ROS系列——mavros功能包中常用话题和服务介绍，包括消息名称、类型、头文件、成员变量、示例代码

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已于 2023-04-03 11:47:21 修改

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分类专栏： ROS 无人机文章标签：自动驾驶

于 2022-12-21 20:22:44 首次发布

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本文详细介绍了ROS Mavros功能包中的关键话题，如系统状态、GPS数据、位置控制、遥控器输入等，以及发布服务如控制位置、模式切换。通过实例代码帮助理解如何操作和使用这些功能进行无人机控制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

ROS系列——mavros功能包中常用话题和服务介绍，包括消息名称、类型、头文件、成员变量、示例代码

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常用话题
- 订阅
- - 1.1 系统状态
- - 1.2 GPS数据
- - 1.3 本地位置
- - 1.4 三轴速度
- - 1.5 IMU原始数据
- - 1.6 遥控器数据
- - 1.7 waypoint 查询航点
- 发布
- - 2.1 控制期望的位置（GPS 坐标）
  - - 2.1.1 mavros/setpoint_raw/global
- - - 2.1.2 mavros/setpoint_position/global
- - 2.2 控制期望的位置
- - 2.3 控制期望的速度
- - 2.4 控制期望的加速度
- - 2.5 控制期望的姿态
- - 2.6 控制飞控 IO 输出(混控器)
常用服务
- - 3.1 上/解锁服务
- - 3.2 模式切换

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常用话题

string MODE_PX4_MANUAL=MANUAL //这里只列PX4的，APM的用rosmsg show mavros_msgs/State查看
string MODE_PX4_ACRO=ACRO
string MODE_PX4_ALTITUDE=ALTCTL
string MODE_PX4_POSITION=POSCTL
string MODE_PX4_OFFBOARD=OFFBOARD
string MODE_PX4_STABILIZED=STABILIZED
string MODE_PX4_RATTITUDE=RATTITUDE
string MODE_PX4_MISSION=AUTO.MISSION
string MODE_PX4_LOITER=AUTO.LOITER
string MODE_PX4_RTL=AUTO.RTL
string MODE_PX4_LAND=AUTO.LAND
string MODE_PX4_RTGS=AUTO.RTGS
string MODE_PX4_READY=AUTO.READY
string MODE_PX4_TAKEOFF=AUTO.TAKEOFF
std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
bool connected //是否连接
bool armed //是否解锁
bool guided
bool manual_input
string mode //当前飞行模式
uint8 system_status //系统状态

1.2 GPS数据

消息名称：mavros/global_position/global
类型：sensor_msgs::NavSatFix
头文件：sensor_msgs/NavSatFix.h
成员变量:

uint8 COVARIANCE_TYPE_UNKNOWN=0
uint8 COVARIANCE_TYPE_APPROXIMATED=1
uint8 COVARIANCE_TYPE_DIAGONAL_KNOWN=2
uint8 COVARIANCE_TYPE_KNOWN=3
std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
sensor_msgs/NavSatStatus status
  int8 STATUS_NO_FIX=-1
  int8 STATUS_FIX=0
  int8 STATUS_SBAS_FIX=1
  int8 STATUS_GBAS_FIX=2
  uint16 SERVICE_GPS=1
  uint16 SERVICE_GLONASS=2
  uint16 SERVICE_COMPASS=4
  uint16 SERVICE_GALILEO=8
  int8 status
  uint16 service
float64 latitude
float64 longitude
float64 altitude
float64[9] position_covariance
uint8 position_covariance_type

1.3 本地位置

消息名称：mavros/local_position/pose
类型：geometry_msgs::PoseStamped
头文件：geometry_msgs/PoseStamped.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geometry_msgs/Pose pose
  geometry_msgs/Point position
    float64 x
    float64 y
    float64 z
  geometry_msgs/Quaternion orientation
    float64 x
    float64 y
    float64 z
    float64 w

1.4 三轴速度

消息名称：mavros/local_position/velocity
类型：geometry_msgs::TwistStamped
头文件：geometry_msgs/TwistStamped.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geometry_msgs/Twist twist
  geometry_msgs/Vector3 linear
    float64 x
    float64 y
    float64 z
  geometry_msgs/Vector3 angular
    float64 x
    float64 y
    float64 z

1.5 IMU原始数据

消息名称：mavros/imu/data(_raw) //data_raw为原始数据，data为滤波后的数据
类型：sensor_msgs::Imu
头文件：sensor_msgs/Imu.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geometry_msgs/Quaternion orientation
  float64 x
  float64 y
  float64 z
  float64 w
float64[9] orientation_covariance
geometry_msgs/Vector3 angular_velocity
  float64 x
  float64 y
  float64 z
float64[9] angular_velocity_covariance
geometry_msgs/Vector3 linear_acceleration
  float64 x
  float64 y
  float64 z
float64[9] linear_acceleration_covariance

