水上火箭地面站介绍

一、软件定位

本地面站面向水上火箭的联调、试验与数据复盘。它把飞控连接、实时状态、波形记录、在线调参、视频与路径、数据分析、神经网络训练和虚拟仿真集中在同一工作台中，减少试验期间在多套工具之间切换。

二、常用功能

曲线批量样式：数据波形 → 曲线颜色与样式。在左侧使用 Ctrl/Shift 多选，或全选、反选；右侧勾选要应用的颜色/线型，点击“应用到选中曲线”，可分批修改不同组。双击某条曲线可读取当前样式；“恢复选中曲线”清除对应自定义。最后点击“保存设置”生效，取消放弃本次修改。

正式地面站同一 Windows 会话只允许一个实例。再次打开同版本、复制或重命名的新版 EXE 会尝试恢复并前置已有窗口，不会新开启动动画或重复连接。

串口通讯 → 外部通讯软件中，“自动打开通讯软件：开启/关闭”为切换按钮，默认关闭，点击立即保存，下次启动按所选状态执行。旧版默认开启记录不再自动沿用，需点击新按钮明确开启；“立即打开”仍可手动启动。

启动动画与预加载
启动片头右上角提供系统最小化、关闭按钮，可从任务栏恢复；关闭片头会退出本次启动。片头结束后的“进入地面站”采用较大的青金按钮，并在底部上方居中显示。
程序设置 → 常用与文件 → 启动动画，可切换“启用启动动画”，默认开启并记住选择。片头适配深浅主题，正常播放约 2.5 秒，繁忙时按帧接续避免突然跳过动画。片头播放期间在隐藏主窗口分批准备全部页面和小页签，暂停主窗口的高频状态刷新。原片头结束时若准备尚未完成，保持画面和光带动画，原片头视觉结束后提前显示可点击的“进入地面站”；若已点击但准备尚未完成，显示“正在进入…”，全部准备完成后以约 320 ms 光带消隐动画进入，进入后不再补做启动预加载。跳过片头后可提前点击，准备期间按钮显示“正在进入…”，完成后自动进入。Enter/Esc 可跳过视觉过程；动画结束且按钮可用时 Enter 可进入。关闭动画仍在空闲时预加载其他页面。切页、串口通讯、录像、仿真及鼠标操作期间会暂停空闲预加载；准备页面不会自动连接设备、开始录像或训练。

1. 飞控状态
集中显示姿态、角速度、加速度、飞行模式、定位信息和三维模型。软件不附带三维模型，未导入时显示空状态。模型可由用户导入，程序会复制到自身模型库、按内容去重，并在下次启动时恢复最近使用的模型。

2. 数据波形
支持实时绘图、读取历史 TEE、保存波形和多文件对比。“单波形显示”用于同一物理量内的曲线对比；“单文件多物理量对比”把同一 TEE 中选中的角度、角速度、加速度等绘制为共享横坐标的子图；“多波形对比”用于不同 TEE 文件。局部缩放每次只允许执行一次，还原后才可再次缩放，避免连续缩放堆积造成卡顿。多波形删除只移除目标图元，不重建其他曲线。

点击“独立历史回放”可在单独窗口打开 TEE/CSV，以 0.1×—10×速度播放，并拖动统一时间轴查看测量值、路径、曲线和关联录像。录像是回放的主要视觉证据，不由遥测推算三维运动。旧文件没有告警记录时事件区域为空，不影响其他数据回放；没有定位字段时路径保持空状态。

3. 视频跟踪与飞行路径
视频页用于摄像头预览、录像和波形同步；飞行路径页用于显示差分 GPS、相对位置和 PC 制导路径，帮助把视觉、轨迹与遥测放到同一试验过程理解。

4. 数据分析
导航中统一为“数据分析”，包含“单组数据分析”和“多组数据对比”。单组页按相对时间显示波形，表格固定顺序且不允许列排序，包含姿态角、角速度和加速度指标；最大执行机构偏差与饱和时长以板端 PWM 回传为准。多组页递归读取同一文件夹内的 CSV、TEE 并比较重复试验。

