MAVROS 简介
MAVROS 是无人机开发中连接机器人操作系统(ROS)与飞控系统的关键中间件。它基于 MAVLink 轻量级通信协议,为 ROS 生态提供了与 Pixhawk、ArduPilot、PX4 等飞控通信的统一接口。开发者无需深入底层飞控协议,即可直接调用 RViz 可视化、Gazebo 仿真及导航栈等工具,快速搭建任务。
其核心在于双向数据传输:一方面订阅飞控传感器数据(IMU、GPS、电池状态)并发布至 ROS 话题;另一方面接收 ROS 指令转换为 MAVLink 消息下发执行。此外,MAVROS 支持串口、UDP、TCP 等多种通信接口,并允许动态读写飞控参数。

MAVROS 安装
在 Ubuntu Noetic 环境下,可通过以下命令安装核心包及扩展包:
sudo apt-get install ros-noetic-mavros
sudo apt install ros-noetic-mavros-extras
地理计算库 GeographicLib 用于处理高精度坐标转换(如 WGS84 到 ENU),MAVROS 依赖其功能进行导航计算。安装数据集脚本如下:
wget https://raw.githubusercontent.com/mavlink/mavros/master/mavros/scripts/install_geographiclib_datasets.sh
chmod +x ./install_geographiclib_datasets.sh
./install_geographiclib_datasets.sh
MAVROS 基础知识
坐标系说明
理解坐标系是控制无人机的第一步。MAVROS 主要涉及三类坐标系:
- global 系:通常由 GPS 定义,采用经纬高(WGS84)。
- local 系:
- ROS 端:使用 ENU 坐标系(东 - 北 - 天)。原点通常是 MAVROS 收到里程计信息时飞控的位置,X 轴朝东,Y 轴朝北,Z 轴朝天。
- 飞控端:PX4/ArduPilot 内部多采用 NED 坐标系(北 - 东 - 地)。
- body 系:
- ROS 端:FLU 坐标系(前 - 左 - 上),对应
base_link。 - 飞控端:FRD 坐标系(前 - 右 - 下)。
- ROS 端:FLU 坐标系(前 - 左 - 上),对应
在实际仿真中,map 系和 Gazebo 坐标系方向一致。机身前方定义为东,即 map 系的 X 轴正方向,此时 ROS 端的 map 系和 base_link 系在方向上保持一致。

常用话题
/mavros/state
订阅无人机状态,包括连接、解锁情况及飞行模式。数据类型为 mavros_msgs/State。
关键字段:
connected:物理连接状态。armed:电机是否解锁(true 表示可飞行)。



