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2026-01-20 17:24:15 +08:00
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-# SkyLink 项目总览
+# SkyLink - 多平台实时视频传输系统

-## 🎯 项目目标
+一个分布式实时视频传输解决方案，连接机载端（ROS 2）、PC 地面站（Qt 6）和移动端（Android）。

-SkyLink 是一个**多平台实时视频传输系统**，旨在为无人机、移动机器人和其他移动平台提供低延迟、高可靠性的实时视频流传输和地面控制能力。
+## 🏗️ 系统架构

-## 🌟 核心特性
-
-| 特性 | 说明 |
-|------|------|
-| 📺 **实时传输** | 低延迟的 UDP 广播，支持高清视频实时显示 |
-| 🌐 **多平台支持** | 机载端 (ROS 2)、PC 地面站 (Qt 6)、移动端 (Android) |
-| 📍 **GPS 集成** | 实时位置标注和轨迹记录 |
-| 📊 **智能压缩** | 自适应 JPEG 压缩，根据网络状况动态调整质量 |
-| 📈 **完整统计** | FPS、丢包率、带宽等实时统计 |
-| 💾 **数据记录** | 支持本地视频和 GPS 日志保存 |
-| 🔄 **自动重组** | UDP 分片自动检测和重组 |
-| 🎨 **现代化 UI** | Qt 6 美观界面 + Android Material Design |
-
---
+```
+┌─────────────────────┐
+│   ROS 2 机载端      │ 
+│  - 相机采集        │
+│  - GPS 传感器      │
+│  - UDP 发送广播     │
+└──────────┬──────────┘
+           │
+        UDP 广播 (9999)
+           │
+    ┌──────┴──────┐
+    │             │
+┌───▼────────┐ ┌─▼──────────────┐
+│ Qt PC 地面站 │ │ Android 移动端 │
+│ - 解码显示  │ │ - 实时预览     │
+│ - GPS 绘图  │ │ - 数据记录     │
+│ - 丢包统计  │ │ - 远程控制     │
+└────────────┘ └────────────────┘
+```

 ## 📂 项目结构

 ```
 SkyLink/
-├── README.md                      # 项目说明
-├── INSTALL.md                     # 安装编译指南
-├── PROTOCOL.md                    # 协议规范
-├── CONTRIBUTING.md                # 贡献指南
-├── LICENSE                        # MIT 许可证
+├── README.md                      # 本文件 (架构图、启动命令)
+├── docker-compose.yml             # (可选) Docker 部署
 │
 ├── protocol/                      # [核心] 公共协议定义
 │   ├── protocol.h                 # C++ 结构体定义
 │   └── Protocol.kt                # Kotlin 参考实现
 │
-├── skylink_ros2/                  # [机载端] ROS 2 工程
-│   ├── src/skylink_bridge/
-│   │   ├── include/               # 头文件
-│   │   ├── src/                   # 源文件
-│   │   ├── launch/                # 启动脚本
-│   │   ├── config/                # 参数配置
-│   │   ├── CMakeLists.txt
-│   │   └── package.xml
-│   └── build.sh                   # 快速编译脚本
+├── skylink_ros2/                  # [机载端] ROS 2 C++ Workspace
+│   ├── src/
+│   │   └── skylink_bridge/        # ROS 2 Package
+│   │       ├── package.xml
+│   │       ├── CMakeLists.txt
+│   │       ├── launch/
+│   │       │   └── bridge.launch.py
+│   │       ├── config/
+│   │       │   └── params.yaml
+│   │       ├── include/
+│   │       │   └── skylink_bridge/
+│   │       │       └── udp_sender_node.hpp
+│   │       └── src/
+│   │           └── udp_sender_node.cpp
+│   └── build.sh
 │
-├── skylink_qt_station/            # [PC端] Qt 工程
-│   ├── src/                       # 源代码
-│   │   ├── main.cpp
-│   │   ├── MainWindow.*
-│   │   ├── GroundReceiver.*
-│   │   └── DataLogger.*
-│   ├── forms/                     # UI 文件
+├── skylink_qt_station/            # [PC端] Qt 6 C++ 工程
+│   ├── CMakeLists.txt
 │   ├── resources.qrc
-│   └── CMakeLists.txt
+│   ├── src/
+│   │   ├── main.cpp
+│   │   ├── MainWindow.h
+│   │   ├── MainWindow.cpp
+│   │   ├── GroundReceiver.h
+│   │   ├── GroundReceiver.cpp
+│   │   └── DataLogger.h
+│   └── forms/
+│       └── MainWindow.ui
 │
-├── skylink_android_app/           # [移动端] Android 工程
-│   ├── app/
-│   │   ├── build.gradle.kts
-│   │   └── src/main/
-│   │       ├── AndroidManifest.xml
-│   │       ├── java/com/skylink/app/
-│   │       │   ├── MainActivity.kt
-│   │       │   ├── network/
-│   │       │   └── utils/
-│   │       └── res/
-│   ├── build.gradle.kts
-│   └── settings.gradle.kts
-│
-└── docker-compose.yml             # Docker 部署
+└── skylink_android_app/           # [移动端] Android Studio 工程
+    ├── build.gradle.kts
+    ├── app/
+    │   ├── build.gradle.kts
+    │   └── src/
+    │       └── main/
+    │           ├── AndroidManifest.xml
+    │           ├── java/com/skylink/app/
+    │           │   ├── MainActivity.kt
+    │           │   ├── network/
+    │           │   │   ├── UdpReceiver.kt
+    │           │   │   └── PacketDef.kt
+    │           │   └── utils/
+    │           │       └── BitmapUtils.kt
+    │           └── res/
+    │               ├── layout/
+    │               │   └── activity_main.xml
+    │               └── values/
+    │                   └── strings.xml
+    └── settings.gradle.kts
 ```

