大疆无人机SDK开发如何入门?

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第一部分:核心概念与准备工作

在开始编码之前,理解一些核心概念至关重要。

大疆无人机SDK开发如何入门?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

为什么使用 DJI SDK?

大疆 SDK 提供了强大的功能,让你可以:

  • 获取实时数据:如无人机经纬度、高度、电量、图传信号、相机参数(光圈、快门、ISO)等。
  • 控制飞行器:如起飞、降落、悬停、返航、设置航点、执行自动飞行任务。
  • 控制相机:如拍照、录像、变焦、设置曝光参数、云台控制(俯仰、旋转)。
  • 处理视频流:获取无人机的实时图传画面,进行二次开发(如目标检测、图像分析)。
  • 地图与定位:集成地图服务,在地图上显示飞行器的实时位置和预规划航线。

核心组件

  • 飞行控制器:无人机的“大脑”,负责飞行控制,SDK 通过与它通信来获取飞行状态和控制飞行。
  • 云台相机:负责拍摄,SDK 通过与它通信来控制相机和云台。
  • 遥控器:用户与无人机交互的设备。
  • 移动端/端上 App:运行你的应用程序的平台,如 iOS (Swift/Objective-C) 或 Android (Java/Kotlin)。

SDK 的主要类型

大疆提供了多种 SDK,以满足不同的开发需求:

SDK 名称 适用平台 主要功能 难度 适用场景
Mobile SDK iOS, Android 核心 SDK,提供飞行控制、相机控制、实时图传、地图、航点飞行等全部功能。 ★★★☆☆ 主流选择,开发手持端 App、行业应用(如测绘、巡检)。
Onboard SDK Linux (如 NVIDIA Jetson) 运行在无人机机载计算机上,允许无人机自主执行任务,无需持续与地面站通信。 ★★★★☆ 高级自主飞行、集群控制、机载 AI 处理。
Payload SDK C++ 用于开发挂载在无人机上的第三方载荷(如相机、传感器)的软件。 ★★★★☆ 开发非大疆原厂的机载设备。
Windows SDK Windows 用于开发 PC 端地面站软件。 ★★★☆☆ 开发地面控制站、数据分析软件。

对于绝大多数开发者来说,从 Mobile SDK 开始是最佳选择。


第二部分:Mobile SDK 开发实战(以 Android 为例)

我们将以最常用的 Mobile SDK 为例,走完一个完整的开发流程。

大疆无人机SDK开发如何入门?-第2张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

步骤 1:环境搭建

  1. 开发环境

    • Android Studio: 最新版本。
    • Java JDK: SDK 通常要求 JDK 8 或更高版本。
    • Android SDK: API 级别建议 26 (Oreo) 或更高。
  2. 获取 SDK

    • 访问大疆开发者官网https://developer.dji.com/
    • 注册并登录开发者账户。
    • 在“资源”或“下载”页面找到 Mobile SDK,下载最新的 SDK 包(通常是一个 .zip 文件)。
  3. 配置项目

    • 解压 SDK:将下载的 SDK 包解压,你会看到 SDK 文件夹,里面有 jar 包和 so (动态链接库) 文件。

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      (图片来源网络,侵删)
    • 添加依赖

      • jar 包复制到你的 Android 项目的 app/libs 目录下。
      • app/build.gradle 文件的 dependencies 代码块中添加:
        implementation files('libs/dji-sdk.jar')
    • 配置 so

      • so 文件夹复制到 app/src/main/jniLibs 目录下,如果目录不存在,请手动创建,确保 so 文件夹下的子文件夹架构(如 armeabi-v7a, arm64-v8a)与你的项目支持的平台一致。
    • 添加权限和声明

      • app/src/main/AndroidManifest.xml 文件中添加必要的权限和 SDK 初始化所需的声明。

        <!-- 必要的权限 -->
        <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
        <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
        <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
        <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
        <uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE" />
        <uses-permission android:name="android.permission.VIBRATE" />
        <uses-permission android:name="android.permission.WAKE_LOCK" />
        <!-- 声明 DJI 产品 -->
        <uses-feature
            android:name="android.hardware.camera.any"
            android:required="false" />
        <uses-feature
            android:name="android.hardware.usb.host"
            android:required="false" />
        <uses-feature
            android:name="android.hardware.location.gps"
            android:required="false" />
        <!-- 注册 DJI Application -->
        <application ...>
            <meta-data
                android:name="com.dji.sdk.APP_KEY"
                android:value="你的APP_KEY" />
        </application>

步骤 2:注册与获取 App Key

  1. 在大疆开发者后台创建一个新的应用。
  2. 填写应用名称、选择平台(iOS/Android)。
  3. 创建成功后,系统会生成一个唯一的 App Key
  4. 将这个 App Key 复制到 AndroidManifest.xml 文件的 meta-data,这是 SDK 能够正常工作的前提。

步骤 3:SDK 初始化

这是所有功能的第一步,通常在你的 Application 类的 onCreate() 方法中完成。

public class MyApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 初始化 SDK
        DJISDKManager.getInstance().initSDKManager(this, new SDKManagerCallback() {
            @Override
            public void onInitProcess(DJISDKManager sdkManager, int i) {
                // SDK 初始化进度回调
                Log.d("DJI", "Init Process: " + i);
            }
            @Override
            public void onProductConnected(Product product) {
                // 当飞行器或遥控器连接成功时调用
                Log.d("DJI", "Product Connected: " + product.getModel());
                // 连接成功后,可以开始注册状态监听器
            }
            @Override
            public void onProductDisconnected() {
                // 当飞行器或遥控器断开连接时调用
                Log.d("DJI", "Product Disconnected");
            }
        });
    }
}

