QGroundControl v3 系列版本特性全解析：从稳定版 3.1 到 3.5 的导航、航测、任务规划与多机协同能力演进

无人机智能硬件【免费下载链接】qgroundcontrolCross-platform ground control station for drones (Android, iOS, Mac OS, Linux, Windows)项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/qg/qgroundcontrol点击查看免费下载本篇技术指南以 QGroundControlQGCv3.x 稳定版系列的官方发布说明为核心系统梳理从 3.1 到 3.5 各版本在设置、机架配置、任务规划Plan、飞行控制Fly、分析Analyze等模块中引入的新特性与关键变更。读者读完本文后将能完整掌握 QGC v3 系列的核心功能脉络如 .plan 任务文件、地形跟随航测、结构扫描、固定翼着陆模式、高延迟链路、多机协同、第三方定制版等并理解这些功能在仓库源码中的具体实现位置便于后续深入学习与二次开发。v3 系列版本脉络从 3.1 到 3.5 的功能主线QGroundControl v3.x 系列发布说明见 release_note_stable_v3.md属于累积式发布说明cumulative release notes即后一版本的内容包含对前一版本特性的延续与完善。官方明确标注各版本列表是高层级、非穷尽non-exhaustive的大量 bug 修复并未逐一列出。整体主线可以概括为3.1奠定航测Survey、GeoFence、Rally Point 等规划能力基础并引入 MAVLink 2.0 支持3.2引入统一的.plan任务文件、计划工具栏、引导动作Guided Actions、任务恢复Resume Mission、多机视图并开放第三方定制版支持3.3加入结构扫描Structure Scan、NMEA GPS 设备、视频录制、MAVLink 新 GeoFence/Rally 协议、多边形编辑工具、ADS-B 显示与 Mavlink 控制台3.4离线地图与离线地形预下载、PX4/ArduPilot 固件刷写、地形跟随航测、高延迟链路卫星链路支持、预设飞行检查单3.5Airmap 集成仅 macOS 构建、设置版本升级至 8所有设置重置为默认、中文/土耳其语/部分德语本地化、Taisync 2.4GHz 无线图传支持、RTK 固定基站位置、SHP 多边形加载、新 MAVLink 相机消息支持等。各版本功能在源码中大多有对应实现例如src/MissionManager/目录下的SurveyComplexItem、StructureScanComplexItem、CorridorScanComplexItem、FixedWingLandingComplexItem分别对应各版新增的规划模式本文将在对应小节中给出源码佐证路径。Stable Version 3.5本地化、RTK 与新一代相机控制v3.5 的更新要点集中在外围生态与链路支持层面。整体OverallAirmap 集成将 Airmap空域信息服务集成进 QGC仅限 OSXmacOS构建设置版本升级settings version 升级为 8这是重要的兼容性变更——升级后所有设置将被重置为默认值老用户升级时需要注意重新配置本地化新增中文与土耳其语完整本地化以及德语的部分本地化相关翻译文件可参见仓库translations/目录下的qgc_json_zh_CN.ts、qgc_json_tr_TR.ts、qgc_json_de_DE.ts等Taisync 2.4GHz ViUlinx 数字高清无线链路支持作为新的视频/数据链路接入方式多组件参数加载修复修复了从多个组件加载参数的问题尤其改善了 WiFi 连接场景下参数加载不完整的问题ArduPilot新增对ChibiOS 固件的连接与刷写支持。设置SettingsRTK在 设置/常规Settings/General中新增指定固定 RTK 基站位置的选项对应文档 Settings General (RTK GPS)GCS 位置地面站位置NMEA GPS 设备新增UDP 端口选项可用时显示地面站航向heading。计划Plan多边形Polygons支持从 SHP 文件加载多边形可直接用于航测等需要多边形边界的规划场景固定翼着陆模式Fixed Wing Landing Pattern新增**停止拍照/录像stop photo/video**支持默认开启——这意味着执行 RTL返航时会停止相机工作源码实现可见 FixedWingLandingComplexItem.h 中的_stopTakingPhotosFact与_stopTakingVideoFact编辑位置对话框Edit Position dialog现在也适用于多边形顶点v3.3 中该功能已支持圆形多边形中心等场景。