大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>

大疆无人机飞控开发

  • 大疆无人机
  • SDK开发包
    • 功能概述
    • 飞行控制
    • 相机
    • 实时视频流
    • 传感器数据
    • 下载媒体文件
    • 遥控器,电池和无线链路
    • 连接应用程序和产品
  • v4版sdk 二次开发
    • 注册成为DJI开发者
    • 生成 App Key
    • Android 示例代码配置
    • Android Studio项目集成
      • 创建一个新的应用
      • 配置Gradle 脚本
      • 实现应用注册和SDK回调

大疆无人机

刚刚结束了项目交付,趁热打铁分享一下这次遇到的新东西。首先了解一下大疆的无人机,它大致可以分为三级。

  • 入门级:适合新手,没事干在野外飞一飞拍拍风景啥的。操作也简单,基本上看飞行教程都能懂,也不需要太高的专业性,飞机也相对较小安全系数相对较高。如:御2系列的一些飞机。

  • 消费级:形体上会比入门级的大一点,但是飞机搭载了一些高精度的东西,比如RTK、高精度摄像头、红外镜头等。这类飞机则需要飞手具备一定的专业知识,并且需要考取大疆的初级飞手证书才能上手飞行。如:精灵系列、悟系列的一些飞机。

  • 专业级:形体上更大,操作不当会出现一些严重后果。它的优势在于高续航、高精度定位、热成像镜头、搭载第三方喊话器等。一般用于大型工程作业,使用这个级别的飞机则需要考取大疆专业飞手证书,一般这个会在你购买专业级飞机的时候赠送你培训课程,一般全部听完就能考过。这类飞机的典型代表有:M30系列、M300系列。

SDK开发包

大疆的SDK开发包目前分为两个大版本:

1. v4版

Mobile SDK是一款软件开发套件,旨在让开发者能够访问DJI无人机和手持相机产品的丰富功能。该SDK通过兼顾更底层的功能,诸如飞行稳定,电池管理,信号传输和通信等,简化了应用程序开发的过程。这样,开发者就不需要具备丰富的机器人或嵌入式系统背景知识,而可以专注于DJI产品相关的行业应用开发。

该SDK包括:

  • 可导入Android或iOS应用程序的库/框架,用于访问DJI产品的功能
  • 飞行模拟器和可视化工具
  • 适用于iOS的调试工具和远程logger
  • 示例代码和教程
  • 开发者指南和API文档

功能概述

开发者可以通过SDK访问许多DJI产品的功能。开发者可以实现自主飞行,控制相机和云台,接收实时视频图传和传感器数据,下载保存好的媒体文件,以及监听其他组件的状态。

飞行控制

Mobile SDK提供三种控制无人机飞行的方式:

手动操控: 用户使用遥控器操控无人机,而SDK支持监控实时视频流和传感器数据。
虚拟摇杆命令: SDK支持产生模拟遥控器摇杆的控制指令。
智能任务: 方便,易于实现无人机的高级控制。例如,可以通过航点任务,让无人机按预定义的飞行路径飞行。
虚拟摇杆命令和智能任务允许对DJI无人机进行简单而功能强大的自主飞行控制。

相机

相机和云台的功能都支持编程调用, 例如:

相机模式: 视频和静态图像拍摄
曝光: 快门,ISO,光圈和曝光补偿均支持定制,以实现最大的灵活性
图像参数: 屏幕长宽比,对比度,色相,清晰度,饱和度和滤镜
视频参数: 分辨率和帧频
方向: 使用云台时,相机的朝向和运动可以自动控制

实时视频流

开发者可以通过Mobile SDK获取无人机主摄像头的实时视频流。即使摄像头正在将图像或视频捕获到存储介质中,也可以获取实时视频流。

传感器数据

开发者可以通过SDK获得丰富的传感器数据。GPS位置,指南针,气压计,飞行速度和海拔高度都是通过Mobile SDK获取的一些传感器数据,频率最高可达10 Hz。

