GETTING STARTED / ARCHITECTURE

Flight Controller выполняет жёсткий полётный контур. Companion SBC обслуживает видео, маршрутизацию, API и внешнюю связь. Mission Control выбирает прямой USB, LAN‑путь или remote relay, не смешивая их ответственность.

CONCEPT

End-to-end поток описан как целевая архитектура; задержка и частоты остаются проектными ориентирами до измерений KairOS.

Репозиторий KairOS ↗

03connection modes

1 Hzcompanion heartbeat

2 Hzцелевая cloud telemetry

MAVLINKосновной протокол

На этой странице +

THE BIG PICTURE

Два компьютера на борту — разные обязанности

Flight Controller управляет motors, stabilization, GPS и sensors. Companion computer — Raspberry Pi, Radxa, Jetson или другой Linux SBC — запускает KairOS Drone Agent и не заменяет FC: он добавляет video, telemetry relay, cloud connectivity, radio, REST API и extensions.

На земле Mission Control работает в браузере. Он может обращаться к FC напрямую по WebSerial, к Drone Agent по LAN, либо к удалённому relay через MQTT/Convex и WebRTC signaling. Ground Agent добавляется в WFB-ng‑сценарии и превращает radio receive в понятный локальный web‑контур.

DATA FLOW

Полный круг telemetry, command и video

FC → Agent

MAVLink UART обычно работает в диапазоне 115200–921600 baud; agent ждёт heartbeat и определяет firmware.

Agent → local consumers

Router распределяет raw MAVLink в IPC socket, WebSocket, cloud service и health state.

Agent → cloud

Целевой контур публикует telemetry примерно 2 Hz и status через HTTP/MQTT paths.

Camera → browser

V4L2 capture проходит H.264 encode, MediaMTX/RTSP и выбранный WHEP, WebRTC или WFB-ng transport.

GCS → FC

Arm, mode, mission и другие команды идут обратно тем же выбранным path; FC выполняет pre-arm rules.

ACK → UI

Command acknowledgement и новые heartbeat/state возвращаются, после чего UI меняет статус.

THREE CONNECTION MODES

Прямой USB, локальная сеть и remote P2P

Режим	Транспорт	Когда использовать	Целевой ориентир
Direct USB	WebSerial → FC, agent не нужен	Bench, configuration, calibration, firmware	Проектная цель <10 ms
LAN Direct	REST :8080, MAVLink WS :8765, WHEP :8889	Indoor, short range, development, field LAN	Цель: video 50–150 ms; telemetry <100 ms
P2P remote	4G/Internet, MQTT SDP signaling, WebRTC, Convex	Удалённое наблюдение и second path	Цель: video 100–300 ms; telemetry 2–5 Hz

Auto transport должен сначала искать LAN‑путь около четырёх секунд, затем переходить к P2P signaling с окном около четырнадцати секунд. Это проектные интервалы: они зависят от сети и не являются KairOS SLA.

THE MAVLINK LAYER

Router обслуживает heartbeat, streams и несколько клиентов

Agent отправляет companion heartbeat 1 Hz с MAV_TYPE_ONBOARD_CONTROLLER.
После FC heartbeat он запрашивает attitude, GPS, battery, RC и sensors.
Stream requests повторяются примерно каждые 30 секунд, чтобы переживать reboot или смену состояния FC.
Типовые ports: /dev/ttyS0, /dev/ttyUSB0, /dev/ttyACM*; board profile задаёт приоритет автопоиска.
IPC socket /run/kairos/mavlink.sock несёт binary frames другим сервисам.
Mission Control парсит MAVLink v2 с CRC; ArduPilot/PX4 используют MAVLink, Betaflight/iNav — MSP v1/v2.

textЦелевая топология маршрутизатора KairOS

Flight Controller UART
        │
        ▼
kairos-mavlink router
  ├─ /run/kairos/mavlink.sock
  ├─ /run/kairos/state.sock
  ├─ WebSocket :8765
  ├─ TCP :5760 / UDP :14550
  └─ optional cloud relay

Целевой интерфейс KairOS: команда становится исполнимой только после выпуска соответствующего компонента.