飞行Fly相机页面Camera Page更新为支持新版 MAVLink 相机消息涵盖相机选择、相机模式、开始/停止拍照与录像、存储管理等功能相关接口见 MavlinkCameraControlInterface.h环绕Orbit支持改变环绕旋转方向顺时针/逆时针仪表面板Instrument Panel将ESTIMATOR_STATUS的取值加入新的estimatorStatusVehicle FactGroup车辆事实组可在仪表面板中显示新增到地面站距离Distance to GCS显示项新增到家的航向Heading to Home显示项。Stable Version 3.4地形跟随、离线地图与高延迟链路v3.4 在规划Plan与链路方面有重大增强同时为 3.5 的诸多能力打了基础。设置Settings离线地图Offline Maps中心工具Center Tool允许以经纬度lat/lon或 UTM 坐标指定地图位置便于快速定位到需要生成离线地图的区域预下载地形高度pre-download terrain heights为离线使用提前下载地形高度数据帮助Help提供 QGC 用户指南与论坛的链接。机架设置Setup固件Firmware新增同时刷写 PX4 或 ArduPilot 固件的能力PX4 Pro 固件飞行模式Flight Modes可为所有可用的遥控器开关指定通道调参高级Tuning: Advanced车辆 PID 调参支持的首个实现——官方明确标注这是进行中的工作将在 3.5 的每日构建daily builds中继续完善ArduPilot 固件电源/安全Power/Safety支持新的多电池配置传统直升机Trad Heli新增专用设置页面。计划Plan文件加载/保存File Load/Save采用标准的Load / Save / Save As 文件模型替代早期版本的行为加载 KMLLoad KML可从Sync 菜单直接加载 KML 文件必要时会提示选择要从 KML 创建的图案Pattern类型航测Survey对不规则多边形的支持明显改善走廊扫描Corridor Scan创建沿折线poly-line飞行的图案典型场景是对道路等线状地物进行航测源码实现见 CorridorScanComplexItem.cc 与 CorridorScanPlanCreator.cc固定翼着陆模式Fixed Wing Landing Pattern着陆区在计划Plan视图中可视化呈现着陆位置/航向可从飞机位置/航向复制地形Terrain任务项高度可指定为高于地形的高度height above terrain航测与走廊扫描可生成沿地形飞行的任务计划注意此地形功能不支持 ArduPilot 的 terrain following见 pattern_corridor_scan.md 与 pattern_survey.md 相关说明以及源码 HeightField.h 中地形高度场数据的实现。编辑位置Edit Position可从飞机位置设置任务项位置。飞行Fly飞行前检查单Pre-Flight Checklist可在设置中开启提供飞行前的通用检查清单官方预告 3.5 每日构建中会补充更多内容仪表面板Instrument Panel大量新的可显示数值新的相机页面Camera Page提供完整相机控制——要求相机支持新版 MAVLink 相机规范ArduPlane对引导命令guided commands的支持大幅改进包括 QuadPlane 支持高延迟链路High Latency Links支持卫星连接等高延迟链路限制此类链路上 QGC 到飞机方向的流量以降低成本支持HIGH_LATENCYMAVLink 消息相关解析见 MAVLinkProtocol.cc支持双链路配置下高延迟与普通链路间的故障切换failover链路管理见 VehicleLinkManager.cc。Stable Version 3.3结构扫描、多边形编辑与多机协同雏形v3.3 提供了概要Summary与详细Detailed两节本节按详细节组织。设置视图Settings ViewNMEA GPS 设备支持可在General 页面指定连接到本机 NMEA GPS 设备之一。GPS 信息随后用于地面站位置进而支撑 **Follow Me跟随**功能。更多信息见 Settings General (AutoConnect to the following devices)。