VTOL_class.py API 参考¶

垂起固定翼的多旋翼/固定翼状态管理、转换服务和两阶段控制。

• 源码路径：uav_controller/scripts/uav_model_lib/VTOL_class.py
• 本页函数/方法数：22
• 行号对应本文档生成时采用的源码版本；源码调整后应重新生成本页。

uav_vtol.__init__¶

__init__(self, uav_index, uav_amount=2)

• 源码位置：第 31 行
• 类别：初始化
• 作用：初始化 uav_vtol 的参数、状态缓存以及所需的通信或算法对象。
• 主要调用：rospy.loginfo, self.mavros_client, self.mavros_publisher, self.mavros_subscriber, str, time.time
• 写入状态：self.armed, self.avoid, self.before_time, self.fly_mode, self.force, self.index, self.mode, self.orientation, self.pose, self.time_now, self.topic_form, self.type, self.velocity

uav_vtol.__del__¶

__del__(self)

• 源码位置：第 54 行
• 类别：资源清理
• 作用：注销订阅并关闭服务代理，释放该对象持有的 ROS 资源。
• 主要调用：rospy.loginfo, self.arm_client.close, self.local_pose_sub.unregister, self.set_mode_client.close, self.uav_state_sub.unregister, str
• 写入状态：不直接写入对象属性

uav_vtol.AvoidCB¶

AvoidCB(self, msg)

• 源码位置：第 62 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：源码内部辅助函数；结合签名、状态写入和主要调用可定位其在调用链中的职责。
• 主要调用：len, range, str
• 写入状态：self.avoid

uav_vtol.vel_CB¶

vel_CB(self, msg)

• 源码位置：第 72 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：读取速度消息并更新对应坐标系下的速度缓存。
• 主要调用：无显式函数调用
• 写入状态：self.velocity

uav_vtol.LocalPoseCB¶

LocalPoseCB(self, data)

• 源码位置：第 75 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：读取位姿消息并更新位置与四元数姿态缓存。
• 主要调用：无显式函数调用
• 写入状态：self.orientation, self.pose

uav_vtol.mavros_subscriber¶

mavros_subscriber(self)

• 源码位置：第 85 行
• 类别：内部计算/辅助
• 作用：创建该对象所需的 MAVROS、真值和控制话题订阅者。
• 主要调用：rospy.Subscriber
• 写入状态：self.acc_sub, self.fly_state_sub, self.global_vel_sub, self.local_pose_sub, self.uav_state_sub, self.vel_sub, self.velocity_sub

uav_vtol.mavros_publisher¶

mavros_publisher(self)

• 源码位置：第 122 行
• 类别：内部计算/辅助
• 作用：创建 MAVROS 设定值或统一控制话题发布者。
• 主要调用：rospy.Publisher
• 写入状态：self.drone_pub, self.plane_att_pub, self.plane_pos_pub

uav_vtol.mavros_client¶

mavros_client(self)

• 源码位置：第 138 行
• 类别：内部计算/辅助
• 作用：等待并创建解锁、模式、起飞或 VTOL 转换服务代理。
• 主要调用：rospy.ServiceProxy, rospy.loginfo, rospy.wait_for_service
• 写入状态：self.arm_client, self.set_mode_client, self.vtol_trans_client

uav_vtol.globalVelCB¶

globalVelCB(self, data)

• 源码位置：第 155 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：读取速度消息并更新对应坐标系下的速度缓存。
• 主要调用：无显式函数调用
• 写入状态：self.global_vel

uav_vtol.accCB¶

accCB(self, data)

• 源码位置：第 163 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：读取 IMU 加速度并根据姿态转换到全局坐标系，同时扣除重力项。
• 主要调用：np.copy, np.dot, quaternion_matrix
• 写入状态：self.acc, self.global_acc

uav_vtol.bodyVelCB¶

bodyVelCB(self, data)

• 源码位置：第 177 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：读取速度消息并更新对应坐标系下的速度缓存。
• 主要调用：无显式函数调用
• 写入状态：self.body_vel

uav_vtol.StateCB¶

StateCB(self, data)

