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地面站架构从零搭建详解

📚 共计 30 章节

01

地面站概述

什么是地面站、核心功能、常见软件对比 (Mission Planner, QGC)

概念对比

02

系统架构设计

整体分层 (通信/数据/业务/UI)、模块划分原则

架构分层

03

开发环境搭建

Python环境、PyCharm、Git、虚拟环境管理

环境工具

04

通信协议基础

MAVLink详解、消息格式、HEARTBEAT/GPS_RAW_INT等

协议MAVLink

05

串口通信实现

PySerial库、参数配置、数据读写、异常处理

串口PySerial

06

UDP/TCP通信

Socket编程、UDP广播/单播、TCP长连接、多线程

网络Socket

07

MAVLink解析库

pymavlink安装、消息解析/封装、自定义消息

解析pymavlink

08

数据链路层设计

数据帧结构、CRC校验、丢包重传、缓存策略

链路可靠

09

数据模型设计

无人机状态/航点/遥测模型、Python dataclass

模型dataclass

10

数据库存储

SQLite基础、表结构、ORM (SQLAlchemy) 入门

数据库SQLite

11

日志系统设计

logging模块、分级、轮转、文件管理

日志调试

12

配置管理

JSON/YAML格式、读取写入、动态更新

配置YAML

13

UI框架选型

PyQt5 vs Tkinter vs Web、信号与槽机制

UIPyQt5

14

主窗口设计

菜单栏、工具栏、状态栏、Dock布局、QMainWindow

窗口布局

15

地图组件集成

QWebEngineView + Leaflet.js、标记与轨迹绘制

地图Leaflet

16

仪表盘设计

自定义QWidget、速度表/高度表、QPainter

仪表QPainter

17

数据表格展示

QTableView + Model/View、自定义模型、实时更新

表格Model/View

18

图表绘制

PyQtGraph、实时曲线、柱状图、数据可视化

图表PyQtGraph

19

航点规划模块

航点列表、地图点击添加、拖拽编辑、上传

航点规划

20

飞行控制面板

解锁/上锁、起飞/降落、模式切换、紧急停止

控制安全

21

参数管理

参数读取/写入、搜索过滤、修改确认

参数配置

22

多无人机支持

无人机列表、切换、多机数据同步显示

多机集群

23

视频流接入

GStreamer、RTSP解码、视频窗口嵌入PyQt5

视频RTSP

24

数据回放功能

日志解析、时间轴控制、速度控制、同步回放

回放日志

25

告警与通知系统

告警规则、触发逻辑、声音告警、弹窗通知

告警通知

26

插件系统设计

插件接口、加载机制、热更新、示例开发

插件扩展

27

网络通信安全

TLS/SSL、身份认证、加密传输、防重放

安全加密

28

性能优化

多线程安全、异步IO、批量处理、内存优化

性能异步

29

测试与调试

pytest、模拟数据、硬件在环、性能分析

测试pytest

30

部署与发布

PyInstaller打包、安装包制作、自动更新、文档

部署发布