MavlinkProject 无人机调度管理系统

项目概述

MavlinkProject 是一个基于 MAVLink 协议的无人机通信与调度管理系统。该系统提供完整的无人机控制、监控和调度功能，支持多无人机管理、传感器响应、进度链执行、实时视频流等核心功能。

技术栈

后端框架: Gin (Go语言Web框架)
数据库: MySQL (数据持久化)
缓存: Redis (Token存储、验证码、错误日志)
配置文件: YAML (集中化配置管理) + 环境变量覆盖
通信: TCP/UDP、HTTPS、FRP (远程端口转发)

核心功能模块

1. 用户认证系统

用户注册与登录
JWT Token 认证
角色权限管理 (普通用户/管理员)

2. 设备认证系统

硬件设备独立登录 (Central/LandNode/Sensor/Drone)
专用JWT Token认证
设备状态管理 (在线/离线)
友好的错误提示 (不触发封禁)

3. BoardConn 通信模块

TCP/UDP 服务器: 接收来自 Board/Sensor 的消息
消息分发器 (MessageDispatcher): 策略模式路由消息
多 Handler 支持

4. Handler 模块

Sensor 文件夹 (传感器相关处理)

SensorAlertHandler: 处理传感器警报，自动生成任务链
AIAgentHandler: AI Agent 扩展点 (预留接口)
SensorMessageHandler.go: 任务链生成逻辑

Boards 文件夹 (Board 通信管理)

BoardConnection.go: Board 连接管理
BoardHandler.go: 飞控消息处理 (保留，暂不使用)
MessageDispatcher.go: 消息分发器
MessageSender.go: FRP 消息发送
LiveStreamHandler.go: 实时视频流处理

5. FRP 多中心支持

支持配置多个 Central 服务器
自动重试机制 (可配置重试次数)
故障转移: 尝试所有 Central 都失败后才报错
HTTPS 支持: 后端可通过 HTTPS 向 Central 发送消息

6. 进度链系统 (Progress Chain)

链式任务执行
动态任务生成
状态跟踪

7. 实时视频流模块 (LiveStream)

Board/Live 接口: Central 上传视频流
Backend/Live 接口: 前端获取实时视频
多协议支持: MJPEG、WebSocket、RAW、FLV
任务链关联: 视频流与任务链绑定
FFmpeg 转码支持: 支持 RTMP 流实时转码为 H.264

7.1 视频流架构

方式一：Central 直接输出 H.264（推荐，最简低延迟）

Central (H.264 NALU) → POST /api/board/live → Backend → WebSocket/MJPEG → 前端

Central 直接输出 H.264 编码视频流
无需额外转码，延迟最低（1-2秒）
适合已经具备 H.264 编码能力的设备

方式二：FFmpeg RTMP 转码（支持 RTMP 源）

Central (RTMP) → FFmpeg 转换 → Backend (H.264) → WebSocket/MJPEG → 前端

FFmpeg 监听 RTMP 流，实时转码为 H.264
支持 RTMP 协议的视频源接入
延迟稍高（2-3秒）但兼容性更好

7.2 视频流数据类型

类型	说明	使用场景
`h264`	H.264 视频编码	主流推荐格式，低带宽占用
`h265`	H.265 视频编码	更高压缩率，适合高分辨率
`mjpeg`	Motion JPEG	简单实现，兼容性最好

7.3 视频流状态

状态	说明
`connected`	已连接，正在传输
`disconnected`	已断开
`buffering`	缓冲中
`error`	错误状态

8. 集中配置管理

所有配置存储于 Setting.yaml
支持运行时配置更新
环境变量覆盖: 优先读取环境变量，环境变量为空时读取 YAML
分模块管理 (Board、FRP、Server 等)