5. 神经网络训练
只保留当前启用的训练模块，围绕模型会话完成数据收集、共享数据集、后台训练、模型打包和推理。不同模型的数据目录彼此独立，训练期间界面保持可操作。

6. 虚拟仿真
可运行内置动力学过程，也可选择用户自行提供的 Python 或 MATLAB 的 .py/.m 文件进行计算。软件不附带仿真示例脚本；Python 适配器属于仍在使用的运行组件，不是自带计算模型。脚本采用统一输入输出约定，适合验证算法、参数和轨迹，不替代实机安全保护。

7. 串口通讯与在线调参
“在线调参通道”用于读取、编辑和发送板端参数。参数方案的导入、导出位于标题同行；导入只更新表格，确认后再发送。点击参数表右下角“+”打开新增窗口，窗口下方的“+ 添加一组”可继续增加参数输入组，每组右上角高对比红色“−”用于删除，最后一组也可以直接删除。新增时可选择浮点型或整型，整型不接受带小数点的输入，浮点型整数会自动显示为三位小数；参数类型会随配置保存，但不在主参数表显示。导出的 `.wrparam` 会用 `TYPE 参数名=int/float` 保存每项类型；导入没有 TYPE 的旧方案时，无小数点数值默认为整型，含小数点数值默认为浮点型。方案同时通过 ORDER、COLOR、DESCRIPTION 保存顺序、涂色和中文说明，导入预览显示方案顺序和颜色；没有这些信息的旧方案保留本机顺序及颜色。中文说明可以留空，也可在参数表中直接修改。导入确认仅更新表格；框选需要发送的参数后点击“设置选中参数”。发送期间禁用编辑和导入、排序等冲突操作，完成后恢复。参数表最左侧的三横线是排序拖拽柄，按住后直接上下拖动即可保存新顺序；也可点击导入/导出方案同行的“参数排序”，在独立窗口中按住行拖动（有落点线提示）、Ctrl/Shift 多选，或使用上移、下移、置顶、置底。点击“应用顺序”保存，取消则保持原顺序；表格列标题不会自行排序。右键参数仍可选择“置底”或“取消置底”，也可通过“设置选中参数行颜色…”为一行或多行选择背景色，颜色随本地配置保存；“恢复选中参数行默认颜色”可清除标记。批量操作可点击表格下方“批量设置颜色”（或右键“批量设置参数颜色…”），在独立窗口中勾选参数，支持全选、清空勾选和仅勾选表内选中；按住鼠标上下框选，从未勾选行开始则连续勾选，从已勾选行开始则连续取消，拖到边缘自动滚动，空格可切换当前行；选择颜色并查看预览后点击“应用颜色”，也可点击“恢复默认颜色”批量清除。未勾选的参数保持原颜色；已涂色的参数被选中时，选中背景和边框使用相近色，便于保持分组识别。编辑合法参数值后可直接用鼠标点击其他行继续编辑，非法数字或整型小数仍会阻止提交。数值输入只允许数字及浮点型的一个小数点，屏蔽字母、符号和非法粘贴，S 仅作快捷键。参数值编辑时，Enter 只提交本地值并跳到下一项，不发送；按住字母 S 再按 Enter 提交并单独发送当前项 SET，写出成功后跳到下一项。无连接、校验失败或发送中止时保留当前项；单项快捷发送也遵守至少 500 ms 的发送间隔。按住参数名上下拖动框选多行，Ctrl 追加选择、Shift 连选，拖到边缘自动滚动；然后点击“设置选中参数”。选中参数设置以独立的 SET 名称=值 语句发送，每行 CRLF 结束，每条之间至少间隔 500 ms（约每秒 5 条），不合并 SETALL、不因通用错误自动重发。发送完成只表示命令已发出，板端实际生效以参数回传确认。设置前若没有连接，会提示先连接串口；串口已打开但参数通道尚未确认时，先点击“读取参数”或等待有效回传。

