AirSim 无人机仿真入门：实现起飞与降落

7. 进入工程：双击打开 LandscapeMountains.sln，设置编译选项为'DebugGame Editor'和'Win64'，同时将 LandscapeMountains 设为启动项，点击'调试'->'开始调试'，或者直接点击'本地 Windows 调试器'，这时会自动打开虚幻引擎的关卡编辑器。此时，虚幻引擎编辑器右下角出现了'新插件可用'的提示，说明虚幻引擎已经能够识别到 AirSim 插件了。
8. 设置游戏模式为 AirSim：在关卡编辑器中，将右侧'世界场景设置'中的'游戏模式重载'设置为'AirSimGameMode'，点击'保存当前关卡'。
9. 运行：点击绿色三角开始仿真。

至此 AirSim 插件已经加载到虚幻引擎场景工程中了。

3 撰写 Python 控制程序

3.1 环境准备

安装 Anaconda 并创建环境，并在该环境中安装必需的包。

pip install msgpack-rpc-python
pip install airsim

安装 PyCharm 社区版，是免费的，目前功能够用。

3.2 代码示例

PyCharm 中创建一个新的 Python 工程，解释器选择上面新建的 conda 环境中的 Python 解释器：conda 的安装路径\envs\airsim\python.exe。 在新建的 Python 工程中新建一个 Python File，将下面的代码复制进去：

import airsim

# 与 AirSim 仿真器建立连接，并且返回句柄
client = airsim.MultirotorClient()
client.confirmConnection()

# 获得控制权
client.enableApiControl(True)

# 解锁无人机
client.armDisarm(True)

# Async 函数在执行的时候会立即返回。此时有可能任务还没执行完。在后面加上.join()，就可以让当前函数执行完才执行下一行
client.takeoffAsync().join()
client.landAsync().join()

# 上锁
client.armDisarm(False)
# 释放控制权
client.enableApiControl(False)

3.3 通信机制

AirSim API 使用的是 TCP/IP 中的 msgpack-rpc 协议，可以用两台不同的电脑来做仿真，一台跑 AirSim 和 Unreal（仿真），另一台跑 Python 程序（算法）。当 AirSim 开始仿真的时候，会打开 41451 端口，并监听这个端口的需求。Python 程序使用 msgpack serialization 格式向这个端口发送 RPC 包，就可以与 AirSim 进行通信了。如果 41451 端口已经被其他程序使用了，那么可以通过 settings 文件改变 AirSim 使用的端口号。使用这种网络通信协议的方式，可以将 AirSim 和 Python 程序隔离，互不干扰。所以不需要修改 AirSim 的任何源代码，就可以满足非常多的仿真需求；而且即使 Python 程序中断了，AirSim 的仿真也可以继续进行。

示例：一台跑仿真，一台跑 Python 程序

server_ip = "192.168.0.10"
port = 41451
client = airsim.MultirotorClient(ip=server_ip, port=port)

运行代码后，仿真中的四旋翼会先起飞到一定高度，然后降落。

4 注意事项

4.1 摄像头显示问题

若进行仿真的时候，UE 界面没有显示三个摄像头的画面，跟原教程截图的不一样，需修改 settings.json 文件打开无人机的三个摄像头窗口。

"SubWindows":[{"WindowID":0, "ImageType":0, "CameraName":"front_center", "Visible": true}, {"WindowID":1, "ImageType":3, "CameraName":"front_center", "Visible": true}, {"WindowID":2, "ImageType":5, "CameraName":"front_center", "Visible": true}]

其中，ImageType 的值表示图像类型：

CameraName 的值表示是哪一个相机：

至此，AirSim 环境已成功安装，并实现了使用 Python 程序控制无人机的功能。