MAVLink协议通信分析——（一）概述

第一章       概述

MavLink（Micro AirVehicle Link）是一种用于小型无人载具的通信协议，于2009年首次发布。该协议广泛应用于地面站（Ground Control Station，GCS）与无人载具（Unmanned vehicles）之间的通信，同时也应用在载具内部子系统的内部通信中，协议以消息库的形式定义了参数传输的规则。MavLink协议支持无人固定翼飞行器、无人旋翼飞行器、无人车辆等多种载具，本文以四轴飞行器及其地面站为例进行介绍。

 

MavLink协议本身由一系列消息包（MassagePacket）组成，所有消息包具有通用的消息包结构，同时每个消息包又具有各自特殊的负载信息（payload）结构。消息包结构封装的信息用于发送消息、接收消息、识别消息种类，而负载信息则用于描述消息所要传达的具体内容，可以理解为信封和信纸的关系。消息包的结构将在第二章内介绍。

 

MavLink协议中，无人机各组件各参数的传输均需要消息包作为载体，而参数实际数据则保存在消息包内的负载信息段中。例如，当无人机端向地面站发送飞行姿态信息时，会将飞行姿态参数按照飞行姿态消息包内的负载信息格式封装，再按照飞行姿态信息包格式封装，最后通过串口发送至地面站，地面站软件逆向解析出飞行姿态数据，根据数据调整GUI图形向操作者展示当前无人机飞行姿态。因为消息包种类众多，导致负载信息格式定义情况复杂，本文只选取部分主要消息包进行分析，将在第三章内介绍。

 

通过MavLink协议实现通信需要地面站软件和飞行控制软件的协作。地面站软件与飞行控制软件在发送、接收MavLink消息时需要依照预先设定的流程，本文以无人机与地面站连接时通信握手、参数列表请求、参数设定、状态消息包循环收发为例，在第四章介绍。