mirror of
https://gitee.com/mirrors_PX4/PX4-Autopilot.git
synced 2026-04-14 10:07:39 +08:00
195 lines
10 KiB
Markdown
195 lines
10 KiB
Markdown
# Симуляція з апаратним забезпеченням в контурі (HITL)
|
||
|
||
:::warning
|
||
HITL is [community supported and maintained](../simulation/community_supported_simulators.md).
|
||
Це може працювати або не працювати з поточними версіями PX4.
|
||
|
||
Дивіться [Встановлення інструментарію](../dev_setup/dev_env.md) для інформації про середовища та інструменти, що підтримуються основною командою розробників.
|
||
:::
|
||
|
||
Апаратне забезпечення в контурі (HITL або HIL) режим симуляції в якому звичайна прошивка PX4 виконується на реальному пристрої польотного контролера.
|
||
Цей підхід має перевагу у вигляді можливості тестування більшості коду для польоту на реальному апаратному забезпеченні.
|
||
|
||
PX4 supports HITL for multicopters (using [jMAVSim](../sim_jmavsim/index.md) or [Gazebo Classic](../sim_gazebo_classic/index.md)) and VTOL (using Gazebo Classic).
|
||
|
||
For a comparison of HITL and SIH on hardware, see [Hardware Simulation](../simulation/hardware.md).
|
||
|
||
## HITL-Compatible Airframes {#compatible_airframe}
|
||
|
||
The set of compatible airframes vs simulators is:
|
||
|
||
| Планер | `SYS_AUTOSTART` | Gazebo Classic | jMAVSim |
|
||
| ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | --------------- | -------------- | ------- |
|
||
| [HIL Quadcopter X](../airframes/airframe_reference.md#copter_simulation_hil_quadcopter_x) | 1001 | Y | Y |
|
||
| [HIL Standard VTOL QuadPlane](../airframes/airframe_reference.md#vtol_standard_vtol_hil_standard_vtol_quadplane) | 1002 | Y | |
|
||
|
||
## HITL Simulation Environment {#simulation_environment}
|
||
|
||
У симуляції з апаратним забезпеченням у контурі (HITL) звичайна прошивка PX4 виконується на реальному обладнані.
|
||
JMAVSim або Gazebo Classic (які працюють на комп'ютері розробки) підключені до пристрою польотного контролера через USB/UART.
|
||
The simulator acts as gateway to share MAVLink data between PX4 and _QGroundControl_.
|
||
|
||
:::info
|
||
The simulator can also be connected via UDP if the flight controller has networking support and uses a stable, low-latency connection (e.g. a wired Ethernet connection - WiFi is usually not sufficiently reliable).
|
||
For example, this configuration has been tested with PX4 running on a Raspberry Pi connected via Ethernet to the computer (a startup configuration that includes the command for running jMAVSim can be found in [px4_hil.config](https://github.com/PX4/PX4-Autopilot/blob/main/posix-configs/rpi/px4_hil.config)).
|
||
:::
|
||
|
||
Діаграма нижче показує середовище симуляції:
|
||
|
||
- A HITL configuration is selected (via _QGroundControl_) that doesn't start any real sensors.
|
||
- _jMAVSim_ or _Gazebo Classic_ are connected to the flight controller via USB.
|
||
- The simulator is connected to _QGroundControl_ via UDP and bridges its MAVLink messages to PX4.
|
||
- _Gazebo Classic_ and _jMAVSim_ can also connect to an offboard API and bridge MAVLink messages to PX4.
|
||
- (Optional) A serial connection can be used to connect Joystick/Gamepad hardware via _QGroundControl_.
|
||
|
||
|
||
|
||
## HITL у порівнянні з SITL
|
||
|
||
SITL працює на комп'ютері розробки в модельованому середовищі та використовує прошивку спеціально створену для цього середовища.
|
||
Крім драйверів симуляції для забезпечення підроблених даних середовища від симулятора система поводиться як зазвичай.
|
||
|
||
На противагу, HITL виконує звичайну прошивку PX4 в "режимі HITL" на звичайному обладнані.
|
||
Дані симуляції потрапляють в систему в іншій точці ніж для SITL.
|
||
Основні модулі на кшталт командного або датчиків мають режими HITL, що оминають частину звичайної функціональності при старті.
|
||
|
||
Підсумовуючи, HITL виконує PX4 на реальному обладнанні за допомогою стандартної прошивки, а SITL фактично більше виконує стандартний системний код.
|
||
|
||
## Налаштування HITL
|
||
|
||
## Check if HITL is in Firmware
|
||
|
||
The module required for HITL ([`pwm_out_sim`](../modules/modules_driver.md#pwm-out-sim)) is not built into all PX4 firmware by default.
|
||
|
||
To check if the module is present on your Flight Controller:
|
||
|
||
1. Open QGroundControl
|
||
|
||
2. Open **Analyze Tools > Mavlink Console**.
|
||
|
||
3. Type the following command in the console:
|
||
|
||
```sh
|
||
pwm_out_sim status
|
||
```
|
||
|
||
4. If the returned value is `nsh: pwm_out_sim: command not found`, then you don't have the module installed.
|
||
|
||
If `pwm_out_sim` is not present you will need to add it to the firmware in order to use HITL simulation.
|
||
|
||
### Adding HITL modules to the Firmware
|
||
|
||
Add the following key to the configuration file for your flight controller to include the required module (for an example see [boards/px4/fmu-v6x/default.px4board](https://github.com/PX4/PX4-Autopilot/blob/main/boards/px4/fmu-v6x/default.px4board)).
