第二次 PX4仿真环境搭建过程全记录
参考链接
https://blog.csdn.net/yanwumuxi/article/details/80097294
https://www.ncnynl.com/archives/201709/2013.html
一、安装依赖项
我们使用Debian / Ubuntu LTS 作为Linux的标准支持版本，但是也支持Cent OS 和 Arch Linux的发行版本。
权限设置
警告：永远不要使用sudo来修复权限问题，否则会带来更多的权限问题，需要重装系统来解决。
把用户添加到用户组 “dialout”:
sudo usermod -a -G dialout $USER
然后注销后，重新登录，因为重新登录后所做的改变才会有效。
安装
更新包列表，安装下面编译PX4的依赖包。PX4主要支持的系列：
NuttX based hardware: Pixhawk series, Crazyflie, Intel® Aero Ready to Fly Drone
Qualcomm Snapdragon Flight hardware
Linux-based hardware: Raspberry Pi 2/3, Parrot Bebop
Host simulation: jMAVSim SITL and Gazebo SITL
提示：安装Ninja Build System可以比make更快进行编译。如果安装了它就会自动选择使用它进行编译。
sudo add-apt-repository ppa:george-edison55/cmake-3.x -y
sudo apt-get update
必备软件
sudo apt-get install python-argparse git-core wget zip \
python-empy qtcreator cmake build-essential genromfs -y
仿真工具
sudo add-apt-repository ppa:openjdk-r/ppa
sudo apt-get update
sudo apt-get install openjdk-8-jre
sudo apt-get install ant protobuf-compiler libeigen3-dev libopencv-dev openjdk-8-jdk openjdk-8-jre clang-3.5 lldb-3.5 -y
//基于NuttX的硬件
Ubuntu配备了一系列代理管理，这会严重干扰任何机器人相关的串口（或usb串口），卸载掉它也不会有什么影响:
sudo apt-get remove modemmanager
更新包列表和安装下面的依赖包。务必安装指定的版本的包
sudo apt-get install python-serial openocd \
flex bison libncurses5-dev autoconf texinfo build-essential \
libftdi-dev libtool zlib1g-dev \
python-empy -y
在添加arm-none-eabi工具链之前，请确保删除残余。
sudo apt-get remove gcc-arm-none-eabi gdb-arm-none-eabi binutils-arm-none-eabi gcc-arm-embedded
sudo add-apt-repository --remove ppa:team-gcc-arm-embedded/ppa
我们只是删除了残余，还没有安装arm-none-eabi
（虽然都是linux系统开发，但是不同内核的CPU所需要的编译工具是不一样的，这就产生了一种叫做交叉编译器的工具。交叉编译通俗地讲就是在一种平台上编译出能运行在体系结构不同的另一种平台上的程序。
arm-none-eabi-gcc：是 GNU 推出的的ARM交叉编译工具。可用于交叉编译ARM MCU（32位）芯片，如ARM7、ARM9、Cortex-M/R芯片程序。
当我们在开发ARM版的linux的时候（比如树莓派），所要用到的编译器就是带有arm-none-eabi这样类似的前缀的，所以我们还需要安装一个arm-none-eabi-gcc
1.下载地址
https://launchpad.net/gcc-arm-embedded/+download
2.安装方法
a.安装路径
cd usr/bin
b. 解压
tar jxvf xxxxxxxxxxxxxxx.tar.bz2 -C /usr/bin
c.修改环境变量
vim /etc/profile
添加export PATH=/usr/bin/gcc-arm-none-eabi-4_9-2015q1/bin:$PATH
d.使新的环境变量生效
source /etc/profile
reboot（选择）
e.检查路径添加是否成功
echo $PATH
骁龙工具链安装
sudo apt-get install android-tools-adb android-tools-fastboot fakechroot fakeroot unzip xz-utils wget python python-empy -y
git clone https://github.com/ATLFlight/cross_toolchain.git
从QDN上获得Hexagon SDK 3.0： https://developer.qualcomm.com/download/hexagon/hexagon-sdk-v3-linux.bin
需要登录到QDN。如果你还没有帐户，必须先注册一个。
将以下文件移动到交叉工具链的下载文件夹中：
mv ~/Downloads/hexagon-sdk-v3-linux.bin cross_toolchain/downloads
安装工具链和SDK，如下所示：
cd cross_toolchain
./installv3.sh
cd ..
