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# 系统架构
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## 解决方案与依赖边界
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`ParkingRobot.sln` 包含三个项目：
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| 项目 | 目标框架 | 职责 |
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| `CommonUsage-MultiVehicleSync/commonusage/CommonUsage.csproj` | `netstandard2.0` | 通用底盘、轮子模型、`SendMotion`/`SendXYThSpeed`和四轮几何解算 |
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| `MedullaAdapter/MedullaAdapter.csproj` | `net8.0` | Medulla M层插件、MCU/CAN/串口/IO、遥控、报警和硬件反馈 |
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| `MultiWheelC/MultiWheelC.csproj` | `netstandard2.0` | Clumsy C层插件、动作、控制器、轨迹、状态估计、实验记录 |
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`Shared/` 没有独立项目：`MultiWheelC` 链接全部 `Shared/**/*.cs`，`MedullaAdapter` 只链接其需要的模型、数学、校验和底盘适配文件。`CommonUsage` 是独立底盘库，不反向依赖 `Shared`、M层或C层。来源：三个 `.csproj`。
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Clumsy宿主
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└─ MultiWheelC
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├─ Trajectory / StateEstimation / Control / Movements
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├─ Shared
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└─ CommonUsage.dll
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Medulla宿主
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└─ MedullaAdapter
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├─ Shared（链接的必要文件）
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├─ CommonUsage.dll
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└─ mcu_serial_bridge.dll → MCU → CAN / Serial / IO
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## 目录职责
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| 路径 | 当前职责 |
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| `MultiWheelC/Configuration/` | 停车控制、状态估计、原地自转和完成条件的车辆级运行参数 |
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| `MultiWheelC/Trajectory/` | 弧长参数化轨迹、插值、投影和进度窗口；`LegacyTrackAdapter.cs` 目前仅占位 |
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| `MultiWheelC/StateEstimation/` | Detour位姿校验/差分速度、轮组反馈速度组合与低通滤波 |
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| `MultiWheelC/Control/Abstractions/` | 横向、纵向控制器接口与周期输入/输出模型 |
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| `MultiWheelC/Control/Lateral/` | 当前默认 `StanleyLateralController` |
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| `MultiWheelC/Control/Longitudinal/` | 当前默认 `PidLongitudinalController` |
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| `MultiWheelC/Control/Allocation/` | 横纵结果组合、GCP限幅及GCP与刚体速度的转换 |
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| `MultiWheelC/Control/Execution/` | `PathTrackingCore` 共享纯控制周期、单车命令执行、终点策略和耗时诊断 |
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| `MultiWheelC/Movements/` | 舵轮准备、轨迹跟踪、原地自转和组合动作计划 |
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| `MultiWheelC/Experiments/` | Clumsy宿主人工测试、测试轨迹工厂和CSV记录 |
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| `MultiWheelC/Old/` | 保留的旧实现；不能仅因仍参与编译就视为新版流程依赖 |
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| `Shared/` | M/C共享的SI数据模型、坐标变换、数值校验和底盘适配 |
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| `MedullaAdapter/` | 车型定义、LadderLogic、MCU桥、CAN/串口、遥控、诊断 |
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| `CommonUsage-MultiVehicleSync/commonusage/Chassis/` | 实际轮子模型、GCP/ICR求解、舵角/轮速分配和机械约束 |
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| `data_process/` | 离线实验数据处理；日常代码任务不扫描其中的实验日志 |
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| `参考文档/` | 参数样例和历史设计资料；不等同于运行时配置 |
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## 入口与宿主生命周期
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### C层
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- `PilotDefinition : MultiWheelPilotDefinition<PilotConfig, PilotDefinition>` 是Clumsy车型定义和M/C IO边界。
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- `PilotDefinition.Conf` 是动作读取运行配置的统一入口；`PilotConfig` 字段提供元数据和默认值。
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- `[MovementTest]` 类型由宿主发现并执行，例如 `NewControllerStraight4mTest`、`NewControllerReverseStraight4mTest`、`NewControllerCrab45Straight4mTest`、`TestRotateAngle` 和 `CompositeStopTurnGoTest`。
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- `MovementDefinition.Get()` 以 `IEnumerable<bool>` 形式协作执行：`true` 表示继续，结束动作时返回/产生 `false` 或退出枚举。具体宿主调度细节来自外部程序集，仓库内不可完全确认。
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### M层
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- `DiverCartDefinition : MultiWheelCartDefinition` 是Medulla车型定义。
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- `CommunicationInit()` 打开并配置MCU桥。
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- `[UseLadderLogic]` 注册 `AlarmRoutine`（50ms）、`MotorRoutine`（50ms）和 `MCURoutine`（20ms）；这些是声明的扫描间隔，不能直接等同于实测稳定周期。
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- `[UseManualController]` 注册 `Remote`。
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## 新版轨迹跟踪调用链
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MovementTest / MotionPlanExecutor
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→ TrajectoryTrackingMovement.Get()
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→ PrepareWheelsForward(DirectionRadians=β)
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→ MultiWheelChassisAdapter.ActivateMotionFrame(β)
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→ ParkingVehicleStateProviderFactory.Create()
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→ ParkingGeometricController.Start()/ExecuteCycle()
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→ IVehicleStateProvider.TryGetState()
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→ PathTrackingCore.Compute()
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→ TrajectoryProjector.Project()