视频录制Video Recording视频将保存到 QGC文件保存路径下的 Video 目录可指定视频文件占用空间上限超限后自动删除最早的视频文件视频录制的开/关在Fly 视图的 Video 控件中操作。更多信息见 Settings General (Video / Video Recording)。计划视图Plan View结构扫描Structure Scan结构扫描可创建对竖直表面多边形或圆形拍摄的网格飞行图案典型用途是结构物的视觉巡检或三维模型生成。详细说明见 pattern_structure_scan_v2.md。从源码看结构扫描的核心参数非常完整见 StructureScanComplexItem.h入口高度entranceAlt、结构高度structureHeight、扫描底部高度scanBottomAlt、层数layers、云台俯仰gimbalPitch、是否从顶部开始startFromTop等 Fact 均由 Q_PROPERTY 暴露给 QML 界面派生指标包括底部飞行高度bottomFlightAlt、顶部飞行高度topFlightAlt、相机拍摄数cameraShots与拍摄间隔时间timeBetweenShots同时维护**结构多边形structurePolygon与飞行多边形flightPolygon**两个多边形支持rotateEntryPoint()旋转入口点。新的 MAVLink GeoFence 与 Rally Point 支持QGC 支持新版 MAVLink GeoFence 与 Rally Point 规范/协议新系统支持多个多边形和/或圆形围栏且每个围栏可指定为排除exclusion或包含inclusion。由 Edit 单选按钮选中的围栏会显示屏幕上的编辑控件如多边形拖拽点。重要限制仅 PX4 Pro 固件支持新规范ArduPilot 尚不支持在 QGC 的 ArduPilot 代码重构到新架构之前GeoFence/Rally 对 ArduPilot 的支持暂时被禁用。相关文档见 plan_geofence.md 与 plan_rally_points.md。编辑位置对话框Edit Position Dialog编辑位置对话框允许以地理坐标系Geographic或 UTM 坐标系为任务项指定精确位置。它可从**多边形工具菜单Polygon Tools menu以及任意带坐标任务项的汉堡菜单hamburger menu**打开多边形工具Polygon Tools现在可以点击多边形中心拖拽手柄调出一组多边形操作工具。这些工具可用于任何支持多边形编辑的场景航测、结构扫描、GeoFence等。工具项包括Circle圆形将多边形转换为圆形多边形Polygon多边形将圆形多边形改回矩形多边形Set radius设置半径设置圆形多边形的半径Edit position编辑位置显示编辑位置对话框为圆心指定精确位置Load KML加载 KML用 KML 文件中的多边形替换当前多边形。圆形多边形示例飞行视图Fly View开始/停止视频录制视频窗口内新增录制按钮保存视频的相关设置位于 Setup 视图的 General 页面。多机车辆指示Multi-Vehicle indicators同时连接多架飞机时车辆 ID 显示在车辆图标下方活动车辆为不透明非活动车辆为半透明。多机视图支持批量命令batch commands多机列表支持适用于所有车辆的批量命令。当前可用的命令为Pause暂停与 Start Mission开始任务官方说明后续会继续扩充。ADS-B 传感器车辆显示由机载ADS-B 传感器报告的车辆以较小的蓝色图标显示在地图上图标下方带有高度与呼号callsign相关实现见 ADSBVehicle.cc 与 ADSBVehicleManager.cc。Stable Version 3.2.plan 文件、引导动作、任务恢复与第三方定制v3.2 是 v3 系列中功能密度最高的版本之一同样分为概要Summary与详细Detailed两节。设置Settings遥测日志自动保存Telemetry log auto-save如果开启Save telemetry log after each flight每次飞行后保存遥测日志则每次飞机解除武装disarm时不再提示保存位置日志自动保存到 Application Load/Save Path。详见 Settings General (Miscellaneous)。自动加载计划AutoLoad plans开启该设置后QGC 会在飞机连接时自动上传计划计划文件必须命名为AutoLoad#.plan其中#替换为车辆 ID计划文件必须位于 Application Load/Save Path。详见 Settings General (Miscellaneous)。