三、连接模式与身份信息

“单板连接”是当前默认方式，不要求板端回传身份信息，原有遥测可直接工作。地面站在本地使用“板卡 MAIN、序列号 LOCAL-01”记录单板事件；它们只是单机逻辑名称，不要求写入板端。

“多板共联”用于后续多板系统。选择后，地面站进入身份握手状态，等待板端回传协议版本、板卡标识、能力位和序列号，用于区分多块板、判断功能兼容性并定位数据来源。程序设置中的“导出示例代码”包含身份回传示例；若板端没有实现该段回传，多板身份不会确认，但不会阻塞普通遥测解析。

四、事件告警

事件告警监测失联、低帧率、传感器越界、PWM 接近饱和和磁场异常。它在数据链路旁路运行，告警本身不会停止、延迟或修改正常回传。列表会显示告警“活动中/已恢复”；故障声音可独立关闭，声音播放失败或用户无视告警都不会阻断串口、绘图、记录和调参。

可在“程序设置 → 告警与低频工具”启用或关闭告警，也可导入、导出 `.wralert` 阈值文件。模板是带逐项注释的 UTF-8 文本，不需要编译：用记事本或代码编辑器修改等号右侧数值，保留首行 `WRGS-ALERT-TEMPLATE 1`，保存后从程序设置重新导入即可。模板适合按板卡或试验任务切换失联时间、最低帧率、传感器范围、PWM 和磁场范围；关闭告警只关闭自动判定，不改变串口接收和数据记录。

点击同一区域的“告警使用说明”可查看每类告警、恢复条件、重复抑制、声音和安全边界。告警恢复只表示测得条件回到阈值内，不表示现场已经安全。

五、界面与主题

深色模式采用中性深灰蓝底，青色表示交互，绿色表示正常，黄色表示警告，红色表示故障；浅色模式用于明亮环境。右上角可随时切换，但主题只对本次运行有效，下次启动恢复默认深色，避免他人使用或临时切换永久改变界面。

左侧导航已为完整中文名称预留宽度。按钮统一使用微软雅黑、居中对齐和一致高度；关键实时数字使用等宽字体。可拖动分隔栏悬停时显示双箭头光标，普通、点击和文本输入也使用与主题匹配的光标。

六、高级与低频工具

为保持串口页和常用页面简洁，以下功能集中在“程序设置”和“地面站介绍”：解析模式选择、Python/MATLAB 路径、工作区方案、模型显示面数、事件查看、零偏校准、文件命名规则、通讯协议导出和板端示例代码导出。

“导出该通讯协议”只导出当前选择的解析模式；“导出示例代码”位于设置列表底端。扩展解析模式包含磁力计 XYZ 和四路 PWM，原始模式保留用户自定义数据兼容路径。

七、推荐试验流程

选择单板或多板模式 → 连接串口 → 确认有效帧与状态 → 读取参数 → 开始记录与绘图 → 完成试验 → 保存 TEE/CSV → 在数据分析中复盘并比较。

板端断电再上电时，地面站会在遥测持续中断后释放陈旧串口句柄，并等待原 COM 端口重新出现后重试；收到新遥测才视为恢复。若 USB 设备被 Windows 分配了新的 COM 号，当前版本仍需手动选择新端口。

八、文件与运行目录

网站提供完整运行文件夹压缩包，不公开 C# 源代码、构建脚本或编译入口。必要的 Python 运行脚本集中在“运行组件”，它们是神经网络训练和外部计算的运行依赖；删除后相应功能将不可用。解压后在文件夹内启动地面站，请保持可执行文件与运行组件的相对目录不变。

