前言

本教程基于 ROS1 ，在搭建之前，需要把 ROS、MAVROS、QGC 等基础环境安装配置完成。大家可以参考我之前的教程。（本教程目前对于PX4 v1.14 及之后的版本不适用）

小白必看：👇👇👇👇👇👇👇

本次安装是以 PX4 v1.13.2 为例。
我的配置如下：
虚拟机 Ubuntu 18.04 (运行内存 4G、硬盘内存 80G) 、ROS1 Melodic 、QGC v4.2.6

( Ubuntu 20.04 、ROS1 Noetic 、PX4 v1.13.2 同样适用)

1. 禁止无脑复制：首先大部分命令都有先后顺序，就是要上一个命令执行成下一个才能执行成功，对于不熟悉的命令可以直接复制问AI 这样还能顺带学习学习；其次在有些情况下多个命令一起执行会出现奇怪的错误，而且有些命令旁边有注释，有时候复制上去可能也会出现错误。
2. 建议使用虚拟机：虚拟机的配置必须大于等于我的虚拟机配置。虽然虚拟机得性能有限，但是对于新手入门阶段是完全够用了，后续大型仿真再用双系统也比较熟悉了。而且虚拟机有一个快照功能，可以保存当前虚拟机的状态 (相当于存档)，这样如果后面出了问题要重新搭建环境，可以用快照回到上一个状态，这样就不用重头开始（我一般是安装好 ROS 拍一个、安装好 mavros 拍一个…）。
3. 关于网络：由于一些懂得都得的原因，再加上每个人的网络环境不同，我们下载 GitHub上的资源、安装 Python 包、apt 安装包等会时快时慢，所以大家会换源，比如一开始的换 apt 软件安装源等。但是下载资源一定要耐心，如果是网络问题，可以尝试多执行几次命令，而且有些我也给了相应的解决方案。

基于 ROS1 的 PX4 仿真环境搭建系列： 👇👇👇
建议安装之前可以先看看这个 👉 ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(1) —— 概念介绍

ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(2) —— MAVROS安装

ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(3) —— ubuntu安装QGC地面站

ubuntu安装ROS melodic(最新、超详细图文教程)

ROS2 请看 👇👇👇
Ubuntu搭建PX4无人机仿真环境(5) —— 仿真环境搭建(以Ubuntu 22.04,ROS2 Humble 为例)

如果想要自己编译 PX4 固件可以看 Ubuntu编译PX4固件 这篇教程

1. 准备

下载源码

方式一：

从 Github 上下载，但是比较考验个人网速

sudo apt-get install git

git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git # 下载源码
mv PX4-Autopilot PX4_Firmware  # 更改目录名

cd PX4_Firmware
git checkout -b dev v1.13.2  # 切换版本
git submodule update --init --recursive   # 更新下载子模块
# 比较慢，不行就多执行几次

方式二：

从提供的网盘里下，或者从QQ群(961297255)里下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1eNB9dWlKoVmRMAYsSPI0vw
提取码：s8uh

下载后解压，然后执行下面命令：

cd PX4_Firmware
wget https://gitee.com/tyx6/mytools/raw/main/px4/set_executable.sh
chmod +x set_executable.sh
./set_executable.sh

安装依赖

cd ~/PX4_Firmware/Tools/setup

修改文件并备份 （就修改了一个 python 包版本和把 pip 安装源换成了清华源），这一步是可做可不做，如果觉得python 包下载太慢了，可以试试

sed -i.bak 's/empy>=3.3/empy==3.3.4/' ./requirements.txt
sed -i.bak 's|\/requirements.txt|\/requirements.txt -i https:\/\/pypi.tuna.tsinghua.edu.cn\/simple|' ./ubuntu.sh

chmod +x ubuntu.sh
./ubuntu.sh --no-nuttx --no-sim-tools
# 这是官方提供的脚本 有两个可选参数
# --no-sim-tools   不安装仿真环境
# --no-nuttx   不安装交叉编译环境
#（如果需要自己编译飞控固件，烧录到飞控中，那就需要交叉编译环境）
# 脚本执行时间，跟个人网络有关，可能需要一段时间

重启 Ubuntu

安装 Gazebo

Gazebo是一款强大的3D仿真软件，主要用于机器人学的研究和开发。它提供了高度逼真的物理模拟环境，包括动力学、碰撞检测、传感器模型以及与真实世界相似的物理属性如重力、摩擦力等。Gazebo可以模拟各种类型的机器人，从移动机器人、无人机到机械臂，甚至可以模拟整个城市环境。
注：使用之前要检查是否已经安装了 gazebo ，建议使用官方推荐的gazebo版本

gazebo --version

如果出现 上图内容，说明没有安装，直接跳到开始安装这一步。如果出现了 gazebo的版本信息 说明已经安装了，要卸载，命令如下：

sudo apt-get remove gazebo* 
sudo apt-get remove libgazebo*
sudo apt-get remove ros-$ROS_DISTRO-gazebo*

