using System; using MultiWheelC.StateEstimation; using MultiWheelC.Trajectory; namespace MultiWheelC.Control.Abstractions { /// /// 保存一次轨迹跟踪控制周期使用的车辆状态、轨迹投影和真实时间间隔。 /// public readonly struct PathTrackingContext { /// /// 创建横向和纵向控制器共享的只读控制输入快照。 /// public PathTrackingContext( VehicleState vehicleState, TrajectoryProjection projection, double referenceSpeedMetersPerSecond, double deltaTimeSeconds) { EnsureFinite( referenceSpeedMetersPerSecond, nameof(referenceSpeedMetersPerSecond)); EnsureFinitePositive( deltaTimeSeconds, nameof(deltaTimeSeconds)); VehicleState = vehicleState; Projection = projection; ReferenceSpeedMetersPerSecond = referenceSpeedMetersPerSecond; DeltaTimeSeconds = deltaTimeSeconds; } /// /// 获取本周期经过校验的实际车辆位姿和速度状态。 /// public VehicleState VehicleState { get; } /// /// 获取实际车体中心投影到参考轨迹后得到的参考状态和跟踪误差。 /// public TrajectoryProjection Projection { get; } /// /// 获取本次控制计算距离上次计算的真实时间间隔,单位为s。 /// public double DeltaTimeSeconds { get; } /// /// 获取轨迹投影点要求的有符号参考速度,单位为m/s。 /// public double ReferenceSpeedMetersPerSecond { get; } /// /// 获取车辆在车体X轴方向上的实际纵向速度,单位为m/s。 /// public double ActualLongitudinalSpeedMetersPerSecond => VehicleState.TwistInBody .VxMetersPerSecond; /// /// 获取轨迹投影点的参考曲率,单位为1/m,左转为正。 /// public double ReferenceCurvaturePerMeter => Projection.ReferencePoint .CurvaturePerMeter; /// /// 获取参考轨迹相对车辆的有符号横向误差,单位为m,轨迹在车辆左侧时为正。 /// public double LateralErrorMeters => Projection.LateralErrorMeters; /// /// 获取参考航向减实际车体航向的最短角差,单位为rad,逆时针为正。 /// public double HeadingErrorRadians => Projection.HeadingErrorRadians; /// /// 获取当前投影位置沿参考轨迹到终点的剩余距离,单位为m。 /// public double RemainingDistanceMeters => Projection.RemainingDistanceMeters; /// /// 获取实际速度是否已经由至少两个连续有效定位样本估算得到。 /// public bool HasValidVelocityEstimate => VehicleState.HasValidVelocityEstimate; /// /// 检查控制周期是否为正有限值。 /// private static void EnsureFinitePositive( double value, string parameterName) { if (double.IsNaN(value) || double.IsInfinity(value) || value <= 0.0) { throw new ArgumentOutOfRangeException( parameterName, "轨迹跟踪控制周期必须是正有限值。"); } } /// /// 检查控制参考速度是否为有限值。 /// private static void EnsureFinite( double value, string parameterName) { if (double.IsNaN(value) || double.IsInfinity(value)) { throw new ArgumentOutOfRangeException( parameterName, "轨迹跟踪参考速度必须是有限值。"); } } } }