---
+## 🚀 快速启动

-## 🚀 快速开始
-
-### 1️⃣ 克隆仓库
-
-```bash
-git clone https://github.com/skylink-team/skylink.git
-cd skylink
-```
-
-### 2️⃣ 机载端启动（ROS 2）
+### 1️⃣ 机载端（ROS 2）

 ```bash
 cd skylink_ros2
@@ -89,195 +97,110 @@ source install/setup.bash
 ros2 launch skylink_bridge bridge.launch.py
 ```

-### 3️⃣ PC 端启动（Qt 地面站）
+**参数配置** (`skylink_ros2/src/skylink_bridge/config/params.yaml`)：
+```yaml
+/**:
+  ros__parameters:
+    target_ip: "255.255.255.255"  # 广播地址
+    target_port: 9999             # UDP 端口
+    jpeg_quality: 70              # 图像压缩质量
+    camera_topic: "/camera/image_raw"
+    gps_topic: "/mavros/global_position/global"
+```
+
+### 2️⃣ PC 地面站（Qt 6）

 ```bash
-cd ../skylink_qt_station
+cd skylink_qt_station
 mkdir build && cd build
 cmake ..
 make
 ./skylink_station
 ```

-### 4️⃣ 移动端启动（Android）
+**功能特性**：
+- 📺 实时视频显示（支持 JPEG 解码和重组）
+- 📍 GPS 位置绘制
+- 📊 实时丢包率、FPS 显示
+- 💾 视频帧保存到本地

-在 Android Studio 中打开 `skylink_android_app`，编译并安装 APK：
+### 3️⃣ Android 移动端
+
+在 Android Studio 中打开 `skylink_android_app`，然后：

 ```bash
-Build > Build Bundle(s) / APK(s) > Build APK
+Build > Build Bundle(s) / APK(s)
 ```

---
+**权限要求**：
+- `android.permission.INTERNET` (网络连接)
+- `android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE` (保存数据)

-## 🔧 系统需求
+## 📋 核心协议

-| 平台 | 最低要求 | 推荐配置 |
-|------|--------|--------|
-| **ROS 2 机载** | Ubuntu 20.04, ROS 2 Foxy | Ubuntu 22.04, ROS 2 Humble |
-| **Qt PC 地面站** | Windows 10 / Linux / macOS | Windows 11 + Qt 6.5+ |
-| **Android 移动** | Android 11 (API 30) | Android 12+ (API 31+) |
-
---
-
-## 📊 性能指标
-
-### 机载端 (ROS 2)
-
- 🎥 **支持分辨率**: 320×240 ~ 1920×1080
- ⚡ **帧率**: 15 ~ 30 FPS (取决于网络)
- 🗜️ **压缩方案**: JPEG (质量可调, 1-100)
- 📡 **传输**: UDP 广播 (端口 9999)
- 💾 **资源占用**: ~50 MB 内存, 20-30% CPU (树莓派 4)
-
-### PC 端 (Qt)
-
- 📺 **解码**: 硬件加速 (OpenGL)
- ⏱️ **显示延迟**: < 100 ms (局域网)
- 🗺️ **地图支持**: GPS 实时标注和轨迹
- 📊 **统计显示**: FPS, 丢包率, 带宽
- 💾 **录制**: 支持批量保存帧和 CSV 日志
-
-### 移动端 (Android)
-
- 📱 **适配**: 手机 + 平板
- 🖼️ **显示**: 实时预览 + 缩放
- 🔍 **性能**: 耗电量 < 10% (Snapdragon 8)
- 📍 **GPS**: 实时位置显示
- 💾 **存储**: 自动本地备份
-
---
-
-## 🏗️ 核心架构
-
-### 数据流
+### 数据包结构 (`protocol/protocol.h`)

 ```
-ROS 2 机载端
-  ↓ (相机 + GPS)
-编码为 JPEG + 分片
-  ↓ (UDP 广播)
-网络传输 (局域网 / WiFi)
-  ↓
-接收端接收
-  ↓ (收集分片)
-重组 JPEG 数据
-  ↓ (解码)
-显示到屏幕
-  ↓
-可选：保存文件或处理
+-------+----------+-------+-----------+---------+----------+-----+-----+-----+
+| Magic | Frame ID | Chunks| ChunkIdx  | DataLen | Timestamp| Lat | Lon | Alt |
+|2 bytes|  4 bytes |2bytes |  2 bytes  | 2 bytes |8 bytes   |8 by |8 by |8 by|
+-------+----------+-------+-----------+---------+----------+-----+-----+-----+
 ```