|
||
Then re-build the firmware and flash it to the board.
|
||
|
||
```text
|
||
CONFIG_MODULES_SIMULATION_PWM_OUT_SIM=y
|
||
```
|
||
|
||
You can alternatively use the following command to launch a GUI configuration tool, and interactively enable them at the path: **modules > Simulation > pwm_out_sim**.
|
||
For example, to update fmu-v6x you would use:
|
||
|
||
```sh
|
||
make px4_fmu-v6x boardconfig
|
||
```
|
||
|
||
### Конфігурація PX4
|
||
|
||
1. Connect the autopilot directly to _QGroundControl_ via USB.
|
||
|
||
2. Вибір планера
|
||
1. Open **Setup > Airframes**
|
||
2. Select a [compatible airframe](#compatible_airframe) you want to test.
|
||
Then click **Apply and Restart** on top-right of the _Airframe Setup_ page.
|
||
|
||
3. Calibrate your [Manual Controller](../config/manual_control.md) (RC or Joystick), if needed.
|
||
|
||
4. Налаштування UDP
|
||
1. Under the _General_ tab of the settings menu, uncheck all _AutoConnect_ boxes except for **UDP**.
|
||
|
||
|
||
|
||
5. (Optional) Configure your manual controller priority and failsafe:
|
||
|
||
- [Enable a mode in `COM_RC_IN_MODE` that enables and prioritises the controllers you want to use](../config/manual_control.md#px4-configuration).
|
||
The default `RC or MAVLink keep first` should work if you plan to only have a Joystick (no RC).
|
||
- You can set [NAV_RCL_ACT](../advanced_config/parameter_reference.md#NAV_RCL_ACT) to disable manual control loss failsafe while flying in a simulation.
|
||
|
||
:::tip
|
||
The _QGroundControl User Guide_ also has instructions on [Joystick](https://docs.qgroundcontrol.com/master/en/qgc-user-guide/setup_view/joystick.html) and [Virtual Joystick](https://docs.qgroundcontrol.com/master/en/qgc-user-guide/settings_view/virtual_joystick.html) setup.
|
||
|
||
:::
|
||
|
||
Once configuration is complete, **close** _QGroundControl_ and disconnect the flight controller hardware from the computer.
|
||
|
||
### Налаштування відповідних симуляторів
|
||
|
||
Дотримуйтесь відповідних кроків для певного симулятора в наступних розділах.
|
||
|
||
#### Gazebo Classic
|
||
|
||
:::info
|
||
Make sure _QGroundControl_ is not running!
|
||
:::
|
||
|
||
1. Build PX4 with [Gazebo Classic](../sim_gazebo_classic/index.md) (in order to build the Gazebo Classic plugins).
|
||
|
||
```sh
|
||
cd <PX4-Autopilot clone>
|
||
DONT_RUN=1 make px4_sitl_default gazebo-classic
|
||
```
|
||
|
||
2. Open the vehicle model's sdf file (e.g. **Tools/simulation/gazebo-classic/sitl_gazebo-classic/models/iris_hitl/iris_hitl.sdf**).
|
||
|
||
3. Replace the `serialDevice` parameter (`/dev/ttyACM0`) if necessary.
|
||
|
||
::: info
|
||
The serial device depends on what port is used to connect the vehicle to the computer (this is usually `/dev/ttyACM0`).
|
||
An easy way to check on Ubuntu is to plug in the autopilot, open up a terminal, and type `dmesg | grep "tty"`.
|
||
Останній показаний пристрій і буде тим що потрібно.
|
||
|
||
:::
|
||
|
||
4. Налаштуйте змінні середовища:
|
||
|
||
```sh
|
||
source Tools/simulation/gazebo-classic/setup_gazebo.bash $(pwd) $(pwd)/build/px4_sitl_default
|
||
```
|
||
|
||
та запустіть Gazebo Classic в режимі HITL:
|
||
|
||
```sh
|
||
gazebo Tools/simulation/gazebo-classic/sitl_gazebo-classic/worlds/hitl_iris.world
|
||
```
|
||
|
||
5. Start _QGroundControl_.
|
||
Воно повинно автоматично підключитися до PX4 та Gazebo Classic.
|
||
|
||
#### jMAVSim (тільки квадрокоптер)
|
||
|
||
:::info
|
||
Make sure _QGroundControl_ is not running!
|
||
:::
|
||
|
||
1. Під'єднайте політний контролер до комп'ютера та дочекайтесь коли він завантажиться.
|
||
|
||
2. Запустіть jMAVSim в режимі HITL:
|
||
|
||
```sh
|
||
./Tools/simulation/jmavsim/jmavsim_run.sh -q -s -d /dev/ttyACM0 -b 921600 -r 250
|
||
```
|
||
|
||
::: info
|
||
Replace the serial port name `/dev/ttyACM0` as appropriate.
|
||
On macOS this port would be `/dev/tty.usbmodem1`.
|
||
На Windows (включно з Cygwin) це буде COM1 або інший порт - перевірте з'єднання в менеджері пристроїв Windows.
|
||
|
||
:::
|
||
|
||
3. Start _QGroundControl_.
|
||
Воно повинно автоматично підключитися до PX4 та jMAVSim.
|
||
|
||
## Політ за автономним завданням у HITL
|
||
|
||
You should be able to use _QGroundControl_ to [run missions](https://docs.qgroundcontrol.com/master/en/qgc-user-guide/fly_view/fly_view.html#missions) and otherwise control the vehicle.
|