# 工作进度

> 更新日期：2026-10-13
> 项目：无人机视觉目标追踪与控制系统
> （`reference-c++/` C++ 参考实现 ＋ `utils/` Python 移植与新实现）
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> 本文只记「做完了什么 / 卡在哪 / 下一步怎么走」。
> 架构全貌与必须遵守的铁律见 `.workbuddy/memory/ARCHITECTURE.md`；
> 「预定流程」全链路的操作指南与待办清单见 `预定流程-操作指南.md`；
> 权威规格见 `docs/` 下各技术路线 md（代码注释用 `§章节号` 反向引用）。

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## 1. 已完成工作

### 1.1 C++ → Python 移植（2 个模块）

| C++ 源工程 | Python 目标包 | 状态 |
|-----------|--------------|------|
| `reference-c++/target_tracker` | `utils/target_tracker` | ✅ 完成（28 条用例） |
| `reference-c++/visual_track_control` | `utils/visual_track_control` | ✅ 完成（81 条 + L1 增量 5 条 = 86） |

- 逐构件对照移植：测试断言逐条搬运（`EXPECT_DOUBLE_EQ` → 精确 `==`，
  `EXPECT_NEAR` → `pytest.approx`）。
- 两包**互不依赖**，唯一转换点在胶水层 `utils/demo_track_control.py`。
- MAVLink 部分改为 **MAVSDK 语义映射**（offboard API，非字节透传），
  三分支映射保留 C++ A2 回归语义。
- 行为修复项（C1/C2/C4、A1/A2/A4、S6）已在测试文件头注明对应章节。

### 1.2 双目链路新实现（非移植，按规格新写）

| Python 包 | 规格来源 | 状态 |
|----------|---------|------|
| `utils/stereo_ranger`（稀疏目标测距） | `docs/双目测距技术路线.md` | ✅ 完成（111 条） |
| `utils/stereo_yolo`（双目 YOLO 检测前端） | `docs/双目YOLO目标识别需求说明.md` | ✅ 完成（36 条） |

- `stereo_ranger` 按规格五步流程实现，**纯标准库**，无第三方依赖；
  越界即有效性门、视差域权威，偏差项已在其包 README 记录。
- `stereo_yolo` 推理口径为 ultralytics 直跑 `.pt`，letterbox/解码/NMS/坐标回映均在库内完成；
  输出直接作为 `stereo_ranger` 的输入（仅复用其 `types.py` 纯值类型）。

### 1.3 吊舱 ↔ PX4 桥接与 L1 航向伺服（`utils/pod_bridge`）

- 协议桥接（09-22 起）：`protocol`（表2/表3 解析）、`px4_gateway`（offboard 速度闭环）、
  `pod_serial`、`guidance`（L2 地理引导）、`run_bridge.py --dry-run` 干跑入口。
- **L1 航向伺服（10-09 落地，路线 A1）**：吊舱角度直入——β/α 直接吃吊舱角度
  （配置双路 `beta_from_frame` / `beta_from_off_target`；本版未装电机，恒用脱靶量路径），
  复用 `TrackingControlLaw` 的无距离降级路径；`bridge.set_heading_servo_enabled()`
  支持运行时 L1/L2 切换（切换即 reset 清积分，防输出跳变）。
- **硬件结论（厂商答复 + 实测）**：本吊舱**不允许二次开发**；无激光 → **表4 永不出**，
  目标坐标改走地面注入；`0x0F` 自动锁定是常驻模式（`0x0E` 只停当次，`0x08` 才退出识别）；
  bit2 锁定位目标丢失后不复位，必须加第二判据（我方视觉）。
- **S1 台架标定已完成（10-09）**：`beta_sign=+1`、`alpha_sign=-1` 已回填
  `pod_bridge.json`，并有标定回归测试守护（`test_deployed_config_has_calibrated_signs`）。
- 配套工具：`virtual_pod`（模拟吊舱，无电机语义）、`verify_px4`（仅飞控验证，增量④）、
  `pod_sitl_test.py`（L1 SITL 全流程）。

### 1.4 预定流程全链路（`utils/task_runner`，10-12 落地）

「地面给坐标 → 天空解锁/接受坐标引导/追踪打击」全链路，**已在 PX4 SITL 端到端跑通（约 1m24s）**：

| 模块 | 文件 | 作用 |
|------|------|------|
| 任务状态机 | `utils/task_runner/state_machine.py` | 6 状态纯逻辑转移：WAIT→ARM_TAKEOFF→GOTO(L2)→TRACK(L1)→APPROACH→RTL |
| 编排器 | `utils/task_runner/runner.py` | 状态机驱动 + 快照采集 + 状态动作（起飞/切律/返航） |
| 日志模块 | `utils/task_runner/log.py` | 事件 JSONL + 遥测 CSV 双层结构化日志 |
| 吊舱控制 | `utils/task_runner/pod_control.py` | 真机吊舱识别/锁定指令（0x07/0x0F/0x0E/0x08） |
| 地面注入 | `utils/pod_bridge/ground_link.py` | UDP 接收地面站坐标（超龄判无效，替代表4） |
| SITL 入口 | `task_runner_sitl.py` | 仿真全流程（VirtualPod + 虚拟目标） |
| 真机入口 | `task_runner_real.py` | 真串口吊舱 + UDP 注入 + 吊舱控制 |
| 地面站 | `ground_station/` | 坐标注入 + 状态可视化（Flask） |

