基于ROS与optitrack的四旋翼飞机开发流程

本文将一些注意点记录下来，适合于开发调试：

目前只是分段调试通了，带后续联合开发的时候在来补充还有没有什么注意点（过程也算麻烦，也算不麻烦）；
ＲＯＳ组网，optitrack 台式机（windows系统）与 ROS服务器（这里称为服务器，感觉比较合适），四旋翼在同一个局域网内。其中四旋翼本次采用Pixracer (烧录px4,v1.10.1版本）, 通过tel2与树莓派链接，树莓派采用4B型号，烧录ubuntu mate18.04版本，安装ros-melodic。
期间需要树莓派当master，第一开始采用的是服务器当master，没有成功。这个地方仍然需要后续考虑。也就是说我把服务器当master, 并且完成optitrack的数据转发。将树莓派当做slave加入到master。此时，master中可以看到所有树莓派上提供的消息并且显示，px4飞控无法收到/mavros/vision_pose/pose，且最后查/mavros/local_position/pose没有数据。这个地方需要注意的是master和slaver都要将自己的IP和命名放在etc/hosts中，才可以完成互相的通信。
服务器上可以采用rosbag record -a 来记录所有的消息信息。(如果需要画曲线的话，建议吧rosbag放在树莓派上进行，cpu负载率５０％左右，还是可以接受的）ROS中记录数据与回放，然后在matlab中解析Rosbag，rosbag-matlab。这个地方参照的是

bag = rosbag('ex_multiple_topics.bag');
bSel = select(bag,'Topic','/turtle1/pose');
msgStructs = readMessages(bSel,'DataFormat','struct');
xPoints = cellfun(@(m) double(m.X),msgStructs);
yPoints = cellfun(@(m) double(m.Y),msgStructs);
plot(xPoints,yPoints)

这里，我们可以把他写成matlab脚本文件，就可以当飞行数据显示在matlab中了。
5. 期间修改了px4中mavlink发送频率，由于要进行姿态控制，所以将频率都提到了最高。如果进行位置控制，则可以忽略。
6. 在vrpn_client_node包中的sample.launch中，修改了一个同步时间的参数use_server_time：本来默认参数为false，结果被我修改成了true。造成在消息中查看vision_pose是正确存在的，local_position/pose中刚开始有参数，一会之后就发散然后变成0了。这个时候在QGC中进行查看，首先在mavlink_console中的local_position是确定为0的，然后在查看ls /obj，找到vehicle_visiual_odometry中是正确的数值，表示px4代码是收到了正确的optitrack数据的，紧接着又查看了ekf2中的status，发现此时local_position_estimator 显示invalid。很是无语，此时猜测EKF2某些参数造成他发散了（其实后来在源码中发现了有一个超时的选项的，这个是通过ekf2 invalid 顺藤摸瓜找到的)，尝试着修改了一些EKF2的延迟参数，无果。转而将代码修改成LPE模式，不在使用EKF2（在rc中修改ekf2 start 替换成local position estmator start 没有用，在QGC中system选现中可以进行修改），再成功修改成LPE模式后，再次启动程序，发现在树莓派中一段时间后总是显示ＬＰＥ超时，这个时候我才意识到可能是同步时间出了问题，以前修改过sample中的一个和时间同步有关的参数。最后，修改过来之后，一切都正常了。
7. optitrack 可以提升传输速率，最大200Hz。
8. 在多机飞行是，按照上述完成配置，出现一种情况，/uav1/mavros/vision_pose/pose是确定已经发送过去了，按照第6步的操作，在地面站中查看vehicle_visual_odometry也是存在正确的数据的。飞控收到数据，但是local_position没有数据的原因，应该是vision_pose的数据和飞控中的数据时间戳没有对上，造成飞控中ekf的解算发散了，解决方法是需要同步时间。可以采用的方法是在添加一个Node，只进行时间戳到修改。
9. 减少路由器延时及树莓派5G自动断线重连问题。（该问题由师弟整理）
a. 打开浏览器，进入192.168.50.1，登录路由器设置界面。
b. 更改路由器地区，改为US。（树莓派wifi地区也改为美国。）无线网络->专业设置->地区

c. 更改ASUS_10_5G信道。无线网络->一般设置->频道（设为36~40之间，该信段使用较少）
->频道带宽（设为20，带宽越小传输距离约远，抗干扰能力越强）

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