下载媒体文件

开发者通过Mobile SDK可以查看和下载保存在相机存储介质(SD卡或固态硬盘)中的照片和视频。预览图和完整的图像数据都可以被访问。

遥控器,电池和无线链路

遥控器,电池和无线链路都可以通过SDK进行访问。通常,这些组件会提供相关的状态信息,但开发者也可以对它们进行一些控制。

连接应用程序和产品

下图说明了Mobile SDK如何与移动应用程序进行融合以及如何与DJI飞行器进行连接。
大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第1张图片
对于手持摄像机产品,遥控器已替换为手持控制器,并且没有飞行器或其他无线链路。

移动应用程序由Mobile SDK,平台SDK(iOS或Android)构建而成,并在移动设备(Apple iPhone,iPad,Nexus手机,Nexus平板电脑等)上运行。

移动设备可以通过WiFi无线连接到DJI产品上,也可以通过USB线缆连接到DJI产品上。

2. v5版
v5版现在只适用于M30、M300系列,目前还在持续更新,因为是新版的SDK,大疆的工程师也是在不断地再完善里面的内容,这里就不详细说了,下篇文章会详细说这个v5版的SDK。

v4版sdk 二次开发

多的不说少的不唠,上主菜。“工欲善其事,必先利其器”,首先准备好开发软件,因为我们使用的是Android版的SDK所以开发软件我们使用Android Studio,本人使用的是Android Studio Fox版,版本之间感觉都一样没有什么开发上的区别。准备好工具之后,先去大疆无人机的开发者官网注册一个开发者账号,并且注册好自己的应用,拿到sdk的专用Key值,申请的方法大疆官网有我就不赘述了。给大家个地址【大疆开发者官网】自己看吧,挺简单的。

注册成为DJI开发者

在注册过程中,需要您提供电子邮件信息和信用卡或手机号码用于注册验证。您所提供的任何信用卡信息将仅用于验证,不会收取任何费用。

本指南假定您使用 Xcode 7.3 以及 Android Studio 2.1.1 以上版本。

生成 App Key

每个应用程序都需要一个唯一的应用程序密钥(App Key)来初始化SDK。

要创建一个应用程序App Key:

请访问DJI开发者网站的 开发者中心

  • 选择左侧栏的 "应用 "。
  • 选择右侧的 “创建应用” 按钮。
  • 输入应用程序的名称, 开发平台, Package Name,分类和描述信息。
  • 会收到一封应用程序激活邮件,以完成App Key的生成。
  • 可以在开发者中心中找到AppKey,复制粘贴到应用程序配置中。

Android 示例代码配置

下载或者克隆Github上的Android示例代码工程。

在Android Studio中打开项目工程,将生成的App Key字符串粘贴到 “AndroidManifest.xml” 文件中 “com.dji.sdk.API_KEY” meda-data element下的 android:value。



Android Studio项目集成

本节中的屏幕截图是使用Android Studio 4.1生成的。

创建一个新的应用

可以使用一个新的应用程序来演示如何将DJI SDK集成到Android Studio项目中。

  • 打开Android Studio,然后在初始屏幕上选择Start a new Android Studio project

大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第2张图片

  • 在 New Project 界面:
    • 设置 Application name 为 “ImportSDKDemo”。
    • 设置 Company Domain 和Package name 为 “com.dji.ImportSDKDemo”。

大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第3张图片

注意: Package name是 生成App Key 所需的标识字符串。在这个工程中Package name为“com.dji.ImportSDKDemo”

  • 在 Target Android Devices 界面:

    • 选择 Phone and Tablet 尺寸。
    • 选择API 23:Android 6.0 (Marshmallow)。
      大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第4张图片
  • 在 Add an Activity to Mobile 界面选择 Empty Activity。

大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第5张图片

  • 在Configure Activity 界面:
  • 设置 Activity Name: 为 “MainActivity”。
  • 确认勾选Generate Layout File 。
  • 设置Layout Name: 为"activity_main"。
  • 点击Finish 。
    大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第6张图片