按照说明配置开发环境。如果你接受默认安装选项，则可以在之后随时重新运行下面的命令来配置开发环境。它只会安装缺少的组件。
执行后工具和SDK将被安装到$HOME/Qualcomm/…。 将以下内容添加到~/.bashrc:
export HEXAGON_SDK_ROOT="${HOME}/Qualcomm/Hexagon_SDK/3.0"
export HEXAGON_TOOLS_ROOT="${HOME}/Qualcomm/HEXAGON_Tools/7.2.12/Tools"
export PATH="${HEXAGON_SDK_ROOT}/gcc-linaro-4.9-2014.11-x86_64_arm-linux-gnueabihf_linux/bin:$PATH"
加载新的配置：
source ~/.bashrc
二、编译px4
mkdir -p ~/src
cd ~/src
git clone https://github.com/PX4/Firmware.git
cd Firmware
git submodule update --init --recursive
cd ..
1.基于NuttX / Pixhawk的硬件板
cd Firmware
make px4fmu-v2_default
成功编译的最后输出是这样的：
[100%] Linking CXX executable firmware_nuttx
[100%] Built target firmware_nuttx
Scanning dependencies of target build_firmware_px4fmu-v2
[100%] Generating nuttx-px4fmu-v2-default.px4
[100%] Built target build_firmware_px4fmu-v2
通过在命令后面添加‘upload’，编译的二进制程序就会通过USB上传到飞控硬件:
make px4fmu-v2_default upload
上传成功时输出情况如下：
Erase : [====================] 100.0%
Program: [====================] 100.0%
Verify : [====================] 100.0%
Rebooting.
[100%] Built target upload
2.Raspberry Pi 2 开发板
以下命令编译生成Raspbian（posix_pi2_release）版本的固件。
cd Firmware
make posix_rpi2_release # for cross-compiler build
"mainapp"可执行文件位于目录build_posix_rpi2_release/src/firmware/posix下。
将其复制到RPi（用你的RPi的IP或主机名替换YOUR_PI，关于如何访问你的RPi，查看介绍)
然后使用以下命令设置你的RPi的IP（或主机名）：
export AUTOPILOT_HOST=192.168.X.X
并上传：
cd Firmware
make posix_rpi_cross upload # for cross-compiler build
然后，通过ssh连接并运行它（以root权限）：
sudo ./px4 px4.config
本地构建
如果你要直接在Pi上编译，则需要在本地编译固件（posix_rpi_native）。
cd Firmware
make posix_rpi_native # for native build
“px4”可执行文件位于目录build_posix_rpi_native/src/firmware/posix中。直接运行：
sudo ./build_posix_rpi_native/src/firmware/posix/px4 ./posix-configs/rpi/px4.config
px4成功执行的情况如下：
______ __ __ ___
| ___ \ \ \ / / / |
| |_/ / \ V / / /| |
| __/ / \ / /_| |
| | / /^\ \ \___ |
\_| \/ \/ |_/
px4 starting.
pxh>
自启动
要自动启动px4，在exit 0之前，请将以下内容添加到文件/etc/rc.local中（如果使用本机构建，请相应调整）：
cd /home/pi && ./px4 -d px4.config > px4.log
3.Parrot Bebop
支持的Bebop是非常早期的版本，使用前请特别注意。
编译
cd Firmware
make posix_bebop_default
打开你的Bebop，通过Bebop的wifi连接你的主机。 然后，按下电源按钮四次以启用ADB并启动telnet守护程序。
make posix_bebop_default upload
以上操作会将PX4 mainapp上传到/usr/bin并创建文件/home/root/parameters（如果尚未存在）。此外，我们需要Bebop的mixer文件和px4.config。 当前这两个文件必须使用以下命令手动复制。
adb connect 192.168.42.1:9050
adb push ROMFS/px4fmu_common/mixers/bebop.main.mix /home/root
adb push posix-configs/bebop/px4.config /home/root
adb disconnect
运行
连接Bebop的wifi，然后按电源按钮四次。 接下来，通过telnet或adb shell与Bebop连接，并运行以下命令。
telnet 192.168.42.1
通过以下命令关闭Bebop的所有驱动。
kk
启动PX4 mainapp：
px4 /home/root/px4.config
为了飞行Bebop，将操纵杆设备与主机连接并启动QGroundControl。Bebop和操纵杆都应该被识别。按照说明校准传感器并设置操纵杆设备。
自启动
要使启动时在Bebop上自动启动PX4，请修改init脚本/etc/init.d/rcS_mode_default。 添加下行：
DragonStarter.sh -out2null &
