# 外部辅助数据融合

系统支持外接位置、速度、姿态等传感器，参与辅助组合导航以提高精度。输入须符合指定格式；载荷中的标准差字段一般必须给出且不可为 0，否则外部融合不生效。下文分三部分说明外部输入数据融合。

# 外部辅助数据格式

输入格式须符合 FDILink 协议，帧结构如下（亦见 数据帧组成）：

帧头 数据区 帧尾
起始 指令类别 数据长度 流水序号 帧头 CRC8 数据 CRC16 载荷 结束
字节数 1 1 1 1 1 2 1–255 1
数值 0xFC A B C D 高字节 (E) 低字节 (E) 0xFD

表：FDILink 数据帧结构

数据区载荷当前支持的外部输入类型如下。External SLAM1 可包含姿态数据；若需输入外部 ODOM，见 里程计校准。各数据包字段定义见 FDILink 数据帧。

外部输入类型 含义 MSG ID
External Position & Velocity 外部速度、位置 0x68
External Position 外部位置 0x69
External Velocity 外部速度 0x6A
External SLAM1 外部 SLAM 0x92
External Odom 外部 ODOM 0x90

表：外部输入数据类型

# 外部输入串口模式配置

在 FDIGroundStation 的 Config 面板 COMM 配置框中，将用于接收外部数据的串口模式配置为上表对应类型（如 External SLAM1）。含义见上表；字段定义见 FDILink 协议。COMM 口说明亦可参考 Config界面。

# 外部输入 AID 开关

串口模式配置完成后，按指定格式向该串口写入数据，模组即可解析。要使数据参与融合解算，还需在 Config 面板 AID 配置框中勾选对应融合开关（如 AID_EXT_SLAM1_UPDATE）。各开关说明见 AID 开关说明。

# 具体应用案例

假定需将外部姿态与速度输入模组做融合解算。姿态与速度字段定义在 External SLAM1 包中，可按以下四步操作：

  1. 配置 COMM 模式
    若 COM2 尚未占用（COM3 空闲亦可），将其配置为 External SLAM1。

  2. 配置 AID 开关
    勾选 AID 中的 AID_EXT_SLAM1_UPDATE。

  3. 保存配置
    点击界面右下角 Save to FDI，在弹出窗口中点击 Save to Permanent Memory，然后点击 Restart 上电重启。

  4. 按 FDILink 格式向该串口输入数据
    本例使用 External SLAM1（MSG ID 0x92）。载荷中除 Velocity_X/Y/Z、Roll、Pitch、Yaw 外，对应六个标准差字段也必须写入且不能为 0。标准差表示该类数据的噪声：越小表示越精确、越可靠，融合权重越大；反之权重越小。完整字段定义见 MSG_EXT_SLAM1。

Offset Size Format Field Unit Description 本例中的值
0 4 float32_t Position_X m X 轴坐标 0
4 4 float32_t Position_Y m Y 轴坐标 0
8 4 float32_t Position_Z m Z 轴坐标 0
12 4 float32_t Velocity_X m/s X 轴速度 用户给定
16 4 float32_t Velocity_Y m/s Y 轴速度 用户给定
20 4 float32_t Velocity_Z m/s Z 轴速度 用户给定
24 4 float32_t Roll rad 横滚角 用户给定
28 4 float32_t Pitch rad 俯仰角 用户给定
32 4 float32_t Yaw rad 偏航角 用户给定
36 4 float32_t Position_X_standard_deviation m X 轴坐标标准差 0
40 4 float32_t Position_Y_standard_deviation m Y 轴坐标标准差 0
44 4 float32_t Position_Z_standard_deviation m Z 轴坐标标准差 0
48 4 float32_t Velocity_X_standard_deviation m/s X 轴速度标准差 用户给定，不能为 0
52 4 float32_t Velocity_Y_standard_deviation m/s Y 轴速度标准差 用户给定，不能为 0
56 4 float32_t Velocity_Z_standard_deviation m/s Z 轴速度标准差 用户给定，不能为 0
60 4 float32_t Roll_standard_deviation rad 横滚角标准差 用户给定，不能为 0
64 4 float32_t Pitch_standard_deviation rad 俯仰角标准差 用户给定，不能为 0
68 4 float32_t Yaw_standard_deviation rad 偏航角标准差 用户给定，不能为 0

表：External SLAM1（0x92）载荷示例取值

# 一帧示例

下面给出一帧 External SLAM1 输入数据示例：

FC 92 48 9A 86 31 0B 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 A0 40 00 00 00 00 00 00 00 00 CD CC CC 3D CD CC 4C 3E 00 00 00 3F 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0A D7 23 3C 0A D7 23 3C 0A D7 23 3C 6F 12 83 3A 6F 12 83 3A 6F 12 83 3A FD

其中：

  • 红色 00 00 A0 40：Velocity_X，约 5 m/s；其余两轴速度为 0。
  • 绿色 CD CC CC 3D：Roll，约 0.1 rad；Pitch、Yaw 分别约为 0.2 rad、0.5 rad。
  • 蓝色 0A D7 23 3C：Velocity_X_standard_deviation，约 0.01 m/s；Y、Z 轴同为 0.01 m/s。
  • 紫色 6F 12 83 3A：Roll_standard_deviation，约 0.001 rad；俯仰角、偏航角标准差同为 0.001 rad。

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