# Примеры кода

## Python

<!-- markdownlint-disable MD031 -->

> **Note** При использовании кириллических символов в кодировке UTF-8 необходимо добавить в начало программы указание кодировки:
> ```python
> # -*- coding: utf-8 -*-
> ```

<!-- markdownlint-enable MD031 -->

### # {#navigate_wait}

<a name="block-nav"></a><!-- old name of anchor -->

<a name="block-takeoff"></a><!-- old name of anchor -->

Функция для полета в точку и ожидание окончания полета:

```python
import math

def navigate_wait(x=0, y=0, z=0, yaw=float('nan'), speed=0.5, frame_id='', auto_arm=False, tolerance=0.2):
    navigate(x=x, y=y, z=z, yaw=yaw, speed=speed, frame_id=frame_id, auto_arm=auto_arm)

    while not rospy.is_shutdown():
        telem = get_telemetry(frame_id='navigate_target')
        if math.sqrt(telem.x ** 2 + telem.y ** 2 + telem.z ** 2) < tolerance:
            break
        rospy.sleep(0.2)
```

Для того, чтобы определить расстояние до целевой точки, функция использует фрейм [`navigate_target`](frames.md#navigate_target).

Использование функции для полета в точку x=3, y=2, z=1 [относительно карты маркеров](aruco_map.md):

```python
navigate_wait(x=3, y=2, z=1, frame_id='aruco_map')
```

Эту функцию можно использовать и для взлета:

```python
navigate_wait(z=1, frame_id='body', auto_arm=True)
```

### # {#land_wait}

<a name="block-land"></a><!-- old name of anchor -->

Посадка и ожидание окончания посадки:

```python
def land_wait():
    land()
    while get_telemetry().armed:
        rospy.sleep(0.2)
```

Использование:

```python
land_wait()
```

### # {#wait_arrival}

Ожидание окончания прилета в [navigate](simple_offboard.md#navigate)-точку:

```python
import math

def wait_arrival(tolerance=0.2):
    while not rospy.is_shutdown():
        telem = get_telemetry(frame_id='navigate_target')
        if math.sqrt(telem.x ** 2 + telem.y ** 2 + telem.z ** 2) < tolerance:
            break
        rospy.sleep(0.2)
```

### # {#get_distance}

Функция определения расстояния между двумя точками (**важно**: точки должны быть в одной [системе координат](frames.md)):

```python
import math

def get_distance(x1, y1, z1, x2, y2, z2):
    return math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2 + (z1 - z2) ** 2)
```

### # {#get_distance_global}

Функция для приблизительного определения расстояния (в метрах) между двумя глобальными координатами (широта/долгота):

```python
import math

def get_distance_global(lat1, lon1, lat2, lon2):
    return math.hypot(lat1 - lat2, lon1 - lon2) * 1.113195e5
```

### # {#disarm}

Дизарм коптера (выключение винтов, **коптер упадет**):

```python
# Объявление прокси:
from mavros_msgs.srv import CommandBool
arming = rospy.ServiceProxy('mavros/cmd/arming', CommandBool)

# ...

arming(False)  # дизарм
```

### # {#transform}

Трансформировать позицию (`PoseStamped`) из одной системы координат ([фрейма](frames.md)) в другую, используя [tf2](http://wiki.ros.org/tf2):

```python
import tf2_ros
import tf2_geometry_msgs
from geometry_msgs.msg import PoseStamped

tf_buffer = tf2_ros.Buffer()
tf_listener = tf2_ros.TransformListener(tf_buffer)

# ...

# Создаем объект PoseStamped (либо получаем из топика):
pose = PoseStamped()
pose.header.frame_id = 'map'  # фрейм, в котором задана позиция
pose.header.stamp = rospy.get_rostime()  # момент времени, для которого задана позиция (текущее время)
pose.pose.position.x = 1
pose.pose.position.y = 2
pose.pose.position.z = 3
pose.pose.orientation.w = 1

frame_id = 'base_link'  # целевой фрейм
transform_timeout = rospy.Duration(0.2)  # таймаут ожидания трансформации

# Преобразовываем позицию из старого фрейма в новый:
new_pose = tf_buffer.transform(pose, frame_id, transform_timeout)
```

