Исследование бортовой системы

Отчёт об исследовании вычислительного модуля Пионер Мини 2 (pioneermini@10.42.0.1), выполненном в режиме «только чтение» по SSH. Описаны аппаратная платформа, камеры и сенсоры, сеть, службы systemd, карта портов, полётная архитектура, gRPC API, видео, нейроускоритель и ключевые пути файловой системы.

Данные получены в SSH-сессии к бортовому компьютеру; файлы, службы, сетевые настройки и полётное ПО на борту не изменялись. Это снимок одной прошивки (PioneerOS 0.9.0, ядро сборки 20.02.2026): часть значений (температуры, загрузка, счётчики трафика, время работы) меняется от запуска к запуску и приведена как ориентир.

1. Общая идентификация

2. Аппаратная платформа (Rockchip RK3576)

• zram: zram0 — swap 1.9 ГиБ; zram1 (50 МБ) смонтирован на /var/log (armbian-zram-config) для снижения износа eMMC.
• Термозоны (/sys/class/thermal): soc-thermal, bigcore-thermal, little-core-thermal, ddr-thermal, npu-thermal, gpu-thermal. В снимке ~57–61 °C; порог перегрева для флага gRPC — 80 °C.
• Периферия: gpiochip0…5; I²C-шины i2c-0,1,2,3,6; UART ttyS3, ttyS5; дальномер /dev/vi5300; видеоконвейер video0…48 + video-dec0 / video-enc0.
• CAN0: контроллер rk3576_canfd, битрейт ≈1 Мбит/с (996644), состояние ERROR-ACTIVE, активный обмен.
• USB: два OTG-контроллера, сконфигурированы как два RNDIS-гаджета (usb0 и usb1) скриптом setup_twousbotg.sh.
• Сервопривод: pwm-setup.service + pwm-servo.service, управление через Unix-сокет /tmp/servo.sock; аппаратный PWM через sysfs (файла /dev/pwmchip* в снимке нет).

3. Камеры и сенсоры

Отображение видеоконвейера (имена из /sys/class/video4linux): video41 = rkvpss_scale0 (record_device основной камеры), video42 = scale1, video44 = scale3 (программируемый поток основной камеры, crop 1080×720), video46 = scale1 (запись/поток оптической камеры), video47 = scale2 (оптическая камера, 1280×800), video48 = scale3.

4. Сеть

Важно про адреса: по Wi-Fi коптер доступен как 10.42.0.1 (wlan0), по USB-кабелю — как 10.42.1.1 (usb0). Портал Pioneer Code и SSH слушают на всех интерфейсах, поэтому работают по любому из адресов.

• Netplan → NetworkManager; соединения: hotspot (wlan0), netplan-usb0, netplan-usb1, client-usb0.
• Конфиг /boot/firmware/netconfig: HOTSPOT=yes, HOTSPOT_BAND=5, клиентский Wi-Fi WIFI_SSID=ubnt. SSID точки доступа формируется автоматически как PMINI2-<случайный суффикс>.
• SSH: порт 22, PermitRootLogin yes, PasswordAuthentication yes.
• DNS/DHCP на USB- и Wi-Fi-интерфейсах раздаёт dnsmasq (порты 53/67).

5. Службы systemd

Отказов служб в снимке нет. Запущенные сервисы:

plazlink-core         → PlazLink-мост (ttyS3, 115200)
grpc-server           → управление БПЛА (gRPC :50051)
media-server          → mediamtx (RTSP/WebRTC/SRT/RTP)
motion-opt            → обработка оптического потока
pwm-servo + pwm-setup → привод сервопривода
pm2-power-manager     → защита серво по току/GPIO
servo-rc-trigger      → серво по RC-каналу
setup-can             → инициализация can0 (1 Мбит/с)
usb-gadget            → два RNDIS-гаджета
manage-connection     → hotspot / клиент Wi-Fi
model-registry        → реестр ИИ-моделей (:7777)
pioneer-bricks        → блочное программирование (:2020)
pioneer-code-web-menu → веб-меню Pioneer Code (:9090)
pm2-ctrl-server       → системный контроль (:17222)
pm2-test-server       → онборд-тесты (:4000)
dufs-recordings       → файловый сервер (:5000)
rkaiq_3A              → 3A-обработка камер
code-server@…         → VS Code в браузере (:9999)

Помимо них работают системные: chrony, cron, dbus, NetworkManager, wpa_supplicant, rpcbind, rsyslog, vnstat, unattended-upgrades, rng-tools, user@1000 и сессии getty.

6. Карта портов и сервисов

7. Полётная архитектура (ядро системы)

• Полётный контроллер подключён по UART /dev/ttyS3, 115200 8N1. Протокол — PlazLink (Rust-сервер plazlink-server-rs 0.2.1, порт 20556).
• Pioneer SDK 2 0.15.1 — основной API: Pioneer, Camera, ImageViewer, ServoCamera, RecorderControl. Ядро протокола — Cython-модуль proto (Component/Field/FieldSet). Основной файл — piosdk2.py.
• Компоненты телеметрии: Battery (charge/voltage/temperature), SensorMonitor (voltage, flags), UavMonitor.mode, SmartBoard.rcChan/rcServo, Allystar (GNSS), LpsMonitor / USNav_module (локальная навигация).
• board_config.json (см. §8): board_type 23, серво −80…+30°, ranger/grab = true, cargo/flashlight = false.
• SDK: arm / disarm / takeoff / land, go_to_local_point / go_to_local_point_body_fixed / go_to_global_point, скорость и рыскание, каналы RC, события (POINT_REACHED, LOW_VOLTAGE, ENGINES_STARTED), IMU/GPS/высота/дальномеры, LED, параметры автопилота.

