Ubuntu下PX4飞控开发环境搭建

双清微电子
前言：PX4支持Pixhawk、pixracer、高通骁龙飞控板、树莓派、派诺特等硬件。PX4是构建在Nuttx实时操作系统上的。
第一步：安装Linux基础软件
第二步：下载源代码
第三步: 安装编译工具
第四步：安装python相关模块
第五步：编译Firmware
第六步：安装Qt 5.7.1(qmake)
第七步：编译qgroundcontrol
第八步：安装jmavsim仿真必需软件
第九步：SITL方式飞控仿真
第十步：HITL方式飞控仿真

声明：所有操作均在Ubuntu16.04中验证无误，硬件板子是Pixhawk v2版本。

第一步：安装Linux基础软件
权限设置： sudo usermod -a -G dialout $USER
删除管理代理：sudo apt remove modemmanager

sudo apt install vim ctags vtags -y //安装Linux下文本编译工具和源码浏览工具

使用ssh构造git远程服务器和本地电脑的通道
CTRL+ALT+T打开终端
ssh-keygen -t rsa -C “[email protected]”
Enter file in which to save the key(/home/cugiaosheng/.ssh/id_rsa): 直接回车
Enter passphrase (empty for no passphrase):直接回车
Enter passphrase again:直接回车
你将会看到以 RSAA 2048 和 SHA256未成的长方形图案。
cd ~/.ssh 你将会看到 id_rsa id_rsa.pub，
将id_rsa.pub中(ssh-rsa开头)拷贝到远程服务器的Settings（右上角下拉） -> SSh keys中 （code.aliyun.com ->最左栏Profile->ssh Keys）

第二步：下载源代码
PX4代码托管地点 https://github.com/PX4/Firmware
sudo apt install git git-core -y
git clone --recursive https://github.com/mavlink/qgroundcontrol.git
git clone --recursive https://github.com/PX4/Firmware.git
下载完成后， 运行git submodule init && git submodule update确保源代码完整 。

第三步: 安装编译工具
sudo apt install cmake gcc-arm-none-eabi -y

第四步：安装python相关模块
sudo apt install python-argparse python-empy python-jinja2 build-essential genromfs -y
sudo apt install python-pip -y
pip install pyserial
(
备注：如果是python 3.5，运行命令以下
sudo apt-get install python3-pip
pip3 install pyserial
）
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第五步：编译Firmware
sudo apt install ninja-build -y(忍者可加快再次编译速度)
cd Firmware
make px4fmu-v2_default
出现下面两行说明编译成功
[100%] Generating nuttx-px4fmu-v2-default.px4
[100%] Built target build/firmware_px4fmu-v2
编译完成。
下一步我们下载编译好的固件到飞控
插入飞控usb接口，执行命令sudo make px4fmu-v2_default upload就能完成下载。有时候插上飞控却没动作，可能是权限问题，需要设置udev权限。步骤如下：
sudo gedit /etc/udev/rules.d/10-px4.rules
加入以下内容
SUBSYSTEM==“usb”, ATTRS{idVendor}“26AC”, GROUP=“users”, MODE=“0666”
SUBSYSTEM"usb", ATTRS{idVendor}“0483”, GROUP=“users”, MODE=“0666”
SUBSYSTEM"usb", ATTRS{idVendor}“0403”, ATTRS{idProduct}“6001”, GROUP=“users”, MODE=“0666”
保存并关闭文件，
重新启动udev，sudo restart udev
重新插拔usb线，出现下面这句，意味着下载成功。
[100%] Built target upload
另外：如果出现下面错误
Board can accept larger flash images (2M bytes) than board config (1M bytes). Please use the correct board configuration to avoid lacking critical functionality.
意思是板子的flash不够大，不能接收镜像。你的板子很有可能是mRo Pixhawk， 执行以下命令解决问题：
make clean
make px4fmu-v3_default
make px4fmu-v3_default upload
第六步：安装Qt 5.7.1(qmake)
sudo chmod a+x qt-opensource-linux-x64-5.7.1.run //添加可执行权限
./qt-opensource-linux-x64-5.7.1.run -> 下一步 ->Skip -> 下一步
请指定将在其中安装Qt5.7.1的文件夹 设为/opt/Qt5.7.1
-> 下一步 -> I have read and agree to 选中 -> 安装

完成后，在/opt/Qt5.7.1/5.7/gcc_64/bin/中可以看到qmake。
添加qmake软连接到/usr/local/bin/
sudo ln -s /opt/Qt5.7.1/5.7/gcc_64/bin/qmake /usr/local/bin/qmake
./qmake --version可以看到qmake版本号

第七步：编译qgroundcontrol
安装编译qgroundcontrol所需支持模块
sudo apt install espeak libespeak-dev libudev-dev libsdl2-dev -y
安装视频流所需支持模块
sudo apt install gstreamer1.0* libgstreamer-plugins-base1.0-dev

cd qgroundcontrol
mkdir build
cd build
qmake …/qgroundcontrol.pro
（
如果没有单独设置环境，　采用下面命令~/Qt5.7.1/5.7/gcc_64/bin/qmake …/qgroundcontrol.pro
）
make　
cd /home/cuigaosheng/src/qgroundcontrol/build/release　
运行./QGroundcontrol

第八步：安装jmavsim仿真必需软件
//sudo add-apt-repository ppa:openjdk-r/ppa （可省略）
//sudo apt-get update （可省略）
sudo apt-get install ant protobuf-compiler libeigen3-dev libopencv-dev openjdk-8-jdk openjdk-8-jre clang-3.5 lldb-3.5 -y

第九步：SITL软件在环仿真]方式飞控仿真
通过jmavsim软件仿真飞控代码
1.关闭qgroundcontrol，确保串口可用。
2.打开终端，cd Firmware && make posix_sitl_default jmavsim 。
3.等待jmavsim右下角出现init mavlink， 打开qgroundcontrol。

第十步：HITL[硬件在环仿真]方式飞控仿真
通过jmavsim硬件仿真飞控代码
1.关闭qgroundcontrol，确保飞控串口可用。
2.打开终端，cd Firmware/Tools ，并运行命令 ./jmavsim_run.sh -q -d /dev/ttyACM0
3.等待jmavsim右下角出现init mavlink， 打开QGroundcontrol。
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