Detour软件架构

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概述 / Overview

Detour 是 MDCS 的定位系统：它整合 激光 SLAM、地纹 SLAM、天花板 SLAM、二维码导航 等多种定位手段，输出统一的 6-DoF 位姿给上层（Clumsy 自动驾驶 / SimpleComposer 调度）。Detour 不接受外部插件 —— 它通过 DObject 共享内存订阅 Medulla 发布的传感器数据，并通过 外部反馈接口接收里程计 / IMU / RTK / UWB。

Detour is the MDCS positioning subsystem. It fuses laser SLAM, ground-texture SLAM, ceiling SLAM, QR navigation, and other localisation sources into a unified 6-DoF pose for the upper layers (Clumsy autopilot / SimpleComposer fleet). Detour does not accept plugins — it consumes Medulla sensor publications via DObject, and external poses (odometry / IMU / RTK / UWB) via the external-feed API.

子模块 / Subsystems

模块 / Module 文件 / File 用途 / Use
Lidar consumer `D:\src\Detour\DetourCore\CartDefinition\Lidar.cs:302-311` 从 Medulla DObject 订阅雷达帧
Tight coupler `D:\src\Detour\DetourCore\Algorithms\TightCoupler.ExternalCoupler.cs` 接收外部位姿、做紧耦合融合
Laser SLAM `D:\src\Detour\DetourCore\Algorithms\LaserSLAM*` 见 Detour 激光 SLAM 算法详解
Ground-texture SLAM `D:\src\Detour\DetourCore\Algorithms\GroundTexture*` 见 地面纹理 SLAM 算法详解
QR / fiducial `D:\src\Detour\DetourCore\Algorithms\QR*` 见 二维码识别导航
Multi-source fuser `TightCoupler` 见 多定位源的自动综合

数据流 / Data flow

 Medulla 传感器插件
      │ output() → DObject(name)
      ▼
 Detour 订阅:
  - LidarConsumer.ReadLidar()
  - CameraConsumer (ground-texture / ceiling / QR)
      │
      ▼
 各 SLAM 后端 (laser / texture / ceiling / QR)
      │ 每个产生一组 观测约束
      ▼
 TightCoupler (位姿图优化)
      │ + 外部反馈 (PostExternalFeed)
      ▼
 统一位姿 (x, y, z, th, pitch, roll, tick)
      │ 发布到 DObject "pose"
      ▼
 Clumsy / SimpleComposer 订阅

外部反馈 / External feeds

非传感器位姿（轮编里程计 / IMU / RTK / UWB / 二次定位源）通过 外部反馈进入 Detour：

Non-sensor poses (wheel odometry, IMU, RTK, UWB, secondary sources) enter Detour through the external-feed API: 

TightCoupler.PostExternalFeed(new ExternalFeed
{
    name = "wheel_imu",
    counter = tick++,
    hasTranslation = true,
    hasRotation = true,
    is2D = true,
    integrated = true,           // 积分量 / cumulative
    x = odom_x, y = odom_y, th = odom_th
}, "WheelOdom");

字段含义见 `TightCoupler.ExternalCoupler.cs`：`hasTranslation/hasRotation`（包含的自由度）、`integrated`（积分量 vs 单帧量）、`toRemap`（绝对参考系下，需要全局重映射）、`startingTick`（首帧基准）。

Field semantics in `TightCoupler.ExternalCoupler.cs`: `hasTranslation/hasRotation` (DOFs), `integrated` (cumulative vs single-frame), `toRemap` (absolute, needs global remap), `startingTick` (reference baseline).

多 SLAM 共存策略 / Multi-SLAM coexistence

  • 并行运行: 默认每种 SLAM 后端都开，各产生自己的观测约束。
  • 置信加权: TightCoupler 根据每个后端的协方差矩阵做加权融合。
  • 场景切换: 某个后端连续 N 帧置信度 < 阈值 → 临时禁用其约束。
  • 硬切换: 用户可在 UI 中强制选择"单一定位源"模式（调试用）。
  • All SLAM backends run in parallel by default.
  • TightCoupler weights by per-backend covariance.
  • A backend that's degraded for N frames is temporarily disabled.
  • A user can force single-source mode (debug).

定位输出 / Positioning output

Detour 把当前最优位姿写到 pose 命名的 DObject：

The current best pose is published to a DObject named `pose`: 

public struct DetourPose
{
    public double x, y, z;       // mm
    public double th;            // 偏航 / yaw rad
    public double pitch, roll;   // rad
    public long   tick;          // 时间戳 / system tick
    public double cov_xy;        // 平面协方差 / planar covariance
    public double cov_th;        // 偏航协方差 / yaw covariance
    public string activeBackend; // 当前主用 SLAM 后端
}

与 Medulla 的关系 / Relation to Medulla

Detour 不是 Medulla 的插件；它是独立的 .NET 进程，与 Medulla 同主机但不同进程，二者只通过 DObject 共享内存通讯。这种设计使得 Detour 可以独立部署 / 升级 / 切换 SLAM 算法而不影响 Medulla。

Detour is not a Medulla plugin. It's a separate .NET process on the same host, communicating with Medulla only via DObject shared memory. This decoupling lets Detour deploy / upgrade / swap SLAM algorithms independently.

DetourStandalone 与 DetourLite / Standalone & Lite variants

相关页面 / See also

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