### 1.5 测试

**483 条用例全部通过（实测，2026-10-13）**：

| 测试组 | 用例数 | 覆盖内容 |
|--------|-------|---------|
| `tests/stereo_ranger` | 111 | 规格 §11.4 构件级 + 全流程 |
| `tests/visual_track_control` | 86 | 对应 C++ gtest + L1 角度直入增量 |
| `tests/pod_bridge` | 173 | 协议/网关/桥接/L1 + virtual_pod/ground_link |
| `tests/task_runner` | 49 | 状态机/编排器/日志/吊舱控制 |
| `tests/stereo_yolo` | 36 | 假检测器驱动 |
| `tests/target_tracker` | 28 | 对应 C++ gtest 用例 |
| **合计** | **483** | 较 09-15（256）新增 227 |

- stereo_ranger / stereo_yolo 测试**不需要**真实图像、模型权重或硬件。
- ⚠ codegraph 报告 `AssociateDetections` / `SelectPrimary` 等“无测试”属调用图误报，勿据此判断。

### 1.6 仿真 / 演示

| 脚本 | 内容 | 结果 |
|------|------|------|
| `utils/demo_track_control.py --speedup 10` | 模拟检测 → 追踪 → 控制律 → 发送，20 Hz 时间线 | ✅ |
| `utils/demo_stereo_ranger.py` | 合成框对，六场景 | ✅ |
| `utils/demo_stereo_yolo.py` | 真模型推理 + 合成素材五场景 | ✅ |
| `task_runner_sitl.py`（PX4 SITL） | 预定流程全链路 6 状态 + 地面站联动 | ✅ 端到端跑通（10-12，约 1m24s） |

- SITL 集成脚本：`test.py`（视觉闭环早前版本）/ `pod_sitl_test.py`（L1 吊舱版）已就位；
  当前全流程实跑走 `task_runner_sitl.py`。

### 1.7 文档与索引

- `docs/` 现有 10 份：双目测距技术路线、双目 YOLO 需求说明、视觉跟踪控制律技术路线、
  视觉追踪技术路线、物理追踪思路、吊舱解算验证方案（模拟飞控喂表3）、树莓派 4B 部署注意事项、
  双目相机模组到位作业指导、**L1 航向伺服实现方案**、光电吊舱控制协议 G 版-PB（docx）。
- 根目录：`预定流程.md`（需求）+ `预定流程-操作指南.md`（操作指南与待办，链路权威）。
- `.workbuddy/memory/ARCHITECTURE.md` + `MEMORY.md`：完整架构参考与精简铁律。
- `.codegraph/` 索引 140 文件 / 2337 节点，可直接 codegraph 查询。
- 相机标定已起步：根目录 `camera.py`（棋盘格采集脚本）+ `stereo_calib_params.npz`（未入库）。

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## 2. 未完成工作

### 2.1 真机增量验证（P0，实飞前必须）

按 `预定流程-操作指南.md` §2.4 逐级进行，每级过了再进下一级：
② 串口回环 → ③ 仅吊舱干跑（验 β→yaw_rate 符号/量级）→ ④ 仅飞控（`verify_px4`）→
⑤ 地面联调（`task_runner_real.py`）。

### 2.2 数值参数未标定（阻塞飞行决策）

- 预定流程链路：`switch_radius_m` / `center_threshold_deg` / `center_hold_s` /
  `takeoff_altitude_m` 与 `heading.gain`、`guidance.speed_kp/yaw_kp` 均为占位
  （`beta_sign`/`alpha_sign` 已按 S1 标定回填）；**标定回填前不得实飞**。
- `utils/config/stereo_ranger.json` 几何参数为占位；解禁路径见
  `docs/双目相机模组到位作业指导.md` P0→P6（已起步标定采图，未走完）。

### 2.3 任务级状态机规格对齐

- 「预定流程」版状态机（6 态）已实现并 SITL 跑通；
- 但 `docs/物理追踪思路.md` 引用的 S5~S8 版规格（`docs/状态机设计.md` 等）仍缺失，
  两套状态集是否对齐/合并需总项目侧确认（见 §3.1）。

