北大智航杯竞赛仿真环境基础配置（对应PX4 1.13版）

写在前面

为什么一定要用PX4 1.13呢？

依赖安装

ROS安装

Gazebo安装

1.漏掉指令

2.gitclone出错

MAVROS安装

PX4配置

XTDrone源码下载

用键盘控制无人机飞行

写在前面

1.作者的Ubuntu版本为20.04，ROS版本为noetic。虽然官方给的文档里建议使用18.04与melodic ,但是考虑到已经安装了20.04以及对应版本的ROS，再加上队友安装18.04之后网络连接有问题，所以选择使用20.04版本。（事实证明，20.04版本也是可以的，但是22.04版本应该会有很有很多问题，具体原因不作解释）

2.官方文档有至少三处地方是有错误的，会对初学者造成一定困扰。并且一些简单错误，比如对gazebo插件作修改时，ROS版本要对应，文档给的是melodic，如果是20.04，要改为对应的noetic。

3.文档默认一部分操作我们是会的，比如修改~/.bashrc文档，指令为vim ~/.bashrc，如果要插入内容输入i(insert)即可，删除一行为dd，保存并退出为ESC+:(英文）+wq。

4.本文按照文档的顺序，主要介绍作者及同学遇到的error的解决办法以及文档里的错误。

5.如果要进行用键盘控制无人机飞行一步，则必须按照最新的文档进行。

为什么一定要用PX4 1.13呢？

我们来对比两个PX4版本的launch文件即可发现端倪

这是PX4 1.11版本的

这是PX4 1.13版本的

很明显，我们可以发现用键盘控制无人机飞行所需的indoor1.launch文件在PX4 1.11里不存在，而直接复制粘贴launch文件会出问题（下文有提到），因此最优解就是下载PX4 1.13版本的。

依赖安装

在进行如下代码时，作者出现了以下错误：

sudo apt install ninja-build exiftool ninja-build protobuf-compiler libeigen3-dev
genromfs xmlstarlet libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev python-pip python3-pip gawk

报错提示python-pip没有可安装候选，是因为20.04默认是使用python3的，而python-pip对应python2，因此会出现错误。只需将python-pip安装包删去即可。

ROS安装

我的ROS是在之前安装的，几乎没有出现错误，以上是安装好之后的页面。

Gazebo安装

1.漏掉指令

在rosrun gazebo_ros gazebo时，发现不能正常打开，而直接输入gazebo可以打开，报以下错误：

出现该错误是因为我漏了一条以下图片里的安装命令

2.gitclone出错

由于github是外国网站，能git成功纯靠网络与运气。有条件的可以翻墙，也可以更换国内的镜像源。PS：本人一般习惯多试几次，一般多试几次就好啦

MAVROS安装

这一步几乎不会报错，按照提示将安装包换为对应的ROS版本号即可。

PX4配置

这一步对应的文档有错误，首先来看一下进行make px4_sitl_default gazebo报错页面

1.第一个报错：没有规则来制作目标

这是由于我们下载好压缩包然后解压之后，放到主目录下，按照文档cd进入PX4_Firmware后，里面还有一个PX4_Firmware_13文件夹，没有make所需的规则。所以我尝试将PX4_Firmware_13移到主目录里，并将其重命名为PX4_Firmware，然后重新make，结果是没有以上制作目标的错误了，然而出现了以下错误（第二个错误）

2.第二个错误：

提示说现在的cmake文件和cmake创建时的文件不同，通过检查cmake创建时的源代码（如图）可知

cmake最初位于主目录下的PX4_Firmware_13下，而按照文档的要求它位于PX4_Firmware里，

我的解决办法是先将PX4_Firmware文件夹下的PX4_Firmware_13放到主目录下，并把原来的PX4_Firmware文件夹删除，然后进入PX4_Firmware_13文件夹下的build文件夹里，将build.ninja和CMakeCache.text删除，然后重新make即可。

