在ros中进行无人机和无人车之间的通信（代码）

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已于 2024-09-11 22:55:20 修改 · 1.7k 阅读

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#无人机 #机器人 #空地协同 #网络协议

于 2024-09-11 21:10:01 首次发布

在ros中进行无人机和无人车之间的通信

代码存放位置以及运行所必要的编译步骤

要实现无人车和无人机之间通过ROS（Robot Operating System）进行通信，双方既需要接收数据也要发布数据。

无人机平台：

接收无人车传输的 lat_lon_car（经度、纬度、高度），通过 location() 函数处理生成目标位置 lat_lon_target。

将 lat_lon_target 发布回给无人车。

无人车平台：

发布它当前的经度、纬度和高度数据（lat_lon_car）。

接收无人机平台传回的 lat_lon_target。

ROS的通信机制基于发布/订阅模式（Publish/Subscribe），其中一个节点可以通过话题（topics）发布消息，另一个节点通过订阅同一个话题来接收消息。

关键步骤：

消息类型：为了传输经度、纬度和高度数据，可以使用标准的 sensor_msgs/NavSatFix 消息类型（常用于GPS数据传输）。

通信话题：

无人车发布 lat_lon_car 数据到一个ROS话题，例如 car_position。

无人机订阅 car_position 话题，并处理数据，然后将生成的 lat_lon_target 发布到 drone_target 话题。

无人车同时订阅 drone_target，接收无人机发布的目标位置。

代码解释：

无人车节点 (car.py)：

通过 car_position 话题发布当前的位置信息（NavSatFix 类型）。

同时通过 drone_target 话题订阅无人机发布的目标位置。

无人机节点 (drone.py)：

通过 car_position 话题订阅无人车的当前位置。

使用 location() 函数处理接收到的 lat_lon_car 数据，生成目标位置信息。

通过 drone_target 话题将目标位置信息发布给无人车。

通信原理：

发布者（Publisher）：每个节点通过 rospy.Publisher() 来发布消息。

订阅者（Subscriber）：每个节点通过 rospy.Subscriber() 来接收其他节点发布的消息。

无人车节点持续发布自己的位置信息，无人机节点接收到这些信息后，生成目标位置并发布回来。

代码存放位置以及运行所必要的编译步骤

无人机端

1.创建ROS工作空间

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg drone_package std_msgs rospy roscpp #创建了一个包

#这一步后会在drone_package中生成下面几个文件

~/catkin_ws/
├── src/
│   ├── drone_package/
│   │   ├── CMakeLists.txt
│   │   ├── package.xml
│   │   ├── src

创建一个名为 catkin_ws 的ROS工作空间，其中 src 文件夹用于存放ROS包。

2.组织代码

在drone_package/src/目录下，编写无人机的代码（例如，定位算法）：
drone_node.py文件

#!/usr/bin/env python
import rospy
from sensor_msgs.msg import NavSatFix

# 定义全局变量，用来存储无人车的位置信息
lat_lon_car = None

def location(lat_lon_car):
    # 这个函数根据无人车的位置信息，生成无人机的目标位置
    # 假设简单的目标生成逻辑，比如偏移当前位置一定的值
    lat_lon_target = NavSatFix()
    lat_lon_target.latitude = lat_lon_car.latitude + 0.001  # 例如，增加一些纬度
    lat_lon_target.longitude = lat_lon_car.longitude + 0.001  # 例如，增加一些经度
    lat_lon_target.altitude = lat_lon_car.