开始安装 （Ubuntu 18 会安装 gazebo 9.19，Ubuntu 20 会安装 gazebo 11.14）

cd ~/PX4_Firmware/Tools/setup
./ubuntu.sh --no-nuttx
# 这一步会安装仿真环境，包括gazebo
# 脚本执行时间，跟个人网络有关，可能需要一段时间
sudo apt update && sudo apt upgrade
sudo apt-get install ros-$ROS_DISTRO-gazebo-ros-pkgs ros-$ROS_DISTRO-gazebo-ros-control

重启 Ubuntu ，之后测试一下gazebo

gazebo --version

再运行一下 gazebo ：

gazebo

如果是在虚拟机上，可能出现上图错误，输入以下命令：

echo "export SVGA_VGPU10=0" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

再重新运行 gazebo

gazebo

出现下图，表示运行成功：

注：
运行Gazebo仿真，可能会缺模型，这时会自动下载，Gazebo模型服务器在国外，自动下载会比较久，所以我们可以先下载到本地。

git clone https://gitee.com/tyx6/gazebo_models.git
# 检测文件夹 ~/.gazebo/models 是否存在，如果不存在创建
if [ ! -d "~/.gazebo/models" ]; then mkdir -p ~/.gazebo/models ;fi
mv ./gazebo_models/* ~/.gazebo/models/

或者也可以用下面提供的ZIP压缩包，将该压缩包里的模型文件放在 ~/.gazebo/models/ 路径下，然后可以看到很多模型文件。

如果下载慢，可以从网盘里下，或者从QQ群(961297255)里下载
链接：https://pan.baidu.com/s/1O3J7nrjU2imyYWRwl9114g
提取码：ud28

2. 编译

cd ~/PX4_Firmware
make px4_sitl_default gazebo   # 这步可能有点慢，跟 ubuntu 的配置有关

出现下图表示编译成功 😄

注：如果运行后终端有下图报错，这个不影响仿真，不用管也行。这是因为 gazebo 会检查 models 文件夹下是否有 model.config 文件，但是 .git 文件夹不属于 model 文件，那自然也不会有 model.config 文件。如果觉得难受就从其他model.config文件复制修改一个过来，或者删掉 .git 文件夹。

3. 配置环境

将下面语句添加到 ~/.bashrc(此文件在主目录下，是个隐藏文件) 文件中（前两个source顺序不能颠倒，路径要根据自己的实际路径修改，如果一直按照我的步骤来，应该是不用修改）

gedit ~/.bashrc  # 打开文件

source ~/catkin_ws/devel/setup.bash  # 这个是个人的ROS工作空间，没有的话需要自己创建
source ~/PX4_Firmware/Tools/setup_gazebo.bash ~/PX4_Firmware/ ~/PX4_Firmware/build/px4_sitl_default
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware
export ROS_PACKAGE_PATH=$ROS_PACKAGE_PATH:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo

注： 为了方便大家，我做了一个自动添加环境的脚本，效果与手动添加等同，只要有一个成功就行。执行脚本之前要确认之前没在 .bashrc 文件中加入环境，有的话删掉或者注释，环境重复也会导致配置失败
首先下载脚本，然后将脚本放入你的 PX4 源码目录下，再执行（以我的为例）：

cd ~/PX4_Firmware
wget https://gitee.com/tyx6/mytools/raw/main/px4/setenv.sh
chmod +x setenv.sh  # 添加可执行权限
./setenv.sh

执行完后如下所示：

• 更新环境（最好重启一下 Ubuntu ）：

source ~/.bashrc 

关掉终端，再次打开，会跟下图差不多：

4. 测试

在终端输入下面命令：

roslaunch px4 mavros_posix_sitl.launch

打开另一个终端，运行下面命令，查看MAVROS与仿真无人机通信状况。若connected: True，则通信成功，如果是false，一般是因为 .bashrc 里的路径写的不对，请仔细检查。

rostopic echo /mavros/state | grep connected    # 只查看 connected 信息
# rostopic echo /mavros/state                     # 查看全部信息

到这 PX4 无人机基本仿真环境就搭建完成了，大家可以基于此来拓展自己的仿真。
也可以继续看下面教程 👇

带你玩转PX4无人机仿真(1) —— 运行官方案例（C++）

建了个交流群，方便大家交流学习 😁

如有其他问题，或者发现文章有错误，请在评论区留言
Keep learning！

参考

仿真平台基础配置（对应PX4 1.13版）

PX4 documentation