ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真

使用pixhawk作为飞控开发固定翼飞机的相关应用时,半实物的仿真环境可以很好的模拟真实的飞行环境。本文介绍了借助Mavros软件包实现ROS环境下机载处理的半实物仿真环境搭建。

 

实验所需软硬件:pixhawk,安装有QGC和XPlane10的计算机(windows或Linux系统),装有ROS环境的机载Odroid处理板或其他Ubuntu计算机。

 

操作步骤:

一:pixhawk + Xplane仿真设置

 

首先在面包机中安装Xplane10和Qgroundcontrol v3.1.3

将pixhawk与windows计算机连接,打开Qgroundcontrol,建立连接后在设置选项卡中将机型(Airframe)设置为HILStar(X-plane),设备重启。

ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真_第1张图片

 

 

 

打开Xplane,选择Aircarft将机型设置为HILStar17(需要到该网址点击打开链接下载机型文件,并放置到XPlane下的Aircraft文件夹下)。

 

选择Settings -> Data Input andOutput,将选项卡按如下方式勾选。每一个数据的第一个勾表示在XPlane的屏幕上显示,最后一个勾表示通过网络将数据发送出去。(勾选25仅仅是为了验证油门控制信号传入,并不需要发送该数据)

ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真_第2张图片

再次选择Settings->Net Connections,在Data选项卡中设置如下:

这里主要是配置接收数据的IP地址和对方端口号。

ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真_第3张图片

 

重新连接pixhawk到电脑,在Widgets—>HILconfig中设置如下:

 

ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真_第4张图片

 

设置完成后试验HIL仿真是否实现。(可以使用遥控器测试手飞)

ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真_第5张图片

 

二:Odroid与pixhawk连接

 

将pixhawk与windows计算机连接,打开Qgroundcontrol,建立连接后在设置选项卡Parameter->system中,将SYS_COMPANION设置为’Companion Link (921600 baud 8N1)’ ,设备重启。

ROS环境下Pixhawk+XPlane半实物仿真_第6张图片

 

Odriod安装Ubuntu, ROS, mavros。

 

修改mavros下px4.launch文件中fcu_url的缺省值为’/dev/ttyUSB0:921600’,使用USB转串口线连接pixhawk的telem2接口到odroid。

打开终端,运行roscore,另外开启终端,运行roslaunch mavros px4.launch,连接信息中出现px4的硬件和软件版本信息说明连接成功。

 

三:mavros下的xplane环境仿真步骤

1. 硬件连接PixhawkOdroid

2. 硬件连接Pixhawk与windows计算机

3. 打开Xplane,并选择机型与机场

4. 在Odroid中启动一个终端,运行

roscore

再启动一个终端,运行

roslaunch mavros px4.launch

5. 在Windows计算机中运行QGroundControl并建立hil config连接

6. 可以随心所欲的在ROS创建节点控制你的飞机啦~~~

 

参考:https://dev.px4.io/simulation-hitl.html

 

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