项目目录结构

MavlinkProject/
├── Server/Backend/
│   ├── Backend.go                 # 后端服务入口
│   ├── BackendAccessor.go        # 后端访问器 (解耦)
│   ├── Config/                    # 配置管理
│   │   └── SettingManager.go      # 配置加载与内存管理
│   ├── Database/                  # 数据库配置
│   ├── Handler/                   # 业务处理器
│   │   ├── Boards/               # Board 通信处理器
│   │   │   ├── BoardConnection.go    # Board 连接管理
│   │   │   ├── BoardHandler.go        # 飞控消息处理 (保留)
│   │   │   ├── MessageDispatcher.go  # 消息分发器
│   │   │   ├── MessageSender.go      # FRP 消息发送
│   │   │   ├── LiveStreamHandler.go   # 实时视频流处理
│   │   │   └── SensorBoard/          # 传感器处理
│   │   │       ├── SensorAlertHandler.go # 传感器警报处理
│   │   │       ├── SensorMessageHandler.go # 任务链生成
│   │   │       └── types.go           # 类型定义
│   │   ├── Device/               # 设备认证处理
│   │   ├── Mavlink/              # MAVLink处理器
│   │   ├── Sensor/               # 传感器处理
│   │   ├── Users/                # 用户处理
│   │   └── ProgressChain/        # 进度链处理器
│   ├── Middles/                   # 中间件
│   ├── Routes/                    # 路由定义
│   │   ├── Boards/              # Board 路由
│   │   │   ├── BoardMessageRoute.go
│   │   │   └── LiveStreamRoutes.go   # 视频流路由
│   │   ├── Device/              # 设备路由
│   │   ├── Sensor/              # 传感器路由
│   │   ├── Terminal/            # 终端路由
│   │   └── User/                # 用户路由
│   ├── Shared/                    # 共享结构体
│   │   ├── Boards/             # Board 消息格式定义
│   │   │   ├── Board_MessageFormat.go
│   │   │   └── LiveStream_Types.go    # 视频流类型
│   │   ├── Device/              # 设备数据模型
│   │   └── FRPHelper/           # FRP 通信封装
│   │       ├── FRPHelper.go           # FRP TCP 通信封装
│   │       └── CentralHTTPClient.go   # Central HTTPS 客户端
│   └── Utils/                     # 工具函数
├── config/
│   └── Setting.yaml              # 集中配置文件
├── tests/
│   └── OutputHistory/             # 测试输出历史
├── docs/
│   ├── API.md                    # API 文档
│   ├── requirements.md           # 需求文档
│   ├── tech-doc.md              # 技术文档
│   └── Frontend_LiveStream_Guide.md  # 前端视频流指南
└── README.md

系统流程

Board 消息处理流程

Sensor/Board 设备
      │
      ▼ (TCP/UDP)
BoardConn 后端监听 (0.0.0.0:8081 TCP / 0.0.0.0:8082 UDP)
      │
      ▼
isSensorMessage() 判断
      │
      ├─── YES ──→ MessageDispatcher ──→ SensorAlertHandler
      │                                    │
      │                                    ▼
      │                          GenerateChainAndSendToCentral
      │                                    │
      │                                    ▼ (HTTPS)
      │                              Central 服务器
      │                           (central.deeppluse.dpdns.org)
      │
      └─── NO ──→ BoardConn 内部处理 (messageChan)
                      │
                      ▼
               BoardHandler (保留，暂不使用)

实时视频流流程

Central (无人机)
    │
    │ POST /api/board/live (BoardMessage + 视频二进制)
    ▼
Backend (Go/Gin)
    │
    ├── 缓冲视频流
    └── 转发
        │
        ├── GET /api/backend/live (MJPEG/WebSocket)
        ▼
Frontend (Vite + Vue/React)
    │
    ▼
<video> 或 <canvas> 实时展示

消息类型判断

消息类型	FromType	Command/Attribute	路由
传感器警报	sensor/esp32/alarm	Warning/SensorAlert/Alert	→ Dispatcher → SensorAlertHandler
飞控消息	board/drone/fc	Heartbeat/Status/Control	→ BoardConn 内部处理
视频流	central	VideoStream	→ LiveStreamHandler

传感器警报处理流程

1. Sensor 检测异常
2. 通过 TCP/UDP 发送 SensorAlert 到 BoardConn
3. isSensorMessage() 识别为传感器消息
4. MessageDispatcher 路由到 SensorAlertHandler
5. SensorAlertHandler 处理:
   - 解析位置信息
   - 生成任务链 (TakeOff → GoTo → TakePhoto → Land)
   - 通过 CentralHTTPClient 发送到 Central
6. Central 执行任务链

用户认证流程

1. POST /users/register → 注册用户
2. POST /users/login → 登录返回 JWT Token
3. Header 添加 Authorization: Bearer <token>
4. 访问受保护接口

设备认证流程

1. POST /device/login → 设备登录获取 Token
2. Header 添加 X-Device-ID 和 X-Device-Type
3. 访问设备专属接口

环境变量配置

系统优先读取环境变量，环境变量为空时使用 YAML 配置或默认值。

MySQL 数据库配置

环境变量	说明	默认值
`MavlinkProject_backend_database_mysql_host`	MySQL 主机	localhost
`MavlinkProject_backend_database_mysql_port`	MySQL 端口	3306
`MavlinkProject_backend_database_mysql_user`	用户名	root
`MavlinkProject_backend_database_mysql_password`	密码	(空)
`MavlinkProject_backend_database_mysql_database`	数据库名	mavlinkproject
`MavlinkProject_backend_database_mysql_charset`	字符集	utf8mb4