• 源码位置：第 185 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：读取 MAVROS 状态消息并更新解锁或飞行模式状态。
• 主要调用：无显式函数调用
• 写入状态：self.armed, self.mode

uav_vtol.FlyStateCB¶

FlyStateCB(self, data)

• 源码位置：第 189 行
• 类别：ROS 回调
• 作用：把 MAVROS ExtendedState 的 VTOL 状态码映射为内部飞行阶段字符串。
• 主要调用：rospy.logerr, str
• 写入状态：self.fly_mode

uav_vtol.ModeSet¶

ModeSet(self, mode)

• 源码位置：第 202 行
• 类别：飞行状态控制
• 作用：源码内部辅助函数；结合签名、状态写入和主要调用可定位其在调用链中的职责。
• 主要调用：rospy.logerr, self.set_mode_client
• 写入状态：不直接写入对象属性

uav_vtol.Arming¶

Arming(self, arm_command)

• 源码位置：第 210 行
• 类别：飞行状态控制
• 作用：源码内部辅助函数；结合签名、状态写入和主要调用可定位其在调用链中的职责。
• 主要调用：rospy.logerr, self.arm_client
• 写入状态：不直接写入对象属性

uav_vtol.FlyModeTrans¶

FlyModeTrans(self, mode)

• 源码位置：第 218 行
• 类别：控制接口
• 作用：调用 MAVROS VTOL 转换服务，在多旋翼态和固定翼态之间请求切换。
• 主要调用：Header, rospy.logerr, rospy.logwarn, self.vtol_trans_client
• 写入状态：不直接写入对象属性

uav_vtol.LandOrigin¶

LandOrigin(self)

• 源码位置：第 234 行
• 类别：飞行状态控制
• 作用：源码内部辅助函数；结合签名、状态写入和主要调用可定位其在调用链中的职责。
• 主要调用：self.ModeSet
• 写入状态：不直接写入对象属性

uav_vtol.Manual¶

Manual(self)

• 源码位置：第 240 行
• 类别：飞行状态控制
• 作用：源码内部辅助函数；结合签名、状态写入和主要调用可定位其在调用链中的职责。
• 主要调用：self.ModeSet
• 写入状态：不直接写入对象属性

uav_vtol.MotionControl¶

MotionControl(self, control_type, control_vector, control_force=0.6)

• 源码位置：第 247 行
• 类别：控制接口
• 作用：按控制类型组装 MAVROS 设定值消息，并发布到 PX4。
• 主要调用：AttitudeTarget, Eular2Quater, PoseStamped, PositionTarget, rospy.logerr, rospy.logwarn, self.drone_pub.publish, self.plane_att_pub.publish, self.plane_pos_pub.publish
• 写入状态：不直接写入对象属性

VectorControlVtol.__init__¶

__init__(self, uav_index, uav_amount)

• 源码位置：第 335 行
• 类别：初始化
• 作用：初始化 VectorControlVtol 的参数、状态缓存以及所需的通信或算法对象。
• 主要调用：PID, __init__, super
• 写入状态：self.B_err_pid, self.E_err_pid, self.a_pid, self.pitch_pid, self.psi_pid

VectorControlVtol.tecsControl¶

tecsControl(self, a, desire_v, roll, dt)

• 源码位置：第 409 行
• 类别：内部计算/辅助
• 作用：根据速度、高度变化率和加速度构造能量/能量分配误差，输出纵向控制量与俯仰角。
• 主要调用：np.abs, np.arcsin, np.clip, np.isnan, np.linalg.norm, np.sqrt, self.B_err_pid.calculate, self.E_err_pid.calculate, self.pitch_pid.calculate
• 写入状态：self.force

VectorControlVtol.Vec2Ori¶

Vec2Ori(self, desire_vec, dt=-1, method=0)

• 源码位置：第 439 行
• 类别：内部计算/辅助
• 作用：把期望速度向量转换为爬升率、偏航角、滚转角和轴向加速度需求。
• 主要调用：np.append, np.arccos, np.arctan, np.arctan2, np.clip, np.copy, np.cross, np.linalg.norm, np.sign, self.a_pid.calculate
• 写入状态：self.before_time, self.time_now