应用加载/保存路径Application Load/Save Path可指定 QGC 的默认保存路径用于保存参数、遥测日志、任务计划等文件。RTK GPS可为连接的 RTK GPS 指定Survey in accuracy测量精度与Minimum observation duration最短观测时长详见 Settings General (RTK GPS)。机架设置SetupArduPilot - 飞行前气压计与空速校准现在可从Sensors传感器页面执行ArduPilot - 复制遥控器微调Copy RC Trims现在可从Radio 设置页面的 Copy Trims 按钮执行。计划视图Plan View计划文件Plan Files早期 QGC 将任务、GeoFence、Rally Point 分别保存为.mission、.fence、.rally三个文件v3.2 起所有飞行计划相关信息统一保存为单个.plan文件。文件格式详见 Plan File FormatQGC 开发者指南。计划工具栏Plan Toolbar新的计划工具栏显示在 PlanView 顶部展示当前选中航点的信息以及整个任务的统计信息当连接到飞机时还会显示 **Upload上传**按钮可将计划上传至飞机。任务设置Mission Settings任务设置面板允许指定应用于整个任务的值或希望在任务开始时控制的值。它是屏幕右侧任务列表的第一项。任务默认值Mission Defaults航点高度Waypoint alt指定新任务项的默认高度若在已加载任务时修改该值会提示将所有航点更新到新高度飞行速度Flight speed将任务飞行速度设为与默认任务速度不同的值任务结束后 RTLRTL after mission end勾选后飞机在最后一个任务项结束后执行 RTL。相机部分Camera section相机部分允许指定相机动作、控制云台并将相机设为拍照或录像模式。可用的相机动作包括Continue current action继续当前动作Take photos (time)按时间拍照Take photos (distance)按距离拍照Stop taking photos停止拍照Start recording video开始录像Stop recording video停止录像车辆信息部分Vehicle Info section规划任务时必须知道飞机运行的固件类型与机型QGC 才能展示适配的使命命令已连接飞机时固件与机型自动从飞机获取未连接飞机时需要手动指定还可指定车辆飞行速度即使未连接飞机也能估算总任务或航测时长。计划中的家位置Planned Home Position计划家位置用于在规划任务时模拟飞机的家位置从而看到从起飞到任务完成的航点轨迹预览。注意这仅是计划中的家位置应放在实际起飞点对实际飞行没有影响——飞机的真实家位置由飞机在武装arming时自行设置。新航点特性New Waypoint features可为每个航点调整航向heading与飞行速度每个航点都有相机部分camera section用于在该航点执行相机动作说明同任务设置的相机部分。云台方向可视化Visual Gimbal direction若在航点上指定了云台偏航gimbal yaw变化计划与飞行视图都会显示云台方向的可视化表示。模式工具Pattern tool新增Pattern tool模式工具支持以下模式固定翼着陆Fixed Wing Landing新增航测Survey新增多项特性固定翼着陆模式Fixed Wing Landing Pattern该模式向任务中添加固定翼着陆图案图案第一个点为 loiter 点盘旋点命令飞机盘旋到指定高度达到该高度后飞机开始着陆序列飞向指定着陆点loiter 点与着陆点都可拖拽调整关联的所有参数也均可调整。详细说明见 Fixed Wing Landing Pattern。从源码看FixedWingLandingComplexItem.h该模式包含最终进近高度_finalApproachAltitude、是否使用 DO_CHANGE_SPEED_useDoChangeSpeed、最终进近速度_finalApproachSpeed、盘旋半径_loiterRadius、盘旋方向_loiterClockwise、着陆高度_landingAltitude、着陆距离_landingDistance、着陆航向_landingHeading等参数且该图案在实现上生成三类任务项详见 pattern_fixed_wing_landing.md 的实现节DO_LAND_START着陆中止时向飞机发送DO_GO_AROUND使其返回该点重新尝试着陆NAV_LOITER_TO_ALT着陆开始点NAV_LAND着陆结束点。