AirSim 无人机仿真入门：实现起飞与降落控制

AirSim 无人机仿真入门：实现起飞与降落控制

环境准备

AirSim 是基于 Unreal Engine 开发的开源仿真平台，主要用于模拟无人机和自动驾驶汽车。为了运行它，我们需要先搭建好基础环境。推荐使用 Unreal Engine 4.27.2 版本，它对 AirSim 的兼容性较好。

安装依赖

1. Epic Games Launcher：注册账号后下载引擎。
2. Visual Studio 2022：务必勾选"C++ 桌面开发'及对应的 Windows SDK，并在组件中安装最新的 .NET Framework SDK。
3. Git Bash：用于克隆项目仓库。

编译 AirSim

进入目标磁盘目录，执行 git clone 获取 AirSim 源码。随后在根目录下运行 build.cmd 进行编译。成功后会在 AirSim\Unreal 下生成 Plugins 文件夹，这是后续导入的关键。

工程配置

创建一个新的 Unreal 工程是连接仿真器与控制程序的第一步。

1. 新建工程：从商城选择一个场景（如山脉景观），生成 .uproject 文件。
2. 添加插件：将之前编译好的 Plugins 文件夹复制到工程目录中。
3. 修改配置：编辑 DefaultGame.ini 和 .uproject 文件以启用插件。
4. 生成项目：右键 .uproject 选择 "Generate Visual Studio project files"。
5. 设置模式：在 settings.json 中将 SimMode 改为 "Multirotor"，确保是多旋翼模式。
6. 启动调试：在 VS 中设置为 DebugGame Editor 并启动，确认编辑器右下角提示插件可用。最后在游戏模式重载中选择 AirSimGameMode 并保存关卡。

此时点击绿色三角运行，即可看到仿真场景加载成功。

Python 控制脚本

环境就绪后，我们可以使用 Python 编写控制逻辑。这里推荐使用 Anaconda 管理虚拟环境，PyCharm 作为编辑器。

依赖安装

在终端中激活环境并安装必要的库：

pip install msgpack-rpc-python
pip install airsim

通信机制

AirSim 默认监听 41451 端口，使用 msgpack-rpc 协议。这意味着控制端和仿真端可以物理隔离，甚至部署在不同机器上。如果端口冲突，可在配置文件中修改端口号。

控制代码

以下是一个完整的起飞与降落示例。注意 join() 方法的作用，它确保异步任务完成后再执行下一行，避免时序错误。

import airsim

# 建立连接
client = airsim.MultirotorClient()
client.confirmConnection()

# 获取控制权
client.enableApiControl(True)

# 解锁电机
client.armDisarm()


client.takeoffAsync().join()


client.landAsync().join()


client.armDisarm()
client.enableApiControl()