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[无人机sdk] Open Protocol | 协议包构造验证

news 2025/11/1 10:54:04

第八章：开放协议(Open Protocol)

在第七章：链路器中，我们了解到链路器是连接应用与DJI无人机的关键信使

但信使需要一种特定的"语言"来沟通——这就是开放协议(Open Protocol)，它是链路器与无人机飞控通信的标准化语言。

什么是开放协议？（无人机的母语）

将DJI无人机视为使用独特语言的智能机器

开放协议就是这种飞控系统的原生语言，定义了信息打包与交换的精确规则：

为什么需要开放协议？

可靠的通信协议至关重要：

准确性：确保无人机正确解析每条指令
可靠性：提供错误检测与重传机制
安全性：支持加密防止未授权访问
模块化：标准化通信层使各模块无需了解彼此实现细节

协议数据包核心结构

在这里插入图片描述

每个开放协议数据包都遵循严格格式：

组件	描述
帧头(SOF)	固定字节`0xAA`标记数据包起始
包头(Header)	包含数据包长度、协议版本、会话ID、ACK标志、加密标志和序列号等元数据
CRC16校验	包头校验码，用于验证传输完整性
指令ID	由指令集（如飞行控制）和具体指令（如起飞）组成的双字节编码
数据载荷	指令相关参数，如起飞高度或航点坐标
加密/填充	加密后的数据可能添加填充字节以满足加密块大小要求
CRC32校验	完整数据载荷的校验码

相关设计-前文传送：Linux网络实验_lvy-的博客这部分专栏下有讲到过许多协议的设计

& ProtoBuf | Json_lvy-的博客这部分专栏对于数据流协议的使用

如何使用开放协议（间接调用）

开发者通常无需直接操作协议层，SDK已封装所有底层细节。例如：

// 来自第二章：飞行控制
vehicle->flightController->startTakeoffSync(functionTimeout);// 来自第六章：数据订阅
auto gpsData = subscribe->getValue<DJI::OSDK::Telemetry::TOPIC_GPS_FUSED>();

高层API调用会被自动转换为开放协议数据包，经由链路器发送至无人机，响应数据也会被自动解析。

底层原理：协议工作流程

通信流程示例（起飞指令）

在这里插入图片描述

核心代码

协议包构造（简化自`dji_open_protocol.cpp`）

uint16_t OpenProtocol::encrypt(uint8_t* pdest, const uint8_t* psrc, uint16_t w_len) {OpenHeader* p_head = (OpenHeader*)pdest;p_head->sof = OpenProtocol::SOF; // 设置帧头p_head->length = data_len;       // 设置包长度p_head->enc = is_enc ? 1 : 0;    // 设置加密标志memcpy(pdest + sizeof(OpenHeader), psrc, w_len); // 填充数据载荷encodeData(p_head, aes256_encrypt_ecb);         // 加密数据calculateCRC(pdest);                            // 计算校验码return data_len;
}

数据包验证（简化自`dji_open_protocol.cpp`）

bool OpenProtocol::verifyData() {OpenHeader* p_head = (OpenHeader*)(p_filter->recvBuf);if (crcTailCheck((uint8_t*)p_head, p_head->length) == 0) {encodeData(p_head, aes256_decrypt_ecb); // 解密数据return callApp(); // 调用应用层处理} else {reuseDataStream(); // 数据损坏时尝试恢复}return false;
}