## 3. 阻塞项与风险

### 3.1 本仓库缺失 4 份被引用的上游规格

`docs/物理追踪思路.md` 引用了下列文档，但它们在**本仓库不存在**（应在总项目或飞控工程侧）：

| 被引文档 | 被引内容 | 影响 |
|---------|---------|------|
| `docs/状态机设计.md` | S6/S7/S8 切换守卫、§4.2 目标丢失转移、§7 策略接口 | S5~S8 版状态机与「预定流程」版对齐 |
| `docs/感知与避障设计.md` | 标定流程、稳定锁定、雷达关联、降级原则 | 阻塞 S8 障碍接管与雷达联动 |
| `docs/系统架构设计.md` | 数据流、控制单出口、时间与控制周期 | 影响状态机与控制律的接线方式 |
| `docs/需求分析.md` | FR-034/FR-044/FR-051、NFR-007 | 需求追溯无法本地闭环 |

另 `docs/开发进度.md`（总项目开发进度）亦被引用，本仓库没有。

### 3.2 C++ 侧未复跑

`reference-c++/target_tracker` 与 `visual_track_control` 下均**无 `build/` 目录**，
未构建、未执行 ctest。C++ 测试用例文件齐全（11 个），
需先 `cmake .. && make && ctest`。若以 Python 侧为验证基准，此点可暂不处理。

### 3.3 环境不一致（可立即修）

`utils/README.md` 声明 conda env `pytorch`（`D:\program file\conda\envs\pytorch`），
但实测该环境 **pytest 缺失**；全部测试通过隔离 venv
（`C:\Users\yimiao\.workbuddy\binaries\python\envs\drone-test`，基于该 conda 解释器
`--system-site-packages` 仅加装 pytest）完成，**未改动 conda 环境**。
建议择机 `pip install pytest` 回填，使 README 与实际一致。

### 3.4 真机安全红线

标定回填前**不得实飞**；S3 起必须：不装桨 / 空旷场地 / RC 随时可切手动 / 有人值守。

### 3.5 帧周期算力不可外推

`stereo_yolo` 实测帧周期 25~35 ms 为台架开发机数据，与 30 fps 预算同量级，
结论不可外推到机载平台。

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## 4. 下一步（建议顺序）

1. **真机增量验证 ②~⑤**——对齐 `预定流程-操作指南.md` §2.4，③ 干跑优先，
   先把 β→yaw_rate 符号/量级钉死。
2. **占位参数标定回填**——状态机 4 项 + L1/L2 增益。
3. P1：摄像头接真视频流；`TaskStateConfig` 外置 JSON；地面站与 runner 实时打通。
4. P2：`.gitignore` 补齐（`logs/`、`__pycache__/`、`.codegraph/` 等）；conda 回填 pytest；
   C++ `cmake && ctest`。
5. 相机模组到位后按作业指导走 P0→P6；确认 §3.1 四份上游规格可获取位置。

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## 5. 验证命令（实测所用）

```bash
# Python 全部测试（483 条）
cd "D:/ProgramData/code_drone-test/utils"
"C:/Users/yimiao/.workbuddy/binaries/python/envs/drone-test/Scripts/python.exe" -m pytest -q

# 三个演示
"C:/Users/yimiao/.workbuddy/binaries/python/envs/drone-test/Scripts/python.exe" demo_track_control.py --speedup 10
"C:/Users/yimiao/.workbuddy/binaries/python/envs/drone-test/Scripts/python.exe" demo_stereo_ranger.py
"C:/Users/yimiao/.workbuddy/binaries/python/envs/drone-test/Scripts/python.exe" demo_stereo_yolo.py

# SITL 全流程 / 地面站联动 / 真机：见 预定流程-操作指南.md §五「一键命令汇总」
```

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## 6. 一页状态汇总

| 工作项 | 状态 | 备注 |
|--------|------|------|
| C++ `target_tracker` → Python | ✅ 完成 | 28 条用例 |
| C++ `visual_track_control` → Python | ✅ 完成 | 86 条（含 L1 增量） |
| `stereo_ranger` 双目测距 | ✅ 完成 | 111 条；几何参数待标定 |
| `stereo_yolo` 检测前端 | ✅ 完成 | 36 条；真实素材待联调 |
| 三路 demo 仿真验证 | ✅ 完成 | — |
| `pod_bridge` 桥接 + L1 航向伺服 | ✅ 完成（10-09） | S1 符号已标定；增益待标 |
| **预定流程全链路（task_runner）** | ✅ **SITL 跑通（10-12）** | 已提交 `ded17d7` |
| 真机增量验证 ②~⑤ | ❌ 未开始 | P0；实飞前必须 |
| 状态机/L1/L2 占位参数标定 | ❌ 未开始 | 回填前不得实飞 |
| S5~S8 版状态机（物理追踪思路） | ⚠ 规格缺失 | 待对齐（§3.1） |
| 相机模组标定 P0~P6 | ⏳ 起步 | `camera.py` 采集中 |
| C++ 侧构建与 ctest | ⚠ 未执行 | 无 build 目录 |
| conda 环境回填 pytest | ⚠ 待办 | 测试现走隔离 venv |