Air 的 PX4 设置

PX4 软件栈是一款开源且非常流行的飞行控制器，支持多种飞控板和传感器，并内置任务规划等高级功能。请访问 px4.io 了解更多信息。

警告

虽然所有版本的 AirSim 都经过 PX4 测试以确保兼容性，但设置 PX4 并非易事。除非您至少具备中级 PX4 协议栈的使用经验，否则我们建议您使用 simple_flight ，它现在是 AirSim 的默认设置。

支持的硬件

以下 Pixhawk 硬件已通过 Air 测试：

PX4 固件 1.11.2 版本也适用于 Pixhawk 4 设备。

设置 PX4 硬件在环

为此，您需要使用上面列出的支持设备之一。如果要进行手动飞行，您还需要遥控器和发射器。

请确保您的遥控接收器已与遥控发射器配对。将遥控发射器连接到飞控的遥控端口。更多信息请参阅您的遥控器手册和 PX4文档。
下载 QGroundControl ，启动它并将你的飞行控制器连接到 USB 端口。
使用 QGroundControl 刷写最新的 PX4 飞行控制器协议栈。另请参阅初始固件设置视频。
在 QGroundControl 中，选择 HIL Quadrocopter X 机架，配置 Pixhawk 以进行 HIL 仿真。PX4 重启后，检查是否已选择“HIL Quadrocopter X”。
在 QGroundControl 中，转到“无线电(Radio)”选项卡并进行校准（确保遥控器已开启，并且接收器显示绑定指示灯）。
进入“飞行模式(Flight Mode)”选项卡，选择其中一个遥控器开关作为“模式通道(Mode Channel)”。然后，为该开关的两个位置分别设置（例如）“稳定(Stabilized)飞行模式”和“姿态(Attitude)飞行模式”。
前往 QGroundControl 的“调校”部分，并设置合适的数值。例如，对于 Fly Sky 的 FS-TH9X 遥控器，以下设置可提供更真实的操控感：悬停油门Throttle = mid+1 mark ，横滚和俯仰灵敏度 = mid-3 mark，高度和位置控制灵敏度 = mid-2 mark。

在 Air 设置文件中，将 PX4 指定为您的载具配置，如下所示：

    {
        "SettingsVersion": 1.2,
        "SimMode": "Multirotor",
        "ClockType": "SteppableClock",
        "Vehicles": {
            "PX4": {
                "VehicleType": "PX4Multirotor",
                "UseSerial": true,
                "LockStep": true,
                "Sensors":{
                    "Barometer":{
                        "SensorType": 1,
                        "Enabled": true,
                        "PressureFactorSigma": 0.0001825
                    }
                },
                "Parameters": {
                    "NAV_RCL_ACT": 0,
                    "NAV_DLL_ACT": 0,
                    "COM_OBL_ACT": 1,
                    "LPE_LAT": 47.641468,
                    "LPE_LON": -122.140165
                }
            }
        }
    }

注意

PX4模拟器使用的是 TCP 协议，因此我们需要添加"UseTcp": true,。另外，我们还启用了 LockStep 功能，更多信息请参阅 PX4 LockStep 文档。气压计Barometer设置能够让 PX4 正常工作，因为 Air 默认的气压计会产生过多的噪声。此设置可以稍微降低噪声，从而使 PX4 更快地锁定 GPS 信号。

完成上述设置后，您应该可以使用遥控器 (Remote Control, RC) 操控 Air 飞行。通常，您可以通过将遥控器的两根摇杆向下并向内拉合来启动飞行器。初始设置完成后，您无需再使用 QGroundControl。通常，稳定 Stabilized 模式（而非手动 Manual 模式）能为初学者提供更好的飞行体验。请参阅 PX4 基础飞行指南。

您还可以通过 Python API 控制无人机。

请参阅演示视频和 Unreal Air 设置视频，其中展示了本文档中的所有设置步骤。

设置 PX4 软件在环(Software-in-Loop)

PX4 SITL 模式不需要您使用 Pixhawk 或 Pixracer 等单独的设备。事实上，PX4 团队推荐使用这种方式将 PX4 与模拟器配合使用。然而，这种方式的设置确实比较复杂。请参阅此专门页面了解如何在 SITL 模式下设置 PX4。

常见问题解答

无人机飞行不正常，总是“乱飞”。

造成这种情况的原因有很多。首先，请确保无人机在启动模拟器时不会从高处坠落。如果您创建了自定义的引擎环境，并且玩家起始点设置得过高，则可能会出现这种情况。似乎当这种情况发生时，PX4 的内部校准会出错。

您还应该使用 QGroundControl ，并确保您可以在 QGroundControl 中正确解锁和起飞。

最后，在极少数情况下，这也可能是机器性能问题，请检查您的硬盘性能。

我可以使用 Arducopter 或其他 MavLink 实现吗？

我们的代码已使用 PX4 固件进行测试。我们尚未测试 Arducopter 或其他 MAVLink 实现。部分飞行 API 会在 MAV_CMD_DO_SET_MODE 消息中使用 PX4 自定义模式（例如 PX4_CUSTOM_MAIN_MODE_AUTO）。

它找不到我的 Pixhawk 硬件

检查 settings.json 文件中是否存在这样一行："SerialPort":"*,115200"。这里的星号表示“查找任何看起来像 Pixhawk 设备的串口”，但这并非适用于所有类型的 Pixhawk 硬件。因此，在 Windows 系统中，您可以使用设备管理器找到实际的 COM 端口，在Ports (COM & LPT) 下查找，插入设备并查看显示的新 COM 端口。假设您看到一个名为USB Serial Port (COM5)的新端口。那么，请将 SerialPort 设置更改为："SerialPort":"COM5,115200"。

在 Linux 系统中，可以通过运行 ls /dev/serial/by-id 命令来查找设备。如果看到类似 usb-3D_Robotics_PX4_FMU_v2.x_0-if00 的设备名称，就可以使用该名称进行连接，例如：SerialPort":"/dev/serial/by-id/usb-3D_Robotics_PX4_FMU_v2.x_0-if00"。需要注意的是，这个长名称实际上是指向实际名称的符号链接。使用 ls -l ... 命令可以找到该符号链接，它通常类似于 /dev/ttyACM0，因此也可以使用 SerialPort":"/dev/ttyACM0,115200"。但是，这种映射方式与 Windows 类似，它是自动分配的，并且可能会发生变化。而长名称即使在实际的 TTY 串口设备映射发生变化时仍然有效。

WARN [commander] Takeoff denied, disarm and re-try

如果 PX4 尚未计算出返航位置，您就尝试起飞，就会发生这种情况。PX4 会在接收到 GPS 信号后报告返航位置，届时您将看到以下消息：

INFO  [commander] home: 47.6414680, -122.1401672, 119.99
INFO  [tone_alarm] home_set

但在此之前，PX4 仍会拒绝起飞指令。

当我发出指令让无人机执行某项任务时，它总是会降落。

例如，您使用命令 DroneShell moveToPosition -z -20 -x 50 -y 0，程序会执行该命令，但当无人机到达目标位置时，它却开始降落。这是 PX4 在离线模式完成后默认的行为。要让无人机悬停，请设置以下 PX4 参数：

param set COM_OBL_ACT 1

我收到消息长度不匹配的错误。

您可能需要在 QGC 中将 MAV_PROTO_VER 参数设置为“始终使用版本 1(Always use version 1)”。请参阅此问题了解更多详情。