THE VIDEO PIPELINE

От V4L2 capture до native H.264 playback

Capture

USB UVC или MIPI CSI открывается через V4L2; доступный format и resolution проверяются до запуска.

Encode

ffmpeg использует H.264 high profile, level 4.1, yuv420p и low-latency flags; hardware encoder выбирается при наличии.

Publish

Encoded stream публикуется в MediaMTX/RTSP и становится источником дальнейших transports.

LAN

WHEP выдаёт WebRTC напрямую на локальный browser.

Remote

MQTT переносит SDP signaling, после чего media идёт P2P WebRTC либо через relay при необходимости.

Radio

wfb_tx отправляет H.264 по WFB-ng, Ground Agent принимает и повторно публикует локально.

Параметры nobuffer, low_delay и малый probe size уменьшают очередь, но реальная latency определяется capture, encoder, bitrate, FEC, radio, network и browser decode. KairOS будет публиковать измерения по конкретным профилям, а не одну универсальную цифру.

Видеокабина с H.264-потоком: курс, скорость, высота, GPS, батарея, мини-карта, индикатор записи и полётные команды. — ИНТЕРФЕЙС / ВИЗУАЛЬНЫЙ ПРИМЕР**Видеопоток на операторской поверхности**
Изображение камеры дополнено HUD, мини-картой, режимом полёта и индикатором записи. На экране отдельно обозначен формат H.264.

CLOUD RELAY

MQTT для real-time, Convex для состояния и command queue

Целевой KairOS Agent публикует telemetry в MQTT примерно 2 Hz. MQTT-to-Convex bridge агрегирует состояние с debounce около трёх секунд на устройство, а browser получает reactive queries. Команды записываются в Convex, agent polling забирает pending item, преобразует в MAVLink и возвращает ACK.

textRemote data paths

Telemetry: FC → Agent → MQTT → bridge → Convex → Mission Control
Commands: Mission Control → Convex queue → Agent poll → MAVLink → FC
Video: Camera → Agent → MQTT SDP → P2P WebRTC → Browser

GROUND AGENT ROLE

Полевой узел переводит radio receive в локальные интерфейсы

Клиент	Путь
Laptop	Wi‑Fi AP, Ethernet или USB CDC-NCM tether
Phone / tablet	Browser в той же локальной сети или KairOS Android track
Field monitor	HDMI + Chromium kiosk
Mission Control	Ground-station profile с источниками video/telemetry

Profile literal называется ground-station. Это один codebase с Drone Agent, но другой набор enabled services: receive вместо onboard encode, AP/tether/kiosk вместо FC‑centric onboarding.

MISSION CONTROL STATE

Stores разделяют vehicle, telemetry, mission и transport

Store	Ответственность
drone-manager	Nodes, connection paths и active vehicle
telemetry-store	Живое состояние и ring buffer на 300 samples
mission-store	Waypoints, patterns, validation, upload state
video-store	Sources, transport, playback и errors
settings-store	IndexedDB persistence и migrations
ground-station-store	Receivers, relay path, sources и field IO

Обзор флота из шести агентов: карточки с видео, телеметрией и ресурсами, фильтры online, stale и offline. — ИНТЕРФЕЙС / ВИЗУАЛЬНЫЙ ПРИМЕР**Состояния отдельных узлов в обзоре флота**
У каждого агента собственные видео, телеметрия и показатели ресурсов. Фильтры и статусы показывают, почему доступность узла и свежесть его данных нужно различать.

WHAT HAPPENS WHEN YOU ARM

Arm — это подтверждённая цепочка, а не локальное переключение

Operator intent

Mission Control вызывает protocol.arm() после явного подтверждения.

Protocol

Создаётся MAV_CMD_COMPONENT_ARM_DISARM, command #400.

Transport

Frame идёт через WebSocket/LAN либо Convex/cloud path к Agent.

Serial

Agent передаёт command во FC и не выдаёт себя за арбитра pre-arm checks.

FC validation

Firmware проверяет sensors, GPS, battery, safety switch, EKF и configured failsafes.

State confirmation

HEARTBEAT base_mode bit 7 и ACK возвращаются через IPC/MQTT; UI показывает ARMED только после подтверждения.