Друзья, вещает «Лаборатория DroneCam»! 🏆
Это третий пост, посвященный автономным БПЛА и сегодня мы разберем протоколы общения с полетным контроллером, а конкретнее MAVLink и MSP.

Для начала давайте поймем что такое протокол общения и зачем он нужен. 🔍
Ранее мы писали про архитектуру автономных БПЛА, есть два типа управляющих устройств: одноплатный компьютер и полетный контроллер. При этом эти устройства должны коммуницировать, одноплатный ПК читать данные сенсоров и отдавать команды полетному контроллеру.

Протокол связи — это набор правил и соглашений, определяющих формат и порядок обмена данными между устройствами. Это своего рода "язык", на котором "разговаривают" различные электронные устройства. 👥

Протокол определяет:
— Структуру сообщений (как данные упаковываются для передачи).
— Методы обнаружения и исправления ошибок.
— Процедуры установления и завершения соединения.
— Способы контроля потока данных.
— Механизмы адресации и маршрутизации.

Так что же за MAVLink? 🤢
MAVLink (Micro Air Vehicle Link) — это протокол связи, разработанный специально для обмена данными между беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) и наземными станциями управления. Протокол был разработан Лоренцом Мейером в 2009 году в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Изначально он создавался для микро-БПЛА, но быстро получил широкое распространение в индустрии. Сейчас существуют две основные версии: MAVLink 1.0 и более современный MAVLink 2.0.

Технические особенности:
Формат данных: Бинарный, что обеспечивает компактность сообщений.
Размер пакета: От 8 до 263 байт в MAVLink 1.0 и до 280 байт в MAVLink 2.0.
Структура сообщения: Включает заголовок, полезную нагрузку и контрольную сумму.
Система сообщений: Определены сотни стандартных сообщений для различных функций (телеметрия, команды управления, параметры настройки и т.д.).
Поддержка целостности данных: CRC-16 для проверки целостности сообщений.
Транспортные протоколы: Может работать поверх UART, USB, TCP/IP, UDP и других.
MAVLink используется в таких прошивках полетных контроллеров как: ArduPilot, PX4.

В целом MAVLink отличный протокол коммуникации, но он лучше подходит для общения с наземной станцией управления, нежели чем с одноплатным ПК, в виду своей избыточности (также существует куча эксплойтов, будьте аккуратны). 🏃‍♂️

А MSP? 😐
MSP (MultiWii Serial Protocol) — это легковесный протокол связи, изначально разработанный для полетных контроллеров MultiWii. Это более простой и менее требовательный к ресурсам протокол. Протокол был создан в рамках проекта MultiWii — открытой платформы для контроллеров полета, основанной на Arduino. Позже он был адаптирован другими прошивками. С течением времени появилась версия MSPv2 с расширенными возможностями.

Технические особенности:
Формат данных: Бинарный протокол с простой структурой.
Размер пакета: Компактный, с минимальными накладными расходами.
Структура сообщения: Заголовок, идентификатор команды, размер данных, данные и контрольная сумма.
Проверка целостности: Простая контрольная сумма (XOR).
Транспорт: Обычно работает через UART, но может использовать и другие интерфейсы.
MSP используется в таких прошивках полетных контроллеров как: INAV, Betaflight, Cleanflight, также может использоваться с Ardupilot. Большой плюс MSP в гибкости и возможности без особых проблем создать новое сообщение или отредактировать существующие.

В своих проектах «Лаборатория DroneCam» использует MSP, так как для наших задач протокол MAVLink является слишком тяжеловесным и избыточным (также это связано с тем, что мы не уважаем Ardupilot и PX4). 🏋️

Если вам интересно более детально погрузится в структуру протокола, то можете изучить годный цикл статей на Хабр.

Скоро будет пост от Аэросима и готовим параллельно еще сразу несколько лонгридов (космические, милитари, гражданские). Наберитесь терпения, а пока вот вам мемчк 💃