初识Airsim(四)之QGC、SITL、户外UE4场景配置

前言

这篇博客,更多的是记录一下ubuntu下QGC的安装及使用,Airsim的SITL配置以及如何添加UE4的定制场景等。但是在Airsim的HITL配置方面还没有成功过

相关关键词

  • QGC
  • SITL
  • PX4

一、PX4 SITL配置

1.1 设置dialout用户

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sudo usermod -a -G dialout $USER

执行完后,注销,重新登录,重启更好

1.2 安装Pixhawk/Nuttx(and JMAVSim)

在桌面新建sh文件,并命名为:ubuntu_sim_nuttx.sh

点击此处,拷贝ubuntu_sim_nuttx.sh源代码,粘贴到刚才新建的ubuntu_sim_nuttx.sh文件中

修改权限,并执行sh文件

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chmod u+x ubuntu_sim_nuttx.sh
./ubuntu_sim_nuttx.sh

下载过程中,有些需要提示的地方进行确认,下载完成后,重启计算机

1.3 获取PX4源码

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mkdir -p PX4
cd PX4
git clone https://github.com/PX4/Firmware.git
cd Firmware
git checkout v1.8.2

1.4 编译

要确保到 PX4/Fireware 目录下,然后执行如下命令进行编译

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make posix_sitl_ekf2  none_iris

编译完成后,窗口会出现等待UDP连接的提示

二、QGC和Mavros的安装

2.1 QGC安装

(1)下载QGC

下载QGC,请点击此处

(2)修改权限

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cd ~/Downloads
chmod +x ./QGroundControl.AppImage

(3)运行QGC

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./QGroundControl.AppImage

最终,会弹出QGC窗口

2.2 mavros和mavlink的源码安装

2.2.1 二进制安装方式

(1)安装mavros

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sudo apt-get install ros-kinetic-mavros ros-kinetic-mavros-extras

(2)安装GeographicLib

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wget https://raw.githubusercontent.com/mavlink/mavros/master/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh
chmod u+x ./install_geographiclib_datasets.sh
sudo su
proxychains4 ./install_geographiclib_datasets.sh

2.2.2 源码安装

(1)创建工作空间

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mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws
catkin build
wstool init src

(2)安装mavlink

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rosinstall_generator --rosdistro kinetic mavlink | tee /tmp/mavros.rosinstall

(3)安装mavros

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rosinstall_generator --upstream mavros | tee -a /tmp/mavros.rosinstall

(3)更新

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wstool merge -t src /tmp/mavros.rosinstall
wstool update -t src -j4
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

(4)安装GeograohicLib

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sudo su
proxychains4 ./src/mavros/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh

(5)编译

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catkin build

(6)source

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source devel/setup.bash

2.3 安装相关依赖包

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sudo apt-get install python-catkin-tools

三、测试

首先,将前面所打开的所有UE4界面和终端窗口全部关掉

3.1 settions.json配置

需要将settion.json里面的配置修改为PX4配置

settions.json文件在~/Documents/Airsim目录下

配置信息修改如下:

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{
"SeeDocsAt": "https://github.com/Microsoft/AirSim/blob/master/docs/settings.md",
"SettingsVersion": 1.2,
"SimMode":"Multirotor",
"Vehicles":{
"PX4":{
"VehicleType":"PX4Multirotor",
"UseSerial":false
}
}
}

3.2 SITL连接和QGC连接

(1)编译posix_sitl

进入到PX4/Fireware目录下,编译

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make posix_sitl_ekf2  none_iris

编译完成后,等待UDP的链接

(2)打开QGC

进入到 QGroundControl.AppImage 所在目录,打开QGC

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./QGroundControl.AppImage

打开后,也会等待无人机的连接

(3)打开UE4Editor

双击运行 UnrealEngine/Engine/Binaries/Linux/UE4Editor 文件,选择之前添加的插件Blocks,原来的Rolling没有AirsimGameMode

点击打开后,点击播放,加载出来后,会发现PX4 的UDP已经连接上,QGC也已经连接上

3.3 测试

3.3.1 QGC起飞测试

点击QGC的起飞按钮,并滑动确定,最终Multirotor会起飞

3.3.2 Firmware窗口命令起飞降落测试

在之前的等待UDP连接的窗口上输入命令测试

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commander takeoff
commander land

3.3.3 ros命令测试

打开一个新终端,执行如下命令

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roslaunch mavros px4.launch fcu_url:="udp://:14540@127.0.0.1:14557"

此时,可以通过调用service服务,来实现起飞

打开新终端,执行下面命令,能执行起飞降落

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rosservice call /mavros/cmd/arming true
rosservice call /mavros/cmd/takeoff -- 0 0 47.6420 -122.1404 126.1
rosservice call /mavros/cmd/land -- 0 0 47.6420 -122.1404 123

rostopic list信息查看

rosservice 命令结果输出

输出要为true才有效

四、添加城市道路场景

Airsim有一些关于UE4的城市道路场景,但是在linux下我成功加载的目前只有两个,总共没测试过几个,能成功加载的是Africa、和Neighborhood,其中有加载过关于City的,但是这是两个zip.001这样的文件组成的,目前还没有解压成功(Linux下),在windows下应该能成功解压

在打开下载的这些场景时,setting.json的配置信息不能修改为SITL的配置,为最初始的默认配置即可

(1)下载场景

下载场景,请点击此处

(2)加载场景

首先下载的场景,要为如下的文件结构才行

windows的场景为exe文件,linux下的为sh文件,如果没有sh文件这样,则不能加载

在新终端执行如下命令加载(进入到AirSimNH.sh文件所在目录)

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./AirSimNH.sh

同理,Africa的场景也是同样的方式

五、SITL与.sh文件不兼容

如果下载了github上提供的AirSimNH.sh环境,并运行sh文件时,将会出现第四部分的图片,但是却不能设置SITL,这样就很难受

通过浏览多方资料,发现了其可能的解决办法(未尝试,但是应该是没问题的),这个解释挺好的。通过浏览Airsim上的doc文档,看到了其他的相关的UE4场景,并且有免费的可以下载,具体步骤参照教学视频。本来准备下载的,结果在windows没有下载下来,也就没有测试。其中的两个UE4场景下载网址分别为:

因此,只要在UE4的商城上,去下载AirSimNH的环境,这样就下载了AirSimNH.uproject插件,就可以在UE4Editor中添加uproject插件,并且配置SITL控制了。但是其环境,是需要购买的。消费就是另一个问题了。

参考网址

总结

总的来说,Airsim的SITL配置没有问题,但是要使用SITL时,必须打开UE4Editor,然后自己定义场景,而不能使用已经下载好的.sh场景,这个已经测试过。如果要是用城市道路场景,则在setting.json里面一定不能配置PX4的信息。

目前Airsim的HITL配置没有成功,主要是用的Pixhawk进行的测试,并且没有使用遥控器,在linux下不能利用QGC完成起飞,但是在Windows下可以

SITL或HITL都是利用mavros来完成通信的,这个可能会暂时告一段落,后面会自己利用Airsim提供的API,自己去写ROS节点,利用ROS来实现控制,并且可以利用ROS的通信机制,来完成另种方式的HITL控制

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