pymavlink

Pymavlink是MAVLink协议的python实现。 自身包括一个源代码生成器（generator / mavgen.py），用于为其他编程语言创建MAVLink协议实现。 还包含用于分析飞行日志的工具。

主要包含的模块

1. mavutil: 用于设置通信链接，接收和解码消息，运行定期任务等.
2. mavwp: 用于加载/保存航点，地理围栏等.
3. mavparm: 用于加载/保存MAVLink 的参数.
4. mavextra: 用于转换单位和消息的工具。
5. mavexpression (internal): MAVLink表达式评估的一些函数.

连接

首先是进行连接, 因为我用的是模拟器所以用udp进行连接并获取心跳包

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口号
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))

连接上了以后可以通过recv_match获取消息

msg = master.recv_match(type='ATTITUDE', blocking=True)

其中type是你要获取的消息的类型,可以是单个消息,也可以是一组消息,组消息用[]即可,blocking 是该消息是否阻塞,即在收到type类的消息前一直等待.msg可以使用to_dict()将其变成dict

样例

不停接收UAV的ATTITUDE消息

from pymavlink import mavutil

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口号
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))

while True:
    try:
        msg = master.recv_match(type='ATTITUDE', blocking=True)
        if not msg:
            raise ValueError()
        print(msg.to_dict())
    except KeyboardInterrupt:
        print('Key bordInterrupt! exit')
        break

设置任务

在使用自动航点模式的时候,需要上传自己的mission,mission的格式标注可参考mavlink手册,这里简单举例:

QGC WPL 110
0   1   0   16  0   0   0   0   40.072842   -105.230575 0.000000    1
1   0   3   22  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  10.000000   1
2   0   3   16  5.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  40.07351510 -105.23148180   20.000000   1
3   0   3   203 0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.000000    1
4   0   3   16  1.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  40.07251400 -105.23154400   20.000000   1
5   0   3   16  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  40.07251400 -105.23154400   3.000000    1
6   0   3   178 1.00000000  5.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.000000    1
7   0   3   16  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  40.07254400 -105.23135400   3.000000    1
8   0   3   16  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  40.07260900 -105.23128500   5.000000    1
9   0   3   16  0.00000000  0.00000000  0.00000000  0.00000000  40.07284500 -105.23057600   5.000000    1

上传waypoint主要是用mavwp

首先加载mossion的waypoint

loader = mavwp.MAVWPLoader()
loader.load('mission.txt') # load mission

根据需要是否清空UAV自身的waypoint, master是上面提到的连接

master.waypoint_clear_all_send() # need connect the uav at first!

使用'master.mav.send'向UAV发送waypoint内容

master.waypoint_count_send(loader.count())
try:
    # looping to send each waypoint information
    for i in range(loader.count()):
        msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_REQUEST'], blocking=True, timeout=timeout)
        master.mav.send(loader.wp(msg.seq))
        print('Sending waypoint {0}'.format(msg.seq))
        mission_ack_msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_ACK'], blocking=True, timeout=timeout)
except TimeoutError:
     print('upload mission timeout')

样例

from pymavlink import mavutil, mavwp

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口号
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))

loader = mavwp.MAVWPLoader()
loader.load('mission.txt') # load mission

master.waypoint_count_send(loader.count())
try:
    # looping to send each waypoint information
    for i in range(loader.count()):
        msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_REQUEST'], blocking=True, timeout=timeout)
        master.mav.send(loader.wp(msg.seq))
        print('Sending waypoint {0}'.format(msg.seq))
        mission_ack_msg = self._master.recv_match(type=['MISSION_ACK'], blocking=True, timeout=timeout)
except TimeoutError:
     print('upload mission timeout')

更改飞行参数param

飞控的全部飞行参数为Full Parameter List of Copter latest V4.0.4 dev

mavutil可以直接读取UAV的参数.

master.param_fetch_all() # read all param| need connect the uav at first!
master.param_fetch_one(name) # read one param | need connect the uav at first!

mavutil提供了直接设置参数的函数.

master.param_set_send(param, value) # need connect the uav at first!

param是参数的名称, value是具体的值

样例

读取

from pymavlink import mavutil

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口号
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))
            
param = 'PSC_POSXY_P'
master.param_fetch_one(param) # need connect the uav at first!

message = self._master.recv_match(type='PARAM_VALUE', blocking=True).to_dict()
print('name: %s\t value: %f' % (message['param_id'], message['param_value']))

设置

from pymavlink import mavutil

master = mavutil.mavlink_connection('udp:0.0.0.0:{}'.format(port))# port 是端口号
master.wait_heartbeat()
print("Heartbeat from system (system %u component %u)" % (
            self._master.target_system, self._master.target_system))
            
param = 'PSC_POSXY_P'
value = 1
master.param_set_send(param, value)
message = self._master.recv_match(type='PARAM_VALUE', blocking=True).to_dict()
print('name: %s\t value: %f' % (message['param_id'], message['param_value']))

飞行模式

mavutil同样可以直接改变UAV的飞行模式

设置为loiter

master.set_mode_loiter()

解锁 uav

master.arducopter_arm()

设置为auto模式

master.set_mode_auto()

这里举几个例子, 切换成其他模式就不一一展示了.
这里要注意的是在auto模式下是无法arm解锁的, 需要切换成其他模式解锁.

总结

最近正好使用pymavlink进行开发, 但是官方给的文档有些不完善, 内容有些老旧, 因此自己看源码找了总结了一些实际的使用方法.