MAVLink&MAVROS傻傻分不清？大白话说清楚他俩的关系

MAVLink 和 MAVROS 是无人机开发中两个密切相关的工具，但它们的角色和功能不同。以下是它们的关系和区别的详细说明：

 

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### **1. MAVLink（Micro Air Vehicle Link）**

- **定位**：轻量级的通信协议。

- **作用**：

  - 定义无人机系统组件（飞控、地面站、传感器等）之间的消息格式。

  - 支持串口、UDP、TCP 等多种物理层通信。

  - 被广泛用于无人机与地面站、飞控与外设的通信（如 PX4、ArduPilot）。

- **特点**：

  - 协议本身是平台无关的，可用于 C/C++、Python 等多种语言。

  - 提供标准化的消息库（如 `sensor_msgs`、`command` 等）。

 

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### **2. MAVROS（MAVLink + ROS）**

- **定位**：ROS（机器人操作系统）的功能包（Package）。

- **作用**：

  - 在 ROS 和 MAVLink 设备（如飞控）之间建立桥梁。

  - 将 ROS 的消息/服务转换为 MAVLink 消息，并发送给飞控；反之，将飞控的 MAVLink 消息解析为 ROS 可用的数据。

  - 提供与无人机交互的 ROS 接口（如发布姿态、位置、发送指令等）。

- **特点**：

  - 基于 ROS 的中间件，简化无人机与 ROS 生态的集成。

  - 支持 PX4 和 ArduPilot 等主流飞控，但理论上兼容所有 MAVLink 设备。

  - 提供 ROS 话题（Topics）、服务（Services）和参数（Parameters）。

 

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### **3. 两者的关系**

- **依赖关系**：

  - MAVROS 依赖 MAVLink 协议实现与飞控的通信。

  - MAVROS 内部通过 `libmavconn` 库处理 MAVLink 消息的编码/解码。

- **协作流程**：

  1. **ROS节点**（如路径规划算法）发布指令（如 `geometry_msgs/Twist`）。

  2. **MAVROS** 接收 ROS 消息，将其转换为对应的 MAVLink 消息（如 `SET_POSITION_TARGET_LOCAL_NED`）。

  3. **MAVLink** 通过串口/UDP 将消息发送给飞控。

  4. 飞控执行指令后，通过 MAVLink 返回状态信息（如电池电量、姿态）。

  5. **MAVROS** 将 MAVLink 消息解析为 ROS 话题（如 `/mavros/battery`），供其他 ROS 节点使用。

 

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### **4. 典型应用场景**

- **仿真开发**：在 Gazebo 中模拟无人机，MAVROS 连接 ROS 与仿真飞控（如 PX4-SITL）。

- **自主导航**：ROS 的 SLAM 或路径规划算法通过 MAVROS 控制真实无人机。

- **数据监控**：通过 ROS 的 Rviz 或工具订阅 MAVROS 发布的无人机状态。

 

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### **5. 对比总结**

| **特性** | **MAVLink** | **MAVROS** |

|------------------|----------------------------------------|-----------------------------------------|

| **定位** | 通信协议 | ROS 功能包（协议转换中间件） |

| **核心功能** | 定义消息格式、跨设备通信 | ROS 与 MAVLink 设备的双向数据转换 |

| **使用场景** | 飞控与地面站、外设通信 | ROS 生态与无人机的集成开发 |

| **依赖关系** | 独立协议，无外部依赖 | 依赖 ROS 和 MAVLink |

 

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### **6. 示例代码片段**

通过 MAVROS 发送起飞指令（ROS + Python）：

```python

import rospy

from mavros_msgs.srv import CommandTOL

 

rospy.init_node('takeoff_node')

takeoff = rospy.ServiceProxy('/mavros/cmd/takeoff', CommandTOL)

takeoff(altitude=10, latitude=0, longitude=0, min_pitch=0, yaw=0)

```

 

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### **7. 扩展工具**

- **QGroundControl**：基于 MAVLink 的地面站软件，可与 MAVROS 并行使用。

- **MAVProxy**：命令行 MAVLink 工具，适合调试，但无需 ROS。

 

理解 MAVLink 和 MAVROS 的关系后，开发者可以更高效地利用 ROS 生态开发无人机应用，同时通过 MAVLink 实现与底层硬件的通信。