4. 条件触发与任务跳转：基于条件（如高度、距离、时间）的任务跳转逻辑，实现动态任务流
各位同学，欢迎来到第四章。
前面几章我们讲了任务规划的基础，航点怎么设，航线怎么画。但说实话，那些都是「死」的任务。飞机按部就班飞完就完事了，对吧？
但实际干活的时候，哪有这么理想？
我举个例子。你让飞机去巡检一条输油管道，飞到一半发现电池电压掉得比预期快。这时候你是让它硬着头皮飞完然后炸机，还是让它立刻跳转到最近的降落点？
答案很明显。这就是我们今天要聊的核心——条件触发与任务跳转。
说白了，就是给任务装上「大脑」。让飞机自己判断：现在该继续，还是该改变计划。
4.1 什么是条件触发？
条件触发，就是设定一个规则。当某个物理量达到阈值，就执行一个动作。
在PX4里，这个「物理量」可以是：
- 高度：比如爬升到50米后，切换下一个动作。
- 距离：比如离目标点还有100米时，提前减速。
- 时间：比如悬停10秒后，开始拍照。
- 电池电量：比如电量低于20%，立刻返航。
- GPS信号质量：比如卫星数少于8颗，暂停任务。
我个人习惯把条件触发分成两类：硬条件和软条件。
| 类型 | 定义 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 硬条件 | 不满足就炸机或丢飞机的条件 | 低电量返航、GPS丢失悬停 |
| 软条件 | 为了优化任务效率而设置的条件 | 高度到达后切换速度、时间到后触发拍照 |
嗯，这里要注意。硬条件通常写在飞控的安全机制里（比如COM_FAIL_ACT）。但软条件，才是我们今天任务规划的重点。
4.2 任务跳转的三种基本模式
条件触发了，然后呢？跳转到哪里？
我总结了一下，任务跳转无非三种模式：
- 顺序跳转：满足条件，跳到下一个航点或动作。这是最基础的。
- 条件分支跳转：满足条件A，跳到任务3；满足条件B，跳到任务5。像岔路口。
- 循环/回退跳转：满足条件，跳回之前的某个航点，形成循环。比如盘旋等待。
你想想看，这三种模式组合起来，几乎能覆盖所有动态任务场景。
核心概念：PX4的任务跳转，本质上是修改NAV_CMD队列的指针。你不需要理解底层代码，但你要理解：跳转指令是在当前航点执行完成后才生效的。
4.3 实战：用QGC实现高度触发跳转
我们直接上手。假设一个场景：
飞机从A点起飞，爬升到50米高度后，自动切换到B点执行巡检任务。如果爬升过程中高度低于30米（比如被风吹下去了），就跳转到C点紧急悬停。
在QGC里怎么做？
- 在A点设置起飞动作，目标高度50米。
- 在A点之后插入一个条件航点（Conditional Waypoint）。
- 在条件航点里设置：
高度 >= 50米，跳转到B点。 - 再插入一个条件航点：
高度 < 30米，跳转到C点。 - B点和C点分别设置对应的任务动作。
代码层面，QGC生成的plan文件里，条件跳转对应的MAVLink指令是：
// 条件：高度大于等于50米，跳转到任务序号3
NAV_CMD: MAV_CMD_CONDITION_DELAY
参数1: 0.0 (不延时)
参数2: 0.0
参数3: 0.0
参数4: 0.0
参数5: 50.0 (目标高度)
参数6: 0.0
参数7: 3 (跳转到任务序号3)
注意，这里的参数7是跳转目标的任务序号。这个序号是从0开始数的，别数错了。我曾经有一次把序号写错，飞机直接往反方向飞，吓出一身冷汗。
小技巧：在QGC里，你可以右键点击航点，选择「插入条件航点」。条件航点在列表里会显示为菱形图标，和普通航点不一样，一眼就能认出来。
4.4 时间触发：延时与等待
时间触发是最常用的条件之一。比如：
- 到达目标点后，悬停5秒再拍照。
- 每隔10秒拍一张照片，连续拍10张。
- 等待30秒，让机载传感器完成校准。
在PX4里，时间触发主要通过MAV_CMD_CONDITION_DELAY实现。
举个例子，让飞机在航点2悬停10秒：
// 航点2：悬停，并延时10秒
NAV_CMD: MAV_CMD_NAV_WAYPOINT
参数1: 10 (停留时间，单位秒)
参数2: 0.0
参数3: 0.0
参数4: 0.0
参数5: 纬度
参数6: 经度
参数7: 高度
你看，其实MAV_CMD_NAV_WAYPOINT的第一个参数就是停留时间。但如果你需要更复杂的延时逻辑（比如先延时，再判断），那就得用CONDITION_DELAY。
我个人习惯是：简单的停留用航点参数，复杂的条件逻辑用条件指令。这样plan文件看起来更清晰。
