APM联合gazebo进行固定翼仿真

一、事情起因

由于项目使用的是固定翼飞机，然后又要求使用的是APM固件，所以之前对PX4固件就需要从新来过。

1.1 APM的飞行模式

固定翼常见的飞行模式

• MANUAL：手动模式
  等效于不加飞控直接使用遥控器控制飞机。
• FBWA：fly by wire_a
  这是固定翼中最常用的模式；
  遥控器摇杆控制飞机横滚和俯仰的角度，摇杆回中后飞机自动维持零位姿态；
  方向舵还是手动控制；
  油门还是通过遥控器手动控制，飞机不会自动调整油门以维持高度（如果油门过大或者过低，即使俯仰姿态角为0，高度依然有可能发生变化）。
• FBWB：fly by wire_b
  与FBWA类似，但是飞机会主动维持高度；
  横滚控制与FBWA一样，是由遥控器控制目标横滚角；
  遥控器升降摇杆控制飞机的高度，摇杆回中后飞机会自动调整升降舵以维持当前高度；
  遥控器油门摇杆控制的是目标空速。
• Stablize：增稳模式
  APM官方文档明确表示不建议使用此模式，推荐使用FBWA。
• TAKEOFF：起飞模式
  飞机将爬升到“TKOFF_ALT”参数定义的高度，然后开始盘旋。
  参考文章，最好请参考官方文章

二、仿真环境配置

配置请你参考前面一篇文章：点击这里

2.1 配置过程中问题出现及其解决办法

（1）

#终端输如下行命令报错
gazebo --verbose zephyr_ardupilot_demo.world

报错：无法找到world文件
解决办法：

sudo gedit /usr/share/gazebo/setup.sh
sudo gedit /usr/share/gazebo-9/setup.sh

将export GAZEBO_MODEL_DATABASE_URI=http://gazebosim.org/models修改为：

export GAZEBO_MODEL_DATABASE_URI=http://models.gazebosim.org/

然后：

cd ~/ardupilot_gazebo/models
打开终端
wget http://models.gazebosim.org/manifest.xml

（2）map和终端不显示
原因：mavproxy未安装好，参考官方链接安装参考地址
解决办法：

sudo apt-get install python3-dev python3-opencv python3-wxgtk4.0 python3-pip python3-matplotlib python3-lxml python-pygame
pip3 install PyYAML mavproxy --user
echo 'export PATH="$PATH:$HOME/.local/bin"' >> ~/.bashrc

常见错误请参考链接](https://blog.csdn.net/Dojinz/article/details/134872301)

2.2 固定翼gazebo模型构建

在上一个文章中，我们构建自己的gazebo模型，然后进行编译，但是那个没有包含固定翼模型，所以我们需要更换。

git clone https://github.com/SwiftGust/ardupilot_gazebo
cd ardupilot_gazebo
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j4
sudo make install

更换之前里面的模型如下所示：

上述就是全部的环境配置

2.3 APM固件编译

接下来可以按照BUILD.md中的进行waf编译。
确保~/.bashrc的环境变量都设置好了，没有就请你参考我的第一篇文章点击这里

./waf configure --board sitl
./waf plane #编译的是固定翼，你也可以选择四旋翼（copter）

运行仿真：

sim_vehicle.py -v ArduPlane -f gazebo-zephyr --map --console -I0

换另外一个终端

gazebo --verbose zephyr_ardupilot_demo.world

开始起飞：

#切换到takeoff模式
mode takeoff
#解锁油门 
arm throttle

固定翼会默认起飞到10m高度进行circle动作。