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Amigache/FPVCopilotGCS

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FPV Copilot GCS

Ground Control Station (GCS) profesional para drones con soporte MAVLink completo. Interfaz moderna estilo Android con telemetría en tiempo real, optimizada para sistemas Linux embebidos.

✨ Características

🎯 Funcionalidades principales

  • Comunicación MAVLink completa:
    • Serial (USB/UART) con soporte Web Serial API
    • TCP (Cliente/Servidor)
    • UDP (bidireccional con auto-discovery)
  • Telemetría en tiempo real vía WebSocket:
    • Monitoreo de señal, batería, GPS, velocidad, altitud
    • Indicadores de estado armado/desarmado
    • Modos de vuelo específicos por tipo de vehículo (Copter, Plane, Rover)
    • System Messages con filtrado por severidad
  • Mapa interactivo avanzado:
    • Visualización con Leaflet (OpenStreetMap y vista satélite)
    • Seguimiento automático de múltiples vehículos
    • Marcadores direccionales con heading en tiempo real
    • Menú contextual para waypoints y comandos
    • Paneles laterales colapsables con animaciones suaves
  • Control de vehículos:
    • Armado/desarmado con confirmaciones de seguridad
    • Cambio de modos de vuelo desde dropdown
    • Comandos MAVLink (Arm, Disarm, Set Mode)
  • Gestión completa de parámetros:
    • Descarga y visualización de todos los parámetros
    • Edición con validación de tipos (INT/FLOAT)
    • Modal de progreso durante descarga
    • Búsqueda y filtrado de parámetros
  • Configuración de vehículo:
    • Modos de vuelo (configuración por canal RC)
    • Puertos seriales (protocol assignment)
    • Servos y salidas (configuración de funciones)
    • Parámetros avanzados con búsqueda
  • Gestión WiFi integrada:
    • Escaneo de redes disponibles
    • Conexión a redes WiFi desde la interfaz
    • Estado de conexión en tiempo real
    • Desconexión y olvido de redes
  • Interfaz táctil optimizada:
    • Teclado en pantalla para entrada de texto/números
    • Diseño responsive para pantallas touch
    • Botones grandes y accesibles
  • Multiidioma: Soporte completo para Español e Inglés (i18n)
  • Auto-reconexión inteligente:
    • Reconexión automática al iniciar
    • Reintento ante desconexiones
    • Gestión de conexiones guardadas

🎨 Interfaz de usuario moderna

  • Top Bar:
    • Indicadores dinámicos: Vehículo, Estado armado (con dropdown), Modo de vuelo (con dropdown), Señal, Batería
    • Botón de conexión/desconexión con estado visual
    • Botón de Settings que cambia a icono de mapa según la vista activa
  • Sidebar izquierdo (System Messages):
    • Panel colapsable con mensajes del sistema
    • Filtrado por severidad (Info, Warning, Error, Critical)
    • Timestamps y origen por vehículo
    • Contenido con ancho fijo para evitar reajustes visuales
  • Sidebar derecho (Active Vehicle):
    • Panel deslizante con telemetría detallada
    • Botón de Vehicle Config para acceso rápido
    • Información de GPS, velocidad, altitud, heading
  • Mapa principal:
    • Vista Leaflet con capas OpenStreetMap y Satellite
    • Marcadores de vehículos con dirección (SVG)
    • Controles de seguimiento y centrado
    • Menú contextual para interacciones
  • Settings:
    • Conexiones: Gestión de conexiones Serial/TCP/UDP
    • General: Idioma, unidades, preferencias
    • About: Información del proyecto y tecnologías
  • Vehicle Config:
    • Flight Modes: Configuración de modos de vuelo
    • Serial Ports: Asignación de protocolos
    • Servos: Configuración de salidas RC
    • Parameters: Editor completo de parámetros ArduPilot

🔧 Requisitos del sistema

Hardware

  • Raspberry Pi Zero W/WH (ARMv6) o superior
  • Pantalla HDMI
  • Conexión a autopiloto vía Serial/USB o red (TCP/UDP)

Software

  • Raspberry Pi OS Lite (sin escritorio, recomendado)
  • Node.js 18.x o superior
  • npm 9.x o superior