重要:在 AndroidManifest.xml 中将 MyApplication 设置为你的应用主类:

<application
    android:name=".MyApplication"
    ...>
</application>

步骤 4:核心功能实现

SDK 的核心是监听控制,你需要为不同的对象(如飞行器、相机)注册监听器,然后通过 SDK 提供的方法进行控制。

示例:获取飞行器状态并控制起飞

  1. 注册监听器: 你需要获取一个 Product 对象,然后从中获取 Aircraft 对象。

    // 在 onProductConnected 回调中
    if (product != null && product.getModel() != null) {
        // 获取飞行器实例
        Aircraft aircraft = (Aircraft) product;
        // 注册飞行器状态监听器
        aircraft.getFlightController().setStateCallback(new FlightControllerStateCallback() {
            @Override
            public void onUpdate(FlightControllerState state) {
                // 在这里获取飞行器状态
                double altitude = state.getAltitude(); // 获取高度(单位:米)
                Log.d("DJI", "Current Altitude: " + altitude + "m");
            }
        });
    }
  2. 执行控制命令: 同样,通过 Aircraft 对象获取 FlightController,然后调用其方法。

    // 在某个按钮的点击事件中
    public void onTakeoffButtonClick(View view) {
        Aircraft aircraft = (Aircraft) DJISDKManager.getInstance().getProduct();
        if (aircraft != null && aircraft.getFlightController() != null) {
            // 检查飞行器是否在地面且电机已就绪
            if (aircraft.getFlightController().getState().isOnGround() && 
                aircraft.getFlightController().getState().isMotorRunning()) {
                // 执行起飞命令
                aircraft.getFlightController().takeoff(result -> {
                    if (result) {
                        Log.d("DJI", "Takeoff Success!");
                    } else {
                        Log.e("DJI", "Takeoff Failed!");
                    }
                });
            }
        }
    }

其他常用功能

  • 相机控制

    // 获取相机
    Camera camera = aircraft.getCamera();
    // 拍照
    camera.startShootPhoto();
    // 录像
    camera.startRecordVideo();
    // 控制云台
    camera.getGimbal().rotate(GimbalRotation.newInstance(0, 30, 0, 100)); // 俯仰30度
  • 航点飞行: 这是 SDK 的一个高级功能,你需要创建一个 WaypointMission 对象,设置一系列航点(经纬度、高度、速度、航向等),然后上传给飞行器并执行。


第三部分:关键开发流程与最佳实践

连接管理

用户必须通过遥控器或 Wi-Fi 将无人机连接好,你的 App 需要提供一个界面让用户选择并连接设备,SDK 提供了 DJISDKManager.startConnectionToProduct() 方法来启动连接流程。

生命周期管理

  • 注册与注销:务必在 Activity/Fragment 的 onResume() 中注册必要的监听器,在 onPause()onDestroy() 中注销它们,以避免内存泄漏和无效回调。
  • 权限检查:在 Android 6.0 (API 23) 以上,动态权限(如存储、位置)必须在运行时请求。

错误处理

SDK 的几乎所有异步方法都返回一个 CommonCallbacks.CompletionCallback,其中包含一个 DJError 对象。始终检查这个错误对象,它包含了失败的原因,对于调试至关重要。

camera.startShootPhoto(result -> {
    if (result == null) {
        // 操作成功
    } else {
        // 操作失败
        Log.e("DJI_ERROR", "Error Code: " + result.errorCode() + ", Description: " + result.description());
    }
});

线程注意

SDK 的回调通常在非 UI 线程中执行,如果你需要在回调中更新 UI,请务必使用 runOnUiThread 或 Handler 切换到主线程。


**第四部分:进阶学习与资源

官方文档

这是最重要的资源!大疆官方文档非常详细,包含了所有类的 API 说明、代码示例和教程。

示例代码

SDK 包中通常包含完整的示例项目,这是学习如何将各个部分组合起来的最佳途径,仔细研究示例代码,特别是 DemoApplication 和各个 Activity 的实现。

开发者社区

  • 大疆开发者论坛https://dev-forum.dji.com/ 在这里你可以提问、分享经验,查看官方公告和其他开发者遇到的问题,遇到问题时,先在论坛搜索,很可能已经有解决方案。

视频教程

B站、YouTube 上有很多大疆 SDK 的视频教程,对于初学者来说,跟着视频一步步操作可以快速上手。


大疆 SDK 开发是一个系统性工程,遵循以下路径可以让你事半功倍:

  1. 明确目标:确定你要开发的应用类型(航拍、测绘、巡检等)。
  2. 选择 SDK:从 Mobile SDK 开始。
  3. 环境搭建:正确配置 Android Studio 和 SDK 依赖。
  4. 注册 App Key:这是 SDK 运行的钥匙。
  5. 掌握核心:理解 初始化 -> 连接 -> 监听 -> 控制 的流程。
  6. 查阅文档:官方文档是你的第一参考。
  7. 动手实践:从简单的“获取状态”开始,逐步尝试“控制飞行”、“拍照”和“航点飞行”。
  8. 加入社区:遇到问题时,不要独自摸索。

祝你开发顺利!

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