PX4-Autopilot代码解析（20）-手动控制界面

手动控制接口处理无线电遥控器 (RC) 和 MAVLink 操纵杆的输入，生成标准化的手动控制设定点和飞行控制系统的操作请求。该系统负责输入验证、信号源选择、校准、开关处理以及操纵杆解锁手势等安全功能。

有关使用这些手动控制输出的飞行控制系统的信息，请参阅“飞行控制系统”部分。有关提供替代手动控制输入的 MAVLink 通信的详细信息，请参阅“MAVLink 实现”部分。

系统架构

手动控制界面由两个主要模块组成，这两个模块协同工作以处理飞行员的输入：

RC输入处理流程

该
RCUpdate模块通过多级流水线处理原始RC输入：

RC通道校准

原始RC通道值使用每个通道的参数进行校准：

校准过程应用了定义在 中的死区变换、反转变换和缩放变换。

最小值/最大值：
RC{n}_MIN和
RC{n}_MAX参数修剪：
RC{n}_TRIM中心位置参数死区：
RC{n}_DZ修剪区域周围零区域的参数反转：
RC{n}_REV用于反转通道方向的参数

功能映射

通过以下方法将校准通道映射到飞行控制功能
update_rc_functions()：

手动控制输入选择

该类
ManualControlSelector管理多个输入源，并根据配置选择活动输入源：

输入选择模式

该
COM_RC_IN_MODE参数控制输入选择行为：

切换处理

RC开关被处理成离散的位置状态，并触发特定的动作：

开关位置检测


getRCSwitchOnOffPosition()和方法
getRCSwitch3WayPosition()将模拟通道值转换为开关位置：

飞行模式切换

飞行模式选择支持传统开关和按钮输入：

开关模式：单通道映射，
RC_MAP_FLTMODE6 个位置； 按钮模式：多通道配置，
RC_MAP_FLTM_BTN位掩码

模式槽计算src/modules/rc_update/rc_update.cpp592-594将信道范围划分为相等的段。

棍棒武装手势

该
ManualControl模块实现了安全杆手势，用于布防和撤防：

手势检测逻辑src/modules/manual_control/ManualControl.cpp368-401需要：

控制臂：油门 < -0.8，偏航 > 0.9，横滚/俯仰 < 0.1解除武装：油门 < -0.8，偏航角 < -0.9，横滚/俯仰角 < 0.1终止条件：油门 < -0.8，偏航 < -0.9，俯仰 < -0.9，滚转 > 0.9

滞后效应可防止意外触发，需要持续的手势输入。

消息流架构

该系统使用多个 uORB 主题来传递处理后的控制数据：

关键信息结构

manual_control_setpoint：最终输出，包含摇杆位置、有效性、数据源和运动检测标志。

action_request：用于启动、模式更改、转换和其他系统操作的命令

手动控制开关：已处理开关位置并跟踪更改

配置参数

系统行为由众多参数控制，这些参数按功能分组：

RC校准参数


RC{n}_MIN/MAX/TRIM/REV/DZ：每个通道的校准值
RC_CHAN_CNT已配置通道总数

控制映射参数


RC_MAP_{ROLL,PITCH,YAW,THROTTLE}：主飞行控制通道
RC_MAP_{ARM,KILL,RETURN}_SW安全开关分配
RC_MAP_FLTMODE飞行模式切换通道

手动控制行为


COM_RC_IN_MODE输入源选择模式
COM_RC_LOSS_T输入超时时间
MAN_ARM_GESTURE启用/禁用摇杆启动手势
COM_RC_ARM_HYST手势滞后时间

开关阈值


RC_{RETURN,KILL,ARM}SWITCH_TH：开关激活阈值
RC_PAYLOAD_{TH,MIDTH}有效载荷开关位置阈值