4.5 距离触发：提前预判
距离触发，说白了就是「离目标还有多远」。这个在避障和精准降落里特别有用。
比如：
- 距离目标点还有50米时，切换到低速模式。
- 距离降落点还有10米时，开启降落灯。
- 距离禁飞区边界还有100米时，触发绕飞逻辑。
PX4里距离触发对应的指令是MAV_CMD_CONDITION_DISTANCE。
// 条件：距离目标点小于50米，跳转到任务序号5
NAV_CMD: MAV_CMD_CONDITION_DISTANCE
参数1: 50.0 (距离阈值，单位米)
参数2: 0.0
参数3: 0.0
参数4: 0.0
参数5: 0.0
参数6: 0.0
参数7: 5 (跳转到任务序号5)
这里有个坑，我必须要说。
避坑指南：我曾经在山区测试距离触发，结果飞机一直不触发跳转。排查了半天，发现是GPS高度误差太大，导致水平距离计算偏差。记住，距离触发依赖GPS精度。在峡谷或高楼附近，GPS信号差，距离触发可能失效。建议配合视觉或激光测距使用。
4.6 组合条件：AND与OR的逻辑
单个条件好办，但现实往往是多个条件同时判断。比如：
「高度大于50米 并且 距离目标小于100米」才触发拍照。
或者：
「电池低于20% 或者 风速超过10m/s」就返航。
PX4原生不支持直接的AND/OR逻辑组合。但我们可以通过任务序列的巧妙编排来实现。
方法很简单：
- AND逻辑：把两个条件航点串起来。第一个条件满足后，跳到第二个条件；第二个条件也满足，才跳到目标动作。
- OR逻辑：用两个条件航点指向同一个目标动作。任何一个条件满足，都跳过去。
举个例子，AND逻辑的任务序列：
| 序号 | 指令 | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | 起飞到50米 | 初始动作 |
| 1 | 条件：高度 >= 50米 → 跳转到2 | 第一个条件 |
| 2 | 条件：距离目标 < 100米 → 跳转到3 | 第二个条件 |
| 3 | 触发拍照 | 目标动作 |
你看，只有两个条件都满足，飞机才会走到序号3。这就是AND逻辑。
经验之谈：组合条件虽然灵活，但别搞太复杂。我见过有人写了七八个条件航点串在一起，最后自己都搞不清逻辑了。我的建议是：组合条件不超过3层。超过3层，不如用机载计算机（如树莓派）跑外部逻辑，然后通过MAVSDK下发指令。
4.7 动态任务流的完整示例
我们来画一个完整的动态任务流。假设我们要执行一个「智能巡检」任务：
- 起飞到安全高度。
- 飞到巡检区域A。
- 如果电池电量 > 60%，执行A区巡检（10个航点）。
- 如果电池电量 ≤ 60%，直接跳转到最近的降落点。
- 巡检完成后，如果还有时间（任务总时长 < 30分钟），飞到B区继续巡检。
- 否则，返航降落。
这个任务流包含了高度、电量、时间三种条件，以及多次跳转。下面我用SVG画出来，大家感受一下。
这个流程图，说白了就是我今天讲的所有内容的浓缩。你把这个图看懂了，条件触发和任务跳转你就掌握了八成。
4.8 常见坑与调试技巧
最后，我分享几个实战中踩过的坑，以及对应的调试方法。
- 坑1：条件航点不触发
- 原因：阈值设置不合理，或者传感器数据更新频率太低。
- 解决：在QGC的MAVLink Inspector里实时观察传感器数据，确认阈值是否可达。
- 坑2：跳转序号错误
- 原因：任务序号从0开始，但人习惯从1开始数。
- 解决：在QGC里打开任务列表，确认每个航点的序号。我习惯在plan文件里用注释标注序号。
- 坑3：组合条件逻辑混乱
- 原因：条件航点太多，自己都忘了哪个跳哪个。
- 解决：画流程图。就像我上面那张SVG图一样，画出来就清楚了。
- 坑4：跳转后飞机行为异常
- 原因：跳转目标航点的动作参数不兼容（比如跳到了一个没有高度信息的航点）。
- 解决：确保跳转目标航点包含完整的导航信息（经纬度、高度、动作类型）。
调试利器：PX4的mavlink status命令可以实时查看当前任务序号和下一个目标序号。在终端里跑mavlink status | grep mission，就能看到任务执行进度。这个命令我几乎天天用。
好了，第四章就到这里。条件触发和任务跳转，是让无人机从「死飞」变成「智飞」的关键。你回去之后，拿一台测试机，在安全环境下多试试各种条件组合。相信我，试过几次之后，你就会发现——原来任务规划可以这么灵活。