1.6 遥控器数据

消息名称：mavros/manual_control/control
类型：mavros_msgs::ManualControl
头文件：mavros_msgs/ManualControl.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
float32 x
float32 y
float32 z
float32 r
uint16 buttons

1.7 waypoint 查询航点

消息名称：mavros/mission/waypoints
类型：mavros_msgs::WaypointList
头文件：mavros_msgs/WaypointList.h
成员变量:

uint16 current_seq
mavros_msgs/Waypoint[] waypoints
  uint8 FRAME_GLOBAL=0
  uint8 FRAME_LOCAL_NED=1
  uint8 FRAME_MISSION=2
  uint8 FRAME_GLOBAL_REL_ALT=3
  uint8 FRAME_LOCAL_ENU=4
  uint8 frame //坐标系  3：经纬度为绝对，高度为相对(起飞点为0)
  uint16 command //命令id  16：航点
  bool is_current
  bool autocontinue
  float32 param1
  float32 param2
  float32 param3
  float32 param4
  float64 x_lat
  float64 y_long
  float64 z_alt

发布

2.1 控制期望的位置（GPS 坐标）

2.1.1 mavros/setpoint_raw/global

消息名称：mavros/setpoint_raw/global
类型：mavros_msgs::GlobalPositionTarget
头文件：mavros_msgs/GlobalPositionTarget.h
成员变量:
血的教训：coordinate_frame设置成5时，使用的altitude为amsl高度，从/mavros/altitude中的amsl可以读到

uint8 FRAME_GLOBAL_INT=5
uint8 FRAME_GLOBAL_REL_ALT=6
uint8 FRAME_GLOBAL_TERRAIN_ALT=11
uint16 IGNORE_LATITUDE=1 //只想控制经纬高则设置type_mask=8+16+32+64+128+256+512+1024+2048
uint16 IGNORE_LONGITUDE=2
uint16 IGNORE_ALTITUDE=4
uint16 IGNORE_VX=8 //只想控制速度则设置type_mask=1+2+4+64+128+256+512+1024+2048
uint16 IGNORE_VY=16
uint16 IGNORE_VZ=32
uint16 IGNORE_AFX=64 //只想控制加速度则设置type_mask=1+2+4+8+16+32+512+1024+2048
uint16 IGNORE_AFY=128
uint16 IGNORE_AFZ=256
uint16 FORCE=512 //Force in af vector flag
uint16 IGNORE_YAW=1024
uint16 IGNORE_YAW_RATE=2048
std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp //发布消息前一定要令消息的header.stamp=ros::TIme::now()否则无人机不会运动
  string frame_id
uint8 coordinate_frame //5 为绝对amsl高度，6 为相对amsl高度
uint16 type_mask //用于确定控制哪些量
float64 latitude //经纬高
float64 longitude
float32 altitude //in meters, AMSL or above terrain
geometry_msgs/Vector3 velocity //速度
  float64 x
  float64 y
  float64 z
geometry_msgs/Vector3 acceleration_or_force //加速度
  float64 x
  float64 y
  float64 z
float32 yaw //偏航
float32 yaw_rate //偏航角速度

2.1.2 mavros/setpoint_position/global

消息名称：mavros/setpoint_position/global
类型：geographic_msgs::GeoPoseStamped
头文件：geographic_msgs/GeoPoseStamped.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geographic_msgs/GeoPose pose
  geographic_msgs/GeoPoint position
    float64 latitude
    float64 longitude
    float64 altitude
  geometry_msgs/Quaternion orientation
    float64 x
    float64 y
    float64 z
    float64 w

2.2 控制期望的位置

消息名称：mavros/setpoint_position/local
类型：geometry_msgs::PoseStamped
头文件：geometry_msgs/PoseStamped.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geometry_msgs/Pose pose //NED 坐标系下的位置（xyz），只有 position 成员变量生效
  geometry_msgs/Point position
    float64 x
    float64 y
    float64 z
  geometry_msgs/Quaternion orientation
    float64 x
    float64 y
    float64 z
    float64 w

2.3 控制期望的速度

消息名称：mavros/setpoint_velocity/cmd_vel_unstamped
类型：geometry_msgs::Twist
头文件：geometry_msgs/Twist.h
成员变量:

geometry_msgs/Vector3 linear //三轴线速度
  float64 x
  float64 y
  float64 z
geometry_msgs/Vector3 angular //三轴角速度
  float64 x
  float64 y
  float64 z

2.4 控制期望的加速度

消息名称：mavros/setpoint_accel/accel
类型：geometry_msgs::Vector3Stamped
头文件：geometry_msgs/Vector3Stamped.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geometry_msgs/Vector3 vector //三轴加速度
  float64 x
  float64 y
  float64 z