九、安全边界

地面站告警和分析用于辅助判断，不能替代板端限幅、失联保护、传感器有效性检查和紧急停机逻辑。正式试验前仍应检查传感器方向、舵机方向、机构限位、参数范围与板端保护。

v1.36 高频波形说明：屏幕绘图使用增量分层极值索引，按当前可见时间范围保留各通道最小值、最大值和首尾点，并限制屏幕点数；实时曲线约每100毫秒更新一次，仅绘制当前显示的通道。缩放后重新提取细节。TEE保存仍包含全部原始样本，绘图抽点不改变通讯协议、updated_mask或记录数据。

数据存储位置（v1.36）：在“程序设置 → 常用与文件”点击“更改数据存储位置…”，选择一个父文件夹。程序自动在所选位置创建 BUAA-WATERPOCKET，并在其中继续使用“飞行数据”（波形、数据、视频、事件日志、神经网络模型和数据集库）、“虚拟仿真”和“模型库”等现有结构。若直接选择已有的 BUAA-WATERPOCKET，不会再重复嵌套创建同名文件夹。位置保存后立即作为后续新建记录、模型和导出的默认位置，重启后继续使用，可用“打开存储文件夹”查看。已有文件保留原位，正在进行的记录和已打开模型继续使用原路径；需要读取旧数据时仍可手动选择原文件。未设置自定义位置时保持原有程序目录。保存的位置在启动时不可用会在设置页注明并暂用程序目录，恢复设备或重新选择后再使用；更改失败不会覆盖原设置。

程序设置页签（v1.36）：整合为三个页签。常用与文件集中放置存储位置、主题、工作区方案、命名模板、自定义参数和即时预览；计算与通讯集中放置 Python/MATLAB 环境、模型导入和显示精度、解析模式、告警开关与模板、协议和示例导出；数据与分析放置 12 路用户数据的启用和名称，以及分析项目显示设置。点击页签切换，原有输入状态保留。窗口较窄或内容超出可见高度时，可使用右侧主题滚动条或鼠标滚轮；数据与分析区域会自动切换为上下布局。

串口回传识别（v1.36）：顶栏遥测状态区分‘等待回传’（尚未收到字节）、‘有数据 · 无有效遥测’（收到字节但近 2 秒没有有效遥测，疑似乱码、波特率或协议不匹配）、‘遥测正常’（近 2 秒有有效遥测）、‘回传已停止’（此前收到过字节，但近 2 秒没有数据）。串口页显示本次连接接收字节数及遥测计数，同时保留累计有效帧/校验失败统计。每次新连接或自动重连重新开始接收统计；断开后显示串口未连接。低于 0.5 Hz 的回传在帧间可能显示停止或无有效遥测，这一提示仅反映近期接收情况。

串口占用查询（v1.36）：选择 COM 口后点击‘查询占用程序’。如果所选端口正由本地面站打开，会直接显示本程序和 PID；否则单独启动查询助手，Windows 需要时弹出管理员授权请求。授权后按真实设备句柄显示占用程序名称和 PID；取消授权不会影响已有连接和记录。查询最长等待约 12 秒，查不到或部分进程无权检查时明确提示，不能把未查到当作端口必然可用。查询不会关闭其他程序或释放它的串口。

快捷键修正：Alt+1 飞控状态、Alt+2 数据波形、Alt+3 视频跟踪、Alt+4 数据分析、Alt+5 神经网络训练、Alt+6 虚拟仿真、Alt+7 飞行路径、Alt+8 串口通讯、Alt+9 程序设置、Alt+0 地面站介绍。主键盘和数字小键盘均支持。占用查询窗口现在正常显示，先用普通权限查询；无法确定且受权限限制时才发起管理员授权。

