XTDrone-固定翼无人机编队跟踪无人车-配置教程

配置使用ROS版本为Neotic

1 配置

1.1 加载固定翼无人机编队跟踪控制工程文件

cp -r ~/XTDrone/coordination/fixed_wing_formation_control ~/catkin_ws/src

1.2 加载一些用到的功能包

sudo apt-get install ros-noetic-serial #根据自己的ROS版本修改
sudo apt-get install libpcap-dev
sudo apt-get install ros-noetic-velocity-controllers
sudo apt-get install ros-noetic-gazebo-msgs

1.3 安装一些必要的依赖

cp -r ~/XTDrone/sitl_config/gazebo_ros_pkgs ~/catkin_ws/src #若已在基础配置中完成则忽略此步骤
cp -r ~/XTDrone/sitl_config/ugv/* ~/catkin_ws/src
cp -r ~/XTDrone/sitl_config/gazebo_plugin/velodyne ~/catkin_ws/src

1.4 将launch文件装入PX4的launch文件夹中

cd ~/catkin_ws/src/fixed_wing_formation_control/launchfile
cp fixed_wing_formation_control.launch ~/PX4_Firmware/launch

1.5  在/catkin_ws/devel/include下创建一个功能包fixed_wing_formation_control，并将/catkin_ws/src/fixed_wing_formation_control/headerfile中的头文件拷贝到创建的fixed_wing_formation_control中。

mkdir -p ~/catkin_ws/devel/include/fixed_wing_formation_control
cd ~/catkin_ws/src/fixed_wing_formation_control/headerfile
cp Formation_control_states.h FWcmd.h Fw_cmd_mode.h Fw_current_mode.h Fwmonitor.h FWstates.h Leaderstates.h ~/catkin_ws/devel/include/fixed_wing_formation_control

备注：一定要先执行这个一步之后再编译，否则会出现如下报错：

1.6 编译

cd ~/catkin_ws
catkin build

 编译的过程中可能会出现如下报错：

错因分析：task_main.cpp文件中的参数“airspeed“与Leaderstates. msg文件中的参数名不同。

解决方法：

a.打开Leaderstates. msg文件，检查参数名是否为：air_speed，如下图所示。

b.打开task_main.cpp文件，将173行的代码中的airspeed修改为air_speed，然后保存，如下面两张图所示。

c.修改完成后再次编译

cd ~/catkin_ws
catkin build

 出现下图所示的情况，则说明编译成功。

2 启动仿真

2.1 借助bash文件一键启动

cd ~/catkin_ws/src/fixed_wing_formation_control/scripts/ 
bash multi_uav_sim_ba_3vtol.sh

这个过程中可能出现如下报错：

2.1.1 报错1：

错因分析：

这个问题是由于ROS在Noetic版本中xacro包的路径有所变化导致的。launch文件中尝试使用xacro来生成URDF时，指定的路径不正确。Noetic版本中，xacro命令行工具的路径应该是/opt/ros/noetic/lib/xacro/xacro。

也就是说ROS neotic中/opt/ros/noetic/share/xacro下没有xacro.py 而是在opt/ros/noetic/lib/xacro/xacro中，如下两张图所示。

解决方法：

打开fixed_wing_formation_control.launch，将其中的xacro.py中的.py去掉后并保存，具体修改位置如下两图所示。文件路径：/home/ray/PX4_Firmware/launch

2.1.2 报错2

错因分析：#!/usr/bin/env python用的是pyhton2，而neotic用的是python3。

解决办法：将/home/ray/catkin_ws/src/catvehicle/src下的所有py文件中的#!/usr/bin/env python修改为#!/usr/bin/env python3并保存即可。如下列几张图所示。

2.1.3 报错3：

错因分析及解决方法：说明gazebo进程已经被占用，需要输入如下两条命令关闭之前的gazebo进程。

killall gzserver
killall gzclient 

2.1.4 再次启动仿真：

cd ~/catkin_ws/src/fixed_wing_formation_control/scripts/ 
bash multi_uav_sim_ba_3vtol.sh

正常启动后的效果如下图所示：

2.2 启动QGC地面站

进入你的QGC地面站的安装位置，然后在该文件在中打开终端，输入以下命令即可打开地面站。

./QGroundControl.AppImage

如果进去的界面如下：

这可有能是你的rcS文件中的参数未正确设置，详见PX4飞控EKF配置 · 语雀 ，检查你的rcS文件的参数是否设置如下：

	# GPS usedparam set EKF2_AID_MASK 1# Vision used and GPS denied#param set EKF2_AID_MASK 24# Barometer used for hight measurementparam set EKF2_HGT_MODE 0# Barometer denied and vision used for hight measurement#param set EKF2_HGT_MODE 3

修改并保存后，再次重启gazebo仿真和QGC地面站。

正常打开后的界面如下：

2.3 借助QGC首先在旋翼模式下实现升空

备注：以下的每一步操作，每个无人机都需要进行。

2.3.1 解锁

按照下列顺序的图片中红框位置依次点击或滑动来解锁无人机。

 2.3.2  利用takeoff分别起飞各个无人机

按照下列顺序的图片中红框位置依次点击或滑动来起飞无人机。

2.3.3 达到预定起飞高度后，切换为固定翼模式

按照下列顺序的图片中红框位置依次点击来切换无人机模式。

切换完成后，无人机开始盘旋，效果如下图所示。

2.4 切换为offboard模式

在后三个窗口根据提示按数（数字间有空格）切换offboard模式并选择固定翼无人机编队队形，如果切换不成功可以尝试多切换几次。

输入示例：1 2     然后再按回车即可

但是，当0号机切换为offboard模式之后出现了如下报错，而后就自动降落了。

报错可能原因如下：

在QGroundControl (QGC) 地面站中，出现 "Failsafe enabled: No manual control stick input" 的提示意味着无人机进入了失效保护（Failsafe）模式，原因是未检测到手动控制杆的输入信号。这通常表示遥控器与无人机之间的通信中断，或者遥控器未发送控制信号。

至此，配置结束，剩下的教程可参考官方教程。

备注：目前“Failsafe enabled: No manual control stick input“这个问题还没有解决，后续解决后会及时更新，如果有会的大佬可以私信交流。

参考：固定翼无人机编队跟踪无人车 · 语雀