MAVLink是為微型飛行器MAV（Micro Air Vehicle）設(shè)計的（LGPL）開源的通訊協(xié)議。是無人飛行器和地面站（Ground Control Station ，GCS）之間，以及無人飛行器之間通訊常用的協(xié)議。APM、PIXHAWK飛控，Mission Planner、QGroundControl地面站均使用了MAVLink協(xié)議進(jìn)行通訊。

MAVLink源碼下載地址（現(xiàn)已更新至v2.0）：https://github.com/mavlink/qgroundcontrol

　 用戶手冊：https://docs.qgroundcontrol.com/en/

https://mavlink.io/zh/(開發(fā)手冊)

1、 common文件夾：原始的MAVLink消息，包括各種消息的頭文件

　　　　common.h：定義MAVLink各個消息包中用到的枚舉類型，各個消息包對應(yīng)的CRC—EXTRA值、LENGTH值，包含（include）各個消息包的頭文件

　　　　各個消息的頭文件：1）定義消息內(nèi)容對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，2）打包、發(fā)送消息的便捷函數(shù)，3）消息包解析并獲取各個參數(shù)

2、 autopilotmega，ASLUAV，pixhawk等文件夾：這些文件夾包含各個飛控自定義的MAVLink消息類型

3、checksum.h：計算校驗(yàn)碼的代碼

4、 mavlink_conversions.h：dcm，歐拉角，四元數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

5、mavlink_helper.h：提供各種便捷函數(shù)：

　　1）將各個消息包補(bǔ)充完整并發(fā)送。將數(shù)據(jù)載荷加上消息幀的頭部，如sysid和compid等，計算校驗(yàn)碼，補(bǔ)充成為完整的mavlink消息包后發(fā)送；

　　2）MAVLink消息包解析。

6、 mavlink_types.h：定義用到的各種基本結(jié)構(gòu)體（如mavlink_message_t）、枚舉類型（如 mavlink_param_union_t）

MAVLink消息包結(jié)構(gòu)

　　MAVLink傳輸時，以消息包作為基本單位，數(shù)據(jù)長度為8~263字節(jié)。消息數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)如下：

注：校驗(yàn)（checksum）功能。加入MAVLINK_CRC_EXTRA，當(dāng)兩個通訊終端之間（飛行器和地面站，或飛行器和飛行器）使用不同版本的MAVLink協(xié)議時，雙方計算得到的校驗(yàn)碼會不同，則不同版本的MAVLink協(xié)議之間將無法通訊。MAVLINK_MESSAGE_CRCS中存儲了每種消息包對應(yīng)的MAVLINK_CRC_EXTRA。這個MAVLINK_CRC_EXTRA在用python生成MAVLink代碼時在common.h頭文件中自動生成。

MAVLink數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)在mavlink_types.h中用mavlink_message_t結(jié)構(gòu)體定義：

MAVLINK Common Message Set

　　MAVLink通用消息集可以在《MAVLLINK Common Message set specifications》文檔中查看。這些消息定義了通用消息集，這是大多數(shù)地面控制站和自動駕駛儀實(shí)現(xiàn)的參考消息集，頭文件包含在common文件夾中。

　　分為兩部分：MAVLink Type Enumerations(MAVLink類型枚舉 )和MAVLink Messages（MAVLink消息包）。

MAVLink Type Enumerations

　　MAVLink Type Enumerations在common.h文件中定義。如下，枚舉變量定義了飛行器的類型MAV_AUTOPILOT。

typedef enum MAV_AUTOPILOT
  {
      MAV_AUTOPILOT_GENERIC=0, /* Generic autopilot, full support for everything | */
      MAV_AUTOPILOT_RESERVED=1, /* Reserved for future use. | */
      MAV_AUTOPILOT_SLUGS=2, /* SLUGS autopilot, http://slugsuav.soe.ucsc.edu | */
      MAV_AUTOPILOT_ARDUPILOTMEGA=3, /* ArduPilotMega / ArduCopter, http://diydrones.com | */
      MAV_AUTOPILOT_OPENPILOT=4, /* OpenPilot, http://openpilot.org | */
      MAV_AUTOPILOT_GENERIC_WAYPOINTS_ONLY=5, /* Generic autopilot only supporting simple waypoints | */
      MAV_AUTOPILOT_GENERIC_WAYPOINTS_AND_SIMPLE_NAVIGATION_ONLY=6, /* Generic autopilot supporting waypoints and other simple navigation commands | */
     MAV_AUTOPILOT_GENERIC_MISSION_FULL=7, /* Generic autopilot supporting the full mission command set | */
     MAV_AUTOPILOT_INVALID=8, /* No valid autopilot, e.g. a GCS or other MAVLink component | */
     MAV_AUTOPILOT_PPZ=9, /* PPZ UAV - http://nongnu.org/paparazzi | */
     MAV_AUTOPILOT_UDB=10, /* UAV Dev Board | */
     MAV_AUTOPILOT_FP=11, /* FlexiPilot | */
     MAV_AUTOPILOT_PX4=12, /* PX4 Autopilot - http://pixhawk.ethz.ch/px4/ | */
     MAV_AUTOPILOT_SMACCMPILOT=13, /* SMACCMPilot - http://smaccmpilot.org | */
     MAV_AUTOPILOT_AUTOQUAD=14, /* AutoQuad -- http://autoquad.org | */
     MAV_AUTOPILOT_ARMAZILA=15, /* Armazila -- http://armazila.com | */
     MAV_AUTOPILOT_AEROB=16, /* Aerob -- http://aerob.ru | */
     MAV_AUTOPILOT_ASLUAV=17, /* ASLUAV autopilot -- http://www.asl.ethz.ch | */
     MAV_AUTOPILOT_ENUM_END=18, /*  | */
 } MAV_AUTOPILOT;

