Linux系統ubuntu20.04 無人機PX4 開發環境搭建

安裝Ubuntu對應版本的Ros

此處省略

PX4固件下載

PX4的源碼處于GitHub，因為眾所周知的原因git clone經常失敗，此處從Gitee獲取PX4源碼和依賴模塊。

git clone https://gitee.com/voima/PX4-Autopilot.git

使用cd命令切換到 px4項目文件目錄：

cd ~/PX4-Autopilot
#切換到1.14.0分支，當然也可以嘗試其他版本
# 使用以下命令切換版本，以V1.14.0為例：
git checkout v1.14.0

因為PX4的完整項目是嵌套子模塊存儲的，以上命令只下載了px4的基本代碼，所以我們要進行子模塊的下載，運行下列命令：

# 此部分不執行，解釋作用：
#在~/PX4-Autopilot目錄下執行
#git submodule update --init --recursive 
#以上命令中，submodule是子模塊的意思， —init 選項會初始化，并注冊子模塊的地址，—recursive選項會遞歸克隆子模塊。
#此更新的鏈接來源于：~/PX4-Autopilot/.gitmodules(注意是隱藏文件)

# 執行此部分：
#需要先進入~/PX4-Autopilot/.gitmodules文件

vi ~/PX4-Autopilot/.gitmodules

#將文件打開，可以看到里面都github的地址，直接用上面的命令，會很難成功
#所以：將其更新為 gitee 的地址，已經整理測試好了，直接替換掉文件的內容即可


[submodule "src/modules/mavlink/mavlink"]
    path = src/modules/mavlink/mavlink
    url = https://gitee.com/wtp95/mavlink.git
    branch = master
[submodule "Tools/flightgear_bridge"]
    path = Tools/simulation/flightgear/flightgear_bridge
    url = https://gitee.com/seokhb/PX4-FlightGear-Bridge.git
[submodule "Tools/simulation/gazebo-classic/sitl_gazebo-classic"]
    path = Tools/simulation/gazebo-classic/sitl_gazebo-classic
    url = https://gitee.com/seokhb/PX4-SITL_gazebo-classic.git
    branch = main
[submodule "Tools/simulation/jmavsim/jMAVSim"]
    path = Tools/simulation/jmavsim/jMAVSim
    url = https://gitee.com/seokhb/jMAVSim.git
    branch = main
[submodule "Tools/simulation/jsbsim/jsbsim_bridge"]
    path = Tools/simulation/jsbsim/jsbsim_bridge
    url = https://gitee.com/seokhb/px4-jsbsim-bridge.git
[submodule "platforms/nuttx/NuttX/apps"]
    path = platforms/nuttx/NuttX/apps
    url = https://gitee.com/seokhb/NuttX-apps.git
    branch = px4_firmware_nuttx-10.3.0+
[submodule "platforms/nuttx/NuttX/nuttx"]
    path = platforms/nuttx/NuttX/nuttx
    url = https://gitee.com/seokhb/NuttX.git
    branch = px4_firmware_nuttx-10.3.0+-v1.14
[submodule "src/drivers/cyphal/public_regulated_data_types"]
    path = src/drivers/cyphal/public_regulated_data_types
    url = https://gitee.com/seokhb/public_regulated_data_types.git
[submodule "src/drivers/cyphal/legacy_data_types"]
    path = src/drivers/cyphal/legacy_data_types
    url = https://gitee.com/jiyuanwangxs/legacy_data_types.git
    branch = legacy
[submodule "src/drivers/cyphal/libcanard"]
    path = src/drivers/cyphal/libcanard
    url = https://gitee.com/seokhb/libcanard.git
[submodule "src/drivers/gps/devices"]
    path = src/drivers/gps/devices
    url = https://gitee.com/seokhb/PX4-GPSDrivers.git
    branch = main
[submodule "src/drivers/uavcan/libuavcan"]
    path = src/drivers/uavcan/libuavcan
    url = https://gitee.com/seokhb/libuavcan.git
[submodule "src/lib/crypto/libtomcrypt"]
    path = src/lib/crypto/libtomcrypt
    url = https://gitee.com/seokhb/libtomcrypt.git
    branch = px4
[submodule "src/lib/crypto/libtommath"]
    path = src/lib/crypto/libtommath
    url = https://gitee.com/seokhb/libtommath.git
    branch = px4
[submodule "src/lib/crypto/monocypher"]
    path = src/lib/crypto/monocypher
    url = https://gitee.com/seokhb/Monocypher.git
    branch = px4
[submodule "src/lib/events/libevents"]
    path = src/lib/events/libevents
    url = https://gitee.com/seokhb/libevents.git
    branch = main
[submodule "src/modules/uxrce_dds_client/Micro-XRCE-DDS-Client"]
    path = src/modules/uxrce_dds_client/Micro-XRCE-DDS-Client
    url = https://gitee.com/seokhb/Micro-XRCE-DDS-Client.git
    branch = px4

