归档 legacy/:stereo_yolo/stereo_ranger/target_tracker 三包 + 175 条测试 + demo/配置/权重/三份规格;运行链路不再依赖,默认 pytest 446 条,归档测试按需运行。 目标有效性第二判据改为 LOS 运动学一致性(pod_bridge/los_consistency.py),删除 require_vision;pod_locked() 叠加该判据,状态机随之后退重搜。 自定义返航(task_runner/return_home.py):保持转场高度回起飞点 → 恢复初始航向 → 垂直降落,不再爬 RTL_RETURN_ALT;未起飞/无起飞点/超时/异常仍退回 PX4 原生 RTL。 任务链安全兜底:主循环异常→紧急返航、stop 幂等、landing_stop 保留遥测、in_air 流复用+超时、解锁/起飞与吊舱识别仅执行一次、rtl_timeout 上限。 入口共享件拆到 utils/sitl_support.py;pod_sitl_test.py→l1_sitl_test.py;删除旧架构 test.py;相机脚本移入 tools/。 新增 .gitignore 并剔除历史误跟踪的 59 个 .pyc;requirements 按实际依赖重写;文档全面对齐,新增 legacy/README.md 与 tools/README.md。
utils —— Python 实现(运行链路)
架构现状(2026-10-20):运行链路是「光电吊舱 →
pod_bridge→task_runner→ PX4」。 双目 + YOLO 那套可选感知后端(stereo_yolo/target_tracker/stereo_ranger) 已整体归档到仓库根的legacy/,默认不参与 pytest 收集;接回方式见legacy/README.md。
本目录包含:
- 运行链路:
pod_bridge(吊舱桥接)+task_runner(任务编排)+visual_track_control(控制律原语,被前两者复用) - 入口共享件:
sitl_support.py(时钟/遥测订阅/连接准备/RATE_*) - 测试:
tests/(446 条)、conftest.py、pytest.ini
visual_track_control 是 reference-c++/visual_track_control 的逐构件 Python 移植
(语义对齐、含行为修复);target_tracker 的移植版已随归档移入 legacy/utils/。
目录结构
utils/
├── pod_bridge/ # 吊舱 ↔ PX4 桥接(**运行链路核心**)
│ ├── bridge.py # PodBridge:L1/L2 切换、目标门控、链路维持
│ ├── los_consistency.py # 目标有效性第二判据(LOS 运动学一致性)
│ ├── ground_link.py # 地面站 UDP 坐标注入 + 命令队列
│ ├── guidance.py # L2 地理引导律
│ ├── protocol.py # 表2-1/2-2/3/4 帧编解码
│ ├── pod_serial.py # 串口链路(115200 8N1)
│ ├── px4_gateway.py # MAVSDK 遥测 + offboard 网关
│ ├── virtual_pod.py # 虚拟吊舱(SITL/台架)
│ └── {run_bridge,listen_pod,pod_console,sim_fc,verify_px4}.py # 台架工具
├── task_runner/ # 任务级编排
│ ├── state_machine.py # WAIT→ARM_TAKEOFF→GOTO→SEARCH→TRACK→RTL
│ ├── runner.py # 编排器(快照采集/动作/异常兜底)
│ ├── return_home.py # 自定义返航(回起飞点→恢复航向→垂直降落)
│ ├── pod_control.py # 吊舱识别/锁定指令
│ └── log.py # 事件 JSONL + 遥测 CSV + 简报
├── visual_track_control/ # 控制律 + MAVSDK 网关(运行链路复用)
│ └── README.md # 接口清单 + C++ 差异
├── config/ # 配置 JSON(pod_bridge.json 为主线)
├── tests/ # pytest(446 条)
│ ├── pod_bridge/ # 208 条(协议/桥接/引导/注入/节流/LOS)
│ ├── task_runner/ # 122 条(状态机/编排器/返航/日志/吊舱控制)
│ ├── visual_track_control/ # 86 条(对应 C++ gtest + L1 增量)
│ └── ground_station/ # 30 条(页面与日志解读)
├── conftest.py # 把 utils/ 插进 sys.path + fake_mavsdk fixture
├── pytest.ini # 收集 *_test.py + importlib 导入模式
└── sitl_support.py # 入口共用:时钟/遥测订阅/连接准备/速率常量
环境
conda env pytorch(D:\program file\conda\envs\pytorch),Python 3.12,
依赖:numpy、mavsdk(<4)、pytest、flask、pyserial
(opencv-python 仅供 tools/ 下的相机脚本;ultralytics 仅供已归档的双目链路)。
运行测试
cd utils
"D:/program file/conda/envs/pytorch/python.exe" -m pytest -q
运行链路 446 条全部通过(2026-10-20):
| 组 | 条数 |
|---|---|
pod_bridge |
208 |
task_runner |
122 |
visual_track_control(含 §9.4 硬验收、A1/A2/A4、C1、C4、S6、L1 角度直入) |
86 |
ground_station |
30 |
归档的可选后端 175 条(stereo_ranger 111 / stereo_yolo 36 / target_tracker 28)
在 legacy/ 下,按需运行:
cd legacy/utils && PYTHONPATH="../../utils" "D:/program file/conda/envs/pytorch/python.exe" -m pytest -q
运行链路测试不需要硬件(FakePod / VirtualPod / FakePx4 注入)。
运行入口
入口脚本在仓库根(不在 utils 内):
PY="D:/program file/conda/envs/pytorch/python.exe"
"$PY" task_runner_sitl.py --conn udpin://0.0.0.0:14540 # 任务全流程 SITL
"$PY" task_runner_real.py --port COM5 --conn udpin://0.0.0.0:14540 --target-type 1
"$PY" l1_sitl_test.py --conn udpin://0.0.0.0:14540 # 仅 L1 控制律闭环
"$PY" utils/pod_bridge/run_bridge.py --port COM5 --dry-run # S2 台架干跑
移植约定
- 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,详见
visual_track_control/README.md。 - 测试逐条移植 C++ gtest 断言(
EXPECT_DOUBLE_EQ→ 精确==,EXPECT_NEAR→pytest.approx)。 - 行为修复项(C1/C2/C4、A1/A2/A4、S6)在测试文件头注释中标注对应章节。
- ⚠ 全部数值为占位值,标定完成前不得作为飞行控制决策依据。
已归档内容
legacy/utils/ 下保留了原 stereo_yolo / stereo_ranger / target_tracker 三包、
175 条测试、三个 demo、stereo_*.json、素材与 YOLO 权重;说明见 legacy/README.md。