无人机终端键盘遥控器

drone_teleop 是一个纯终端的无人机键盘遥控器，用于通过键盘遥控 CarlaAir / AirSim 仿真环境中的多旋翼无人机，无需图形界面。代码位于 src/air/air_teleop/drone_teleop.py。

运行效果如下图所示：

通信原理

遥控器与仿真器之间采用 客户端-服务器 模式通信：

• 服务端：AirSim 仿真器内置的 RPC（远程过程调用）服务，默认监听 127.0.0.1:41451 端口；
• 客户端：脚本通过 airsim.MultirotorClient 连接 RPC 服务，调用 confirmConnection() 完成握手确认。

指令与状态的具体交互流程如下：

1. 速度指令下发：主循环以 10 Hz 的频率，在机体坐标系（Body Frame）下调用 moveByVelocityBodyFrameAsync 周期性下发速度指令，并传入偏航角速度（YawMode(is_rate=True)）。指令采用异步方式下发，不阻塞控制循环；每条指令的持续时间设为控制周期的 2 倍，保证相邻指令之间不断档。
2. 按键松开即归零：每个控制周期都会重新扫描当前按住的按键集合，重新计算三轴速度。因此松开按键后，对应轴的速度在下一个周期自动归零。
3. 状态回读：以 5 Hz 的频率调用 getMultirotorState 读取 kinematics_estimated（位置与线速度），换算成相对起飞点的高度后，在终端上用单行 HUD 原地刷新显示。
4. 安全机制：
   • 看门狗：若控制循环停顿超过 0.5 s，自动触发悬停保底；
   • 安全退出：收到退出信号（ESC 或 Ctrl+C）后，依次执行悬停 → 降落 → 切断电机（armDisarm(False)）→ 释放 API 控制权，并还原终端属性。

注意： AirSim 使用 NED 坐标系（x 前、y 右、z 指向地面），因此上升对应 vz < 0，下降对应 vz > 0。

按键读取采用跨平台方案：Windows 下使用 msvcrt 无缓冲读取按键，Linux / macOS 下使用 termios + select 切换终端模式后读取。

按键映射表

提示：

• 起飞前请先按 T 解锁电机；
• 按键松开后对应轴速度自动归零；
• 紧急悬停后，按任意方向键（W/A/S/D、J/L、Space、Ctrl+P）即可解除悬停继续操控；
• Ctrl+C 与 ESC 一样走安全退出流程。

启动命令

前置条件： 已启动模拟器并完成与 AirSim 的连接（参见建立虚拟机和空域载具之间的连接），且已安装 airsim Python 包。

# 拉取仓库并进入仓库根目录
git clone https://github.com/OpenHUTB/ros2.git
cd ros2

# 安装无人机运行所需依赖（如未安装）
pip install -r src/requirements.txt

# 启动遥控器
python src/air/air_teleop/drone_teleop.py

如需连接非本机的仿真器，可通过命令行参数指定：

python src/air/air_teleop/drone_teleop.py --ip 172.21.108.47 --port 41451 --vehicle ""

参考

• 建立虚拟机和空域载具之间的连接
• 空域模拟器的 ROS 封装器