Ubuntu 搭建 PX4 无人机仿真环境 (ROS2 Humble + Micro XRCE-DDS)

注意：make 过程可能会额外下载代码，耗时约 10-20 分钟。

常见问题处理

若在编译过程中遇到 FastDDS 相关错误，可尝试修改配置文件：

sed -i 's/checkout 2\.12\.x --/checkout v2.12.1 --/' ./fastdds/tmp/fastdds-gitclone.cmake

或使用文本编辑器将 fastdds-gitclone.cmake 中的 2.12.x 改为 v2.12.1，然后重新执行 make。

安装完成：

sudo make install
sudo ldconfig /usr/local/lib/

编译 PX4

cd ~/PX4_Firmware
make px4_sitl gz_x500

出现成功提示即表示编译完成。

常见错误排查

1. 虚拟机 OpenGL 渲染错误 如果在虚拟机中遇到渲染问题，可能是开启了 3D 图形加速导致 OpenGL 版本降低。需修改仿真启动脚本指定渲染引擎：

gedit ~/PX4_Firmware/ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/px4-rc.simulator

找到如下行：

if [ -z "${HEADLESS}" ]; then
    ${gz_command}${gz_sub_command} -g &
fi

修改为：

if [ -z "${HEADLESS}" ]; then
    ${gz_command}${gz_sub_command} -g --render-engine ogre &
fi

2. 编译超时或桥接失败 若出现 gz_bridge 启动超时错误，通常与网络或服务响应有关，建议检查网络连接或参考 PX4 官方 Issue 讨论区。

通信测试

打开两个终端窗口进行测试：

终端一：启动 MicroXRCEAgent

MicroXRCEAgent udp4 -p 8888

终端二：启动仿真

cd ~/PX4_Firmware
make px4_sitl gz_x500

两者均正常启动后，即可看到通信链路建立成功。

官方 Offboard 程序

创建工作空间

mkdir -p ~/ros2_ws/src
cd ~/ros2_ws/src

下载源码

# 对应 PX4 v1.14
git clone https://github.com/PX4/px4_msgs.git -b release/1.14
git clone https://github.com/PX4/px4_ros_com.git -b release/v1.14

编译与环境配置

cd ~/ros2_ws
colcon build
echo "source ~/ros2_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

Offboard 测试

启动 QGC 地面站后，依次执行以下操作：

终端一：启动 Agent

MicroXRCEAgent udp4 -p 8888

终端二：启动仿真

cd ~/PX4_Firmware
make px4_sitl gz_x500

终端三：运行 Offboard 控制

ros2 run px4_ros_com offboard_control

此时无人机应能自动上升 5 米。若长时间无法起飞但程序正常，可尝试重新编译并 source 环境后再试。

至此，PX4 无人机仿真环境搭建完成，可在此基础上进行拓展开发。

参考

• ROS 2 用户指南 | PX4 Guide
• PX4 ROS 2 User Guide v1.14
• PX4 documentation
• uXRCE-DDS
• Ubuntu Development Environment
• A New Era for Gazebo