01
课程导论与地面站架构概览
无人机地面站定义、主流软件对比、核心模块与技术栈选型 (Python+PyQt5+MAVLink)
概览架构
02
开发环境搭建
Python 3.10+、PyQt5、pymavlink、pyserial、Git 与 IDE 推荐
环境工具
03
PyQt5 基础与第一个窗口
信号与槽、事件循环、QMainWindow、QApplication 与 QWidget
PyQt5窗口
04
地面站 UI 布局设计
QVBoxLayout / QGridLayout、QTabWidget、QDockWidget 主界面原型
布局UI
05
MAVLink 协议深度解析
v1.0 vs v2.0、消息帧结构、HEARTBEAT/GPS_RAW_INT 等编码解码
协议MAVLink
06
串口通信与数据收发
pyserial 枚举/打开串口、波特率、串口调试助手、粘包处理
串口通信
07
pymavlink 库实战
创建 MAVLink 连接、HEARTBEAT 解析、COMMAND_LONG 指令、回调处理
pymavlink实战
08
地面站通信模块封装
CommunicationManager、串口/UDP 双模式、订阅-发布、自动重连
封装模块
09
实时数据显示仪表盘
QLCDNumber、QProgressBar、QTableWidget、刷新频率与防卡顿
仪表盘实时
10
姿态数据显示（人工地平仪）
QPainter 绘制地平仪、坐标系变换、实时动画与刻度标签
姿态地平仪
11
地图组件集成（一）
离线地图方案、QWebEngineView+Leaflet.js、平移缩放、无人机标记
地图Leaflet
12
地图组件集成（二）
航迹绘制(Polyline)、动态更新、航点标记与右键菜单、截图保存
航迹交互
13
航点规划系统（一）
航点数据结构、QTableWidget 编辑、添加/删除/插入/排序
航点规划
14
航点规划系统（二）
地图点击添加、拖拽调整、序号连线、导出 .waypoints 文件
交互导出
15
航点任务上传与执行
MISSION 协议上传、读取任务列表、起飞/降落/返航、进度监控
任务MAVLink
16
遥控器摇杆数据可视化
RC_CHANNELS 解析、QSlider/QDial 模拟、二维坐标图、校准提示
摇杆可视化
17
飞行日志解析与回放
.bin/.tlog 解析、Matplotlib 嵌入、回放控制(播放/暂停/调速)
日志回放
18
参数管理系统
PARAM_VALUE/PARAM_SET、搜索过滤、变更历史与恢复
参数管理
19
视频流接入与显示
OpenCV 读取、QLabel+QPixmap 显示、录制截图、延迟处理
视频OpenCV
20
多无人机支持
UAV class、多机连接与数据隔离、切换控制、地图多机显示
多机架构
21
模拟器联调（SITL）
ArduPilot SITL 安装、UDP 连接、模拟飞行与故障注入测试
SITL模拟
22
地面站主题与国际化
QSS 定制皮肤、中英文切换(QTranslator)、用户偏好(QSettings)
主题i18n
23
数据持久化与数据库
SQLite 存储、Pandas 分析、导出 CSV/Excel 报告
数据库持久化
24
自定义 MAVLink 消息
XML 定义、生成 Python 代码、收发自定义消息
扩展MAVLink
25
地面站安全机制
心跳超时报警、紧急停止(Kill Switch)、TLS/SSL、双重确认弹窗
安全报警
26
插件系统架构设计
插件接口 AbstractPlugin、importlib 加载、API 与示例(语音播报)
插件架构
27
地面站性能优化
QThread 耗时任务、QGraphicsView 渲染、内存泄漏、pyinstaller 打包
优化打包
28
地面站自动化测试
pytest 单元测试、QTest UI 测试、模拟飞控集成、GitHub Actions
测试CI
29
项目实战：构建完整地面站
整合模块、用户登录与权限、项目文档、部署发布
实战完整
30
课程总结与进阶方向
全流程回顾、QGC 源码分析、Web地面站、AI辅助、社区资源
总结进阶