航测Survey新特性转弯区不自动拍照多边形航测区域外的转弯区turnaround zone不再自动拍摄悬停拍摄Hover and Capture在每个拍摄位置悬停后再拍照确保拍摄时飞机稳定获得最高质量图像源码中对应CameraTriggerHoverAndCapture枚举与_jsonV3HoverAndCaptureKey见 SurveyComplexItem.h90 度重飞Refly at 90 degree offset以与原始航线成90 度角再飞一遍航测网格生成更密集的图像覆盖源码中对应_jsonV3Refly90DegreesKey入口位置Entry location指定航测入口点源码中对应_jsonV3EntryPointKey/entryLocationJSON 键。航测区域多边形的触摸屏操作大幅改善拖动中心点手柄可将整个多边形移动到新位置每个多边形顶点可拖拽到新位置单击顶点拖拽手柄可删除该顶点点击两个顶点之间的手柄可新增顶点。飞行视图Fly ViewRTK GPS 状态RTK 状态现在显示在工具栏中。武装/解除武装Arm/Disarm工具栏中有武装/解除武装指示器点击即可武装/解除飞机。若在飞行中点击 Disarm会提供 **Emergency Stop紧急停止**选项。引导动作Guided ActionsTakeoff起飞Land着陆RTL返航Pause暂停Actions动作Start Mission开始任务Resume Mission恢复任务Change Altitude改变高度Land Abort中止着陆与地图直接交互Set Waypoint设置航点Goto Location前往位置恢复任务Resume Mission恢复任务用于执行 RTL 更换电池后恢复任务任务中执行 RTL飞机着陆并断开电池后不要断开 QGC 与飞机的连接装入新电池后QGC 会重新检测到飞机并自动恢复连接此时出现Resume Mission 确认滑块确认后 QGC 从最后一个经过的航点向后重建任务重建完成后再次出现Resume Mission 滑块可先审查重建后的任务再启动再次确认滑块即可继续执行任务。恢复任务的重建原理不能简单地从最后一个执行过的任务项继续因为那可能跳过该任务项之前的变速命令或相机控制命令导致后续任务无法正确执行。因此 QGC从最后飞过的任务项向后扫描自动将相关命令追加到任务前端从而恢复恢复点之前的状态。被扫描的命令包括MAV_CMD_DO_CONTROL_VIDEOMAV_CMD_DO_SET_ROIMAV_CMD_DO_DIGICAM_CONFIGUREMAV_CMD_DO_DIGICAM_CONTROLMAV_CMD_DO_MOUNT_CONFIGUREMAV_CMD_DO_MOUNT_CONTROLMAV_CMD_DO_SET_CAM_TRIGG_DISTMAV_CMD_DO_FENCE_ENABLEMAV_CMD_IMAGE_START_CAPTUREMAV_CMD_IMAGE_STOP_CAPTUREMAV_CMD_VIDEO_START_CAPTUREMAV_CMD_VIDEO_STOP_CAPTUREMAV_CMD_DO_CHANGE_SPEEDMAV_CMD_NAV_TAKEOFF飞机着陆后移除任务Remove mission after vehicle lands任务完成、飞机着陆并解除武装后QGC 会提示从飞机上移除任务目的是防止陈旧的stale任务被无意留在飞机上导致意外行为。仪表面板Instrument panel相机触发Camera trigger可作为仪表面板显示项飞行时间Flight Time新增可显示项——新用户默认显示已自行修改过仪表面板数值的现有用户需要手动添加。分析视图Analyze ViewLog Download日志下载从菜单移入Analyze View新增 GeoTag Images图像地理标记支持PX4 Pro 固件新增 MAVLink ConsoleMAVLink 控制台提供访问飞机上nsh shell的入口。多机视图Multi-Vehicle View连接多架飞机时会显示新视图仅当连接超过一架飞机时出现Plan 视图右上角会出现一组额外的单选按钮点击Multi-Vehicle 单选按钮可将仪表面板替换为多机列表上例显示三架飞机数字为车辆 ID大号字体为当前飞行模式可点击切换右侧是每架飞机的小型仪表。可通过控制面板向飞机下发以下动作Arm/Disarm武装/解除武装Start/Stop a mission开始/停止任务Return to Launch返航Take Control从任务中返回手动控制取回飞机控制权多机注意事项车辆 ID 必须唯一连接到 QGC 的每架飞机必须具有唯一 ID否则 QGC 会认为它们是同一架飞机典型症状是Plan 视图在试图定位到一架飞机又切换到另一架时来回跳动。