PX4无人机环境搭建

PX4无人机资料开发

1.1 Ubuntu系统的安装及相关工具使用
1.2PX4开发环境搭建

1.1 Ubuntu系统的安装及相关工具使用

ubuntu 系统安装以及简单使用以及git，markdown工具的使用
常用工具使用（git markdown）

ubuntu 系统安装以及基础使用

系统安装

准备一台电脑（8核，GPU，8G内存以上，固态硬盘），移动U盘（4G以上）
- windows下使用虚拟机安装ubuntu
- ubuntu单系统
- windows与ubuntu双系统
rufus

Ubuntu18.04系统

制作启动盘教程

单系统安装教程

双系统安装

uefi+gpt方式启动。

双系统安装教程

ubutnu系统最好安装到固态硬盘上

如果安装完毕，只能进入单个系统，而且重启后进入电脑boot manager，可以进去另一个系统。那么就需要进入ubuntu系统中来修改grub.cfg添加window启动引导项。

menuentry 'Windows 10' {
        search --file --no-floppy --set=root /EFI/MICROSOFT/BOOT/BOOTMGFW.EFI
        chainloader /EFI/MICROSOFT/BOOT/BOOTMGFW.EFI
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uRjBHdKU-1648797860413)(…/img/chap1/grubwindow.png)]

ubuntu基础使用

常用工具下载 vim typora chrome wps gpu驱动 source源修改快捷键搜狗在线翻译等

alt+ctrl+t ：

中文输入法安装

使用
ubuntu命令

常用命令

tab 键自动补齐；

mv souce target 用target重命名source

cp souce target

ls -al 显示所有文件的详细信息

mkdir (make directories) 创建目录

rmdir(remove empty diretories) 删除空目录

rm -rf 删除文件夹

touch 创建空文件

cat 显示文件内容

find 搜索文件，find -name xx ;find -iname xx (不区分大小写)；

which 搜索命令所在目录

whereis 搜索文件所在目录及帮助文档路径

grep 显示指定的文字 grep int main.c ; ls -al | grep xx.

cd - 进入上次访问的目录

cd … 返回上一目录

ps -aux 查看进程资源（快照）

top 实施显示进程资源

sudo chown -R bingo

chown -R bingo /filename/dir/ # 将 filename/dir 的所属用户改为 userA 用户，-R是递归指令，即dir下所有文件都改变

chgrp -R bingo /filename/dir/ # 将 filename/dir 的所属组改为 grpA 组，-R是递归指令，即dir下所有文件都改变

sudo usermod -a -G dialout $USER 添加用户到dialout组中

sudo chmod 774 /code/readme.txt 设置文件的权限 User : 7 = 111 表示具有 ” r , w , x” 权限 Group : 7 = 111 表示具有 ” r , w , x” 权限 Other : 4 = 100 表示只具有 ” r ” 权限，而没有 “w,x” 权限

VIM编辑常用命令

:wq 保存并退出

:q！强制退出且不保存

set nu 设置行号

dd 删除当前行

yy 复制当前行

8yy复制光标以下8行（包括光标所在行）

p 粘贴

gg 跳到文件的首行

G 跳到文件的尾行

0 、Home键行首

￥、End键行尾

/ xx 搜索字符串

u 撤销上一步

vim ~/.bashrc

export PATH=/path/to/your/dir:$PATH 添加环境变量

source ~/.bashrc是能变量有效

sudo nmcli networking off重启网络

sudo update-alternatives --config python 查看多个版本的python并提供切换

apt常用命令

apt-cache search package 搜索包

apt-cache show package 获取包的相关信息，如说明、大小、版本等

sudo apt-get install package 安装包

sudo apt-get remove package 删除包

sudo apt-get remove package - - purge 删除包，包括删除配置文件等

sudo apt-get update 更新源

sudo apt-get upgrade 更新已安装的包

apt-cache depends package 了解使用依赖

dpkg -l | grep gazebo 查看已安装包信息

常用工具使用

git
markdown

安装方法

git常用命令

git add xx

git checkout . 撤销工作区所有文件的修改

git add .