快速扫描回传口（v1.36）：先设置波特率，再在串口通讯页点击‘快速扫描回传口’。优先启动当前选择和上次使用端口的检测，最多同时检查 3 个端口，每口最多监听 2 秒，慢速端口不阻塞其他端口，识别两帧测量后提前结束，每口打开、监听和关闭的总等待不超过约 12 秒；结果写出后及时读取，释放较慢的检测助手；连接异常时也保留已经接收的字节与帧，扫描不发送任何指令。当前已连接端口会跳过，原连接保持运行。识别到两帧有效遥测时提前结束；主表以“发现遥测、收到数据、未收到数据”显示接收结果，端口不可访问、端口不可用和连接超时单独提示；临时打开错误或助手异常自动重试一次，仍未能完成检测时显示“无法检测”，同时显示接收字节和测量帧数；一帧测量仅提示连接确认。选择一行后点击“查看详情”，可展开校验统计、首段 HEX 和完整错误原因，再次点击可收起。可以取消扫描，已完成结果保留；点击“关闭”、右上角 X 或按 Esc 会自动停止扫描，释放检测进程后关闭窗口；未连接时点击‘选择并连接’建立连接，已有连接时只使用选中端口作为下次连接选择。快速扫描不自动遍历波特率；低频、休眠或需要先发指令的设备可能被漏检。仅有乱码不能确认是目标板卡。

自定义文字发送（v1.36）：在串口通讯页左栏的电路板连接区域下方找到‘自定义文字发送’（窗口较矮时向下滚动）。先由地面站直接连接 COM 口，输入单行文字后点击‘发送文字’，或按 Ctrl+Enter。最多 256 字符，使用 UTF-8 编码、无 BOM，并追加 CRLF（回车换行）；支持中文，不改变现有参数指令编码。连接切换、重连和调参期间暂不允许发送。状态和通讯记录只表示已写入串口，不能代表板端已收到或处理；板端需支持相同编码与行尾格式，本轮未修改或验证板端固件。

用户自定义数据名称（v1.36）：编辑后停顿约 350 ms 或离开输入框时统一刷新并保存，输入期间不再逐字符重建训练数据或执行推理。保存实时波形或仿真 .tee 时，12 路通道名称写入 # WRGS_USER_NAME 注释元数据，保留原数据列与数值。读取 .tee 波形或分析文件时恢复记录名称到自定义数据显示设置；多 TEE 对比各文件使用各自的记录名称。旧 TEE 没有名称元数据时保持本机名称，CSV 格式不变。

通讯与校准记录下方的“快捷键提示”可打开在线调参与页面切换操作说明；介绍页保留 Alt+0，F1 不再切页。深色主题会柔化涂色显示，原颜色仍随参数方案保存；切回浅色恢复原颜色。

数值编辑时自动禁用中文输入法；中文说明列仍可中文输入。Enter 保存后自动进入下一项数值框并保持编辑；未修改下一项时，600 ms 内的连续 Enter 不继续下跳。快捷键提示仅列在线调参操作，打开不自动选中文字。

曲线颜色与样式（v1.36）：在数据波形页点击“曲线颜色与样式”，选择曲线、颜色和线型；切换曲线可继续编辑，最后“保存设置”统一应用，“取消”不保存。“恢复当前曲线”恢复该曲线的默认显示。实时波形、历史波形和文件对比共用通道样式；所选颜色不会被主题切换覆盖。
鼠标样式（v1.36）：程序设置 → 常用与文件 → 鼠标样式导入。单个 .cur 文件用作深浅模式共用箭头；.wrcursor 为 UTF-8 文本方案，必填 LightArrow=浅色箭头.cur 和 DarkArrow=深色箭头.cur，可选 LightHand、DarkHand、LightIBeam、DarkIBeam，路径相对于方案文件。导入后保存本地副本；点击“恢复默认鼠标”恢复青金细节的彩色默认箭头、圆润手形和细线文本光标，适配深浅主题。平移、缩放和等待使用专用系统光标。
参数方案目录（v1.36）：默认打开与保存在当前 BUAA-WATERPOCKET/飞行数据/参数方案；更改数据存储位置后使用新位置的同名目录，旧文件不搬迁，仍可在文件选择器中手动访问。
多文件对比也可逐条设置：曲线列表以“文件名 · 通道名”区分，各文件可独立涂色及选择线型，未单独设置时沿用对应通道样式。
