airsim+px4无人机仿真平台

0. 架构图

1. 主机列表

对应的ip地址与选择的系统，根据实际情况进行修改

主机IP	组件	系统
192.168.0.28	mavporxy	linux-centos7.6
192.168.0.29	px4	linux-centos7.6
192.168.6.148	QGC	window10
192.168.6.148	Airsim	window10

2. 启动流程

airsim -- 仿真引擎 -- Windows下运行

• 部署airsim运行环境
  • 下载虚拟引擎
  • 进入官网 https://www.unrealengine.com/zh-CN/，在导航栏最右边选择下载，进入下载页面，点击下载Epic Games启动程序
  • 安装并启动Epic Games，选择库(Library),选择对应的引擎，点击上方的 “库” 选项卡，然后点击引擎版本后面的 “+” 按钮，选择4.26版本(预估需要磁盘空间40G)，点击 “安装” 即可自动下载安装，安装成功后，桌面会出现一个 Unreal Engine的快捷方式
    
  • 安装 Visual Studio，双击安装包开始安装，安装过程中需要手动选择一些组建来进行安装，在 ”工作负荷“ 选项卡下面，勾选 “使用C++的桌面开发”，同时在 “单个组件” 选项卡下面搜索并勾选 “Windows 10 SDK 10.0.18362”
    
    
• 运行airsim
  • 拷贝LandscapeMountains代码到某个目录下，使用Visual Studio打开该项目: 文件 > 打开 > 项目/解决方案 选择 LandscapeMountains目录下的LandscapeMountains的点sh文件
    
  • 初始化配置
  • 修改目录C:\Users\Administrator\Documents\AirSim下setting.josn文件(没有则新建目录和文件)

  {
   "SettingsVersion": 1.2,
   "SimMode": "Multirotor",
   "Vehicles": {
    "UAV1": {
      "VehicleType": "SimpleFlight",
      "X": 0, "Y": 0, "Z": 0,
      "Yaw": 0
    },
    "UAV2": {
      "VehicleType": "SimpleFlight",
      "X": 4, "Y": 0, "Z": 0,
      "Yaw": 0
    },
    "UAV3": {
      "VehicleType": "SimpleFlight",
      "X": 4, "Y": 3, "Z": 0,
      "Yaw": 0
    },
  "UAV4":{
    "VehicleType": "PX4Multirotor",
    "LocalHostIp": "0.0.0.0",
      "UseSerial": false,
      "UseTcp": true,
      "TcpPort": 4560,
      "ControlPortLocal": 14540,
      "ControlPortRemote": 14580,
      "X": 0, "Y": 1, "Z": 0
  }
  }
  }
  

  • 在Visual Studio工具栏中选择DebugGame Win64，本地Windows调试器运行，会启动一个无人机仿真window程序，点击运行，将会加载配置文件，启动配置文件中配置的初始无人机
    
    

QGC -- 地面站，给无人机发指令的图形界面 -- Windows或Linux下运行

• 下载链接：https://d176tv9ibo4jno.cloudfront.net/latest/QGroundControl-installer.exe，下载完成后点击QGC安装程序安装即可
• 修改QGC配置
  
  • 连接mavproxy参数
    选择通讯连接，点击添加。在Port中配置mavporxy转发到的端口 24550,在Add Server输入框中输入mavproxy所在服务器的ip地址与监听端口，为34550
    
    
  • GPS连接参数
    勾选默认配置即可
    

mavporxy -- 控制代理与协议转换 -- 容器中运行

# MavLinkTest 与 Mavproxy 是等价的，推荐选择MavLinkTest
# MavLinkTest
# 拉取镜像并启动容器
docker pull harbor.tiduyun.com/px4io/mavproxy:20211015
docker run --net=host --name=mavproxy -td harbor.tiduyun.com/px4io/mavproxy:20211015 bash
# 进入容器启动
docker exec -it mavproxy bash
# 配置QGC的IP地址
export QGC_ADDR=192.168.6.148
# -udp 指定服务监听的ip与端口，供QGC进行连接
# -proxy 指定连接代理的ip与端口
Mavproxy -server  -udp:0.0.0.0:34550 -proxy:$QGC_ADDR:24550

# Mavproxy
docker pull harbor.tiduyun.com/px4io/mavproxy:20211026
docker run -dt --name mavproxy --net=host harbor.tiduyun.com/px4io/mavproxy:20211026  bash
# 配置QGC的IP地址
export QGC_ADDR=192.168.6.148
/root/.local/bin/mavproxy.py --master=udp:0.0.0.0:34550 --out=$QGC_ADDR:24550

px4 -- 无人机飞控 -- 容器中运行

# 启动容器
docker run --net=host --name=sim-225 -td harbor.tiduyun.com/px4io/airsim-px4-ros-melodic:2021-09-08 bash

# 当连接不上ROS Master时，roslaunch命令会卡住
# 取消 ROS_MASTER_URI环境变量
unset ROS_MASTER_URI
# GCS_IP是mavporxy的IP地址
export GCS_IP=192.168.0.28
# 配置 airsim 服务的地址
export PX4_SIM_HOST_ADDR=192.168.6.148
./start.sh 0

3. 启动顺序

仿真引擎 --> px4 --> mavporxy --> QGC

4. 关联文档

• Airsim：https://microsoft.github.io/AirSim/mavlinkcom/
• Github: https://github.com/microsoft/AirSim