git commit -m"describe" 添加与上传xx文件

git status 获取当前文件的状态

git diff xx 若文件modified，查看修改内容

git log ( --pretty=oneline) 查看版本信息

git reset --hard HEAD^ 返回上一个版本

git reflog 来查看每一次命令的记录

git reset --hard HEAD~20返回20个版本之前

git reset --hard HEAD^^ 返回上上一个版本

git reset --hard commit_id 返回id时commit_id文件

git clean -xf 删除未被跟踪的文件

git tag -l 查看所有tag

git checkout tag 切换到指定tag

git reflog 查看每次的命令

git checkout – 文件回到最新版本

git reset HEAD xx 撤销暂缓区的修改

git rm xx 把文件从版本库中删除

git remote rm origin 删除远程仓库源 git remote add origin 你的新远程仓库地址

git remote add origin [email protected]:weiLiangHare/xx.git 关联一个远程库

git push -u origin master第一次推送master分支的所有内容；

git push origin master此后推送最新修改；

git clone [email protected]:weiLiangHare/gitHello.git 克隆远程库的gitHello里的内容

git branch查看分支

git branch 创建分支

git checkout 切换分支

git push origin 上传本地分支到远程仓库

git branch -r -d origin/branch-name 删除远程分支仓库 git push origin :branch-name 删除远程分支仓库

git checkout -b 创建+切换分支

git merge 合并某分支到当前分支

git branch -d 删除分支

git merge --no-ff -m “merge with no-ff” 可以用普通模式合并，合并后的历史有分支，能看出来曾经做过合并git stash 保存当前分支的内容。

git stash pop 取出此分支的内容

git remote -v查看远程库信息

git checkout -b dev origin/dev 创建本地dev分支

git branch --set-upstream-to=origin/dev dev指定本地dev分支与远程origin/dev分支的链接

git log --graph --pretty=oneline --abbrev-commit 查看版本信息

rebase可以把本地未push的分叉提交历史整理成直线

git tag v0.1 给最新commit区打标签

git tag v0.1 commit_id

git tag -a v0.1 -m “descrietion”

git show 查看标签信息

git tag -d v0.1 删除标签

git push origin v0.1 推送标签到远程

git push origin --tags 推送所有标签

1.2PX4开发环境搭建
编译工具链的安装
vscode

编译工具链的安装

下载ubuntu.sh,requirements.txt

wget https://raw.githubusercontent.com/PX4/Firmware/master/Tools/setup/ubuntu.sh

#! /usr/bin/env bash

set -e

## Bash script to setup PX4 development environment on Ubuntu LTS (20.04, 18.04, 16.04).
## Can also be used in docker.
##
## Installs:
## - Common dependencies and tools for nuttx, jMAVSim, Gazebo
## - NuttX toolchain (omit with arg: --no-nuttx)
## - jMAVSim and Gazebo9 simulator (omit with arg: --no-sim-tools)
##
## Not Installs:
## - FastRTPS and FastCDR

INSTALL_NUTTX="true"
INSTALL_SIM="true"
INSTALL_ARCH=`uname -m`

# Parse arguments
for arg in "$@"
do
	if [[ $arg == "--no-nuttx" ]]; then
		INSTALL_NUTTX="false"
	fi

	if [[ $arg == "--no-sim-tools" ]]; then
		INSTALL_SIM="false"
	fi

done

# detect if running in docker
if [ -f /.dockerenv ]; then
	echo "Running within docker, installing initial dependencies";
	apt-get --quiet -y update && DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get --quiet -y install \
		ca-certificates \
		gnupg \
		lsb-core \
		sudo \
		wget \
		;
fi

# script directory
DIR=$( cd "$( dirname "${BASH_SOURCE[0]}" )" && pwd )

# check requirements.txt exists (script not run in source tree)
REQUIREMENTS_FILE="requirements.txt"
if [[ ! -f "${DIR}/${REQUIREMENTS_FILE}" ]]; then
	echo "FAILED: ${REQUIREMENTS_FILE} needed in same directory as ubuntu.sh (${DIR})."
	return 1
fi


