前言
搭建PX4仿真环境一个有挑战性的过程，如果没有一个有经验的人来带的话会走很多弯路。我在搭建PX4仿真环境的时候，不知道Linux、ROS、git，语言也只会一个C语言，没有任何无人机基础，纯小白一个，靠着自学与网上的各种教程，花了一两个月才搭好基本的仿真环境框架。我会将搭建步骤一步步演示，强烈建议大家看看 环境建议 这一节，概念的话了解就行。
搭建仿真环境系列教程👇
ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(1) —— 概念介绍
ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(2) —— MAVROS安装
ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(3) —— ubuntu安装QGC地面站
ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(4) —— 仿真环境搭建
ubuntu安装ROS melodic(最新、超详细图文教程)
概念介绍
在搭建环境之前还是希望大家能看看这些概念，避免大家概念模糊。
- PX4
所谓无人机的飞控，就是无人机的飞行控制系统。无人机飞控能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行，是无人机的大脑。而PX4是自动驾驶仪软件（或称为固件），基于Nuttx实时操作系统开发的，可以驱动无人机或无人车。它是Pixhawk 的原生固件，虽然起步比APM晚。它与地面站（地面控制站）在一起组成一个完全独立的自动驾驶系统。它是一个在GitHub上开源的一个项目，项目地址 ,还有官方参考文档 (这里建议可以多看看)。
- QGC
QGC地面站是Dronecode地面控制站称为QGC地面站 。它是基于 Qt 开发的。如果使用的是 PX4固件 ，建议使用QGC地面站 。使用者可以用QGroundControl将PX4固件加载（烧写）到飞行器控制硬件上，可以设置飞行器，更改不同参数，获取实时飞行信息以及创建和执行完全自主的任务，如航点规划。QGroundControl是跨平台的，可以在Windows，Android，MacOS或Linux上运行。它是一个在GitHub上开源的一个项目，项目地址 ,还有官方参考文档
- MAVSDK
MAVSDK 基于Mavlink协议的sdk包，可以使机载电脑与MAVLink协议兼容的无人机通信，从而控制无人机。多用于PX4固件 ，它最初是使用C++写的，经过发展，现在已经支持Python、Java、C#、Rust、Swift、Go、JavaScript，适合多平台开发。它是一个在GitHub上开源的一个项目，mavlink/MAVSDK: API and library for MAVLink compatible systems ，还有官方参考 Introduction · MAVSDK Guide
- APM
Ardupilot Mega或称为APM 也是一款自驾仪软件，是早在2007年由DIY无人机社区(DIY Drones)推出的飞控产品。APM刚开始是基于Arduino的开源平台，后来软件代码不断状大，原来的硬件不能胜任最新代码，再后来开发者就把Ardupilot代码转移到了Pixhawk平台上，基于Nuttx实时操作系统，兼容了Pixhawh硬件平台。目前主要是支持的5种设备的目录包括ArduPlane(固定翼)、ArduCopter(直升机/多旋翼)、APMrover2、AntennaTracker、ArduSub。它是一个在GitHub上开源的一个项目，项目地址 ,还有官方参考文档 。
- MP
Misson Planner简称MP ，是Windows 平台运行的一款APM/PIX的专属地面站，基于 C# 开发的，对于Windows 兼容更好，其他平台也可以运行，但兼容性不是很好。如果使用 APM固件 ，建议使用MP地面站 。它的基本功能与 QGC 是一样的，虽然功能强大多样，但是太冗余。它是一个在GitHub上开源的一个项目，项目地址 ,还有官方参考文档
- Dronekit
DroneKit 是一款Python语言的无人机开发库，同样基于Mavlink协议，可以对使用MAVLink通讯协议的ArduPilot和PX4无人机进行控制，多用于ArduPilot固件 。它最初是使用Python编写的，后面也支持了Java，跨平台性没有MAVSDK好，但个人觉得更容易上手。它是一个在GitHub上开源的一个项目，DroneKit-Python library for communicating with Drones via MAVLink. ,还有官方参考 DroneKit-Python’s documentation
- MAVROS
MAVROS是一个ROS（Robot Operating System）软件包 ，它提供了一组ROS节点，可以将ROS系统与MAVLink协议兼容的无人机（例如Pixhawk）集成在一起，所以不管是什么固件，只要是支持MAVLink协议，都可以用MAVROS。通过MAVROS，ROS系统可以与无人机通信，接收和发送MAVLink消息，控制无人机的姿态、速度和位置等。MAVROS也提供了许多其他功能，例如姿态解算、飞行模式切换、航点导航和状态反馈等。
MAVROS的设计旨在使它易于与ROS系统集成，它提供了一组简单的ROS服务和ROS消息，可以用于机载电脑与无人机进行通信和控制无人机 ，实现无人机的自主飞行。此外，MAVROS还提供了一组C++ API和Python API，使开发人员可以轻松地编写自己的ROS节点，使用MAVLink协议控制无人机。
环境建议
大家安装的时候可能会碰到跟教程的步骤一样但是运行出错的问题，这大概率就是环境问题，只要环境选好了，就会少很多麻烦。
- Ubuntu：
对于新手直接用在虚拟机里装 ubuntu 就可以，如果后续对仿真的性能有要求，可以在自己的笔记本上装双系统，或者组个Linux主机也行。至于 ubuntu 的版本 我目前接触到的最多的是 18.04 和 20.04 ，而官方目前的最新版 PX4 固件(1.14) 也只支持 18.04 、20.04 、22.04 ，大家可以根据自己需要自行选择。
- 依赖安装：
在正式安装之前还需要安装很多依赖，官方也提供了一个安装脚本，里面包括需要的 python包、软件库、交叉编译器，gazebo等 ，脚本会根据你的 ubuntu 的版本自行选择安装。建议大家使用他提供的脚本就行，使用方法可以看这篇文章👇
ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(4) —— 仿真环境搭建
- 交叉编译器：
交叉编译器可以将宿主机上的程序编译后，能够在目标机上运行。一般是在 x86架构 的平台上写好程序，然后用交叉编译器编译，再将可执行文件烧到 arm架构 的平台上。如果想自己编译飞控固件烧到飞控上，就需要安装交叉编译器。
如有其他问题，或者发现文章有错误，请在评论区留言
Keep learning！
参考
Introduction · MAVSDK Guide (mavlink.io)
DroneKit-Python’s documentation
Plane documentation (ardupilot.org)
PX4 documentation
PX4（Pixhawk）和Audupilot（APM）的区别与联系
ArduPilot与Pixhawk什么关系？ - 知乎 (zhihu.com)文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-719072.html
PX4和ardupilot(APM)的对比文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-719072.html
到了这里，关于(最新)ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(1) —— 概念介绍及环境建议的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