⚠️ Limitación importante en sistemas con procesadores antiguos

Sistemas con procesadores ARMv6 (como dispositivos muy antiguos) NO pueden ejecutar Vite (servidor de desarrollo):

  • ❌ NO puedes ejecutar npm run dev en estos sistemas
  • ✅ SÍ puedes ejecutar en modo producción
  • 📦 El build debe hacerse en tu máquina de desarrollo (x64/ARM64)

Flujo de trabajo recomendado:

  1. Desarrolla en tu máquina con npm run dev
  2. Haz el build con npm run build
  3. Copia los archivos al sistema embebido
  4. Ejecuta en modo producción

🚀 Instalación

En tu máquina de desarrollo

# 1. Clonar el repositorio
git clone https://github.com/Amigache/FPVCopilotGCS.git
cd FPVCopilotGCS

# 2. Instalar dependencias
npm run install:all

# 3. Ejecutar en modo desarrollo
npm run dev

Esto iniciará:

  • Backend: http://localhost:3000
  • Frontend: http://localhost:5173 (con hot-reload)

En sistema Linux embebido

Opción 1: Copiar archivos manualmente

En tu máquina de desarrollo:

# Hacer el build
npm run build

# Copiar a la placa (ajusta la IP)
scp -r server client/dist package*.json usuario@192.168.1.100:~/FPVCopilotGCS/

En el sistema Linux:

cd ~/FPVCopilotGCS
npm install --omit=dev
NODE_ENV=production npm start

Opción 2: Clonar y hacer build en otra máquina, luego copiar

# En la placa, solo clonar (sin build)
git clone https://github.com/Amigache/FPVCopilotGCS.git
cd FPVCopilotGCS
npm install --omit=dev

# Luego copiar la carpeta client/dist desde tu máquina

Configuración WiFi (Opcional)

Para habilitar la gestión WiFi desde la interfaz:

# Ejecutar el script de configuración
bash scripts/setup-wifi.sh

Este script:

  • ✅ Instala NetworkManager (necesario para gestión WiFi)
  • ✅ Añade el usuario al grupo netdev (permisos WiFi)
  • ✅ Configura permisos necesarios

Después de ejecutar el script, reinicia la sesión para aplicar los cambios. La gestión WiFi estará disponible en Settings > System Info > WiFi.

📝 Ver WIFI_SETUP.md para más detalles sobre configuración y uso.

🖥️ Configuración del sistema Linux

El script automáticamente:

  • ✅ Instala X server, Netsurf (navegador ultra-ligero) y utilidades mínimas
  • ✅ Configura .xinitrc para iniciar solo el navegador
  • ✅ Configura inicio automático en .bash_profile
  • ✅ Configura autologin en tty1 (crítico para inicio automático)
  • ✅ Desactiva screensaver y ahorro de energía
  • ✅ Oculta el cursor del mouse

Nota: Se usa Netsurf como opción ligera para sistemas con recursos limitados. En sistemas con más recursos, Chromium o Firefox funcionan perfectamente.

Configuración manual

  1. Instalar dependencias mínimas:
sudo apt update
sudo apt install -y --no-install-recommends xserver-xorg x11-xserver-utils xinit netsurf-gtk unclutter

Nota: Se usa Netsurf como opción ultra-ligera para sistemas embebidos. En sistemas con más recursos, usa Chromium o Firefox.

  1. Crear archivo .xinitrc:
nano ~/.xinitrc

Agregar:

#!/bin/bash
xset -dpms
xset s off
xset s noblank
unclutter -idle 0 &

cd ~/FPVCopilotGCS
NODE_ENV=production npm start > ~/fpv-gcs.log 2>&1 &

sleep 15

netsurf-gtk -f http://localhost:3000
chmod +x ~/.xinitrc
  1. Configurar inicio automático:
nano ~/.bash_profile

Agregar:

if [[ -z $DISPLAY ]] && [[ $(tty) = /dev/tty1 ]]; then
    startx
fi
  1. Configurar autologin en tty1:
sudo mkdir -p /etc/systemd/system/getty@tty1.service.d/
sudo nano /etc/systemd/system/getty@tty1.service.d/autologin.conf

Agregar:

[Service]
ExecStart=
ExecStart=-/sbin/agetty --autologin tu_usuario --noclear %I $TERM
sudo systemctl daemon-reload
  1. Reiniciar:
sudo reboot

Al reiniciar, verás solo tu aplicación en fullscreen. El SSH seguirá disponible.

