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消息订阅

2021-02-02

PSDK 消息订阅相关功能的头文件为psdk_data_subscription.h，本文档描述了psdk_data_subscription.h 文件中结构体和函数原型的关键信息和使用方法。

目录

宏定义

  • 融合高度（单位：m）
typedef psdk_f32_t T_PsdkDataSubscriptionAltitudeFused;
  • 相对高度（单位：m）
typedef psdk_f32_t T_PsdkDataSubscriptionHeightRelative;
  • GPS 日期，格式为：yyyymmdd
typedef uint32_t T_PsdkDataSubscriptionGpsDate;
  • GPS 时间，格式为：hhmmss
typedef uint32_t T_PsdkDataSubscriptionGpsTime;
  • GPS 位置 x=经度, y=纬度, z=高度, 单位：度*10-7 (经度，纬度), mm (海拔高度)
typedef T_PsdkVector3d T_PsdkDataSubscriptionGpsPosition;
  • GPS 速度，单位为：cm/s
typedef T_PsdkVector3f T_PsdkDataSubscriptionGpsVelocity;
  • GPS 信号的等级。GPS 信号优劣等级由低到高依次是0～5。
typedef uint8_t T_PsdkDataSubscriptionGpsSignalLevel;
  • RTK 速度，单位：cm/s
typedef T_PsdkVector3f T_PsdkDataSubscriptionRtkVelocity;
  • RTK 偏航角度，单位：度
typedef int16_t T_PsdkDataSubscriptionRtkYaw;
  • RTK 位置信息（RTK 位置解的状态），详情请参见E_PsdkDataSubscriptionPositionSolutionProperty
typedef uint8_t T_PsdkDataSubscriptionRtkPositionInfo;
  • RTK 偏航信息（RTK 偏航角解状态)，详情请参见E_PsdkDataSubscriptionPositionSolutionProperty
typedef uint8_t T_PsdkDataSubscriptionRtkYawInfo;
  • 无人机飞行状态，详情请参见：E_PsdkDataSubscriptionFlightStatus
typedef uint8_t T_PsdkDataSubscriptionFlightStatus;

枚举

typedef enum E_PsdkDataSubscriptionTopicName

PSDK 支持用户订阅的订阅项，其中包括

  • 姿态四元数
  • 速度
  • 融合海拔高度
  • 相对高度
  • 融合位置
  • 飞行状态
  • 电池信息
  • GPS 日期
  • GPS 时间
  • GPS 位置
  • GPS 速度
  • GPS 信息
  • GPS 信号等级
  • RTK 位置
  • RTK 速度
  • RTK 航向角
  • RTK 位置属性
  • RTK 航向角属性
typedef enum {
       @brief 无人机四元数，提供飞机机身框架（FRD）到地面框架（NED）的旋转信息。有关四元数数据的说明请参见：T_PsdkDataSubscriptionQuaternion
       @note 该四元数遵循 Hamilton convention（右手坐标系，即q0 = w, q1 = x, q2 = y, q3 = z).
       | 角度          | 单位 | 精度        | 说明                  |
       |--------------|------|---------- -|----------------------|
       | 俯仰角, 横滚角 | 度   | <1         | NON-AHRS 模式         |
       | 偏航角        | 度   | <3         | 指南针校准良好并精确对准 |
       | RTK 偏航角    | 度   | 1.2        | 1米基线且RTK航向FIX模式 |
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_QUATERNION = 0,

      @brief 地球中心坐标系（ground-fixed NEU frame）下的无人机速度，有关无人机速度的结构体请参见：T_PsdkDataSubscriptionVelocity.
      @note 请注意，此数据不遵循常规的右手参考系规则。
      @details 该速度数据是飞机的融合输出。 原始输出基于右手NED坐标系，但在发布之前，z轴速度的符号被翻转。 因此，如果您希望获得NED坐标系中的速度，只需翻转z轴值的符号即可。
       | 轴     | 单位 | 精度|-----------------------------------------------------------------|
       | vgx, vgy | m/s  | 使用GNSS导航时约为5cm/s， 使用视觉里程计于1米高度处约为3cm/s              |
       | vgz      | m/s  | 在稳定空气中仅气压计被使用时10cm/s， 使用视觉里程计于1米高度且基线8cm时3cm/s |
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_VELOCITY,

