通信栈
VisionFlow-PX4 支持多种通信协议和中间件，实现飞控、仿真、地面站和 ROS2 之间的数据交换。
通信协议总览
uORB 消息总线
uORB（micro Object Request Broker）是 PX4 的内部消息总线，采用发布-订阅模式。
消息数量
- 总计约 180+
.msg文件 - 包括标准 PX4 消息和自定义消息
自定义消息
| 消息 | 用途 | 发布者 |
|---|---|---|
ArmJointState.msg | 机械臂关节状态 | gamma_arm_dynamics |
CollisionConstraints.msg | 碰撞避免约束 | pregme_pos_control |
NeuralControl.msg | 神经网络控制调试 | mc_nn_control |
TrajectorySetpoint6dof.msg | 6-DOF 轨迹设定值 | 位置控制器 |
Rover* 系列 | 小车专用控制消息 | rover_differential |
Zenoh 中间件
Zenoh 是 DDS 的轻量级替代方案，适用于资源受限的环境。
特点
- 低开销，适合嵌入式部署
- 支持 publish-subscribe 和 request-reply 两种模式
- 可与标准 DDS 互操作
配置
Zenoh 模块位于 src/modules/zenoh/，通过 uORB 消息与飞控核心通信。
uXRCE-DDS 客户端
uXRCE-DDS 通过串行链路（UART/CAN/USB）实现 DDS 通信。
用途
- 将 PX4 数据桥接到远程 ROS2 节点
- 支持低带宽环境下的实时控制
- 硬件在环仿真的通信通道
模块
位于 src/modules/uxrce_dds_client/，通过 UDP 端口 14540/14557 与 MAVROS 等工具通信。
MAVLink
MAVLink 是无人机领域的事实标准通信协议。
连接配置
| 方向 | 地址 | 用途 |
|---|---|---|
| SITL → GCS | udp://:14540@localhost:14557 | 发送到 QGroundControl |
| MAVROS | udp://:14540@localhost:14557 | ROS2 与飞控通信 |
MAVROS 启动
bash
source thirdparty/install/setup.bash && \
ros2 launch mavros px4.launch fcu_url:=udp://:14540@localhost:14557ros-gz Bridge
ros-gz Bridge 实现 Gazebo 与 ROS2 之间的数据桥接。
启动方式
bash
# 数据桥接
bash windshape_dev/data_stream/gz_bridge/bridge_gz_ros.sh
# 摄像头流
bash windshape_dev/data_stream/image_stream/camera_stream.sh桥接话题示例
| Gazebo Topic | ROS2 Topic | 说明 |
|---|---|---|
/camera/image_raw | /camera/image_raw | 摄像头图像 |
/imu | /imu | 惯性测量单元 |
/gps/fix | /gps/fix | GPS 定位 |
/joint_states | /joint_states | 关节状态 |