MAVLink GUIDED Code

MAVLink GUIDED 前进与后退任务

在基础起飞流程后，演示前进 10 米、后退 10 米、停止和降落的完整速度控制任务。

这些脚本用于学习和验证 ArduPilot/PX4 平台上的 pymavlink GUIDED 控制。实机测试前，请先在 SITL 或空旷安全环境验证，确认螺旋桨、GPS、EKF、遥控器接管、降落模式和急停流程都可用。

任务目标

起飞到 2 米高度，前进 10 米，短暂停留，再反向后退 10 米，最后自动降落。

连接方式： 默认使用 udp:127.0.0.1:14550，适合 SITL 或本机 MAVLink 转发。实机使用时需要按自己的飞控串口或网络端口修改连接地址。

学习重点

展示 vx 正负方向在机身坐标系中的含义
便于验证飞控速度控制和机体方向
适合做自主任务往返路径测试

脚本结构

函数	作用
`connect()`	脚本流程中的控制步骤
`set_mode()`	脚本流程中的控制步骤
`wait_for_gps()`	脚本流程中的控制步骤
`get_altitude()`	脚本流程中的控制步骤
`wait_for_position_estimate()`	脚本流程中的控制步骤
`arm()`	脚本流程中的控制步骤
`takeoff()`	脚本流程中的控制步骤
`send_velocity()`	脚本流程中的控制步骤
`stop()`	脚本流程中的控制步骤
`fly_forward()`	脚本流程中的控制步骤
`fly_backward()`	脚本流程中的控制步骤
`land()`	脚本流程中的控制步骤
`main()`	核心任务函数

运行前检查

确认安装 pymavlink：pip install pymavlink
确认飞控可以收到 GPS，并且 EKF 位置估计已经稳定。
确认遥控器可以随时切换模式或接管。
先拆桨做连接与解锁流程验证，再进入空旷环境低速测试。

完整代码：guided_rtl.py

#!/usr/bin/env python3
import time
from pymavlink import mavutil

def connect():
 print(" Connecting...")
 master = mavutil.mavlink_connection("udp:127.0.0.1:14550")
 master.wait_heartbeat()
 print(f" Connected: system={master.target_system}, component={master.target_component}")
 return master

def set_mode(master, mode):
 print(f" Setting mode: {mode}")
 master.set_mode_apm(mode)
 time.sleep(2)

def wait_for_gps(master):
 print(" Waiting for GPS fix...")
 while True:
 msg = master.recv_match(type="GPS_RAW_INT", blocking=True, timeout=1)
 if msg:
 print(f"GPS fix_type={msg.fix_type}, satellites={msg.satellites_visible}")
 if msg.fix_type >= 3 and msg.satellites_visible >= 8:
 print(" GPS OK")
 return
 time.sleep(1)

def get_altitude(master):
 msg = master.recv_match(type="GLOBAL_POSITION_INT", blocking=True, timeout=1)
 if msg:
 return msg.relative_alt / 1000.0
 return None

def wait_for_position_estimate(master):
 print(" Waiting for EKF position estimate / home...")
 start = time.time()
 while time.time() - start < 60:
 msg = master.recv_match(
 type=["EKF_STATUS_REPORT", "GLOBAL_POSITION_INT", "HOME_POSITION", "STATUSTEXT"],
 blocking=True,
 timeout=1
 )
 if not msg:
 continue

 if msg.get_type() == "GLOBAL_POSITION_INT":
 alt = msg.relative_alt / 1000.0
 print(f" Position estimate active, rel_alt={alt:.2f}m")
 return

 raise Exception(" No position estimate / home not ready")

def arm(master):
 print(" Arming...")

 while master.recv_match(blocking=False):
 pass

 master.mav.command_long_send(
 master.target_system,
 master.target_component,
 mavutil.mavlink.MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM,
 0,
 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 )

 start = time.time()
 while time.time() - start < 15:
 msg = master.recv_match(type=["HEARTBEAT"], blocking=True, timeout=1)
 if msg and (msg.base_mode & mavutil.mavlink.MAV_MODE_FLAG_SAFETY_ARMED):
 print(" Armed")
 return

 raise Exception(" Failed to arm automatically")

def takeoff(master, target_alt=2.0):
 print(f" Taking off to {target_alt}m")

 master.mav.command_long_send(
 master.target_system,
 master.target_component,
 mavutil.mavlink.MAV_CMD_NAV_TAKEOFF,
 0,
 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 target_alt
 )

 while True:
 alt = get_altitude(master)
 if alt and alt >= target_alt * 0.95:
 print(" Target altitude reached")
 break
 time.sleep(0.2)

def send_velocity(master, vx=0, vy=0, vz=0, yaw_rate=0):
 master.mav.set_position_target_local_ned_send(
 0,
 master.target_system,
 master.target_component,
 mavutil.mavlink.MAV_FRAME_BODY_NED,
 0b0000111111000111,
 0, 0, 0,
 vx, vy, vz,
 0, 0, 0,
 0,
 yaw_rate
 )

def stop(master):
 print(" Stopping")
 for _ in range(20):
 send_velocity(master, 0, 0, 0)
 time.sleep(0.1)

def fly_forward(master, distance=10.0, speed=0.2):
 print(f" Moving forward {distance}m at {speed}m/s")

 duration = distance / speed
 start = time.time()

 while time.time() - start < duration:
 send_velocity(master, vx=speed, vy=0, vz=0)
 time.sleep(0.1)

 stop(master)

def fly_backward(master, distance=10.0, speed=0.2):
 print(f" Moving backward {distance}m at {speed}m/s")

 duration = distance / speed
 start = time.time()

 while time.time() - start < duration:
 send_velocity(master, vx=-speed, vy=0, vz=0)
 time.sleep(0.1)

 stop(master)

def land(master):
 print(" Landing...")
 master.set_mode_apm("LAND")
 master.motors_disarmed_wait()
 print(" Disarmed")

def main():
 master = connect()

 wait_for_gps(master)
 time.sleep(5)

 wait_for_position_estimate(master)

 set_mode(master, "GUIDED")
 time.sleep(2)

 arm(master)

 takeoff(master, target_alt=2.0)
 time.sleep(2)

 fly_forward(master, distance=10.0, speed=0.2)

 time.sleep(1)

 fly_backward(master, distance=10.0, speed=0.2)

 time.sleep(1)

 land(master)

 print(" Done")

if __name__ == "__main__":
 main()

下一步

先从 10 米直线脚本开始，确认连接、解锁、起飞、速度控制和降落都稳定后，再测试圆形、8 字和波浪高度任务。

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