PX4 自动驾驶用户指南 (v1.14)

# uORB 消息

# 简介

uORB 是一种异步 publish()/subscribe() 的消息传递 API，用于进程或者线程间通信。

查看教程以了解如何在 C++ 中使用它。

作为很多应用程序依赖的uORB，很早便会在启动过程中自动启动。 使用命令 uorb start启动。 单元测试可以使用uorb_tests启动。

# 添加新 Topic（主题）

新的uORB主题通过在主PX4/Firmware 存储库中添加，也能通过在out-of-tree消息定义中添加。 有关添加树外 uORB 消息定义的信息，请参阅本节。

若要添加新主题，需要在 msg 目录中创建一个新的 .msg 文件，并将文件名添加到msg/CMakeLists.txt 列表中。 由此，将自动生成所需的 C/C++ 代码。

查看支持类型的现有 msg 文件。 消息还可以在其他消息中嵌套使用。

对于每个生成的 C/C + 结构体，都将添加一个 uint64_t timestamp字段。 此用于记录日志，因此请确保在发布时填充数据。

若要在代码中使用该主题，请包括头文件：

#include <uORB/topics/topic_name.h>

通过在 .msg 文件中添加如下内容的行，可以将一条消息定义用于多个独立主题：

# TOPICS mission offboard_mission onboard_mission

然后在代码中，将它们用作主题 id: ORB_ID(offboard_mission)。

# 发布

发布主题可以在系统中的任何位置完成，包括中断上下文（由 hrt_call API 调用的函数）。 However, the topic needs to be advertised and published outside of an interrupt context (at least once) before it can be published in an interrupt context.

# 主题列表和监听（Listener）

注解

listener 命令只存在于Pixracer (FMUv4) 和Linux / OS X中.

列出所有主题，列出文件句柄：

ls /obj

要监听一个主题内容中五条信息，运行监听器：

listener sensor_accel 5

输出是n次主题正文：

TOPIC: sensor_accel #3
timestamp: 84978861
integral_dt: 4044
error_count: 0
x: -1
y: 2
z: 100
x_integral: -0
y_integral: 0
z_integral: 0
temperature: 46
range_m_s2: 78
scaling: 0

TOPIC: sensor_accel #4
timestamp: 85010833
integral_dt: 3980
error_count: 0
x: -1
y: 2
z: 100
x_integral: -0
y_integral: 0
z_integral: 0
temperature: 46
range_m_s2: 78
scaling: 0

提示

在 NuttX上的系统 (Pixhawk, Pixracer, 等) 侦听器 命令可以从 QGroundControl MAVLink 控制台调用来查看传感器和其他主题的值。 这是一个非常实用的调试工具，应为它可以在QGC通过无线连接的时候使用（例如，当机体在飞行中）。 有关详细信息，请参阅 传感器/主题调试 。

# uorb top 命令

命令 uorb top 实时显示每个主题的发布频率：

update: 1s, num topics: 77
TOPIC NAME                        INST #SUB #MSG #LOST #QSIZE
actuator_armed                       0    6    4     0 1
actuator_controls_0                  0    7  242  1044 1
battery_status                       0    6  500  2694 1
commander_state                      0    1   98    89 1
control_state                        0    4  242   433 1
ekf2_innovations                     0    1  242   223 1
ekf2_timestamps                      0    1  242    23 1
estimator_status                     0    3  242   488 1
mc_att_ctrl_status                   0    0  242     0 1
sensor_accel                         0    1  242     0 1
sensor_accel                         1    1  249    43 1
sensor_baro                          0    1   42     0 1
sensor_combined                      0    6  242   636 1

列分别是：主题名字，多实例索引值，订阅者数量，发布频率（Hz），每秒丢失的信息数（对所有订阅者）和队列大小。

# 多实例

uORB 提供了一种通过 orb_advertise_multi 发布同一主题的多个独立实例的机制。 它将返回实例索引到发布器。 然后, 订阅者必须通过orb_subscribe_multi选择订阅哪个实例（orb_subscribe 将订阅第一个实例）。 多实例是很有用的，例如，如果系统有几个同类型的传感器。

确保不要再同一个主题上弄混 orb_advertise_multi 和orb_advertise

The full API is documented in platforms/common/uORB/uORBManager.hpp (opens new window).

# 消息/字段弃用

由于有外部工具使用日志文件中的 uORB 消息，例如 飞行评论 (opens new window)， 在更新现有信息时需要考虑到某些方面：

  • 如果有充分理由进行更新，更改外部工具所依赖的现有字段或信息通常是可以接受的。 尤其是对于断开对 航班评论的更改， 飞行审查 必须先更新才能将代码合并到 主。
  • 为了使外部工具能够可靠地区分两个消息版本，必须遵循以下步骤：
    • 已删除或重命名的消息必须添加到 msg/CMakeLists.txt (opens new window) 中的 deprecated_msgs 同时， .msg 文件需要删除。
    • Removed or renamed fields must be commented and marked as deprecated. For example uint8 quat_reset_counter would become # DEPRECATED: uint8 quat_reset_counter. This is to ensure that removed fields (or messages) are not re-added in future.
    • In case of a semantic change (e.g. the unit changes from degrees to radians), the field must be renamed as well and the previous one marked as deprecated as above.

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