-### 核心组件
+**关键字段**：
+- **Magic**: 0xAA55 (包头识别)
+- **Frame ID**: 唯一帧编号
+- **Chunks**: 总切片数（用于重组）
+- **Timestamp**: GPS 时间戳
+- **Lat/Lon/Alt**: 卫星定位数据

-| 组件 | 说明 | 技术栈 |
-|------|------|--------|
-| **协议层** | 统一的数据包定义 | C++ Header / Kotlin Data Class |
-| **机载端** | 图像采集 + 编码 | ROS 2 + OpenCV + JPEG |
-| **PC 端** | UDP 接收 + 重组 + 显示 | Qt 6 + OpenGL |
-| **移动端** | UDP 接收 + 解码 | Android + Coroutines |
+## 🔧 开发工具链

---
+| 端       | 技术栈                        |
+|---------|------------------------------|
+| 机载端   | ROS 2, C++17, OpenCV, JPEG   |
+| PC 端    | Qt 6, C++17, OpenGL           |
+| 移动端   | Android 12+, Kotlin, Coroutines |

-## 📚 文档导航

-| 文档 | 内容 |
-|------|------|
-| [README.md](README.md) | 快速开始、架构、启动命令 |
-| [INSTALL.md](INSTALL.md) | 详细的安装和编译步骤 |
-| [PROTOCOL.md](PROTOCOL.md) | 数据包结构、协议规范 |
-| [CONTRIBUTING.md](CONTRIBUTING.md) | 贡献指南、编码规范 |

---
+## 🐛 故障排查

-## 🎯 主要用途
+### 机载端无法连接相机
+```bash

-### 1. 无人机遥控

-```
-ROS 2 自主控制器 + 摄像头
-  → UDP 广播视频流
-  → PC 地面站实时监看
-  → 操作员远程决策
+# 检查相机权限
+v4l2-ctl --list-devices
+
+# 检查相机帧率、分辨率、像素格式
+v4l2-ctl --list-formats-ext
+v4l2-ctl -d /dev/video0 --list-formats-ext 
+
+# 在终端 1 运行相机驱动
+sudo apt install ros-humble-usb-cam  # 如果还没装
+ros2 run usb_cam usb_cam_node_exe --ros-args -p video_device:="/dev/video0"
+ros2 topic hz /camera/image_raw
+
+
+
+# 检查 ROS 2 节点
+ros2 node list
+ros2 topic list
 ```

-### 2. 移动机器人监控
-
-```
-机器人搭载摄像头 + GPS
-  → 通过 WiFi 传输视频
-  → Android APP 实时接收
-  → 云端存储日志
+### PC 端收不到数据包
+```bash
+# 检查网络配置
+ipconfig /all
+# 使用 Wireshark 抓包检查 9999 端口
 ```

-### 3. 户外勘测
+### Android 连接超时
+- 确保设备与 PC 在同一网段
+- 检查防火墙是否开放 9999 端口

-```
-手持摄像设备 + ROS 节点
-  → 实时采集视频和位置
-  → PC 端地面站绘图
-  → 生成任务地图
-```

---

-## 💡 创新亮点

-1. **跨平台统一协议** - 单一协议支持所有端
-2. **自适应压缩** - 根据网络状况自动调整质量
-3. **无缝 GPS 集成** - 每帧数据都带有位置信息
-4. **高效分片重组** - 支持 UDP 乱序和丢包
-5. **模块化设计** - 易于扩展和集成

---
-
-## 🔮 后续规划
-
-### 短期 (v1.1)
- [ ] 启用 CRC16 校验和错误检测
- [ ] 支持录音轨道
- [ ] 改进 UI 响应速度
-
-### 中期 (v2.0)
- [ ] 基于 QUIC 协议的改进
- [ ] 多路视频流支持
- [ ] 云端数据同步
- [ ] AI 目标检测集成
-
-### 长期 (v3.0)
- [ ] 支持 5G 和边缘计算
- [ ] 实时 3D 地图构建
- [ ] 高精度 RTK-GNSS 定位
- [ ] WebRTC 网页客户端
-
---
-
-## 📞 联系方式
-
- 📧 **邮件**: support@skylink.dev
- 🐙 **GitHub**: https://github.com/skylink-team/skylink
- 💬 **讨论**: GitHub Discussions
- 🔔 **问题**: GitHub Issues
-
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-
-## 📜 许可证
-
-本项目采用 **MIT License** 开源。详见 [LICENSE](LICENSE)。
-
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-
-## 🙏 感谢
-
-感谢所有贡献者的辛勤工作！
-
-## Contributors
-
-<a href="https://github.com/skylink-team/skylink/graphs/contributors">
-  <img src="https://contrib.rocks/image?repo=skylink-team/skylink" />
-</a>
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-**⭐ 如果您觉得这个项目有帮助，请给个 Star！**
-
-**最后更新**: 2026-01-19 | **维护者**: flowzl