Jetson机载电脑通过mavros无线连接电脑虚拟机进行仿真

目录

引言

1.PX4虚拟环境的安装

1.更新源

2.拉取源代码

3.安装PX4

4.PX4编译操作

2.QGC地面站的安装

3.mavros无线通信设置

1.Jetson机载电脑操作

2.虚拟机设置

测试

Jetson端测试

虚拟机端测试

测试结果


引言

在实际中想要测试一架无人机时在室外一旦出现错误将会带来非常大的损失,为此在真实场景测试前需要进行gazebo仿真操作,然而程序和环境在Jetson机载电脑中,需要Jetson发送ros命令给电脑虚拟机进行仿真,为此需要设置Jetson和虚拟机进行通信仿真。

1.PX4虚拟环境的安装

1.更新源

sudo apt-get update 
sudo apt-get install git 

2.拉取源代码

git clone https://github.com/Minderring/PX4-Autopilot.git

3.安装PX4

cd PX4-Autopilot 
	sudo bash ./Tools/setup/ubuntu.sh 
	sudo apt-get install libjpeg-dev zlib1g-dev
	sudo -H python3 -m pip install kconfiglib
	sudo -H python3 -m pip install pyros-genmsg
	sudo -H python3 -m pip install toml
	sudo -H python3 -m pip install numpy
	sudo -H python3 -m pip install jinja2
	sudo -H python3 -m pip install em 
	sudo -H python3 -m pip install jsonschema
	sudo -H python3 -m pip install packaging 
	sudo -H python3 -m pip install --ignore-installed empy
	sudo -H python3 -m pip install --ignore-installed future
	如果上面的命令安装后还是报错,可以用下面的命令安装:
	pip3 install kconfiglib
	pip3 install --user empy
	pip3 install --user jsonschema
	pip3 install --user jinja2
	pip3 install --user pyros-genmsg
	pip3 install --user packaging
	pip3 install --user toml
	pip3 install --user numpy 
	sudo apt-get install gcc-arm-none-eabi  
	sudo chmod 777 /usr/include/newlib/math.h 
	sudo apt-get install libgazebo9-dev 
	sudo apt install libopencv-dev python3-opencv 
	sudo apt-get install libeigen3-dev

	pip3 inst
### Mavros功能介绍及使用场景 Mavros 是一个 ROS(Robot Operating System)软件包,它为 MAVLink 协议提供了接口,从而实现了 ROS 系统与基于 MAVLink 的飞行控制器(如 PX4 和 ArduPilot)之间的通信[^3]。Mavros 的核心功能包括以下几个方面: #### 1. **飞行状态监控** Mavros 提供了对无人机飞行状态的实时监控能力。通过订阅 MAVLink 消息,开发者可以获取无人机的姿态、位置、速度等关键信息。这些数据可以通过 ROS 的话题(Topic)发布,便于其他节点进行进一步处理和分析。 ```python import rospy from mavros_msgs.msg import State def state_callback(state): print(f"Mode: {state.mode}, Armed: {state.armed}") rospy.init_node('state_monitor') state_sub = rospy.Subscriber('/mavros/state', State, state_callback) rospy.spin() ``` #### 2. **任务规划与执行** Mavros 支持任务规划功能,允许开发者定义一系列航点(Waypoints),并通过 MAVLink 协议将这些航点发送到飞行控制器。此外,Mavros 还支持任务的动态调整,例如暂停、恢复或修改任务路径。 ```python from mavros_msgs.srv import WaypointPush, CommandLong # 添加航点示例 rospy.wait_for_service('/mavros/mission/push') waypoint_push_srv = rospy.ServiceProxy('/mavros/mission/push', WaypointPush) # 示例:向任务列表中添加航点 waypoints = [...] # 定义航点 response = waypoint_push_srv(start_index=0, waypoints=waypoints) print(f"Waypoints pushed: {response.success}") ``` #### 3. **控制指令发送** Mavros 提供了多种方式来发送控制指令给飞行控制器。例如,可以通过 `CommandLong` 或 `SetMode` 服务设置飞行模式(如手动模式、自动模式),或者通过 `VehicleCommand` 发送特定的控制指令。 ```python rospy.wait_for_service('/mavros/cmd/command') command_long_srv = rospy.ServiceProxy('/mavros/cmd/command', CommandLong) # 示例:发送解锁指令 response = command_long_srv(command=176, param1=1.0, param2=0.0) # 解锁命令 print(f"Unlock command sent: {response.success}") ``` #### 4. **传感器数据集成** Mavros 能够从飞行控制器中提取各种传感器数据,并将其转换为 ROS 标准格式的消息类型。这包括但不限于 IMU 数据、GPS 信息、气压计读数等。这些数据可以被其他 ROS 节点使用,用于导航、避障等功能开发。 #### 5. **仿真支持** 在仿真环境中,Mavros 可以与 Gazebo 或其他仿真工具结合使用,模拟真实的飞行环境。例如,通过 Jetson 机载电脑连接虚拟机中的 PX4 SITL(Software In The Loop)仿真器,可以实现无线连接下的仿真测试[^2]。 --- ### 使用场景 1. **无人机自主飞行开发** 开发者可以利用 Mavros 实现无人机的自主飞行功能,例如路径规划、避障、目标跟踪等。 2. **地面站集成** Mavros 可以与 QGroundControl(QGC)等地面站软件配合使用,提供更丰富的地面站功能扩展[^2]。 3. **硬件在环仿真(HILS)** 在硬件在环仿真中,Mavros 可以连接实际的飞行控制器与仿真环境,验证飞行算法的正确性和稳定性。 4. **数据采集与分析** 利用 Mavros 提供的传感器数据接口,可以采集飞行过程中的各种数据,用于后续分析和优化。 5. **多机协同控制** 在多无人机系统中,Mavros 可以为每架无人机提供独立的 ROS 接口,便于实现分布式控制和协同任务执行。 ---
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