🏗️ Scripts disponibles

npm run dev              # Desarrollo (solo en máquina de desarrollo)
npm run build            # Construir frontend para producción
npm start                # Iniciar servidor en producción
npm run install:all      # Instalar todas las dependencias

📡 Configuración de conexiones MAVLink

La aplicación soporta tres tipos de conexión:

1. Serial (USB/UART)

  • Puerto: /dev/ttyUSB0, /dev/ttyACM0, /dev/serial0
  • Baudrate: 57600, 115200, 921600

2. TCP

  • Modo Cliente: Conectar a autopiloto como servidor
  • Modo Servidor: Esperar conexión del autopiloto

3. UDP

  • Puerto local: Puerto de escucha
  • Puerto remoto: Puerto del autopiloto

Las conexiones se configuran en Settings > Connections

📁 Estructura del proyecto

FPVCopilotGCS/
├── server/
│   ├── index.js                  # Servidor Express
│   ├── mavlink-parser.js         # Parser MAVLink
│   └── mavlink-service.js        # Servicio MAVLink
├── client/
│   ├── src/
│   │   ├── components/           # Componentes React
│   │   ├── i18n/                 # Traducciones (en, es)
│   │   ├── App.jsx
│   │   └── main.jsx
│   ├── dist/                     # Build de producción
│   └── package.json
├── package.json
└── README.md

🛠️ Stack tecnológico

Backend

  • Node.js + Express
  • SerialPort (comunicación serial)
  • net/dgram (TCP/UDP)

Frontend

  • React 18 + Vite
  • react-leaflet (mapas)
  • react-i18next (i18n)
  • CSS3 con glassmorphism

Protocolo

  • MAVLink

🔍 Solución de problemas

El servidor no inicia en la placa

# Verificar logs
cat ~/fpv-gcs.log

# Verificar puerto 3000
sudo lsof -i :3000

No se ven los cambios en la placa

# Reconstruir en tu máquina
npm run build

# Copiar client/dist a la placa
scp -r client/dist usuario@BOARD_IP:~/FPVCopilotGCS/client/

Pantalla en negro al iniciar

# Ver logs de X
cat ~/.local/share/xorg/Xorg.0.log

# Verificar que Netsurf esté instalado
which netsurf-gtk

# Verificar autologin
cat /etc/systemd/system/getty@tty1.service.d/autologin.conf

# Probar Netsurf manualmente desde SSH
DISPLAY=:0 netsurf-gtk http://localhost:3000 &

Nota importante sobre sistemas limitados: En sistemas con menos de 512MB de RAM y procesadores antiguos, los navegadores modernos como Chromium pueden no funcionar correctamente. Si Netsurf tampoco funciona, considera actualizar el hardware o acceder a la aplicación desde otro dispositivo en la red.

La aplicación no inicia automáticamente

# Verificar que estás en tty1 (no SSH)
tty

# Si no hay autologin configurado
sudo raspi-config
# System Options > Boot / Auto Login > Console Autologin

# O manualmente:
sudo mkdir -p /etc/systemd/system/getty@tty1.service.d/
sudo nano /etc/systemd/system/getty@tty1.service.d/autologin.conf
# Agregar la configuración y reiniciar

No se detectan puertos seriales

# Agregar usuario al grupo dialout
sudo usermod -a -G dialout $USER

# Reiniciar sesión o reboot

📝 Roadmap

  • Implementar waypoints y misiones
  • Comandos de vuelo (Takeoff, Land, RTL, Auto)
  • Soporte para múltiples vehículos
  • Grabación de telemetría
  • Alertas visuales
  • Temas personalizables

🤝 Contribuir

Las contribuciones son bienvenidas:

  1. Fork el repositorio
  2. Crea una rama (git checkout -b feature/AmazingFeature)
  3. Commit (git commit -m 'Add AmazingFeature')
  4. Push (git push origin feature/AmazingFeature)
  5. Abre un Pull Request

📄 Licencia

MIT License - ver LICENSE

👥 Autor

Amigache - GitHub

⚠️ Advertencia: Proyecto en desarrollo. Prueba en simulador (SITL) antes de usar con hardware real.

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