前言

Ubuntu20.04
APM 4.4.0
参考链接：
https://ardupilot.org/dev/docs/building-setup-linux.html

APM无人船效果展示（欢迎关注B站，持续更新视频）

附上已经配置好环境的虚拟机
链接：https://pan.baidu.com/s/1mKAFPeBwnH-qw-t4DR0vPQ?pwd=2tyf
提取码：2tyf
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一、下载源码

git clone https://github.com/ArduPilot/ardupilot.git

下载完之后

cd ardupilot

git submodule init

git submodule update

在执行git submodule update时若出现报错没有更新完毕子模块，则继续执行该命令，直至更新完毕。

附上已经下载完全的源码：
链接：https://pan.baidu.com/s/1TQxyEM6PtStOkCGekGWCZw?pwd=u04f
提取码：u04f
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二、配置编译环境

在ardupilot目录下执行下面的命令安装环境：

Tools/environment_install/install-prereqs-ubuntu.sh -y

如果发生报错，则重新执行上面的命令，直至出现下面的提示说明环境安装成功：

配置成功后执行：

. ~/.profile

这里建议使用最新版的apm固件的环境安装脚本，因为旧版固件的安装脚本安装完环境后，能编译旧版固件，但不一定能编译新版固件
例如笔者使用4.3.1版的固件的脚本配置完环境后，能编译4.3.1版固件，但在编译4.3.7版固件时，却报错：

解决办法也比较简单，就是用4.3.7版固件的脚本再重新执行一遍，就可以编译4.3.7版固件了。

如果编译master版本的固件正常，但是在切到Copter 4.3.7这个tag后，执行 ./waf configure --board fmuv3时报下面的错

解决办法也是在切到Copter 4.3.7这个tag后再执行一下配环境的脚本就可以了

三、编译固件

编译固件前，要配置编译的固件的目标硬件
我这里使用的是pix2.4.8飞控，所以使用fmuv3的固件，配置如下：

./waf configure --board fmuv3

然后用下面的命令编译四旋翼固件

./waf copter

车/船

./waf rover

水下

./waf sub

编译成功如下：

编译后生成的固件在下图的目录

清除编译：

./waf copter clean

编译后自动下载：

./waf copter --upload

设置git标签
默认的git分支处于master，这个分支时开发者分支，正常使用的话建议使用稳定版分支
下面的命令查看所有的tag

git tag

我这里最新的copter分支是4.3.1

使用下面命令切换

git checkout Copter-4.3.1

切换成功后，使用git branch查看如下：

然后再编译下载，看到固件版本如下：如果用master分支，会看到固件版本是dev版

四、仿真

以无人车为例，在ardupilot/Rover目录下执行：

../Tools/autotest/sim_vehicle.py -f rover

执行完毕后会弹出下面的页面，然后打开地面站就可以链接到仿真的无人车了

仿真水下机器人的话，就在ardupilot/ArduSub目录下执行：

sim_vehicle.py -L RATBeach --out=udp:0.0.0.0:14550 --map --console

执行成功后如下

gazebo仿真
gazebo安装：

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'
wget http://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -
sudo apt update

sudo apt install gazebo9 libgazebo9-dev

安装成功后执行：

gazebo --verbose

如果能弹出空的gazebo界面，说明安装成功

装gazebo插件：

git clone https://github.com/khancyr/ardupilot_gazebo
cd ardupilot_gazebo
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j4
sudo make install

成功后如下：

修改环境变量：
在.bashrc中添加（我这里ardupilot_gazebo在当前用户目录下，如果在别的目录下面做相应修改）：

source /usr/share/gazebo/setup.sh
export GAZEBO_MODEL_PATH=~/ardupilot_gazebo/models:${GAZEBO_MODEL_PATH}
export GAZEBO_MODEL_PATH=~/ardupilot_gazebo/models_gazebo:${GAZEBO_MODEL_PATH}
export GAZEBO_RESOURCE_PATH=~/ardupilot_gazebo/worlds:${GAZEBO_RESOURCE_PATH}
export GAZEBO_PLUGIN_PATH=~/ardupilot_gazebo/build:${GAZEBO_PLUGIN_PATH}

然后启动仿真：

gazebo --verbose worlds/iris_arducopter_runway.world

可以看到弹出一个gazebo页面，里面有一架无人机（如果没有无人机，检查环境变量设置），但此时的无人机无法连接地面站

然后启动软件在环仿真：
进入~/ardupilot/ArduCopter目录执行：

../Tools/autotest/sim_vehicle.py -f gazebo-iris --console --map

启动成功后如下，此时就可以连接地面站了，这时可以像真无人机一样规划航线，但是解锁前需要将虚拟摇杆打到最低，否则会报错

五、仿真连接MAVROS

第四步打开gazebo仿真后，修改apm.launch如下：

<launch>
	<!-- vim: set ft=xml noet : -->
	<!-- example launch script for ArduPilot based FCU's -->

	<arg name="fcu_url" default="udp://127.0.0.1:14551@14555" />
	<arg name="gcs_url" default="" />
	<arg name="tgt_system" default="1" />
	<arg name="tgt_component" default="1" />
	<arg name="log_output" default="screen" />
	<arg name="fcu_protocol" default="v2.0" />
	<arg name="respawn_mavros" default="false" />

	<include file="$(find mavros)/launch/node.launch">
		<arg name="pluginlists_yaml" value="$(find mavros)/launch/apm_pluginlists.yaml" />
		<arg name="config_yaml" value="$(find mavros)/launch/apm_config.yaml" />

		<arg name="fcu_url" value="$(arg fcu_url)" />
		<arg name="gcs_url" value="$(arg gcs_url)" />
		<arg name="tgt_system" value="$(arg tgt_system)" />
		<arg name="tgt_component" value="$(arg tgt_component)" />
		<arg name="log_output" value="$(arg log_output)" />
		<arg name="fcu_protocol" value="$(arg fcu_protocol)" />
		<arg name="respawn_mavros" value="$(arg respawn_mavros)" />
	</include>
</launch>

然后启动

roslaunch apm.launch

出现下面的提示说明mavros启动成功

六、多机仿真

以无人车为例，在ardupilot/Rover目录下打开两个终端，分别执行：

../Tools/autotest/sim_vehicle.py -f rover -I0 --sysid=1

../Tools/autotest/sim_vehicle.py -f rover -I1 --sysid=2

可以看到弹出了两个仿真，可以看到TCP的地址

但是地面站只自动连接了一个，另一个要手动连接，地址就是上面提示的地址

连接后如下：

如果仿真无人机的话，就在ArduCopter目录下执行下面的命令

sim_vehicle.py -v copter -I0 --sysid=1