配置Gradle 脚本

  • 在Gradle Scripts 中双击 build.gradle (Module: app)
    大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第7张图片

使用以下内容进行更新:

apply plugin: 'com.android.application'

android {

    ...
    defaultConfig {
        ...
    }

    ...

    packagingOptions{
        doNotStrip "*/*/libdjivideo.so"
        doNotStrip "*/*/libSDKRelativeJNI.so"
        doNotStrip "*/*/libFlyForbid.so"
        doNotStrip "*/*/libduml_vision_bokeh.so"
        doNotStrip "*/*/libyuv2.so"
        doNotStrip "*/*/libGroudStation.so"
        doNotStrip "*/*/libFRCorkscrew.so"
        doNotStrip "*/*/libUpgradeVerify.so"
        doNotStrip "*/*/libFR.so"
        doNotStrip "*/*/libDJIFlySafeCore.so"
        doNotStrip "*/*/libdjifs_jni.so"
        doNotStrip "*/*/libsfjni.so"
        exclude 'META-INF/rxjava.properties'
    }
}

dependencies {
   ...
    implementation('com.dji:dji-sdk:4.15', {
    
    exclude module: 'library-anti-distortion'
    
    })
  compileOnly 'com.dji:dji-sdk-provided:4.15
}
  • 主要变更为:

  • 添加 packagingOptions以防止应用程序意外崩溃。

  • 添加compile和provided依赖项以导入最新的DJIAndroid SDK Maven依赖项。
    大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第8张图片

    • 选择 Tools -> Android -> Sync Project with Gradle Files 然后等待Gradle项目同步完成。
  • 再次确认 Maven 依赖

    • 在Android Studio菜单中选择File->Project Structure,以打开"Project Structure"界面。然后选择“app”模块,然后单击Dependencies选项卡。
      大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第9张图片

实现应用注册和SDK回调

右键单击com.dji.importSDKDemo,然后选择 New->Java Class以创建一个新的Java类,并将其命名为“MApplication”。

大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第10张图片

打开MApplication.java文件,并将内容替换为以下内容:

package com.dji.importSDKDemo;

import android.app.Application;
import android.content.Context;

import com.secneo.sdk.Helper;

public class MApplication extends Application {

    @Override
    protected void attachBaseContext(Context paramContext) {
        super.attachBaseContext(paramContext);
        Helper.install(MApplication.this);
    }
}
  • 在这里,重写了attachBaseContext()方法,添加了Helper.install(MApplication.this);代码。

注意:由于某些SDK类现在需要在使用之前进行加载,因此加载过程由Helper.install()完成。开发人员需要在使用任何SDK功能之前调用此方法, 否则可能会导致意外崩溃。

大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第11张图片

修改完成后需要在AndroidManifest中 配置 Application name。
大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第12张图片

双击app模块中的MainActivity.java。
大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第13张图片

MainActivity类需要注册应用程序以获得使用Mobile SDK的授权。 它还需要实现SDK回调方法。

  • 首先将MainActivity类修改为包括几个类变量,其中包括mProduct,它是代表连接到移动设备的DJI产品的对象。
  • 另外,onCreate方法将被修改以调用checkAndRequestPermissions方法来检查和请求运行时权限。
    同样,checkAndRequestPermissions方法将有助于调用startSDKRegistration()方法来注册应用程序。
    此外,重写onRequestPermissionsResult方法将有助于检查应用程序是否具有足够的权限,如果有,请调用startSDKRegistration()方法来注册应用程序。
  • 最后,将MainActivity类替换为:
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = MainActivity.class.getName();
    public static final String FLAG_CONNECTION_CHANGE = "dji_sdk_connection_change";
    private static BaseProduct mProduct;
    private Handler mHandler;