替换为：
px4 -d /home/root/px4.config > /home/root/px4.log
通过按电源按钮4次启用adb服务器，并按照上述方式连接到adb服务器：
adb connect 192.168.42.1:9050
将系统分区重新挂载为可写：
adb shell mount -o remount,rw /
为了避免手动配置文件，可以使用下面链接：https://gist.github.com/mhkabir/b0433f0651f006e3c7ac4e1cbd83f1e8
保存原来的，并将其推送到Bebop。
adb shell cp /etc/init.d/rcS_mode_default /etc/init.d/rcS_mode_default_backup
adb push rcS_mode_default /etc/init.d/
同步并重启
adb shell sync
adb shell reboot
4.基于QuRT / Snapdragon的开发板
编译
以下命令编译Linux和DSP端的固件。 两个可执行机构通过muORB进行通信。
cd Firmware
make eagle_default
要将SW加载到设备上，通过USB数据线进行连接，并确保设备已启动。 在新的终端窗口中运行：
adb shell
返回上一个终端并上传：
make eagle_default upload
请注意，这也将复制（并覆盖）mainapp.config和px4.config这两个配置文件到设备。
如果你要直接编辑启动脚本，文件路径分别为/usr/share/data/adsp/px4.config和/home/linaro/mainapp.config。
当前需要手动复制mixer
adb push ROMFS/px4fmu_common/mixers/quad_x.main.mix /usr/share/data/adsp
运行
运行DSP调试监视器：
${HEXAGON_SDK_ROOT}/tools/debug/mini-dm/Linux_Debug/mini-dm
注意：如果是在Mac上，你也可以使用nano-dm。
回到ADB shell并运行px4：
cd /home/linaro
./px4 mainapp.config
请注意，只要断开USB数据线（或者ssh会话断开连接），px4就会停止。 如果要飞行，你应该在启动后使px4自动启动。
自启动
要在Snapdragon启动时一直运行px4，可以将启动添加到rc.local中： 或者直接编辑文件/etc/rc.local：
adb shell
vim /etc/rc.local
或将文件复制到你的电脑，在本地进行编辑，然后将其复制回来：
adb pull /etc/rc.local
gedit rc.local
adb push rc.local /etc/rc.local
对于自动启动，在 exit 0之前添加以下行：
(cd /home/linaro && ./px4 mainapp.config > mainapp.log)
exit 0
确保rc.local是可执行的：
adb shell
chmod +x /etc/rc.local
然后重新启动Snapdragon：
adb reboot
图形IDE界面下编译
PX4 支持Qt Creator, Eclipse 和Sublime Text三种集成式开发环境。 QtCreator是最友好的开发环境，所以被是唯一官方支持的IDE。除非资深的Eclipse或Sublime开发者，否则一般不推荐使用Eclipse或Sublime进行二次开发。硬件底层开发可以在 Eclipse project 和 Sublime project 找到源码。
视频地址：http://7xvob5.com1.z0.glb.clouddn.com/PX4%20Flight%20Stack%20Build%20Experience.mp4
二、Qt Creator 功能
Qt creator 提供单击选择变量、代码自动补全、代码编译和固件上传等功能。
请输入图片描述
Linux 平台的 Qt Creator
在启动Qt creator之前, 需要先创建工程文件 :
cd ~/src/Firmware
mkdir ../Firmware-build
cd ../Firmware-build
cmake ../Firmware -G "CodeBlocks - Unix Makefiles" -DCONFIG=nuttx_px4fmu-v2_default
接着启动Qt creator（如果系统没安装Qt Creator 百度一下linux下安装Qt Creator，然后再启动QtCreator）并加载 Firmware 根目录下 CMakeLists.txt 文件，步骤：点击工具栏 File -> Open File or Project -> Select the CMakeLists.txt file 。 如果加载提示ninja没有安装，请按照“高级Linux”章节进行ninja编译工具的安装，安装完成后，log out（登出）并log in（登入）。
加载了文件后，点击左侧projects按钮，在run onfiguration栏选择’custom
executable’,在executable 栏里输入’make’， argument栏输入
‘upload’，将‘play’按钮配置成运行工程。
Windows平台的 Qt Creator
Windows平台下的Qt Creator开发目前也没经过详细测试。
Mac OS 平台的 Qt Creator
启动 Qt Creator 之前，需要先创建 project file ：
cd ~/src/Firmware
mkdir build_creator
cd build_creator
cmake .. -G "CodeBlocks - Unix Makefiles"
完成上述步骤以后，启动 Qt Creator, 完成下面视频中的步骤，就可以进行工程文件的编译了。
视频地址：http://7xvob5.com2.z0.glb.qiniucdn.com/PX4%20Cmake%20Project%20Setup%20on%20Mac%20OS.mp4