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      • 3.4 看懂在流动的数据：cmd 与 pose

      上一节我们知道了数据流的长相（YAML 连线），但黑板上流动的数据本身长什么样？ 这一节我们把 cmd 和 pose 的格式讲清楚——这是你第一次接触 DORA 的数据格式，也是后面第五章 Arrow 的铺垫。

      学习目标

      学完本节，你将能够：

      • 看懂 cmd 数组的两个值（旋转系数、前进系数）含义
      • 看懂 pose 数组的三个值（x、y、角度）含义
      • 从终端日志中读取出正在流动的数据

      两路数据概览

      小飞机数据流中有两路数据在流动：

      数据方向类型内容
      cmdcontroller → aviationFloat32Array[2][旋转系数, 前进系数]
      poseaviation → 日志/下游Float32Array[3][x坐标, y坐标, 角度]

      cmd：控制指令

      cmd 是一个包含两个浮点数的数组：

      cmd = [旋转系数, 前进系数]
      字段取值范围含义
      旋转系数[-1, 1]负 = 顺时针，正 = 逆时针，0 = 不旋转
      前进系数[-1, 1]负 = 后退，正 = 前进，0 = 不动

      当你操作控制器时，控制器会根据你的按键生成对应的系数：

      操作cmd（约值）
      什么也不按[0.0, 0.0]
      按 ↑[0.0, 1.0]
      按 ↑ + →[0.5, 1.0]
      按 ←[-1.0, 0.0]
      按 ↓[0.0, -1.0]

      这些值怎么来的？

      控制器的代码大约是这样判断的：

      按下 W/↑ → 前进系数 += 1.0
按下 S/↓ → 前进系数 -= 1.0
按下 A/← → 旋转系数 -= 1.0
按下 D/→ → 旋转系数 += 1.0

      然后把两个系数限制在 [-1, 1] 范围内，通过 send_output("cmd", ...) 发送出去。

      小莫

      [0.5, 1.0] 的意思就是"向右转 50% 的速度、全速前进"。这两个数就是控制指令的全部——简单、高效、一目了然。

      pose：位置姿态

      pose 是一个包含三个浮点数的数组：

      pose = [x坐标, y坐标, 角度]
      字段取值范围含义
      x坐标[0, 1200]小飞机在水平方向的位置（像素）
      y坐标[0, 640]小飞机在垂直方向的位置（像素）
      角度[0, 360)小飞机的朝向角度（度）

      小飞机每收到一次 cmd，就会根据指令更新自己的位置，然后通过 send_output("pose", ...) 发布最新的 pose。

      在终端中观察真实数据

      写好之后或跑起来时，你会看到终端中的日志输出类似：

      [aviation] Received cmd: [0.0, 1.0]
[controller] Publishing cmd: [0.0, 1.0]
[aviation] Publishing pose: [25.3, 30.1, 12.5]
[aviation] Received cmd: [0.0, 1.0]
[aviation] Publishing pose: [26.8, 32.3, 12.5]
[aviation] Received cmd: [0.0, 1.0]
[aviation] Publishing pose: [28.2, 34.5, 12.5]

      这 6 行日志中包含的信息：

      1. controller 以 60Hz 持续发送 cmd = [0.0, 1.0]（前进）
      2. aviation 每次收到 cmd 就更新位置，并发布新的 pose
      3. 可以看到 x 坐标在不断增大（飞机在水平前进），y 也在缓慢变化（轨迹可能有小偏移），角度稳定在 12.5 度

      当你同时按 ↑ 和 → 时：

      [controller] Publishing cmd: [0.5, 1.0]
[aviation] Publishing pose: [30.0, 36.0, 35.2]
[aviation] Publishing pose: [30.3, 36.1, 36.8]

      旋转系数 0.5 使得角度在递增（飞机在向右转弯）。

      数据类型：Arrow Float32Array

      cmd 和 pose 在 DORA 内部都是以 Arrow 格式传递的。具体来说：

      • cmd 是 Float32Array[2]——包含两个 32 位浮点数的 Arrow 数组
      • pose 是 Float32Array[3]——包含三个 32 位浮点数的 Arrow 数组

      虽然你现在还不需要自己写代码造 Arrow 数据，但可以记住：节点之间传的都是 Arrow 数组（第五章会系统讲）。你现在看到的这两个就是最简单的例子——一串同类数字。

      动手练习

      练习：从日志中判断飞机的运动状态

      假设你看到终端日志如下，请描述飞机当前在做什么：

      [controller] Publishing cmd: [-0.3, 0.0]
[aviation] Publishing pose: [150.0, 50.0, 45.2]
[controller] Publishing cmd: [-0.3, 0.0]
[aviation] Publishing pose: [150.0, 50.0, 48.1]
[controller] Publishing cmd: [-0.3, 0.0]
[aviation] Publishing pose: [150.0, 50.0, 51.0]
      参考答案

      从数据可以看出：

      • cmd 的旋转系数为 -0.3，前进系数为 0.0
      • 所以飞机在原地顺时针旋转（不前进，x 和 y 不变）
      • 角度从 45.2 → 48.1 → 51.0，正在持续增加（顺时针）

      小结

      • cmd = [旋转系数, 前进系数]，范围 [-1, 1]，控制器的输出。
      • pose = [x, y, 角度]，小飞机的位置和朝向。
      • 终端日志可以实时看到数据的流动。
      • cmd 和 pose 都是 Arrow 格式的浮点数数组——这是第五章的提前预览。

      下一节，我们做一个"啊哈实验"——改掉 YAML 的一行，看看会发生什么。