    private static final String[] REQUIRED_PERMISSION_LIST = new String[]{
            Manifest.permission.VIBRATE,
            Manifest.permission.INTERNET,
            Manifest.permission.ACCESS_WIFI_STATE,
            Manifest.permission.WAKE_LOCK,
            Manifest.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION,
            Manifest.permission.ACCESS_NETWORK_STATE,
            Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION,
            Manifest.permission.CHANGE_WIFI_STATE,
            Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE,
            Manifest.permission.BLUETOOTH,
            Manifest.permission.BLUETOOTH_ADMIN,
            Manifest.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE,
            Manifest.permission.READ_PHONE_STATE,
    };
    private List<String> missingPermission = new ArrayList<>();
    private AtomicBoolean isRegistrationInProgress = new AtomicBoolean(false);
    private static final int REQUEST_PERMISSION_CODE = 12345;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        // When the compile and target version is higher than 22, please request the following permission at runtime to ensure the SDK works well.
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            checkAndRequestPermissions();
        }

        setContentView(R.layout.activity_main);

        //Initialize DJI SDK Manager
        mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

    }

    /**
     * Checks if there is any missing permissions, and
     * requests runtime permission if needed.
     */
    private void checkAndRequestPermissions() {
        // Check for permissions
        for (String eachPermission : REQUIRED_PERMISSION_LIST) {
            if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, eachPermission) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                missingPermission.add(eachPermission);
            }
        }
        // Request for missing permissions
        if (missingPermission.isEmpty()) {
            startSDKRegistration();
        } else if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            showToast("Need to grant the permissions!");
            ActivityCompat.requestPermissions(this,
                    missingPermission.toArray(new String[missingPermission.size()]),
                    REQUEST_PERMISSION_CODE);
        }

    }

    /**
     * Result of runtime permission request
     */
    @Override
    public void onRequestPermissionsResult(int requestCode,
                                           @NonNull String[] permissions,
                                           @NonNull int[] grantResults) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults);
        // Check for granted permission and remove from missing list
        if (requestCode == REQUEST_PERMISSION_CODE) {
            for (int i = grantResults.length - 1; i >= 0; i--) {
                if (grantResults[i] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    missingPermission.remove(permissions[i]);
                }
            }
        }
        // If there is enough permission, we will start the registration
        if (missingPermission.isEmpty()) {
            startSDKRegistration();
        } else {
            showToast("Missing permissions!!!");
        }
    }
}

DJISDKManager的registerApp()方法具有一个回调,该回调需要处理两种方法:
一、用于处理应用程序注册结果。
二、用于通知硬件产品和移动设备的连接变更。

继续添加如下所示的 startSDKRegistration() 方法,并实现 onRegister(), onProductDisconnect(), onProductConnect(), onComponentChange(), onInitProcess() and onDatabaseDownloadProgress() 和SDKManagerCallback方法:

private void startSDKRegistration() {
    if (isRegistrationInProgress.compareAndSet(false, true)) {
        AsyncTask.execute(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                showToast("registering, pls wait...");
                DJISDKManager.getInstance().registerApp(MainActivity.this.getApplicationContext(), new DJISDKManager.SDKManagerCallback() {
                    @Override
                    public void onRegister(DJIError djiError) {
                        if (djiError == DJISDKError.REGISTRATION_SUCCESS) {
                            showToast("Register Success");
                            DJISDKManager.getInstance().startConnectionToProduct();
                        } else {
                            showToast("Register sdk fails, please check the bundle id and network connection!");
                        }
                        Log.v(TAG, djiError.getDescription());
                    }

                    @Override
                    public void onProductDisconnect() {
                        Log.d(TAG, "onProductDisconnect");
                        showToast("Product Disconnected");
                        notifyStatusChange();

                    }
                    @Override
                    public void onProductConnect(BaseProduct baseProduct) {
                        Log.d(TAG, String.format("onProductConnect newProduct:%s", baseProduct));
                        showToast("Product Connected");
                        notifyStatusChange();

