利用DRONEKIT-SITL + MAVPROXY + QGroundControl模拟飞行

1、安装dronekit，dronekit-sitl， mavproxy

pip install dronekit
pip install dronekit-sitl
pip install mavproxy

dronekit: 一种用于无人机控制的python库。
dronekit-sitl：一种本地仿真工具，相当于本地虚拟化了一个无人机。
mavproxy：数据转发软件（类似于插线板的感觉，一个输入，多个相同的输出）。

2、启动SITL，并配置home点、机型：

打开一个Anaconda prompt
首先激活相应的环境

activate superglue

然后运行如下命令：

dronekit-sitl  copter --home=31.9386595,118.7898506,3,30 --model=quad

3、启动mavproxy数据转发服务

保持2中的Anaconda prompt处于运行状态，另打开一个Anaconda prompt窗口，运行如下命令：

python D:\Anaconda3\envs\superglue\Scripts\mavproxy.py  --master=tcp:127.0.0.1:5760  --out=127.0.0.1:14550  --out=127.0.0.1:14551

tcp:127.0.0.1:5760： SITL默认端口，作为mavproxy的输入，把输入数据转发到如下两个端口：
127.0.0.1:14550：本机地址14550端口，供本地python程序连接
127.0.0.1:14551：供QGroundControl连接

4、打开QGroundControl（可以用自己电脑的，也可以用另一台，但是需要修改参数），选择UDP连接，端口号选择14551

QGroundControl下载地址

https://github.com/mavlink/qgroundcontrol/releases/tag/v4.1.2

通讯成功之后，可以看到操场中间有一个无人机。

5、运行python程序，可以看到飞机的运动过程

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-"""
© Copyright 2015-2016, 3D Robotics.
simple_goto.py: GUIDED mode "simple goto" example (Copter Only)
Demonstrates how to arm and takeoff in Copter and how to navigate to points using Vehicle.simple_goto.
"""from __future__ import print_function
import time
from dronekit import connect, VehicleMode, LocationGlobalRelative# 通过本地的14551端口，使用UDP连接到SITL模拟器
connection_string ='127.0.0.1:14551' #'tcp:127.0.0.1:5760'  #
print('Connecting to vehicle on: %s' % connection_string)
# connect函数将会返回一个Vehicle类型的对象，即此处的vehicle
# 即可认为是无人机的主体，通过vehicle对象，我们可以直接控制无人机
vehicle = connect(connection_string, wait_ready=True)# 定义arm_and_takeoff函数，使无人机解锁并起飞到目标高度
# 参数aTargetAltitude即为目标高度，单位为米
def arm_and_takeoff(aTargetAltitude):# 进行起飞前检查print("Basic pre-arm checks")# vehicle.is_armable会检查飞控是否启动完成、有无GPS fix、卡曼滤波器# 是否初始化完毕。若以上检查通过，则会返回Truewhile not vehicle.is_armable:print(" Waiting for vehicle to initialise...")time.sleep(1)# 解锁无人机（电机将开始旋转）print("Arming motors")# 将无人机的飞行模式切换成"GUIDED"（一般建议在GUIDED模式下控制无人机）vehicle.mode = VehicleMode("GUIDED")# 通过设置vehicle.armed状态变量为True，解锁无人机vehicle.armed = True# 在无人机起飞之前，确认电机已经解锁while not vehicle.armed:print(" Waiting for arming...")time.sleep(1)# 发送起飞指令print("Taking off!")# simple_takeoff将发送指令，使无人机起飞并上升到目标高度vehicle.simple_takeoff(aTargetAltitude)# 在无人机上升到目标高度之前，阻塞程序while True:print(" Altitude: ", vehicle.location.global_relative_frame.alt)# 当高度上升到目标高度的0.95倍时，即认为达到了目标高度，退出循环# vehicle.location.global_relative_frame.alt为相对于home点的高度if vehicle.location.global_relative_frame.alt >= aTargetAltitude * 0.95:print("Reached target altitude")break# 等待1stime.sleep(1)# 调用上面声明的arm_and_takeoff函数，目标高度10m
arm_and_takeoff(10)# 设置在运动时，默认的空速为3m/s
print("Set default/target airspeed to 3")
# vehicle.airspeed变量可读可写，且读、写时的含义不同。
# 读取时，为无人机的当前空速；写入时，设定无人机在执行航点任务时的默认速度
vehicle.airspeed = 3# 发送指令，让无人机前往第一个航点
print("Going towards first point for 30 seconds ...")
# LocationGlobalRelative是一个类，它由经纬度(WGS84)和相对于home点的高度组成
# 这条语句将创建一个位于南纬35.361354，东经149.165218，相对home点高20m的位置
point1 = LocationGlobalRelative(-35.361354, 149.165218, 20)# simple_goto函数将位置发送给无人机，生成一个目标航点
vehicle.simple_goto(point1)# simple_goto函数只发送指令，不判断有没有到达目标航点
# 它可以被其他后续指令打断，此处延时30s，即让无人机朝向point1飞行30s
time.sleep(30)# 发送指令，让无人机前往第二个航点
print("Going towards second point for 30 seconds (groundspeed set to 10 m/s) ...")
# 与之前类似，这条语句创建了另一个相对home高20m的点
point2 = LocationGlobalRelative(-35.363244, 149.168801, 20)# simple_goto将目标航点发送给无人机，groundspeed=10设置飞行时的地速为10m/s
vehicle.simple_goto(point2, groundspeed=10)# 与之前一样，延时30s
time.sleep(30)# 发送"返航"指令
print("Returning to Launch")
# 返航，只需将无人机的飞行模式切换成"RTL(Return to Launch)"
# 无人机会自动返回home点的正上方，之后自动降落
vehicle.mode = VehicleMode("RTL")# 退出之前，清除vehicle对象
print("Close vehicle object")
vehicle.close()

注：可以在本机电脑上运行sitl和mavproxy，打开QGroundControl，然后在jetson nano板子上运行python程序，也能顺利使用。将python程序的ip地址和mavproxy中第一个out的ip地址改成板子的ip即可。