       @brief 无人机融合海拔高度（以海平面为0 米）详情请参见 T_PsdkDataSubscriptionAltitudeFused
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_ALTITUDE_FUSED,

       @brief 无人机的融合相对高度，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionHeightRelative
       @details 无人机通过超声波获得无人机相对于地面的垂直高度
       @warning 受无人机飞行高度的影响，通过超声波传感器获取无人机的相对高度可能会有误差
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_HEIGHT_RELATIVE,

       @brief 无人机融合位置信息，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionPositionFused
       @warning 若GPS 的信号较弱，无人机的经纬度值将不会被更新，但海拔高度可能会更新
       @note 为跟踪GPS 卫星的覆盖范围，预测GPS 的信号，请订阅T_PsdkDataSubscriptionPositionFused::visibleSatelliteNumber 
         | 轴    | 单位 | 位置传感器        | 精度                               |
         |------|------|-----------------|------------------------------------|
         | x, y | m    | GPS             | <3m（在无遮挡的空旷区域）              |
         | z    | m    | GPS             | <5m（在无遮挡的空旷区域）              |
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_POSITION_FUSED,

       @brief GPS 数据，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionGpsDate
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_GPS_DATE,

       @brief GPS 时间，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionGpsTime
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_GPS_TIME,

       @brief GPS 位置，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionGpsPosition
       @details
         | 轴 | 精度                                                |
         |------|--------------------------------------------------|
         | x, y | <3m（在无遮挡的空旷区域）                            |
         | z    | <5m（在无遮挡的空旷区域）                            |
         PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_GPS_POSITION,

       @brief GPS 速度，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionGpsVelocity
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_GPS_VELOCITY,

       @brief GPS 详情，其中包括GPS 的状态等，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionGpsDetail
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_GPS_DETAILS,

       @brief GPS 信号等级，提供GPS 信号的质量信息，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionGpsSignalLevel
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_GPS_SIGNAL_LEVEL,

       @brief RTK 位置，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionRtkPosition
       @details
         | Axis | Accuracy                         |
         |------|----------------------------------|
         | x, y | 卫星精度和校准状态较好时约为2cm       |
         | z    | 卫星精度和校准状态较好时约为3cm       |
         PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_RTK_POSITION,

       @brief RTK 速度，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionRtkVelocity
       PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_RTK_VELOCITY,

       @brief RTK 偏航角度，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionRtkYaw
       @details 该订阅项为无人机1号天线到2号天线的向量的偏航角，即RTK 偏航值与无人机的偏航角相差90度
       PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_RTK_YAW,

       @brief RTK 位置的状态，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionRtkPositionInfo
       PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_RTK_POSITION_INFO,

       @brief RTK 偏航角状态，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionRtkYawInfo
       PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_RTK_YAW_INFO,

       @brief 无人机飞行状态，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionFlightStatus
       PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_STATUS_FLIGHT,

       @brief 无人机电池信息，详情请参见：T_PsdkDataSubscriptionBatteryInfo
       PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_BATTERY_INFO,