                    }
                    @Override
                    public void onComponentChange(BaseProduct.ComponentKey componentKey, BaseComponent oldComponent,
                                                  BaseComponent newComponent) {

                        if (newComponent != null) {
                            newComponent.setComponentListener(new BaseComponent.ComponentListener() {

                                @Override
                                public void onConnectivityChange(boolean isConnected) {
                                    Log.d(TAG, "onComponentConnectivityChanged: " + isConnected);
                                    notifyStatusChange();
                                }
                            });
                        }
                        Log.d(TAG,
                                String.format("onComponentChange key:%s, oldComponent:%s, newComponent:%s",
                                        componentKey,
                                        oldComponent,
                                        newComponent));

                    }
                    @Override
                    public void onInitProcess(DJISDKInitEvent djisdkInitEvent, int i) {

                    }

                    @Override
                    public void onDatabaseDownloadProgress(long l, long l1) {

                    }
                });
            }
        });
    }
}

最后需要实现 notifyStatusChange, Runnable 和 showToast 方法:


private void notifyStatusChange() {
    mHandler.removeCallbacks(updateRunnable);
    mHandler.postDelayed(updateRunnable, 500);
}

private Runnable updateRunnable = new Runnable() {

    @Override
    public void run() {
        Intent intent = new Intent(FLAG_CONNECTION_CHANGE);
        sendBroadcast(intent);
    }
};

private void showToast(final String toastMsg) {

    Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper());
    handler.post(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Toast.makeText(getApplicationContext(), toastMsg, Toast.LENGTH_LONG).show();
        }
    });

}

必须授予应用程序权限,DJI SDK才能运行。

  • 双击 app 模块中的 AndroidManifest.xml 。

大疆无人机 MobileSDK(遥控器/手机端)开发 v4版<1>_第14张图片

在 package=com.dji.ImportSDKDemo 后,

<!-- Permissions and features -->
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH" />
<uses-permission android:name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" />
<uses-permission android:name="android.permission.VIBRATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.SYSTEM_ALERT_WINDOW" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_PHONE_STATE" />

<uses-feature android:name="android.hardware.camera" />
<uses-feature android:name="android.hardware.camera.autofocus" />
<uses-feature
    android:name="android.hardware.usb.host"
    android:required="false" />
<uses-feature
    android:name="android.hardware.usb.accessory"
    android:required="true" />

<!-- Permissions and features -->
  • 在 application 元素的开发添加 android:name=“.MApplication” :
<application
    android:name=".MApplication"
    android:allowBackup="true"
    android:icon="@mipmap/ic_launcher"
    android:label="@string/app_name"
    android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
    android:supportsRtl="true"
    android:theme="@style/AppTheme" >
  • 在 android:theme=“@style/AppTheme”> 之后, 之前插入如下代码:
<!-- DJI SDK -->
<uses-library android:name="com.android.future.usb.accessory" />
<meta-data
    android:name="com.dji.sdk.API_KEY"
    android:value="Please enter your App Key here." />
<activity
    android:name="dji.sdk.sdkmanager.DJIAoaControllerActivity"
    android:theme="@android:style/Theme.Translucent" >
    <intent-filter>
        <action android:name="android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED" />
    </intent-filter>
    <meta-data
        android:name="android.hardware.usb.action.USB_ACCESSORY_ATTACHED"
        android:resource="@xml/accessory_filter" />
</activity>
<service android:name="dji.sdk.sdkmanager.DJIGlobalService" >
</service>
<!-- DJI SDK -->
  • 如下所示,在activity元素中插入android:configChanges ="orientation"和android:screenOrientation =“portrait”,以防止在屏幕方向变更时重启activity,并将activity的屏幕方向设置为纵向模式 :
<activity android:name=".MainActivity"
          android:configChanges="orientation"
          android:screenOrientation="portrait">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

        <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
    </intent-filter>
</activity>

生成App Key, 然后用App Key 字符串替换AndroidManifest.xml文件内Please enter your App Key here. 字段。

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