2.5 控制期望的姿态

消息名称：mavros/setpoint_attitude/attitude
类型：geometry_msgs::PoseStamped
头文件：geometry_msgs/PoseStamped.h
成员变量:

std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
geometry_msgs/Pose pose //三个欧拉角，或者 4 元数任选其一
  geometry_msgs/Point position
    float64 x
    float64 y
    float64 z
  geometry_msgs/Quaternion orientation
    float64 x
    float64 y
    float64 z
    float64 w

2.6 控制飞控 IO 输出(混控器)

消息名称：mavros/actuator_control
类型：mavros_msgs::ActuatorControl
头文件：mavros_msgs/ActuatorControl.h
成员变量:

uint8 PX4_MIX_FLIGHT_CONTROL=0
uint8 PX4_MIX_FLIGHT_CONTROL_VTOL_ALT=1
uint8 PX4_MIX_PAYLOAD=2
uint8 PX4_MIX_MANUAL_PASSTHROUGH=3
std_msgs/Header header
  uint32 seq
  time stamp
  string frame_id
uint8 group_mix //要控制的混控器分组 1-8（control group）
float32[8] controls //控制量（前四个分别是，roll pitch yaw thrust）

常用服务

3.1 上/解锁服务

消息名称：mavros/cmd/arming
类型：mavros_msgs::CommandBool
头文件：mavros_msgs/CommandBool.h
请求参数：

bool value //true解锁 false上锁
---
bool success
uint8 result //错误信息

示例代码：

ros::ServiceClient arming_client = nh.serviceClient<mavros_msgs::CommandBool>("mavros/cmd/arming");
mavros_msgs::CommandBool arm_cmd;
arm_cmd.request.value = true;
set_mode_client.call(arm_cmd);
if(arm_cmd.response.success)
    ROS_INFO("Vehicle armed");
arm_cmd.response.result

3.2 模式切换

！！！！！！！！！！真实环境测试时不要用软件切换offboard模式！！！！！！！！！！
特别是像例程那样反复在while循环中设置offboard模式，要是控制不了机载电脑关闭该节点的话飞机就永远保持offboard模式了，如果发出的还是速度指令的话就可能会发生事故。
所以设置电子围栏也很重要。

消息名称：mavros/set_mode
类型：mavros_msgs::SetMode
头文件：mavros_msgs/SetMode.h
请求参数：

uint8 MAV_MODE_PREFLIGHT=0
uint8 MAV_MODE_STABILIZE_DISARMED=80
uint8 MAV_MODE_STABILIZE_ARMED=208
uint8 MAV_MODE_MANUAL_DISARMED=64
uint8 MAV_MODE_MANUAL_ARMED=192
uint8 MAV_MODE_GUIDED_DISARMED=88
uint8 MAV_MODE_GUIDED_ARMED=216
uint8 MAV_MODE_AUTO_DISARMED=92
uint8 MAV_MODE_AUTO_ARMED=220
uint8 MAV_MODE_TEST_DISARMED=66
uint8 MAV_MODE_TEST_ARMED=194
uint8 base_mode //基本模式，若customs_mode非空，则无效
string custom_mode //可用的模式见mavros/mavros/src/lib/uas_stringify.cpp中的px4（如果用的是APM就搜APM）
---
bool mode_sent //true表示正确切换模式

以下为PX4可用的飞行模式

static const cmode_map px4_cmode_map{{
    { px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_MANUAL),           "MANUAL" },
	{ px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_ACRO),             "ACRO" },
	{ px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_ALTCTL),           "ALTCTL" },
	{ px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_POSCTL),           "POSCTL" },
	{ px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_OFFBOARD),         "OFFBOARD" },
	{ px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_STABILIZED),       "STABILIZED" },
	{ px4::define_mode(px4::custom_mode::MAIN_MODE_RATTITUDE),        "RATTITUDE" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_MISSION), "AUTO.MISSION" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_LOITER),  "AUTO.LOITER" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_RTL),     "AUTO.RTL" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_LAND),    "AUTO.LAND" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_RTGS),    "AUTO.RTGS" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_READY),   "AUTO.READY" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_TAKEOFF), "AUTO.TAKEOFF" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_FOLLOW_TARGET), "AUTO.FOLLOW_TARGET" },
	{ px4::define_mode_auto(px4::custom_mode::SUB_MODE_AUTO_PRECLAND), "AUTO.PRECLAND" },
}};

示例代码

ros::ServiceClient set_mode_client = nh.serviceClient<mavros_msgs::SetMode>("mavros/set_mode");
mavros_msgs::SetMode offb_set_mode;
offb_set_mode.request.custom_mode = "OFFBOARD";
set_mode_client.call(offb_set_mode);
if(offb_set_mode.response.mode_sent)
    ROS_INFO("Offboard enabled");

注：主要参考网上某位大神的总结，在此表示感谢！