Redis 配置

环境变量	说明	默认值
`MavlinkProject_backend_redis_host`	Redis 主机	localhost
`MavlinkProject_backend_redis_port`	Redis 端口	6379
`MavlinkProject_backend_redis_password`	密码	(空)

JWT 配置

环境变量	说明	默认值
`MavlinkProject_backend_jwt_secret_key`	JWT 密钥	MavlinkBackendMadeByTonyl1n

SMTP 邮件配置

环境变量	说明	默认值
`SMTP_HOST`	SMTP 服务器	smtp.qq.com
`SMTP_USERNAME`	用户名	(空)
`SMTP_PASSWORD`	密码/授权码	(空)
`SMTP_FROM_EMAIL`	发件人邮箱	(空)
`SMTP_FROM_NAME`	发件人名称	MavlinkProject

Redis 数据库分配

DB	用途
0	通用警告
1	Backend 错误
2	Frontend 错误
3	Agent 错误
4	Drone 错误
5	Sensor 错误
13	Token 存储
14	验证码

API 接口概览

用户接口

方法	路径	说明	认证
POST	/users/register	用户注册	无
POST	/users/login	用户登录	无
POST	/users/logout	用户登出	JWT
PUT	/users/profile	更新用户信息	JWT
PUT	/users/password	修改密码	JWT

设备接口

方法	路径	说明	认证
POST	/device/login	设备登录	无
POST	/device/logout	设备登出	设备JWT
GET	/device/status	设备状态	设备JWT

传感器接口

方法	路径	说明	认证
POST	/api/sensor/message	接收传感器警报	无
GET	/api/sensor/status	传感器状态	无

视频流接口

方法	路径	说明	认证
POST	/api/board/live	Central 上传视频流 (BoardMessage格式)	设备JWT
POST	/api/board/live/raw	Central 上传视频流 (Header元数据)	设备JWT
POST	/api/board/live/rtmp/start	启动RTMP转码监听	设备JWT
POST	/api/board/live/rtmp/stop	停止RTMP转码监听	设备JWT
GET	/api/board/live/rtmp/status	获取RTMP转码状态	设备JWT
POST	/api/board/live/ffmpeg	FFmpeg直接转码	设备JWT
GET	/api/backend/live	前端获取视频流 (MJPEG/RAW/FLV)	JWT
GET	/api/backend/live/ws	前端WebSocket视频流	JWT
GET	/api/backend/live/list	获取活跃流列表	JWT
GET	/api/backend/live/info/:stream_id	获取指定流详情	JWT
DELETE	/api/backend/live/:stream_id	停止指定视频流	JWT

终端接口

方法	路径	说明	认证
POST	/terminal/message	终端命令	JWT

部署要求

Go 1.21+
MySQL 8.0+
Redis 6.0+

安全特性

JWT Token 认证
Token 存储于 Redis (支持登出即失效)
密码加密 (MD5)
角色权限控制
CORS 中间件
请求限流
设备独立认证系统
HTTPS 加密通信

许可证

本项目仅供学习和研究使用。

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 106 Commits
.vscode		.vscode
Models		Models
OutputLogs		OutputLogs
Resources		Resources
Server		Server
config		config
docs		docs
output/thermal_photos		output/thermal_photos
tests		tests
LICENSE		LICENSE
MavlinkProject.exe		MavlinkProject.exe
MavlinkProject.exe~		MavlinkProject.exe~
README.md		README.md
README_en.md		README_en.md
TODO.md		TODO.md
dump.rdb		dump.rdb
gas_kick_test.json		gas_kick_test.json
go.mod		go.mod
go.sum		go.sum
log_2026-05-13.log		log_2026-05-13.log
log_2026-05-14.log		log_2026-05-14.log
log_2026-05-17.log		log_2026-05-17.log
main.go		main.go
test_thermal.png		test_thermal.png

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项目概述

技术栈

核心功能模块

1. 用户认证系统

2. 设备认证系统

3. BoardConn 通信模块

4. Handler 模块

Sensor 文件夹 (传感器相关处理)

Boards 文件夹 (Board 通信管理)

5. FRP 多中心支持

6. 进度链系统 (Progress Chain)

7. 实时视频流模块 (LiveStream)

7.1 视频流架构

方式一：Central 直接输出 H.264（推荐，最简低延迟）

方式二：FFmpeg RTMP 转码（支持 RTMP 源）

7.2 视频流数据类型

7.3 视频流状态

8. 集中配置管理

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系统流程

Board 消息处理流程

实时视频流流程

消息类型判断

传感器警报处理流程

用户认证流程

设备认证流程

环境变量配置

MySQL 数据库配置

Redis 配置

JWT 配置

SMTP 邮件配置

Redis 数据库分配

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用户接口

设备接口

传感器接口

视频流接口

终端接口

部署要求

安全特性

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