8. gRPC API (ControlService)

Файл /opt/grpc-server/mproto/v2/pm2.proto, пакет mproto.v2, служба ControlService на порту 50051. Сервер (/opt/grpc-server/main.py) поднимает Pioneer из pioneer_sdk2 через --plazlink-host 127.0.0.1.

Перечисления: FlightState = NULL, ARMED, TAKEOFF_COMPLETED, POINT_REACHED, LANDED, DISARMED. Режимы RC (RC_MODES в main.py): STABILIZE, ALTHOLD, LOITER, HEADLESS, PROGRAMM.

Лог /tmp/jump_log: Pioneer connected to 127.0.0.1:20556 (persistent connection), SensorMux_rc set to 0: True, ControlService listening on [::]:50051.

9. Конфигурация борта (board_config.json)

10. Видео и запись

• GStreamer 1.24.2 + патчи Geoscan, MPP-энкодер mpph264enc, RGA.
• mediamtx поднимает по требованию: maincamera → /dev/video44 (crop 1080×720@30), optcamera → /dev/video47 (1280×800@30).
• pm2-jmp-camera-control публикует потоки __jmp_stream (video42, 1920×1088) и __jmp_opt (video46, 1280×800). WebRTC: http://10.42.0.1:8889/MAIN/, /OPT/; RTSP: rtsp://10.42.0.1:8554/<путь>.
• mediamtx REST API — порт 9997 (в mediamtx.yml authMethod: internal, пользователь any может publish/read).
• motion-opt запускает mvopt.sh — тракт обработки оптического потока для навигации.
• Записи/фото: /mnt/media/{videos,photos} (права 777), раздача через dufs (5000). В снимке файлов нет.

11. ИИ / NPU

• pioneer-rknn 1.6.3, rknn-toolkit-lite2 2.3.0, librknnrt 2.3.0.
• model-registry 1.3.4 (:7777): архитектуры yolov8, yolov8-pose, PP-OCRv5_mobile_det, PP-OCRv5_mobile_rec.
• Веса в /usr/local/bin/model-registry/models (list.json): yolov8n.rknn (yolov8), yolov8n_pose.rknn (yolov8-pose), eslav_PP-OCRv5_mobile_rec_h48w960.rknn, PP-OCRv5_mobile_det_hw640.rknn.
• В составе Python есть numpy 1.26.4, pillow 10.2.0, OpenCV 4.10.0 (пакет opencv), psutil, ruamel.yaml.

12. Инструменты разработки и пользователи

• code-server 4.105.1 (:9999), рабочая папка /home/pioneermini/workspace: клон репозитория pioneer-sdk2-example и data.yml (калибровка камеры).
• pioneer-bricks 2.1.1 (:2020) и pioneer-code-web-menu 2.2.1 (:9090) — визуальное/блочное программирование.
• Пользователь pioneermini (uid 1000) в группах sudo, tty, disk, dialout, audio, video, plugdev, users, netdev, input, systemd-journal; sudo требует пароль. Root-SSH разрешён, authorized_keys пуст.

Безопасность по умолчанию: парольная аутентификация + root-логин по SSH, отсутствие firewall, открытые без авторизации dufs / mediamtx / веб-UI (2020, 9090, 7777) на USB- и Wi-Fi-интерфейсах. Это удобно для учебного класса, но требует доверенной сети.

13. Файловая система и обновления

• / — ext4 на eMMC; /tmp — tmpfs; /var/log — zram (сбрасывается при перезагрузке); /dev/shm — tmpfs 2 ГБ.
• Пакеты Geoscan: aic8800-* (Wi-Fi/BT), camera-engine-rkaiq-rk3576, iqfiles-mini2, gstpm2-image-processing, linux-*-geoscan-sdk-rk3576 0.9.0, motion-opt 1.7.5, plazlink-server-rs + plazlink-flasher, pm2-*, pioneer-bricks, pioneer-code-codeoss-mini2, pioneer-code-web-menu, pioneer-rknn, model-registry, dufs + dufs-geoscan-assets-mini2, pionet 0.2.1.
• Обновления: unattended-upgrades активен; присутствует cloud-init.
• Конфиги: /boot/firmware/netconfig, /etc/NetworkManager/system-connections/, /opt/configs/code/*.json, /usr/local/etc/mediamtx.yml.
• Каталог /opt: configs/, grpc-server/, scripts/, tests/. Скрипты борта: can.sh, pwm-setup.sh, setup_twousbotg.sh, setup-hotspot.sh, manage-network.sh, internet-usb-client.sh, mvopt.sh, servo_example.py, servo_rc_trigger.py, test_nn.py, root-only get_uid и range_calibration. Тесты камер: /opt/tests/cam/{maincam,optcam,lasercam,servocam,eepromcam,util}.py.

14. Наблюдения и потенциальные риски

Часы: chrony запущен без источников, системное время и RTC не синхронизированы — это влияет на метки файлов, логов и на TLS-соединения.

Слабая защита: root-SSH, парольная аутентификация, нет firewall, открытые без аутентификации dufs/mediamtx/веб-UI на USB- и Wi-Fi-интерфейсах.

Wi-Fi hotspot виден всем; пароль по умолчанию — geoscan123 (если не переопределён). Пароль sudo совпадает с Wi-Fi-паролем прошивки — единая точка компрометации.

Нагрузка в основном от GStreamer-пайплайнов (H.264 двух камер), rkaiq_3A_server и python-сервисов.

/var/log живёт в zram и не сохраняется между перезагрузками — для длительного анализа используйте journalctl или rsyslog в реальном времени.

15. Сводка ключевых путей