PX4 文档教程

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外观

构建 PX4 软件 ​

PX4 固件可通过控制台或集成开发环境中的源代码构建，既可用于模拟目标，也可用于硬件目标。

您需要构建 PX4 才能使用 模拟器或者如果您想修改 PX4 并创建自定义构建。如果您只是想在真实硬件上试用 PX4，那么 加载预编译的二进制文件 使用 QGroundControl（无需遵循这些说明）。

信息

在遵循这些说明之前，您必须首先安装 开发人员工具链 主机操作系统和目标硬件。如果在执行这些步骤后遇到任何问题，请参阅 故障排除 见下文。

下载 PX4 源代码 ​

PX4 源代码存储在 Github 上的 PX4/PX4-自动驾驶仪 存放处。

要获得 最新 ("main")版本，在终端中输入以下命令：

吁
Git 复制 https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --递归

信息

您只需这样做，就能构建最新的代码。如果需要，您还可以 获取特定版本的源代码. GIT 示例 中提供了更多关于版本发布和为 PX4 做贡献的信息。

首次构建（使用 jMAVSim 模拟器） ​

首先，我们将使用控制台环境构建一个模拟目标。这样我们就能在使用真实硬件和集成开发环境之前验证系统设置。

导航进入 PX4-自动驾驶仪 目录，并启动 jMAVSim 使用以下命令：

吁
生产 px4_sitl jmavsim

这将显示下面的 PX4 控制台：

PX4 控制台（jMAVSim）

信息

您可能需要开始 QGroundControl 因为 PX4 默认配置要求在起飞前连接地面控制。这可以 从此处下载.

无人机可以通过打字来飞行：

吁
pxh>； 司令员 起飞

jMAVSim UI

通过输入 司令地 就可以停止整个模拟。 CTRL+C (或输入 关闭).

使用地面控制站进行模拟飞行更接近飞行器的实际操作。在飞行器飞行时（起飞飞行模式），点击地图上的某个位置并启用滑块。这将重新定位飞行器。

QGroundControl GoTo

TIP

PX4 可与许多其他设备一起使用。 模拟器包括 仿真场景Gazebo, 经典仿真场景Gazebo 和 空中模拟.这些也以 生产 - 例如

吁
生产 px4_sitl 古董

NuttX / 基于 Pixhawk 的开发板 ​

为 NuttX 建设 ​

要为基于 NuttX 或 Pixhawk 的电路板构建，请导航至 PX4-自动驾驶仪 目录，然后调用 生产 的目标。

例如，为 Pixhawk 4 硬件，您可以使用以下命令：

吁
CD PX4-自动驾驶仪
生产 px4_fmu-v5_default

一次成功的运行将以类似的输出结果结束：

吁
-- 建设 文件 有 一直 成文 到： /home/youruser/src/PX4-Autopilot/build/px4_fmu-v4_default
[954/954] 创建 /home/youruser/src/PX4-Autopilot/build/px4_fmu-v4_default/px4_fmu-v4_default.px4

构建目标的第一部分 px4_fmu-v4 表示固件的目标飞行控制器硬件。后缀，在本例中为 _默认表示固件 配置例如支持或省略特定功能。

信息

_默认 后缀是可选的。例如 使 px4_fmu-v5 和 px4_fmu-v5_default 结果是相同的固件。

下面的列表显示了 Pixhawk 标准 棋盘：

非 Pixhawk NuttX 格斗控制器（以及所有其他板卡）的编译命令在各板卡的文档中提供。 飞行控制器板.

上传固件（刷新电路板） ​

附加 上传 命令，通过 USB 将编译好的二进制文件上传到自动驾驶仪硬件。例如

吁
生产 px4_fmu-v4_default 上传

成功运行后，输出结果如下：

吁
擦除  : [====================] 100.0%
计划 [====================] 100.0%
验证 : [====================] 100.0%
重新启动。

[100%] 建立目标上传

其他执行局 ​

其他电路板的编译命令以 板专用飞行控制器页面 (通常在标题下 构建固件).

您还可以使用该命令列出所有配置目标：

吁
生产 list_config_targets

在图形化集成开发环境中编译 ​

VSCode 是官方支持（并推荐）的 PX4 开发集成开发环境。它易于设置，可用于在模拟和硬件环境下编译 PX4。

故障排除 ​

一般构建错误 ​

许多编译问题都是由于子模块不匹配或编译环境清理不彻底造成的。更新子模块并执行 清洁 可以修复这类错误：

吁
Git 子模组 更新 --递归
生产 清洁

闪存溢出 XXX 字节 ​

区域 'flash' 溢出 XXXX 字节 错误表示固件对于目标硬件平台来说过大。这种情况常见于 make px4_fmu-v2_default 闪存大小限制为 1MB。

如果您正在建造 香草精 主分支，最可能的原因是使用了不支持的 GCC 版本。在这种情况下，请安装 开发人员工具链 指示。

如果构建的是自己的分支，固件大小可能已超过 1MB 的限制。在这种情况下，您需要从构建中删除任何不需要的驱动程序/模块。

macOS：打开文件过多错误 ​

MacOS 默认允许所有运行进程最多打开 256 个文件。PX4 构建系统会打开大量文件，因此可能会超过这个数量。

然后，构建工具链将报告 打开的文件太多 如下所示：

吁
/usr/local/Cellar/gcc-arm-none-eabi/20171218/bin/.../lib/gcc/arm-none-eabi/7.2.1/.../../.../.../arm-none-eabi/bin/ld： 不能 找到 NuttX/nuttx/fs/libfs.a： 太 很多 开 文件