# check ubuntu version
# otherwise warn and point to docker?
UBUNTU_RELEASE="`lsb_release -rs`"

if [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "14.04" ]]; then
	echo "Ubuntu 14.04 is no longer supported"
	exit 1
elif [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "16.04" ]]; then
	echo "Ubuntu 16.04 is no longer supported"
	exit 1
elif [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "18.04" ]]; then
	echo "Ubuntu 18.04"
elif [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "20.04" ]]; then
	echo "Ubuntu 20.04"
fi


echo
echo "Installing PX4 general dependencies"

sudo apt-get update -y --quiet
sudo DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get -y --quiet --no-install-recommends install \
	astyle \
	build-essential \
	ccache \
	cmake \
	cppcheck \
	file \
	g++ \
	gcc \
	gdb \
	git \
	lcov \
	libxml2-dev \
	libxml2-utils \
	make \
	ninja-build \
	python3 \
	python3-dev \
	python3-pip \
	python3-setuptools \
	python3-wheel \
	rsync \
	shellcheck \
	unzip \
	zip \
	;

if [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "16.04" ]]; then
	echo "Installing Ubuntu 16.04 PX4-compatible ccache version"
	wget -O /tmp/ccache_3.4.1-1_amd64.deb http://launchpadlibrarian.net/356662933/ccache_3.4.1-1_amd64.deb
	sudo dpkg -i /tmp/ccache_3.4.1-1_amd64.deb
fi

# Python3 dependencies
echo
echo "Installing PX4 Python3 dependencies"
if [ -n "$VIRTUAL_ENV" ]; then
	# virtual envrionments don't allow --user option
	python -m pip install -r ${DIR}/requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
else
	# older versions of Ubuntu require --user option
	python3 -m pip install --user -r ${DIR}/requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
fi

# NuttX toolchain (arm-none-eabi-gcc)
if [[ $INSTALL_NUTTX == "true" ]]; then

	echo
	echo "Installing NuttX dependencies"

	sudo DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get -y --quiet --no-install-recommends install \
		automake \
		binutils-dev \
		bison \
		build-essential \
		flex \
		g++-multilib \
		gcc-multilib \
		gdb-multiarch \
		genromfs \
		gettext \
		gperf \
		libelf-dev \
		libexpat-dev \
		libgmp-dev \
		libisl-dev \
		libmpc-dev \
		libmpfr-dev \
		libncurses5 \
		libncurses5-dev \
		libncursesw5-dev \
		libtool \
		pkg-config \
		screen \
		texinfo \
		u-boot-tools \
		util-linux \
		vim-common \
		;
	if [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "20.04" ]]; then
		sudo DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get -y --quiet --no-install-recommends install \
		kconfig-frontends \
		;
	fi


	if [ -n "$USER" ]; then
		# add user to dialout group (serial port access)
		sudo usermod -a -G dialout $USER
	fi

	# arm-none-eabi-gcc
	NUTTX_GCC_VERSION="9-2020-q2-update"
	NUTTX_GCC_VERSION_SHORT="9-2020q2"

	source $HOME/.profile # load changed path for the case the script is reran before relogin
	if [ $(which arm-none-eabi-gcc) ]; then
		GCC_VER_STR=$(arm-none-eabi-gcc --version)
		GCC_FOUND_VER=$(echo $GCC_VER_STR | grep -c "${NUTTX_GCC_VERSION}")
	fi

	if [[ "$GCC_FOUND_VER" == "1" ]]; then
		echo "arm-none-eabi-gcc-${NUTTX_GCC_VERSION} found, skipping installation"

	else
		echo "Installing arm-none-eabi-gcc-${NUTTX_GCC_VERSION}";
		wget -O /tmp/gcc-arm-none-eabi-${NUTTX_GCC_VERSION}-linux.tar.bz2 https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/downloads/gnu-rm/${NUTTX_GCC_VERSION_SHORT}/gcc-arm-none-eabi-${NUTTX_GCC_VERSION}-${INSTALL_ARCH}-linux.tar.bz2 && \
			sudo tar -jxf /tmp/gcc-arm-none-eabi-${NUTTX_GCC_VERSION}-linux.tar.bz2 -C /opt/;

		# add arm-none-eabi-gcc to user's PATH
		exportline="export PATH=/opt/gcc-arm-none-eabi-${NUTTX_GCC_VERSION}/bin:\$PATH"

		if grep -Fxq "$exportline" $HOME/.profile; then
			echo "${NUTTX_GCC_VERSION} path already set.";
		else
			echo $exportline >> $HOME/.profile;
		fi
	fi
fi

