# できること
箱庭ドローンシミュレータでは、以下を自動化できます。
* 箱庭シミュレータ内部のコンポーネント（センサや物理モデルなど）のテスト
* ドローン制御プログラムのテスト
* 機体パラメータのチューニング・テスト
# 自動テストシステムのアーキテクチャ
<img width="929" alt="スクリーンショット 2023-12-29 10 59 02" src="https://github.com/toppers/hakoniwa-px4sim/assets/164193/6115dfa5-8cf6-47ff-b6d6-843aca488422">
自動テストシステムは、複数のコンポーネントから構成され、ドローンの動作テスト、機体パラメータのチューニング、ドローン制御プログラムの検証を可能にします。以下の説明は、システムの各コンポーネントとその機能を明確にします。
- **Drone Parameter Generator**:
機体のパラメータをテスト開始時に生成し、テストの各イテレーションで異なる機体特性をシミュレートできるようにします。
- **Test Scenario**:
定義されたテストシナリオを含むドキュメントです。ここには、テストの操作手順が記述されています。
- **Test Scenario Executor**:
テストシナリオに従って、`Hakoniwa` と `PX4` 内部の機体制御プログラムを用いてテストを実行します。
- **Hakoniwa**:
箱庭シミュレーション環境で、テストシナリオに基づきドローンの動作をシミュレートするコンポーネントです。箱庭シミュレーション内部の各種コンポーネント（センサや物理モデルなど）をテストできます。
- **PX4**:
ドローンのフライトコントロールソフトウェアであり、ドローンの飛行を制御します。PX4内部の各種コンポーネント（機体制御プログラム）をテストできます。
- **Logs / LogOutputDirectory**:
テスト実行中に生成される詳細なログファイル（センサモデルや物理モデルの内部ログデータ）で、テスト評価するために利用します。
- **Test Result Evaluator**:
テストの実行結果であるログ情報解析し、成功または失敗の結果を `Test Result` に記録します。
これらのコンポーネントは連携して動作し、柔軟かつ精密なテストを実現します。結果として、開発プロセスが大幅に加速されます。
## Drone Parameter Generator
[機体のパラメータ](https://github.com/toppers/hakoniwa-px4sim/blob/main/hakoniwa/README.md#機体のパラメータ説明)は、[drone_config.py](https://github.com/toppers/hakoniwa-px4sim/blob/main/hakoniwa/python/drone_config.py)で設定できます。
このスクリプトを使用して、指定されたJSONファイル内の値を更新できます。
### 使い方
スクリプトはコマンドラインから次のように実行されます：
```
python drone_config.py <json_file> <path> <new_value>
```
### 引数
- `json_file`: 更新するJSONファイルへのパスを指定します。
- `path`: 更新する要素へのドット区切りパス。例えば、`components.droneDynamics.mass_kg`のように指定します。
- `new_value`: 要素に設定する新しい値。値の型は自動的に元の値の型に合わせて変換されます。
### 値の型変換
プログラムは、新しい値を次のルールに従って適切な型に変換します：
- 整数（`int`）への変換が必要な場合、新しい値は整数に変換されます。
- 浮動小数点数（`float`）への変換が必要な場合、新しい値は浮動小数点数に変換されます。
- 文字列（`str`）への変換が必要な場合、新しい値は文字列に変換されます。
- 真偽値（`bool`）への変換が必要な場合、`"true"`または`"false"`の文字列が真偽値に変換されます。
- JSON配列やオブジェクトなど、その他のデータ型を更新する場合、適切なJSON形式の文字列を使用します（例: `'[0.015, 0.015, 0.03]'`）。
### エラーハンドリング
- もし指定したパスが存在しない場合、プログラムはエラーメッセージを出力します。
- もし指定したキーが存在しない場合、プログラムはエラーメッセージを出力します。
- 型変換に失敗した場合、プログラムはエラーメッセージを出力します。
### 実行例
JSONファイル内の`components.droneDynamics.mass_kg`の値を`1.5`に更新するには、次のコマンドを実行します：
```
python drone_config.py path_to_file.json components.droneDynamics.mass_kg 1.5
```
### 注意
- このスクリプトは、コマンドライン引数として有効なJSONファイルのパスと、更新する要素の有効なパス、そして有効な新しい値が提供されることを前提としています。
- JSONファイルはプログラムによって上書きされます。元のファイルのバックアップを取っておくことを推奨します。
## Test Scenario
テストシナリオは、ドローンの飛行テストを自動化するためにJSON形式で定義されます。各シナリオは、特定の操作とその操作に必要なパラメータを含むオブジェクトのリストです。
### シナリオの形式
テストシナリオは以下の形式で定義します：
```json
{
"scenario": [
{
"operation": "<操作名>",
"param1": <値1>,
"param2": <値2>,
...
},
...