        所有可订阅的主题的数量 
        PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_TOPIC_TOTAL_NUMBER,
} E_PsdkDataSubscriptionTopicName;

typedef enum E_PsdkDataSubscriptionDataHealthFlag

订阅数据的健康状态

typedef enum {
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_DATA_NOT_HEALTH = 0,  订阅数据不可用 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_DATA_HEALTH = 1,      订阅数据有效且可用 
} E_PsdkDataSubscriptionDataHealthFlag;

typedef enum E_PsdkDataSubscriptionPositionSolutionProperty

位置解属性

typedef enum {
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_NOT_AVAILABLE = 0,            位置解数据不可用
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_FIX_POSITION = 1,             位置由FIX POSITION命令指定
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_FIX_HEIGHT_AUTO = 2,          位置由FIX HEIGHT / AUTO命令指定 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_INSTANTANEOUS_DOPPLER_COMPUTE_VELOCITY = 8,  速度由即时多普勒信息导出
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_SINGLE_PNT_SOLUTION = 16,     单点位置解 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_PSEUDORANGE_DIFFERENTIAL_SOLUTION = 17,      伪距差分解
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_SBAS_CORRECTION_CALCULATED = 18,             SBAS定位
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_KALMAN_FILTER_WITHOUT_OBSERVATION_PROPAGATED = 19,  由一个没有新观测值的卡尔曼滤波器输出 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_OMNISTAR_VBS_POSITION = 20,  OmniSTAR VBS 位置 (L1 sub-metre) 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_FLOAT_L1_AMBIGUITY = 32,                L1浮点解 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_FLOAT_IONOSPHERIC_FREE_AMBIGUITY = 33,  消电离层浮点解 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_FLOAT_SOLUTION = 34,                    窄巷浮点解 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_L1_AMBIGUITY_INT = 48,                  L1固定解 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_WIDE_LANE_AMBIGUITY_INT = 49,           宽巷固定解 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_POSITION_SOLUTION_PROPERTY_NARROW_INT = 50,                        窄巷固定解 
} E_PsdkDataSubscriptionPositionSolutionProperty;

typedef enum E_PsdkDataSubscriptionGpsFixState

GPS 定位状态

typedef enum {
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_GPS_FIX_STATE_NO_FIX = 0,                   GPS 未获取到定位信息 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_GPS_FIX_STATE_DEAD_RECKONING_ONLY = 1,      GPS推算得到 GPS 位置 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_GPS_FIX_STATE_2D_FIX = 2,                   包含纬度/经度（或X / Y）的水平位置已定位 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_GPS_FIX_STATE_3D_FIX = 3,                   包含纬度/经度/海拔（或X / Y / Z）的水平和垂直位置已定位 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_GPS_FIX_STATE_GPS_PLUS_DEAD_RECKONING = 4,  GPS推测计算位置 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_GPS_FIX_STATE_TIME_ONLY_FIX = 5,            仅时间信息有效 
} E_PsdkDataSubscriptionGpsFixState;

typedef enum E_PsdkDataSubscriptionFlightStatus

无人机飞行状态

typedef enum {
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_FLIGHT_STATUS_STOPED = 0,         无人机在地面上且电机静止
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_FLIGHT_STATUS_ON_GROUND = 1,      无人机在地面上，但电机仍在转动 
    PSDK_DATA_SUBSCRIPTION_FLIGHT_STATUS_IN_AIR = 2,         无人机在空中 
} E_PsdkDataSubscriptionFlightStatus;

数据结构

typedef struct T_PsdkDataSubscriptiontTimestamp

时间戳

typedef struct {
    uint32_t millisecond;  毫秒
    uint32_t microsecond;  微秒
} T_PsdkDataSubscriptiontTimestamp;

typedef struct T_PsdkDataSubscriptionQuaternion

四元数

typedef struct Quaternion {
    psdk_f32_t q0;  w,         使用弧度制 (转换为旋转矩阵或欧拉角)
    psdk_f32_t q1;  x,         使用弧度制 (转换为旋转矩阵或欧拉角)
    psdk_f32_t q2;  y,         使用弧度制 (转换为旋转矩阵或欧拉角)
    psdk_f32_t q3;  z,         使用弧度制 (转换为旋转矩阵或欧拉角)
} T_PsdkDataSubscriptionQuaternion;

typedef struct T_PsdkDataSubscriptionVelocity

速度

typedef struct Velocity {
    速度数值
    T_PsdkVector3f data;
    健康状态，该值可为：E_PsdkDataSubscriptionDataHealthFlag 中的任意值
    uint8_t health : 1;
    保留
    uint8_t reserve : 7;
} T_PsdkDataSubscriptionVelocity;

