QGC地面站二次开发 ：（一） 地面站介绍与软件架构概览

一.QGC地面站介绍：

QGC：开源无人机控制中枢 作为一款强大的地面站软件，QGC（QGroundControl）专为无人机操作员打造，集成了实时飞行监控、精准任务规划、深度数据分析以及与无人机系统其他组件的无缝互动。在无人机操作中，它犹如核心纽带，不仅连接着飞行员与飞行器，更是决定任务执行成效的关键要素。其全面的功能和开放源代码的特性，使之在无人机领域中占据举足轻重的地位。

二.QGC软件架构概览：

1.前端用户界面（GUI）：这是用户直接交互的部分，使用Qt库构建，提供图形化的用户界面，包括地图、仪表盘、控制面板等，显示飞行器状态、地图、航点、传感器数据等。

2.后端服务：这部分负责处理来自飞行器的实时数据流和控制指令。它通常包含一个串口或网络通信模块，用于与飞行器（如无人机）进行通信，使用Mavlink协议进行数据交换。

3.数据处理和逻辑：这部分负责解析接收到的Mavlink消息，更新状态信息，执行飞行控制算法（如PID控制器），以及处理航点管理、航迹规划等高级功能。

4.数据库和文件管理：QGC使用SQLite等轻量级数据库来存储航点、设置、飞行日志等信息，方便用户管理和检索。

5.模块化设计：QGC通常采用模块化设计，使得各个功能模块（如飞行控制、航迹规划）独立开发和测试，方便扩展和维护。

6.多平台支持：QGroundControl支持Windows、macOS和Linux等操作系统，这需要跨平台的开发技术和适配。

7.插件和扩展：QGC允许用户添加自定义插件，以扩展其功能，如支持特定无人机型号的专有功能。

8.后台服务和资源管理：QGC可能有后台进程负责资源管理（如内存和CPU）以及与操作系统交互，以确保软件的稳定运行。

三.QGC地面站开发思路：

1.确定功能需求：首先，明确QGC地面站的功能需求，确定需要实现的功能，包括飞行控制、地图显示、数据传输等。

2.设计用户界面：根据功能需求，设计用户界面，包括菜单栏、工具栏、地图显示区域、数据显示区域等。可以考虑使用现有的界面设计工具进行设计。

3.开发底层通信模块：QGC地面站需要与飞行控制器进行通信，包括发送指令、接收数据等。开发底层通信模块，与飞行控制器建立连接，并进行数据的传输。

4.开发飞行控制模块：根据功能需求，开发飞行控制模块，包括飞行模式选择、姿态控制、航迹规划、航点设置等功能。与底层通信模块进行配合，实现与飞行控制器的交互。

5.开发地图显示模块：使用地图API，开发地图显示模块，可以显示飞行器的实时位置、航迹、障碍物等信息。与飞行控制模块进行配合，实现地图上的标记和操作。

6.开发数据传输模块：实现与飞行控制器之间的数据传输，包括飞行器状态信息、传感器数据、地图数据等。可以通过网络传输，或者通过串口、CAN等方式进行传输。

7.进行测试和调试：在开发完成后，进行测试和调试，验证功能的正确性和稳定性。可以使用模拟器或者实际的飞行器进行测试。

8.优化和改进：根据测试结果和用户反馈，进行优化和改进，提高性能和用户体验。可以新增功能，修复bug，改进界面等。