1. 课程导入与任务中断恢复全景

无人系统在执行任务时，最怕的不是“飞不起来”，而是“飞到一半出问题”。一架巡检无人机在跨越山谷时链路突然衰减，一台无人车在园区配送途中被临时施工封路，一艘无人艇在自主巡航时电池组触发过温保护——这些场景的共同点是：任务没有按原计划连续完成，系统被迫进入一个“非预期但必须处理”的中间状态。我们把这种状态称为任务中断，而把系统从该状态重新回到可继续执行任务的过程称为任务恢复。

需要先明确一个边界：任务中断不等于任务失败。中断是任务执行流被打断，失败是任务目标无法达成。一次中断如果处理得当，任务仍可能完成，只是时间、路径或资源消耗发生变化。因此，本课程关注的不是“如何避免一切中断”，而是“中断发生后，系统如何判断、决策并重新组织任务”。

中断的分类：从来源到影响面

工程上最实用的分类方式是按中断来源划分，因为它直接决定恢复策略的选择。常见来源包括：

• 平台自身异常：电池电压骤降、电机过温、IMU 漂移、飞控看门狗复位。这类中断通常需要先降级或返航，再谈恢复。
• 通信链路异常：遥控链路丢包、图传中断、4G/5G 切换失败、Mesh 节点掉线。恢复的关键是链路重建与指令重同步。
• 环境与外部约束：突风、降雨、GNSS 遮挡、临时禁飞区、道路封闭。这类中断往往要求任务级重规划，而非简单重试。
• 任务逻辑异常：目标点不可达、载荷触发失败、任务队列冲突、依赖任务未完成。恢复需要重新解析任务图。

按影响面又可分为单点中断（仅一个传感器或一个航段受影响）和全局中断（整机安全状态触发，必须中止当前任务）。分类的意义在于：单点中断可以“局部修补”，全局中断必须先进入安全状态，再决定是否恢复。

恢复目标：不是“回到原样”，而是“重新可用”

很多人直觉上认为恢复就是“让系统回到中断前的状态”。但在无人系统中，这既不现实也不必要。更准确的目标是让系统重新进入可继续执行任务的状态。具体可拆成三个可衡量的目标：

1. 任务连续性：已完成的任务成果不丢失。例如巡检无人机已拍摄的 12 个点位照片应保留，恢复后从第 13 个点位继续，而不是从第 1 个重拍。
2. 安全可控：恢复动作本身不能制造新风险。链路中断时，若盲目让无人机继续前飞，可能进入禁飞区；正确做法是先悬停或按预设安全航线返航，再尝试重建链路。
3. 资源可承受：恢复代价必须在剩余能量和时间预算内。若剩余电量仅够返航，就不应尝试“再飞两个点”，而应直接进入返航恢复模式。

核心挑战：三个“不一致”

任务恢复之所以困难，本质上是三类不一致造成的：

• 状态不一致：地面站认为无人机在 A 点，飞控实际在 B 点；或者任务队列已更新，但机载端未收到。恢复前必须做状态对齐。
• 时间不一致：中断持续 3 秒和持续 30 秒，恢复策略完全不同。短时丢包可重传，长时失联必须触发安全逻辑。
• 策略不一致：不同厂商、不同任务类型的恢复逻辑各异，缺乏统一验证手段。这也是本课程后续要解决的重点。

整体知识框架：从检测到验证的闭环

本课程后续章节将围绕一条完整链路展开：中断检测 → 状态评估 → 恢复策略选择 → 任务重同步 → 恢复结果验证。这条链路不是线性一次性的，而是一个带反馈的闭环——每次恢复的结果都会反过来修正检测阈值和策略参数。

以园区无人配送车为例：当车辆检测到前方道路封闭（环境约束中断），系统首先评估自身位置、电量和剩余订单；若电量充足且存在可绕行路径，则选择“局部重规划”策略，将新路径下发至导航模块，并从当前路段断点继续；若电量不足以完成绕行，则选择“降级恢复”，先返回最近站点，将剩余订单转交其他车辆。恢复完成后，系统记录本次中断类型、决策依据和实际耗时，用于后续优化。

这张表不是要求死记硬背，而是帮助你在遇到真实中断时快速定位“现在处于哪个阶段、下一步该看什么”。后续章节会逐一展开每个阶段的实现细节、参数设置和常见陷阱。

理解全景之后，接下来要做的第一件事，是学会准确识别中断并给它分类。只有分类正确，后续的策略选择才有意义。