# 然后執行下面的命令，就可以了
git submodule update --init --recursive

有的子模塊還是走的github，失敗了就多執行幾次，直到用上面命令不再下載東西了就可以了

開發環境搭建

PX4的完整代碼已經下載完了，接下來就是配置開發環境。PX4源碼中已經提供了開發環境配置的腳本，在/PX4-Autopilot/Tools/setup目錄中，該目錄下的文件如下：

# 在執行腳本之前，需要手動安裝一些模塊，配置環境變量
sudo apt install python3-pip
pip3 install kconfiglib
pip3 install --user jinja2
pip3 install --user jsonschema
sudo apt-get update
sudo apt-get install libgstreamer1.0-0 gstreamer1.0-plugins-base gstreamer1.0-plugins-good gstreamer1.0-plugins-bad gstreamer1.0-plugins-ugly gstreamer1.0-libav gstreamer1.0-doc gstreamer1.0-tools gstreamer1.0-x gstreamer1.0-alsa gstreamer1.0-gl gstreamer1.0-gtk3 gstreamer1.0-qt5 gstreamer1.0-pulseaudio libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev

# 然后需配置~/.bashrc文件，打開該文件，在底部添加如下內容，保存：
vi ~/.bashrc
寫入：
# >>> PX4 initialize >>>
source ~/PX4-Autopilot/Tools/simulation/gazebo-classic/setup_gazebo.bash ~/PX4-Autopilot ~/PX4-Autopilot/build/px4_sitl_default
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4-Autopilot
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4-Autopilot/Tools/simulation/gazebo-classic/sitl_gazebo-classic
# <<< PX4 initialize <<<

然后執行腳本：
cd /PX4-Autopilot/Tools/setup

# 可以看到里面有Arch/Macos和ubuntu系統的配置腳本。
# 因為是ubuntu系統，所以運行ubuntu.sh文件
# 這是一個腳本文件，里面是一些bash命令，可以理解為一系列下載px4開發環境的代碼。在上圖界面右鍵選擇在終端打開，使用下列命令運行：

bash ubuntu.sh

# 然后進行編譯：

cd ~/PX4-Autopilot  # 也可以 roscd px4
make px4_sitl_default gazebo

**  如果出現下面的錯誤，一直在等待master  **

> [Msg] Waiting for master.
[Err] [ConnectionManager.cc:121] Failed to connect to master in 30 seconds.
[Err] [gazebo_shared.cc:78] Unable to initialize transport.
[Err] [gazebo_client.cc:56] Unable to setup Gazebo
則需要在.bashrc文件的最后一行加入
source /opt/ros/noetic/setup.bash

**  如果執行make px4_sitl_default gazebo顯示：  **

ninja: error: unknown target 'gazebo'
make: *** [Makefile:227：px4_sitl] 錯誤 1
# 則需要先安裝gazebo：
sudo apt install gazebo libgazebo-dev

# 然后手動檢查仿真目標配置文件：
打開 PX4-Autopilot/boards/px4/sitl 目錄。
檢查是否存在 default.cmake 或 gazebo.cmake 文件。

# 如果文件缺失或配置錯誤，可以從官方倉庫重新下載：
git checkout origin/main -- boards/px4/sitl

然后再啟動
終端出現如下，gazebo啟動，中間有個小飛機，則代表開發環境搭建成功

MAVROS安裝

安裝geographiclib數據庫（GeographicLib是一個用于解決地理坐標轉換、大地測量（geodesy）和地圖投影等問題的庫，廣泛用于航空航天和GIS（地理信息系統）領域）

安裝MAVROS

sudo apt install ros-noetic-mavros ros-noetic-mavros-extras

wget https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone/raw/master/sitl_config/mavros/install_geographiclib_datasets.sh
sudo chmod a+x ./install_geographiclib_datasets.sh
sudo ./install_geographiclib_datasets.sh

# 檢查MAVROS是否安裝成功可輸入如下命令：
roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch

# 新打開一個終端，輸入：
rostopic echo mavros/state

看到connected為True 則 MAVROS安裝成功

安裝地面站QGC

首先執行下面指令

sudo usermod -a -G dialout $USER
sudo apt-get remove modemmanager -y

# 安裝一些依賴庫
sudo apt install gstreamer1.0-plugins-bad gstreamer1.0-libav gstreamer1.0-gl -y
sudo apt install libfuse2 -y
sudo apt install libxcb-xinerama0 libxkbcommon-x11-0 libxcb-cursor0 -y

然后系統登出再登入，確定改變了用戶權限

下面開始安裝QGC:
下載QGroundControl.AppImage

下載鏈接（https://d176tv9ibo4jno.cloudfront.net/latest/QGroundControl.AppImage）
將該文件移動到主目錄下面
通過指令更改權限，和運行

chmod +x ./QGroundControl.AppImage
./QGroundControl.AppImage

然后會運行QGC的軟件

之后雙擊 QGroundControl.AppImage 圖標也可以運行該軟件

posted @ 2025-03-30 18:08 鄭琰閱讀(2768) 評論(0) 收藏舉報

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極光總會有，并肩于雪山之巔.?????