APM学习（2）：建立ArduPilot仿真环境

原创已于 2025-11-01 11:32:44 修改 · 556 阅读

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#APM #Ardupilot

于 2025-07-30 13:00:11 首次发布

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参考链接：
https://blog.youkuaiyun.com/w8www/article/details/148705284
http://www.360doc.com/content/12/0121/07/1080187092_1080187092.shtml

建立和编译Ardupilot项目之后，可以建立一个仿真环境来验证飞行控制程序，Ardupilot项目自带了一个仿真程序，在

Tools/autotest/sim_vehicle.py

可以在ardupilot目录下运行该程序来启动仿真程序，但是需要先运行环境安装程序

1 安装环境

通过自带的安装环境命令安装仿真程序所需要的运行环境和工具链

$ Tools/environment_install/install-prereqs-ubuntu.sh -y

运行过程可能会出现多个问题，通过deekseek等引擎搜索问题，可以找到相应的解决办法来安装。安装完成之后就可以编译和运行仿真程序了。

2 编译项目

之后，通过waf编译一个适用仿真环境的程序，如下

$ ./waf configure --board sitl
$ ./waf copter

在board设置中指明sitl，然后用copter选项编译生成适用多旋翼机型的程序，如果是用于固定翼仿真，则使用plane选项。

3 运行仿真程序

通过如下的命令运行仿真程序

$ Tools/autotest/sim_vehicle.py -v ArduCopter --console --map

其中-v表示选择机型，–consle和–map表示显示一个终端窗口和地图。之后便会出现终端（console）、地图（map）等多个窗口来显示飞机的状态，如下图

在这里插入图片描述
在原来的命令行窗口启动了MAVProxy，回车之后，便出现MAVProxy终端，可以输入命令以启动和操控模拟的无人机。

在这里插入图片描述
可以依次输入如下等命令

STABILIZE> mode guided
STABILIZE> arm throttle
GUIDED> GUIDED> takeoff 40

使飞机仿真飞行到40米的空中，再运行

GUIDED> guided forward 200

操作飞机向前飞行200米，这是在地图窗口就能看到飞机前飞的轨迹和飞行动作。
MAVProxy常用的命令有

1	mode GUIDED				设置飞行模式为 GUIDED（导引模式）
2	mode STABILIZE			设置为手动姿态控制模式
3	arm throttle			解锁电机，允许飞控响应油门
4	disarm					上锁电机，停止输出
5	takeoff 10				在 GUIDED 模式起飞至 10 米高度
6	param show				显示所有参数或搜索特定参数
7	param set PARAM VALUE	设置参数值，例如 param set ALT_HOLD_RTL 1500
8	wp list					显示当前任务航点列表
9	wp load xxx.txt			加载任务航点文件
10	wp clear				清除当前所有任务航点
11	mode rtl				启动 Return-to-Launch（返航）模式
12	mode land				命令飞行器自动降落

4 安装地面站

现在通常用QGroundControl，Mission Planner等软件，来模拟地面站，连接仿真的飞行器，对飞行器进行监控以及发送命令和进行操作。地面站的安装可以参考

https://ardupilot.org/planner/docs/mission-planner-installation.html
https://docs.qgroundcontrol.com/Stable_V5.0/en/qgc-user-guide/getting_started/download_and_install.html

安装完之后便可以运行地面站程序了，以QGroundControl为例，如下
在这里插入图片描述
如果程序运行顺利，会在程序主窗口左上出现Ready To Fly的信息，用户可以进一步输入指令指挥无人机飞行。

在仿真启动时，如果要设置飞行器的出发点位置，可以在Tools/autotest/locations.txt文件中增加所需要设置的地点信息，如在locations.txt文件的最后一行添加名为TEST的新位置的信息

TEST=26.594871,118.264521,0,0

表示出发点的纬度、经度、高度和航向，这样在运行sim_vehicle.py命令时可以添加-L选项指定出发地点，如

$ Tools/autotest/sim_vehicle.py -v ArduCopter -L TEST

这样仿真时飞行器就出现在TEST所指定的出发点位置。