PX4 Pro 固件对应参数为MAV_SYS_IDArduPilot 固件对应参数为SYSID_THISMAV。第三方定制版 QGroundControlThird-party customized QGC标准 QGC 支持多种固件类型与多种机型v3.2 起 QGC 支持第三方创建面向其定制车辆的特制 QGC 版本并可随其车辆一起发布。仓库中的 custom-example 目录即为官方示例演示了如何通过自定义插件CustomPlugin.cc、自定义飞机插件、自定义 QML如 FlyViewCustomLayer.qml与 CMake 覆盖CustomOverrides.cmake构建自己的定制版。Stable Version 3.1航测、GeoFence 与 MAVLink 2.0 起点v3.1 是 v3 系列的重要奠基版本主要新特性包括航测Survey 任务支持Plan 视图中的 GeoFence 支持Plan 视图中的 Rally Point 支持仅 ArduPilotArduPilot 机载罗盘校准参数编辑器边输入边搜索更快定位参数参数显示支持单位换算unit conversion从日志文件进行图像地理标记仅 PX4仪表面板中的系统健康System health显示MAVLink 2.0 支持尚无签名/signing。主要 bug 修复修复断开车辆连接后的崩溃修复使用 SiK 电台时的 Android 崩溃大量多机相关修复Bluetooth 相关修复。升级与使用建议基于 v3 系列发布说明中的关键变更建议注意以下几点设置重置v3.5 将设置版本提升至 8升级后所有设置恢复默认建议升级前记录自定义配置如 RTK、视频录制、离线地图等GeoFence/Rally 固件限制新版 GeoFence/Rally 协议仅 PX4 Pro 支持ArduPilot 用户需关注 QGC 后续重构进度地形功能限制地形跟随航测不支持 ArduPilot 的地形跟随功能多机 ID 唯一性多机场景务必保证MAV_SYS_IDPX4或SYSID_THISMAVArduPilot唯一否则规划视图会出现抖动等异常高延迟链路卫星等按流量计费的链路可借助高延迟链路模式与HIGH_LATENCY消息降低通信成本并支持与普通链路间自动故障切换。结语从 3.1 到 3.5QGroundControl v3 系列完成了从基础规划工具到支持多固件、多机型、多机协同、地形跟随与高延迟链路的完整地面站的演进。本文梳理的每个特性都可以在仓库源码中找到对应实现任务规划核心位于 src/MissionManager、相机控制位于 src/Camera、多机与链路管理位于 src/Vehicle 与 src/Comms读者可以结合源码进一步深入每个功能的底层逻辑也可参考 docs/ko/qgc-user-guide 下的详细用户指南继续学习。赞分享无人机智能硬件【免费下载链接】qgroundcontrolCross-platform ground control station for drones (Android, iOS, Mac OS, Linux, Windows)项目地址https://gitcode.com/gh_mirrors/qg/qgroundcontrol点击查看免费下载相关推荐Argo Workflows v3 版本演进全解析从 Emissary 执行器到大规模稳定性的 CHANGELOG 深度导读Argo Workflows v3 版本演进全解析从 Emissary 执行器到大规模稳定性的 CHANGELOG 深度导读 本篇技术指南以 Argo Wor云原生容器编排工作流自动化任务调度后端FoundationDB 7.3 系列版本全解析从 7.3.0 到 7.3.79 的稳定性、存储引擎与可观测性演进FoundationDB 7.3 系列版本全解析从 7.3.0 到 7.3.79 的稳定性、存储引擎与可观测性演进 本文基于仓库中的 7.3 版本发布说明 h分布式数据库KV存储数据库后端国家中小学智慧教育平台电子课本 PDF 免费下载tchMaterial-parser 快速 3 步批量获取国家中小学智慧教育平台电子课本 PDF 免费下载tchMaterial parser 快速 3 步批量获取 tchMaterial parser 是一款免费的后端上一篇WeChatLuckyMoney如何通过Android辅助服务实现微信红包自动化下一篇【解决方案型】Windows右键菜单臃肿化问题ContextMenuManager重塑系统交互体验创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考