### # {#upside-down}

Определение, перевернут ли коптер:

```python
PI_2 = math.pi / 2
telem = get_telemetry()

flipped = abs(telem.pitch) > PI_2 or abs(telem.roll) > PI_2
```

### # {#angle-hor}

Расчет общего угла коптера к горизонту:

```python
PI_2 = math.pi / 2
telem = get_telemetry()

flipped = not -PI_2 <= telem.pitch <= PI_2 or not -PI_2 <= telem.roll <= PI_2
angle_to_horizon = math.atan(math.hypot(math.tan(telem.pitch), math.tan(telem.roll)))
if flipped:
    angle_to_horizon = math.pi - angle_to_horizon
```

### # {#circle}

Полет по круговой траектории:

```python
RADIUS = 0.6  # m
SPEED = 0.3  # rad / s

start = get_telemetry()
start_stamp = rospy.get_rostime()

r = rospy.Rate(10)

while not rospy.is_shutdown():
    angle = (rospy.get_rostime() - start_stamp).to_sec() * SPEED
    x = start.x + math.sin(angle) * RADIUS
    y = start.y + math.cos(angle) * RADIUS
    set_position(x=x, y=y, z=start.z)

    r.sleep()
```

### # {#rate}

Повторять действие с частотой 10 Гц:

```python
r = rospy.Rate(10)
while not rospy.is_shutdown():
    # Do anything
    r.sleep()
```

### # {#mavros-sub}

Пример подписки на топики из MAVROS:

```python
from geometry_msgs.msg import PoseStamped, TwistStamped
from sensor_msgs.msg import BatteryState
from mavros_msgs.msg import RCIn

def pose_update(pose):
    # Обработка новых данных о позиции коптера
    pass

rospy.Subscriber('/mavros/local_position/pose', PoseStamped, pose_update)
rospy.Subscriber('/mavros/local_position/velocity', TwistStamped, velocity_update)
rospy.Subscriber('/mavros/battery', BatteryState, battery_update)
rospy.Subscriber('mavros/rc/in', RCIn, rc_callback)

rospy.spin()
```

Информацию по топикам MAVROS см. по [ссылке](mavros.md).

<!-- markdownlint-disable MD044 -->

### # {#mavlink}

<!-- markdownlint-enable MD044 -->

Пример отправки произвольного [MAVLink-сообщения](mavlink.md) коптеру:

```python
from mavros_msgs.msg import Mavlink
from mavros import mavlink
from pymavlink import mavutil

mavlink_pub = rospy.Publisher('mavlink/to', Mavlink, queue_size=1)

# Отправка сообщения HEARTBEAT:

msg = mavutil.mavlink.MAVLink_heartbeat_message(mavutil.mavlink.MAV_TYPE_GCS, 0, 0, 0, 0, 0)
msg.pack(mavutil.mavlink.MAVLink('', 2, 1))
ros_msg = mavlink.convert_to_rosmsg(msg)

mavlink_pub.publish(ros_msg)
```

### # {#rc-sub}

Реакция на переключение режима на пульте радиоуправления (может быть использовано для запуска автономного полета, см. [пример](https://gist.github.com/okalachev/b709f04522d2f9af97e835baedeb806b)):

```python
from mavros_msgs.msg import RCIn

# Вызывается при получении новых данных с пульта
def rc_callback(data):
    # Произвольная реакция на переключение тумблера на пульте
    if data.channels[5] < 1100:
        # ...
        pass
    elif data.channels[5] > 1900:
        # ...
        pass
    else:
        # ...
        pass

# Создаем подписчик на топик с данными с пульта
rospy.Subscriber('mavros/rc/in', RCIn, rc_callback)

rospy.spin()
```

### # {#set_mode}

Сменить [режим полета](modes.md) на произвольный:

```python
from mavros_msgs.srv import SetMode

set_mode = rospy.ServiceProxy('mavros/set_mode', SetMode)

# ...

set_mode(custom_mode='STABILIZED')
```