typedef struct T_PsdkDataSubscriptionPositionFused

融合位置

typedef struct PositionFused {
    psdk_f64_t longitude;             经度（单位：度） 
    psdk_f64_t latitude;              纬度（单位：度） 
    psdk_f64_t altitude;              纬度，WGS 84 参考椭球系, 单位：米 
    uint16_t visibleSatelliteNumber;  可见卫星数 
} T_PsdkDataSubscriptionPositionFused;

typedef struct T_PsdkDataSubscriptionGpsDetail

GPS 详细信息

typedef struct GpsDetail {
    psdk_f32_t hdop;       水平面精度因子，<1：ideal极好, 1-2：excellent较好, 2-5：good好, 5-10：moderate普通, 10-20：fair差, >20：poor较差 
    psdk_f32_t pdop;       3D位置精度因子，<1：ideal极好, 1-2：excellent较好, 2-5：good好, 5-10：moderate普通, 10-20：fair差, >20：poor较差 
    psdk_f32_t fixState;   GPS 定位状态，详情请参见：E_PsdkDataSubscriptionGpsFixState. 
    psdk_f32_t vacc;       垂直位置精度(mm)，越低越好 
    psdk_f32_t hacc;       水平位置精度(mm)，越低越好 
    psdk_f32_t sacc;       速度精度(cm/s)，越低越好 
    uint32_t gpsSatelliteNumberUsed;      用于定位的GPS卫星数。 
    uint32_t glonassSatelliteNumberUsed;  用于定位的GLONASS卫星数。 
    uint16_t totalSatelliteNumberUsed;    用于定位的卫星总数 
    uint16_t gpsCounter;                  发送GPS数据的累计次数。 
} T_PsdkDataSubscriptionGpsDetail;

typedef struct T_PsdkDataSubscriptionRtkPosition

RTK 位置信息

typedef struct PositionData {
    psdk_f64_t longitude;      经度，单位：度
    psdk_f64_t latitude;       维度，单位：度
    psdk_f32_t hfsl;           海平面以上的高度, 单位：米
} T_PsdkDataSubscriptionRtkPosition;

typedef struct T_PsdkDataSubscriptionBatteryInfo

电池的信息

typedef struct BatteryInfo {
    uint32_t capacity;    电池容量，单位：mAh
    int32_t voltage;      电池电压, 单位：mV
    int32_t current;      当前电流，单位：mA
    uint8_t percentage;   电池剩余电量比例，单位：1%
} T_PsdkDataSubscriptionBatteryInfo;

函数原型

typedef function ReceiveDataOfTopicCallback

功能：接收订阅数据 product：all

用于接收订阅数据的函数原型。

说明： 为防止接收订阅数据的函数阻塞PSDK 的线程或造成死循环，请勿以阻塞的方式在回调函数中获取无人机订阅数据。

typedef T_PsdkReturnCode (*ReceiveDataOfTopicCallback)(const uint8_t *data, uint16_t dataSize,
                                                       const T_PsdkDataSubscriptiontTimestamp *timestamp);

参数
data：指向订阅项的指针，如需获取订阅项中的每一条信息，请将此指针的类型转换为该指针对应的数据结构
dataSize：指向用于存储订阅项的空间，其空间大小与订阅项的长度相同
timestamp：存储某订阅项对应的时间戳
返回值
根据程序执行的情况输出对应的返回值，详情请参见：PsdkErrorCode

function PsdkDataSubscription_Init

功能：消息订阅模块初始化 product：all

消息订阅功能初始化，并开始执行消息订阅功能。

说明

  • 在使用消息订阅功能订阅无人机上的信息前，请先使用本接口初始化消息订阅功能；
  • 请勿在main()函数中调用本接口，请在用户线程中调用本接口，启动调度器后，该接口将正常运行；
  • 本接口执行时间可能会超过 500ms。
T_PsdkReturnCode PsdkDataSubscription_Init(void);