心跳包的內(nèi)容存放在payload數(shù)據(jù)載荷中。以心跳包為例:

typedef struct __mavlink_heartbeat_t
{
 uint32_t custom_mode; /*< A bitfield for use for autopilot-specific flags.*/
 uint8_t type; /*< Type of the MAV (quadrotor, helicopter, etc., up to 15 types, defined in MAV_TYPE ENUM)*/
 uint8_t autopilot; /*< Autopilot type / class. defined in MAV_AUTOPILOT ENUM*/
 uint8_t base_mode; /*< System mode bitfield, see MAV_MODE_FLAG ENUM in mavlink/include/mavlink_types.h*/
 uint8_t system_status; /*< System status flag, see MAV_STATE ENUM*/
 uint8_t mavlink_version; /*< MAVLink version, not writable by user, gets added by protocol because of magic data type: uint8_t_mavlink_version*/
} mavlink_heartbeat_t;

心跳包一般用來表明發(fā)出該消息的設(shè)備是否活躍（一般以1Hz發(fā)送），消息接收端會根據(jù)是否及時收到了心跳包來判斷是否和消息發(fā)送端失去了聯(lián)系。

　　心跳包由6個數(shù)據(jù)成員組成，占用9個字節(jié)。

　　1、 type：飛行器類型，表示了當(dāng)前發(fā)消息的是什么飛行器，如四旋翼，直升機(jī)等。type的取值對應(yīng)枚舉類型MAV_TYPE（如四旋翼，對應(yīng)數(shù)值2）。

　　2、autopilot：飛控類型，如apm，Pixhawk等，發(fā)送心跳包的飛行器的飛控類型。autopilot的取枚舉類型MAV_AUTOPILOT。

　　3、base mode（基本模式）：飛控現(xiàn)在所處的飛行模式，這個參數(shù)要看各個飛控自己的定義方式，會有不同的組合、計算方式。

　　4、custom mode（用戶模式）：飛控現(xiàn)在所處的飛行模式，這個參數(shù)要看各個飛控自己的定義方式，會有不同的組合、計算方式。

　　5、system status：系統(tǒng)狀態(tài)，見MAV_STATE枚舉變量。

　　6、mavlink version：消息發(fā)送端的MAVLink版本。

　　其余的消息也是類似的結(jié)構(gòu)，基本消息的定義可以查看官方網(wǎng)頁的說明（具體說明以各個飛控為準(zhǔn)），也可查看各個消息包頭文件的定義。

Mavlink 2.0協(xié)議：

MavLink協(xié)議目前網(wǎng)上可以找到的中文版資料只有1.0的。現(xiàn)在開發(fā)使用的固件版本號是1.7.3.串口抓的的包全部與1.0版本都不一致。爬到官方去看了下。有2.0的包結(jié)構(gòu)。

uint8_t magic; ///< protocol magic marker

uint8_t len; ///< Length of payload

uint8_t incompat_flags; ///< flags that must be understood

uint8_t compat_flags; ///< flags that can be ignored if not understood

uint8_t seq; ///< Sequence of packet

uint8_t sysid; ///< ID of message sender system/aircraft

uint8_t compid; ///< ID of the message sender component

uint8_t msgid 0:7; ///< first 8 bits of the ID of the message

uint8_t msgid 8:15; ///< middle 8 bits of the ID of the message

uint8_t msgid 16:23; ///< last 8 bits of the ID of the message

uint8_t target_sysid; ///< Optional field for point-to-point messages, used for payload else

uint8_t target_compid; ///< Optional field for point-to-point messages, used for payload else

uint8_t payload[max 253]; ///< A maximum of 253 payload bytes

uint16_t checksum; ///< X.25 CRC

uint8_t signature[13]; ///< Signature which allows ensuring that the link is tamper-proof

包結(jié)構(gòu)大致如下：

2.0包的總長為10+n+3(+2),其中括號的2為可選內(nèi)容。抓包未發(fā)現(xiàn)。

抓包獲得來自飛控的Msgind如下。

0,36,74,105,30,31,32,140,1,147,65,70,141,230,241,111,83,69,24

這些都是飛控?zé)o請求時主動發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。

根據(jù)msgid：

mavlink協(xié)議源碼:mavlink

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的mavlink协议解析_jlink 串口的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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