3.launch既不是…也不是…

这是由于没有添加路径或者没有正确添加路径以及没有source之后的结果，只需添加好路径然后source就好了。

温馨提示：由于文件夹改为了PX4_Firmware_13，因此对应的路径也要修改，修改为：

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
source ~/PX4_Firmware_13/Tools/setup_gazebo.bash ~/PX4_Firmware_13/ ~/PX4_Firmware_13/build/px4_sitl_default
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware_13
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware-13/Tools/sitl_gazebo

4.roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch及建立通信时错误

(1)有可能是路径的问题(但是按照上面的代码添加之后应该不会有问题)，可以重新添加然后source一下

(2)也有可能是版本不适配的问题，PX4 1.11版本对应旧版本的XTDrone，而PX4 1.13对应新版本的XTDrone，所以请务必按照一个文档来，不要混着用

(3)以上两种情况都没有，可能是launch文件里的参数(fcu_url)设置有偏差。解决办法：在PX4_Firmware_13下launch文件里找可以正常建立通信的fcu_url参数，然后在mavros_posix_sitl.launch里进行更改。

参考这篇文章：px4仿真时，/mavros/state现实连接不上_老李雅普诺夫的博客-CSDN博客

XTDrone源码下载

这一步同样注意将PX4_Firmware改为PX4_Firmware_13，修改后的代码为

git clone https://gitee.com/robin_shaun/XTDrone.git
cd XTDrone
git checkout 1_13_2
git submodule update --init --recursive
# 修改启动脚本文件
cp sitl_config/init.d-posix/* ~/PX4_Firmware_13/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/
# 添加launch文件
cp -r sitl_config/launch/* ~/PX4_Firmware_13/launch/
# 添加世界文件
cp sitl_config/worlds/* ~/PX4_Firmware_13/Tools/sitl_gazebo/worlds/
# 修改部分模型文件
cp -r sitl_config/models/* ~/PX4_Firmware_13/Tools/sitl_gazebo/models/
# 替换同名文件
cd ~/.gazebo/models/
rm -r stereo_camera/ 3d_lidar/ 3d_gpu_lidar/ hokuyo_lidar/

这一步也不会出现太多大问题，按照步骤来即可。

用键盘控制无人机飞行

这一步有两处地方需要修改，因此我直接将代码修改好：

在一个终端运行

cd ~/PX4_Firmware_13
roslaunch px4 indoor1.launch

Gazebo启动后，在另一个终端运行（注意要等Gazebo完全启动完成，或者可能脚本会报错）

cd ~/XTDrone/communication/
python3 multirotor_communication.py iris 0

与0号iris建立通信后，在另一个终端运行

cd ~/XTDrone/control/keyboard
python3 multirotor_keyboard_control.py iris 1 vel

这一步会出现的错误

这是由于我的PX4版本为1.11，但是indoor1.launch是从PX4 1.13里复制粘贴来的，出现了没有返回值等等问题。

然后最初我没有意识到这个问题的本质在哪，然后在老师的提示下，检查了前面建立通信那一步是否能正常运行，结果出现了以下报错

提示在建立symlink时出现问题，但是最初时是没问题的，我百思不得其解，百度搜索也没搜索到，与老师调试两个小时之后也是无果，兜兜转转几乎回到了原点。百度给的答案不是说虚拟机内存不够就是说更改了主目录，总之，都不是我想要的解决办法。

进行了思路的整理与分析后，找到了问题所在，在建立通信时，全是PX4 1.11的文件，但是在进行到用键盘控制飞行时，我将PX4_Firmware_13下的launch文件夹里的全部内容移到了PX4_Firmware下，很显然PX4_Firmware_13对应的是PX4 1.13的文件，两者肯定是有兼容性等问题的。因此，当我把1.11的所有东西都删去之后，全部安装1.13的东西，就没有出现这个问题了。飞机也可以正常起飞了。