MAVLink協(xié)議是一種（應用層）數(shù)據(jù)協(xié)議，不依賴傳輸協(xié)議。傳輸層可以是TCP、UDP、RS232串口，甚至基于WebSocket。在定義數(shù)據(jù)的基礎上，補充描述了幾種子協(xié)議（microservice，直譯是微服務）的現(xiàn)有實現(xiàn)。協(xié)議不保證送達，客戶端需要經(jīng)常檢查機器狀態(tài)確認命令被執(zhí)行。
具體的數(shù)據(jù)定義包括：
數(shù)據(jù)幀格式，包括協(xié)議頭和載荷（Payload），協(xié)議頭包括協(xié)議版本、載荷長度、兼容標識、次序號、發(fā)送者系統(tǒng)號、發(fā)送者組件號、消息號、CRC檢驗和可選的簽名。
消息號枚舉和意義，不同的消息號其載荷的長度和意義。
命令子協(xié)議（一種特殊的消息），命令枚舉和意義
官方提供了數(shù)據(jù)幀的裝幀和解析基礎庫，支持12種語言，還有非官方的庫額外多支持3種語言。官方的基礎庫是通過腳本解析多個XML生成的，XML原始地描述了所有的消息、命令、枚舉。這些XML是包含的關系，按消息數(shù)量多少排序是：廠商定制消息集（例如ardupilotmega.xml） >common.xml（常用消息集，有161種消息）>minimal.xml（最小消息集，有2種消息）。生成基礎庫時可傳參給腳本指定消息集。
MAVLink的Java庫生成目標為APM板子。源碼都在com.MAVLink包中，目錄文件結構：
uAvionix/CRC.java。CRC算法，算法的約定整數(shù)序列全是0。
enums/
97個java文件，按協(xié)議規(guī)范定義了各種枚舉值。
Messages/
MAVLinkMessage.java。各種消息的抽象基類。每種MAVLink消息都有一個子類。
MAVLinkPayload.java。表示協(xié)議載荷，直接操作ByteBuffer。
MAVLinkStats.java。統(tǒng)計收發(fā)幀的數(shù)量和錯誤數(shù)。主要實現(xiàn)協(xié)議中的seq消息次序號。
ardupilotmega/
CRC.java。CRC算法，算法的約定整數(shù)序列已設為MAVLink自定義的值。
msg_*.java。63個消息類，APM特有的，都繼承MAVLinkMessage。
common/
CRC.java。和ardupilot/CRC.java是一樣的。
msg_*.java。136個消息類，都繼承MAVLinkMessage。
MAVLinkPacket.java。對一幀數(shù)據(jù)的封裝，有裝幀和解析（生成一個具體的消息類）操作。
Parser.java。解析過程的實現(xiàn)類，逐字節(jié)傳入數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)接收流程：
將底層連接接收的字節(jié)流逐個字節(jié)傳入Parser.mavlink_parse_char(int c)函數(shù)，至一幀接收完畢時會返回一個MAVLinkPacket實例，否則返回null。
調用MAVLinkPacket.unpack()函數(shù)，即得到一個MAVLinkMessage實例
根據(jù)msgid成員變量判斷，強制轉換成對應子類。
發(fā)送流程：
new一個具體的消息，對成員變量賦（業(yè)務）值
調用MAVLinkMessage.pack()函數(shù)得到一個MAVLinkPacket實例
調用MAVLinkPacket.encodePacket()函數(shù)得到byte[]傳給底層連接。
協(xié)議中各用一個字節(jié)（0~255）分別表示消息發(fā)送者的系統(tǒng)號（system ID）和組件號（component ID）。系統(tǒng)就兩種，飛控和地面站（飛控客戶端都叫地面站）?？梢酝瑫r有多架飛機和多個地面站連接，所以系統(tǒng)號必須唯一。組件可以是飛控（固件）、無線電臺、相機、電機、萬向節(jié)、電池、顯示設備、降落傘，地面站控制模塊、慣性導航、GPS等，有固定枚舉值來表示這些組件。
部分消息的載荷里，有targetSystemID和targetComponentID參數(shù)來表示期望執(zhí)行命令的系統(tǒng)組件。
多架飛機的SystemID從1開始遞增。多個地面站的SystemID從255開始遞減。
