Pixhawk无人机扩展教程(7)---SITL+MP/QGC运行

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这节教程介绍SITL仿真如何结合Missionplanner和QGC地面站运行。并且在上次代码的基础上增加部分内容，让无人机按照我们的要求来飞行。
Missionplanner是Ardupilot固件(APM固件)使用的地面站；QGC是PX4固件使用的地面站，目前已经支持Ardupilot固件的运行。我们使用的是Ardupilot(APM)固件，因此两个地面站都可以结合SITL仿真观察飞行情况。
本节教程中，QGC地面站是安装在与SITL仿真软件一起的笔记本电脑上的，而MP地面站是安装在另外一台笔记本电脑上的。因此要注意连接IP地址的区别。

首先，将树莓派无人机接上电池，确保笔记本，MP地面站电脑和树莓派都在同一个局域网内，然后使用ssh命令连接树莓派。

一、SITL仿真+MP运行

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笔记本端：

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  启动SITL仿真
  
  cd ~/ardupilot/ArduCopter
  
  sim_vehicle.py --console --map
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  使用output add命令，增加树莓派的IP：
  
  output add 192.168.1.7：14550
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  再使用output add命令，增加MP地面站的IP：
  
  output add 192.168.1.5：14551
  

树莓派端：

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  运行示例代码：
  
  cd test
  
  python example2.py
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  运行如下：
  
  
  

二、SITL仿真+QGC运行

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运行前，请先安装好QGC地面站。QGC可以在Windows，Linux，Mac等系统上安装运行。仿真启动后，QGC默认情况下会自动连接，比较简单。演示如下：



三、在example2代码的基础上，增加部分功能

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前面教程中编写的example2代码，飞行路径是指定的GPS航点。如果我们在不知道到GPS经纬度情况下，或则在室内GPS无法定位的情况下，想让无人机按我们的要求进行前、后、左、右方向的控制飞行，怎么办呢？那就需要使用下面的函数：
Dronekit通过调用函数send_body_ned_velocity方法，可以实现不同方向的指定运动。

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def send_body_ned_velocity(velocity_x, velocity_y, velocity_z, duration=0):

    msg = vehicle.message_factory.set_position_target_local_ned_encode(

        0,       # time_boot_ms (not used)

        0, 0,    # target system, target component

        mavutil.mavlink.MAV_FRAME_BODY_NED, # frame Needs to be MAV_FRAME_BODY_NED for forward/back left/right control.

        0b0000111111000111, # type_mask

        0, 0, 0, # x, y, z positions (not used)

        velocity_x, velocity_y, velocity_z, # m/s

        0, 0, 0, # x, y, z acceleration

        0, 0)

    for x in range(0,duration):

        vehicle.send_mavlink(msg)

        time.sleep(1)

# 让无人机向左飞行,速度10m/s,飞行时间10秒,延迟(duration)10秒这样拐角更方正.

# x表示前后方向,y表示左右方向,z表示垂直高度方向

velocity_x = 0

velocity_y = -10

velocity_z = 0

duration = 10

send_body_ned_velocity(velocity_x, velocity_y, velocity_z, duration)

time.sleep(10)

#让无人机向前飞行,速度10m/s,飞行时间10秒

velocity_x = 10

velocity_y = 0

velocity_z = 0

duration = 10

send_body_ned_velocity(velocity_x, velocity_y, velocity_z, duration)

time.sleep(10)

#也可以用下面这种格式:让无人机向右飞行,速度10m/s,飞行时间10秒

send_body_ned_velocity(0,10,0,10)

time.sleep(10)

#最后让无人机向后飞行,速度10m/s,飞行时间10秒,这样无人机就飞出一个正方形

send_body_ned_velocity(-10,0,0,10)

time.sleep(10)

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将以上代码加入，如下图所示：







以后我们就可以通过这个函数，控制无人机在任何方向上的运动。

结合仿真运行如下：



至此我们基本了解了使用Dronekit外部控制无人机飞行的方法，并结合SITL仿真查看到运行效果。在实际使用中，大家还需要根据项目的具体要求，结合官网的API来编写代码。只有在多次操作以后才能熟练运用。Dronekit-python API参考：Dronekit API
在以后的教程中，我们还要与大家共同探讨加入摄像头、光流、激光雷达等设备，通过OpenCV等对回传视频进行识别，让无人机的飞行更加有趣和智能！请大家继续关注！

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