解决办法是增加允许打开文件的最大数量（例如增加到 300 个）。您可以在 macOS 终端 每届会议：

macOS Catalina：运行 cmake 时出现问题 ​

从 macOS Catalina 10.15.1 开始，在尝试使用以下软件构建模拟器时可能会出现问题 cmake.如果在此平台上遇到构建问题，请尝试在终端运行以下命令：

吁
xcode-select --安装
苏都 ln -s /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/* /usr/local/include/

Ubuntu 18.04：涉及 arm_none_eabi_gcc 的编译错误 ​

与以下方面有关的建设问题 arm_none_eabi_gcc可能是由于 g++ 工具链安装错误所致。您可以使用以下命令检查是否存在缺失的依赖项，以验证情况是否如此：

吁
arm-none-eabi-gcc --版本
arm-none-eabi-g++ --版本
arm-none-eabi-gdb --版本
arm-none-eabi-size --版本

缺少依赖项的 bash 输出示例：

吁
arm-none-eabi-gdb --版本
arm-none-eabi-gdb： 指挥部 不 发现

可以通过删除和 重新安装编译器.

Ubuntu 18.04：Visual Studio Code 无法在此大型工作区中监控文件更改 ​

参见 Visual Studio Code IDE (VSCode) > 故障排除.

导入 Python 软件包失败 ​

运行时出现"导入失败"错误。 制作 px4_sitl jmavsim 命令表明某些 Python 软件包没有安装（在预期的情况下）。

吁
失败 至 舶来品 jinja2： 没有 模块 名为 'jinja2'；
你 可以 需要 至 安装 它 使用：
    管道3 安装 --用户 jinja2

如果您已经安装了这些依赖项，这可能是因为计算机上有多个 Python 版本（例如 Python 2.7.16 Python 3.8.3），而构建工具链使用的版本中没有该模块。

如图所示，您可以通过明确安装依赖项来解决这个问题：

吁
管道3 安装 --用户 串行 空的 汤姆 numpy 大熊猫 jinja2 pyyaml pyros-genmsg 包装

PX4 制作目标 ​

前几节介绍了如何调用 生产 来构建许多不同的目标、启动模拟器、使用集成开发环境等。本节将介绍如何 生产 选项的构造，以及如何找到可用的选项。

调用 生产 是特定的配置和初始化文件：

吁
生产 [供应商_][模型][变量] [查看器_模型_调试器_世界］

供应商型号变量：（又称 配置目标)

  • 供应商： 电路板制造商： px4, 天线, 气管, Atlflight, auav, Beaglebone, 英特尔, nxp等。Pixhawk 系列板卡的供应商名称是 px4.
  • 型号： 板模型 "型号"： 坐标, fmu-v2, fmu-v3, fmu-v4, fmu-v5, navio2等等
  • 变体： 表示特殊配置：例如 引导程序, 圆锥花序，其中包含的组件不存在于 默认 配置。最常见的是 默认可以省略。

TIP

您可以获得以下列表 一应俱全 可用 配置目标 选项：

吁
生产 list_config_targets

viewer_model_debugger_world：

  • 观众： 这是启动和连接的模拟器（"查看器"）： gz, 仿真场景Gazebo, jmavsim, 无

    TIP

    无 可用于启动 PX4 并等待模拟器（jmavsim、Gazebo、Gazebo Classic 或其他模拟器）。例如 使 px4_sitl none_iris 在没有模拟器的情况下发射 PX4（但使用光圈机身）。

  • 型号： 汽车 使用的模型（例如 马兰花 (默认), UGV无人车, 尾随者等），模拟器将加载这些变量。环境变量 PX4_SIM_MODEL 将被设置为所选模型，然后在 启动脚本 选择适当的参数。

  • 调试器： 要使用的调试器： 无 (默认), 意识形态, gdb, lldb, ddd, 谷粒, 磨削.更多信息，请参见 模拟调试.

  • 世界： (仅限经典仿真场景Gazebo）。设置世界 (PX4-Autopilot/Tools/simulation/gazebo-classic/sitl_gazebo-classic/worlds) 被加载。默认值为 空.世界.更多信息，请参见 仿真场景Gazebo经典 > 载入特定世界.

TIP

您可以获得以下列表 一应俱全 可用 查看器模型调试器世界 选项：

吁
生产 px4_sitl list_vmd_make_targets

信息

  • 中的大部分数值 配置目标 和 模型调试器 有默认值，因此是可选的。例如 古董 相当于 经典伊里斯 或 GEGERBO CLASSIC_IRIS_NONE.
  • 如果要在两个其他设置之间指定默认值，可以使用三个下划线。例如 gazebo-classic___gdb 相当于 gazebo-classic_iris_gdb.
  • 您可以使用 无 对 模型调试器 启动 PX4 并等待模拟器。例如，使用以下命令启动 PX4 make px4_sitl_default none 和 jMAVSim 使用 ./Tools/simulation/jmavsim/jmavsim_run.sh -l.

供应商型号变量 选项映射到特定的 px4board 下的 PX4 源代码树中的配置文件。 /板 目录。特别是 供应商型号变量 映射到配置文件 boards/VENDOR/MODEL/VARIANT.px4board 例如 px4_fmu-v5_default 相当于 boards/px4/fmu-v5/default.px4boards).

相关章节还讨论了其他制造目标：

固件版本和 Git 标记 ​

PX4 固件版本 和 自定义固件版本 使用 MAVLink 自动驾驶版本 信息，并显示在 QGroundControl 设置 > 摘要 机身面板：

固件信息

这些数据是在构建时从活动的 Git 您的 repo 目录树。git 标签的格式应为 <PX4-版本>-<供应商-版本>； (例如，上图中的标签设置为 v1.8.1-2.22.1).

警告

如果使用不同的 git 标签格式，版本信息可能无法正确显示。