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→ ILateralController.Compute()
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→ ILongitudinalController.ComputeSpeedMetersPerSecond()
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→ GcpCommandAllocator.Allocate()
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→ GcpCommandExecutor.Execute()
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→ GcpKinematics.ToBodyTwist()
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→ MultiWheelChassisAdapter.SendBodyTwist()
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→ MultiWheelChassis.SendMotion()
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→ 四个真实舵轮角度和速度
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`PathTrackingCore` 只依赖受控刚体的 `Pose2D`、车体系 `Twist2D`、速度有效标志和控制周期，不依赖 `VehicleState`、`FleetState`、底盘或通信。`ParkingGeometricController` 负责把单车状态源和实体底盘接到该核心；横向、纵向控制算法仍通过接口组合注入，没有采用控制器继承层次。
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`TrajectoryTrackingMovement` 默认从 `PilotDefinition.Conf` 读取车辆级参数，同时保留少量动作级覆盖字段；横向控制器可通过 `LateralControllerFactory` 替换，纵向控制器当前固定创建为 `PidLongitudinalController`。
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## 车队组件与尚未贯通的执行链
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夹紧且静止时的成员世界位姿快照
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→ FleetLayoutCapture.Capture()
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→ 初始FleetPoseInWorld + 不可变FleetLayout
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成员状态样本 FleetMemberStateSample[]
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→ FleetStateEstimator.Estimate()
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→ FleetState + FleetMemberLayoutError[]
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→ FleetCoordinator.ExecuteCycle()
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→ FleetController（虚拟中心轨迹闭环和固定β_fleet）
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→ 相对布局误差统一速度缩放
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→ FleetKinematics.Decompose()
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→ FleetMemberCommandCorrector
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→ FleetMemberCommand[]
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车队动作主要滚动方向β_fleet
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→ FleetPreparationCoordinator（换算每车β_i并等待全员Ready）
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→ FleetMemberAgent（本车停车准备、舵轮到位、激活、Execute/Stop）
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`FleetLayoutCapture` 只负责固定布局的几何计算：车队原点X/Y取成员车体中心的算术平均，车队Yaw取主车Yaw，再把各成员世界位姿反变换为 `VehicleLayout.PoseInFleet`。它不读取通信或Detour，也不负责静止/夹紧确认、时间对齐和布局激活。
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上述类目前是可以独立构造和测试的组件，并没有正式的车队任务运行入口把两条链串起来。缺少的外层需要负责布局原子激活、成员状态实际采集与时间对齐、准备/激活状态机、每周期协调、安全门控、成员命令分发、任务完成与取消。`FleetCoordinator` 生成零速或故障结果不等于实车已经停车；只有运行层把结果送到各车 `FleetMemberAgent.Execute()` 或 `Stop()` 后才会影响底盘。
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实际部署为每车独立电脑，因此主车还需要状态/命令通信，从车需要本地命令超时看门狗。无线串口初始化可以后接，但消息契约、任务号、心跳/有效期和本地失联停车语义必须在运行层接入前明确。
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## 状态数据流
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DetourInterface.getCartLocation()
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→ DetourVehicleStateProvider
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├─ 位姿单位转换、重复帧处理、跳变/预测残差校验
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└─ VelocityEstimator2D：Detour差分Vx/Vy/Omega
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MultiWheelChassis.GetCarSpeed(true)
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→ WheelFeedbackVehicleStateProvider
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├─ Vx、Vy分别使用同一时间常数低通滤波
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├─ 轮组估计有效后覆盖Detour的Vx、Vy和Omega
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└─ 保留Detour位姿
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→ VehicleState（世界位姿、世界Twist、车体Twist）
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→ ParkingGeometricController
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## 运动坐标系与四轮解算数据流
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`MultiWheelChassisAdapter` 对外只接收真实车体系 `Twist2D`。滚动动作开始前先固定运动方向β：
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1. `ActivateMotionFrame(β)` 调用 `MultiWheelChassis.SetOriginBias(0,0,-β)`。
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2. 车体线速度通过 `R(-β)` 表达到运动坐标系。
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3. 运动系中以 `±ControlPointRadius` 作为虚拟前后GCP，计算GCP方向。
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4. `MultiWheelChassis.SendMotion` 由两个GCP方向求瞬时旋转中心ICR。
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5. 每个真实轮子的 `PhysicalPosition` 被旋转成运动系 `Position`，再由ICR分别求切线角和速度半径比例。
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6. `sTh - sw.ZeroDirection` 把运动系方向转成真实舵轮机械命令；距离和速度大小不因坐标旋转改变。
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关键位置：`Shared/Chassis/MultiWheelChassisAdapter.cs`、`MultiWheelChassis.cs::SetOriginBias`、`SendMotion`、`CalculateAxes`。
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## 动作组织
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- `PrepareWheelsForward`：停车、下发任意固定方向β并等待稳定；名称保留“Forward”，但功能已支持非零方向。
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- `TrajectoryTrackingMovement`：准备运动系、创建控制器、周期执行、失败停车，可选完成后回正。
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- `MultiWheelRotateInPlace`：准备自转舵角、交接到XYTh解算、世界航向PID、完成后回正。
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- `MotionPlanExecutor`：开始运动前预检全部段，顺序执行 `TrackMotionPlanSegment` 和 `RotateInPlaceMotionPlanSegment`，共享状态源。
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## 构建与打包
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`build-and-package.ps1` 顺序构建 `CommonUsage`、M层和C层，将新 `CommonUsage.dll` 复制到 `ref/`，最后生成 `output/M` 和 `output/C`。两个部署包必须使用同一份 `CommonUsage.dll`。构建产物目录不作为知识来源，也不直接编辑。
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