“自定义”消息的支持，您可以。这包括在PX4固件中创建一个自定义uORB消息，定义一个自定义MAVLink消息，然后修改固件以处理这种新的消息类型。
- 定义自定义消息：定义新的消息并将它们构建到特定于编程的库中。消息在XML文件中定义，这些文件描述了MAVLink系统支持的消息集，称为“方言”。定义消息后，您可以使用Python工具生成MAVLink头文件。
- 发送自定义MAVLink消息 ：通过在代码中包含必要的头文件并在
mavlink_messages.cpp中为消息创建一个新类，将自定义uORB消息与MAVLink集成。您需要为自定义消息类型实现几种方法，以便它能够通过MAVLink发送。 - 流式传输MAVLink消息 ：对于您想要定期发送的数据（如电池状态或传感器读数），您将创建一个从
MavlinkStream派生的流式类。这涉及到实现几种方法，以提供PX4从您的自定义MAVLink消息定义所需的信息。
记住，如果您使用自定义定义，您需要在PX4、地面站和任何其他与您的无人机通信的SDK中维护这些定义。通常建议使用或添加到标准定义中，以减少维护工作。
参考链接
https://mavlink.io/en/getting_started/generate_libraries.html
https://diydrones.com/group/arducopterusergroup/forum/mavlink-tutorial-for-absolute-dummies-part-i
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