心跳各組件都發(fā)出HEARTBEAT ( #0 )消息，被其它系統(tǒng)組件用來判斷是否在線。各組件必須有規(guī)律地發(fā)出心跳消息，即使不發(fā)控制命令的也要。通常頻率為1Hz，如果連續(xù)4或5次沒收到消息就認為那個系統(tǒng)掉線了。
參數(shù)type
地面站應為6，MAV_TYPE_GCS
飛控是14，MAV_TYPE_OCTOROTOR，4軸8槳飛行器。
飛控客戶端可以請求想要的數(shù)據(jù)以及設置響應頻率，這些數(shù)據(jù)都來自上文的組件。完整的可請求的數(shù)據(jù)列表在這：https://ardupilot.org/dev/docs/mavlink-requesting-data.html。
涉及4種消息。
獲取PARAM_REQUEST_LIST，獲取所有參數(shù)。地面站發(fā)出這個命令，飛控用PARAM_VALUE消息逐個參數(shù)回復。PARAM_VALUE消息有param_count參數(shù)表示總共有多少個參數(shù)以及param_index表示這是第幾個。
PARAM_REQUEST_READ，獲取單個參數(shù)，飛控用PARAM_VALUE消息回復。
設置PARAM_SET，設置單個參數(shù)。地面站發(fā)出這個命令，飛控用PARAM_VALUE消息再廣播一次表示收到。
航線涉及10種消息
上傳地面站發(fā)出MISSION_COUNT，表示有多少個item
飛控發(fā)來MISSION_REQUEST_INT，參數(shù)seq表示第幾個。
地面站回復MISSION_ITEM_INT，按seq第幾個來上傳
飛控發(fā)來MISSION_ACK表示已接受所有item。
地面站發(fā)出MISSION_REQUEST_LIST
然后是上傳過程調換角色，即地面站發(fā)MISSION_REQUEST_INT，飛控發(fā)MISSION_ITEM_INT，最后地面站發(fā)MISSION_ACK
流程圖如下：
報告飛控發(fā)出MISSION_CURRENT消息，當前執(zhí)行的item：飛控會報告當前執(zhí)行的mission item seq號
飛控發(fā)出MISSION_ITEM_REACHED消息，飛控每到達一個mission item的地點就會報告一次，參數(shù)為seq
設置當前item地面站發(fā)出MISSION_SET_CURRENT消息。我們不會用。
清除地面站發(fā)出MISSION_CLEAR_ALL消息，清除所有任務item
重要的命令MAV_CMD_NAV_WAYPOINT (16 )，航點信息，會直線飛過去。用在MISSION_ITEM_INT消息中
MAV_CMD_NAV_RETURN_TO_LAUNCH (20 )，返航命令。用在MISSION_ITEM_INT消息中
MAV_CMD_NAV_LAND (21 )，著陸命令。用在MISSION_ITEM_INT消息中
MAV_CMD_NAV_TAKEOFF (22 )，起飛命令。用在COMMAND_LOG消息中
MAV_CMD_NAV_SPLINE_WAYPOINT (82 )，航點信息，會延曲線路徑飛過去。用在MISSION_ITEM_INT消息中
MAV_CMD_MISSION_START (300 )，開始執(zhí)行任務。用在COMMAND_LOG消息中
MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM (400 )，鎖定或解鎖。用在COMMAND_LOG消息中
MAV_CMD_SET_MESSAGE_INTERVAL (511 )，設置消息的發(fā)送間隔。用在COMMAND_LOG消息中
MAV_CMD_REQUEST_MESSAGE (512 )，511命令的一次性版。用在COMMAND_LOG消息中
MAV_CMD_REQUEST_PROTOCOL_VERSION (519 )，請求對方的MAVLink版本兼容性。對方應該ACK并發(fā)回一個PROTOCOL_VERSION消息。用在COMMAND_LOG消息中
MAV_CMD_REQUEST_AUTOPILOT_CAPABILITIES (520 )，獲取自動駕駛的能力。用在COMMAND_LOG消息中。
設計原則。https://docs.google.com/document/d/1XtbD0ORNkhZ8eKrsbSIZNLyg9sFRXMXbsR2mp37KbIg/edit
基礎知識。MAVLink Basics ? Dev documentation
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