### # {#flip}

Флип:

```python
import math

PI_2 = math.pi / 2

def flip():
    start = get_telemetry()  # memorize starting position

    set_rates(thrust=1)  # bump up
    rospy.sleep(0.2)

    set_rates(pitch_rate=30, thrust=0.2)  # pitch flip
    # set_rates(roll_rate=30, thrust=0.2)  # roll flip

    while True:
        telem = get_telemetry()
        flipped = abs(telem.pitch) > PI_2 or abs(telem.roll) > PI_2
        if flipped:
            break

    rospy.loginfo('finish flip')
    set_position(x=start.x, y=start.y, z=start.z, yaw=start.yaw)  # finish flip

print(navigate(z=2, speed=1, frame_id='body', auto_arm=True))  # take off
rospy.sleep(10)

rospy.loginfo('flip')
flip()
```

Необходимо использование [специальной сборки PX4 для Клевера](firmware.md#прошивка-для-клевера). Перед выполнением флипа необходимо принять все меры безопасности.

### # {#calibrate-gyro}

Произвести калибровку гироскопа:

```python
from pymavlink import mavutil
from mavros_msgs.srv import CommandLong
from mavros_msgs.msg import State

send_command = rospy.ServiceProxy('/mavros/cmd/command', CommandLong)

def calibrate_gyro():
    rospy.loginfo('Calibrate gyro')
    if not send_command(command=mavutil.mavlink.MAV_CMD_PREFLIGHT_CALIBRATION, param1=1).success:
        return False

    calibrating = False
    while not rospy.is_shutdown():
        state = rospy.wait_for_message('mavros/state', State)
        if state.system_status == mavutil.mavlink.MAV_STATE_CALIBRATING or state.system_status == mavutil.mavlink.MAV_STATE_UNINIT:
            calibrating = True
        elif calibrating and state.system_status == mavutil.mavlink.MAV_STATE_STANDBY:
            rospy.loginfo('Calibrating finished')
            return True

calibrate_gyro()
```

> **Note** В процессе калибровки гироскопов дрон нельзя двигать.

<!-- markdownlint-disable MD044 -->

### # {#aruco-detect-enabled}

<!-- markdownlint-enable MD044 -->

Динамически включать и отключать [распознавание ArUco-маркеров](aruco_marker.md) (например, для экономии ресурсов процессора):

```python
import rospy
import dynamic_reconfigure.client

rospy.init_node('flight')
aruco_client = dynamic_reconfigure.client.Client('aruco_detect')

# Выключить распознавание маркеров
aruco_client.update_configuration({'enabled': False})

rospy.sleep(5)

# Включить распознавание маркеров
aruco_client.update_configuration({'enabled': True})
```

### # {#optical-flow-enabled}

Динамически включать и отключать [Optical Flow](optical_flow.md):

```python
import rospy
import dynamic_reconfigure.client

rospy.init_node('flight')
flow_client = dynamic_reconfigure.client.Client('optical_flow')

# Выключить Optical Flow
flow_client.update_configuration({'enabled': False})

rospy.sleep(5)

# Включить Optical Flow
flow_client.update_configuration({'enabled': True})
```

### # {#wait-global-position}

Ожидать появления глобальной позиции (окончания инициализации [GPS-приемника](gps.md)):

```python
import math

while not rospy.is_shutdown():
    if math.isfinite(get_telemetry().lat):
        break
    rospy.sleep(0.2)
```

### # {#get-param}

Считать параметр полетного контроллера:

```python
from mavros_msgs.srv import ParamGet
from mavros_msgs.msg import ParamValue

param_get = rospy.ServiceProxy('mavros/param/get', ParamGet)

# Считать параметр типа INT
value = param_get(param_id='COM_FLTMODE1').value.integer

# Считать параметр типа FLOAT
value = param_get(param_id='MPC_Z_P').value.float
```

### # {#set-param}

Изменить параметр полетного контроллера:

```python
from mavros_msgs.srv import ParamSet
from mavros_msgs.msg import ParamValue

param_set = rospy.ServiceProxy('mavros/param/set', ParamSet)

# Изменить параметр типа INT:
param_set(param_id='COM_FLTMODE1', value=ParamValue(integer=8))

# Изменить параметр типа FLOAT:
param_set(param_id='MPC_Z_P', value=ParamValue(real=1.5))
```