返回值
根据程序执行的情况输出对应的返回值，详情请参见：PsdkErrorCode

function PsdkDataSubscription_DeInit

功能：释放消息订阅功能 product：all

释放消息订阅功能。在无需使用消息订阅功能时，可调用本接口释放消息订阅功能。

说明： 释放消息订阅功能后，无人机中被占用的资源也将释放。

T_PsdkReturnCode PsdkDataSubscription_DeInit(void);

返回值
根据程序执行的情况输出对应的返回值，详情请参见：PsdkErrorCode

function PsdkDataSubscription_RegTopicSync

功能：使用消息订阅功能 product：all

在阻塞模式下使用消息订阅功能。

说明

  • 在使用消息订阅功能订阅无人机上的信息前，请先指定订阅频率和订阅项，通过构造并注册回调函数，获取无人机最新产生的订阅项的数据信息及其对应的时间；消息订阅成功后，可调用PsdkDataSubscription_GetValueOfTopicWithTimestamp() 接口获得订阅项最新的数据和相应的时间戳（注册回调函数后，回调函数将获得订阅项的数据和该数据对应的时间戳）；
  • 本接口执行时间可能会超过 1200ms；
  • 每个订阅项仅可被订阅一次，不可被重复订阅。
T_PsdkReturnCode PsdkDataSubscription_RegTopicSync(E_PsdkDataSubscriptionTopicName topic, uint16_t frequency,ReceiveDataOfTopicCallback callback);

参数
topic：订阅项的名称
frequency：订阅项的频率，该频率不可超过最大订阅频率限制；最多支持订阅4类频率，如最多支持订阅10Hz、20Hz、50Hz、100Hz，4类频率，且相同订阅频率的主题的数据长度总和须小于或等于242。；订阅频率不能小于或等于0
callback：用于接收订阅数据的回调函数，则该参数可为空
返回值
根据程序执行的情况输出对应的返回值，详情请参见：PsdkErrorCode

function PsdkDataSubscription_AntiRegTopicSync

功能：以阻塞模式取消订阅数据项 product：all

调用该接口必须指定在订阅数据项时填入的频率与回调函数。如果频率或回调函数不正确，取消订阅操作将失败，并且接口返回错误。

说明

  • 本接口执行时间可能会超过 600ms；
T_PsdkReturnCode PsdkDataSubscription_AntiRegTopicSync(E_PsdkDataSubscriptionTopicName topic, uint16_t frequency， ReceiveDataOfTopicCallback callback);

参数
topic：需要取消订阅的数据项名称
frequency：订阅时填入的订阅频率 callback：订阅时填入的回调函数 返回值
根据程序执行的情况输出对应的返回值，详情请参见：PsdkErrorCode

function PsdkDataSubscription_GetValueOfTopicWithTimestamp

功能：获取最新的数据和时间戳 product：all

获取无人机上订阅项最新的数据和时间戳，订阅失败时，该接口将返回错误码。

说明： 调用本接口时，请指定订阅项，以及相应的数据。

T_PsdkReturnCode PsdkDataSubscription_GetValueOfTopicWithTimestamp(E_PsdkDataSubscriptionTopicName topicName,
                                                                   uint8_t *data, uint16_t dataSizeOfTopic,
                                                                   T_PsdkDataSubscriptiontTimestamp *timestamp);

参数
topicName：订阅项的名称
data：请正确地指向用于存储订阅项数据的存储空间，否则，本接口将返回错误码
dataSizeOfTopic：请正确地指向用于存储订阅项数据的存储空间，正常情况下，该数值与订阅项的长度相同，否则可能会导致内存溢出等问题
timestamp：请正确地指向用于存储时间戳的内存空间，否则，本接口将返回错误码或出现内存溢出等问题，若无需获取时间戳，则该参数可为空
返回值
根据程序执行的情况输出对应的返回值，详情请参见：PsdkErrorCode