]
}
```
### オペレーション項目
テストシナリオでは、以下のオペレーション項目を設定できます：
* takeoff: ドローンに離陸命令を出します。
* start_landing: ドローンに特定の位置に向かって移動します。
現時点でサポートされているオペレーションは takeoff と start_landing のみです。
#### takeoff
離陸を指示します。
* alt: 離陸後の目標高度。単位はメートル(m)。
* duration_sec: 離陸操作を続ける時間。単位は秒(sec)。
#### start_landing
移動を指示します。
* lat: 初期位置の緯度からの相対位置。単位はメートル(m)。
* lon: 初期位置の経度からの相対位置。単位はメートル(m)。
* alt: 初期位置の高度からの相対位置。単位はメートル(m)。
* duration_sec: 移動操作を続ける時間。単位は秒(sec)。
### 設定例
* [takeoff](https://github.com/toppers/hakoniwa-px4sim/blob/main/px4/auto-test/test_scenario/takeoff.json)
* 離陸指示を出し、5m上昇してホバリングを続けます。20秒経過するとこのオペレーションは終了します。
* [takeoff_and_move.json](https://github.com/toppers/hakoniwa-px4sim/blob/main/px4/auto-test/test_scenario/takeoff_and_move.json)
* 離陸指示を出し、10m上昇してホバリングを続けます。その後、東→北→西→南の順番で10m移動し続けます。各オペレーションは20秒間持続します。
## Test Scenario Executor
このプログラムは、MAVLinkを介してPX4フライトコントローラと通信し、JSON形式で定義されたテストシナリオに基づいてドローンの飛行テストを自動的に実行します。
### プログラムの概要
- テストシナリオ実行プログラムは、3つのJSONファイルを引数として受け取ります：
- コンフィグファイル：MAVLink接続設定が含まれます。
- ドローンコンフィグファイル：ドローンの物理特性やセンサー設定が含まれます。
- テストシナリオファイル：実行する操作のシーケンスが定義されています。
- このプログラムは、シグナルハンドラを使用し�
毕业设计&课设-PX4兼容的无人机模拟与基于物理的C建模、通过游戏引擎的可视化、无头操作和自动化测试….zip （220个子文件） 
10016_none_iris 804B hako-start.bash 2KB run.bash 2KB run.bash 1KB run_c++.bash 1KB auto-test.bash 1KB run.bash 1KB run-win.bash 1KB run-mac.bash 1KB simstart.bash 654B build.bash 477B build.bash 440B test.bash 420B run.bash 360B create-image.bash 350B rm_ipcs.bash 213B create-image.bash 210B pull-image.bash 156B pull-image.bash 156B save_csv.bash 135B run-mac.bash 134B clean.bash 60B ctest.c 252B default-cmake-options.cmake 1KB default-cmake-options.cmake 1KB win-cmake-options.cmake 1KB linux-cmake-options.cmake 1KB utest.cpp 17KB body_physics.cpp 13KB px4_csv_logger.cpp 9KB mavlink_dump.cpp 9KB hako_phys.cpp 8KB aircraft_factory.cpp 8KB px4_hakoniwa.cpp 8KB thrust_dynamics_test.cpp 8KB hako_bypass.cpp 7KB px4sim_thread_sender.cpp 7KB mavlink_capture_replay.cpp 7KB hako_sim.cpp 6KB mavlink_encoder.cpp 6KB mavlink_capture.cpp 6KB tcp_connector.cpp 6KB px4sim_thread_replay.cpp 5KB drone_pid_control.cpp 5KB mag_test.cpp 5KB drone_control.cpp 4KB rotor_physics.cpp 4KB hako_pdu_data.cpp 4KB px4sim_thread_receiver.cpp 3KB drone_dynamics_body_frame_rk4.cpp 3KB drone_dynamics_ground_frame.cpp 3KB udp_connector.cpp 3KB gps_test.cpp 3KB hako_params.cpp 2KB utils_test.cpp 2KB drone_dynamics_body_frame.cpp 2KB mavlink_decoder.cpp 2KB baro_test.cpp 2KB acc_test.cpp 2KB gyro_test.cpp 2KB px4sim_main.cpp 2KB px4sim_thread_capture.cpp 2KB examples.cpp 1KB rotor_dynamics_test.cpp 1KB drone_physics_c.cpp 816B hako_px4_master.cpp 354B main.cpp 248B math_and_physics_convertor.cpp 219B log_comm_hil_sensor.csv 2.84MB log_comm_hil_actuator_controls.csv 1.23MB log_comm_hil_gps.csv 208KB theta_data.csv 36KB Dockerfile 2KB Dockerfile 1KB .gitignore 377B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitkeep 0B .gitmodules 888B drone_physics_c.h 729B drone_primitive_types.hpp 15KB drone_dynamics_body_frame.hpp 8KB drone_config.hpp 6KB drone_dynamics_body_frame_rk4.hpp 6KB sensor_gps.hpp 5KB drone_dynamics_ground_frame.hpp 5KB thrust_dynamics.hpp 4KB sensor_mag.hpp 4KB px4_hakoniwa.hpp 4KB drone_types.hpp 3KB px4_csv_logger.hpp 3KB mavlink_io.hpp 3KB hako_pdu_data.hpp 3KB sensor_baro.hpp 3KB body_physics.hpp 3KB共 220 条
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