# Simulation tools
if [[ $INSTALL_SIM == "true" ]]; then

	echo
	echo "Installing PX4 simulation dependencies"

	# General simulation dependencies
	sudo DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get -y --quiet --no-install-recommends install \
		bc \
		;

	if [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "18.04" ]]; then
		java_version=11
		gazebo_version=9
	elif [[ "${UBUNTU_RELEASE}" == "20.04" ]]; then
		java_version=13
		gazebo_version=11
	else
		java_version=14
		gazebo_version=11
	fi
	# Java (jmavsim or fastrtps)
	sudo DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get -y --quiet --no-install-recommends install \
		ant \
		openjdk-$java_version-jre \
		openjdk-$java_version-jdk \
		libvecmath-java \
		;

	# Set Java 11 as default
	sudo update-alternatives --set java $(update-alternatives --list java | grep "java-$java_version")

	# Gazebo
	sudo sh -c 'echo "deb http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'
	wget http://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -
	# Update list, since new gazebo-stable.list has been added
	sudo apt-get update -y --quiet
	sudo DEBIAN_FRONTEND=noninteractive apt-get -y --quiet --no-install-recommends install \
		dmidecode \
		gazebo$gazebo_version \
		gstreamer1.0-plugins-bad \
		gstreamer1.0-plugins-base \
		gstreamer1.0-plugins-good \
		gstreamer1.0-plugins-ugly \
		gstreamer1.0-libav \
		libeigen3-dev \
		libgazebo$gazebo_version-dev \
		libgstreamer-plugins-base1.0-dev \
		libimage-exiftool-perl \
		libopencv-dev \
		libxml2-utils \
		pkg-config \
		protobuf-compiler \
		;

	if sudo dmidecode -t system | grep -q "Manufacturer: VMware, Inc." ; then
		# fix VMWare 3D graphics acceleration for gazebo
		echo "export SVGA_VGPU10=0" >> ~/.profile
	fi
fi

if [[ $INSTALL_NUTTX == "true" ]]; then
	echo
	echo "Relogin or reboot computer before attempting to build NuttX targets"
fi

wget https://raw.githubusercontent.com/PX4/Firmware/master/Tools/setup/requirements.txt

argcomplete
argparse>=1.2
cerberus
coverage
empy>=3.3
future
jinja2>=2.8
jsonschema
kconfiglib
lxml
matplotlib>=3.0.*
numpy>=1.13
nunavut>=1.1.0
packaging
pandas>=0.21
pkgconfig
psutil
pygments
wheel>=0.31.1
pymavlink
pyros-genmsg
pyserial
pyulog>=0.5.0
pyyaml
requests
setuptools>=39.2.0
six>=1.12.0
toml>=0.9

或者: 手动到 px4 github下载

然后运行：

source ubuntu.sh

wget -O /tmp/gcc-arm-none-eabi-7-2017-q4-major-linux.tar.bz2 https://armkeil.blob.core.windows.net/developer/Files/downloads/gnu-rm/7-2017q4/gcc-arm-none-eabi-7-2017-q4-major-linux.tar.bz2

sudo tar -jxf gcc-arm-none-eabi-7-2017-q4-major-linux.tar.bz2 -C /opt/

百度网盘：gcc-arm-none-eabi

提取码: atwu

gedit ~/.profile

export PATH=/opt/gcc-arm-none-eabi-7-2017-q4-major/bin:$PATH

参考于http://dev.px4.io/master/en/setup/dev_env_linux_ubuntu.html

下载编译firmware

在此目录下下载px4源码并切换v1.11.0-beta1的固件

git clone https://github.com/PX4/Firmware

或下载码云中的px4源码

git clone https://gitee.com/bingobinlw/Firmware

然后更新submodule切换固件并编译

cd Firmware
git submodule update --init --recursive
git checkout v1.11.0-beta1
make distclean

QGC安装

官网

下载

编译代码

部署到实际硬件

编译

make px4_fmu-v5_default

编译加下载

make px4_fmu-v5_default upload

仿真

make px4_sitl_default gazebo

问题1：如果出现报错
在这里插入图片描述

解决办法sudo apt-get install libgazebo9-dev
问题2：在这里插入图片描述
解决办法：修改标志位，把True改为1

code

安装
使用

安装

vscode安装包

使用

vscode官方使用指导

vscode 仿真在线调试