多无人机通信-路由器实现

2021-07-20 17:31:28 阅读：196 来源： 互联网

多无人机通信

多无人机之间相互通信是实现编队飞行的基础,而想要实现通信就需要组建网络,在网络之间实现数据信息的互相传输,按结构分成两大类:中心节点网络和无中心节点网络.我们这里所用的路由器就是中心节点网络,所有的数据的传输都要经过中心节点,所以中心节点的带宽需要足够高才能满足要求.

硬件:pixhawk-v4, F450机架,tx2开发板,以及一些基本零件.
软件:Ubuntu18,px4(v1.11.2)及其环境.

我们这里搭建的只是一个小型局域网,不会连接互联网,只需要把每个无人机中的tx2连接上该网络,就能使他们同处于同一台局域网中,同时也会为每台tx2分配一个静态ip,保证下次连接上的时候也是相同的ip.然后使用ROS的分布式功能实现在不同的tx2和主机上实现互相通信,即把每台tx2作为一个节点或者从机,而主机电脑作为ROS节点的master节点,每个节点都会通过master节点进行通信.

1.ROS远程控制及主机设置

1.1 安装openssh-server

ROS的远程连接主要是使用ssh来实现的,Ubuntu系统会默认安装openssh-client,但是并没有安装openssh-server,所以需要在从机上安装openssh-server.

sudo apt-get install openssh-server;  // 安装
sudo /etc/init.d/ssh start 						//打开ssh
sudo ps -e |grep ssh								//查看是否启动,有sshd则说明启动了ssh server

1.2 配置主机

1.连接路由器的WiFi,通过ifconfig命令查看其主机的IP地址.

2.配置/etc/hosts文件,输入:

192.168.31.105		name 		#主机的IP和主机名
192.168.31.176		name1 		#从机1的IP和主机名
192.168.31.96		name2 		#从机2的IP和主机名

注意:把上面的IP换成自己的IP,主机名也换成自己对应的,因为这是主机中的hosts文件,所以需要包含各个从机的IP地址和从机名.

3.配置~/.bashrc文件,输入:

export ROS_HOSTNAME=name    								# 这里的name是自己的主机名
export ROS_MASTER_URI=http://name:11311 		#也可以把这个name改成主机的IP地址
#其中11311是固定的端口.

4.更新~/.bashrc文件:

source ~/.bashrc

1.3 配置从机

配置从机的步骤和主机的步骤相同.

1.连接路由器的WiFi,通过ifconfig命令查看其从机的IP地址.

2.对第i个从机配置,/etc/hosts文件,输入:

192.168.31.105		name 		#主机的IP和主机名
192.168.31.176		namei 		#从机i的IP和主机名

3.对第i个从机,配置~/.bashrc文件,输入:

export ROS_HOSTNAME=namei   								# 这里的namei是自己的主机名
export ROS_MASTER_URI=http://name:11311 		#也可以把这个name改成主机的IP地址

注意:从机中的ROS_MASTER_URI同主机中的相同,一个从机的hosts文件不需要包含另一个从机的IP地址,因为他们之间的通信是通过主机来实现的.

4.更新~/.bashrc文件:

source ~/.bashrc

1.4 测试

测试在同一个局域网中能否用主机控制从机,首先需要让主从机都连上之前的路由器,保证IP地址是静态的,然后在主机中执行:

ssh 用户名@服务器地址

然后输入从机的登录密码即可登录,登录后shell终端的目录会变成从机的目录,就可以在命令行远程控制从机,但是无法使用从机的图形界面工具,例如,如果想修改文件,只能用vim命令在终端修改,不能使用gedit命令打开文本编辑器.
一般情况下我们都是不采取这种远程控制的方式来修改文件,而是提前在从机上写好文件,在需要执行命令的时候在采用这种远程控制的方式控制从机.

2.通过ROS实现通信

2.1 添加group

前面说到,我们需要在主机上运行一个master节点,在从机上运行各自的节点,每个从机都需要在外部控制模式下把飞控的数据输入到tx2,所以每个从机都需要执行命令:

roslaunch mavros px4.launch

通过mavros订阅和发布数据,但是每台从机发布的消息名都是相同的,即同时存在两个/mavros/state消息的数据,ROS节点就会报错.例如:当一台从机通过mavros连接时,另一个从机便无法通过mavros连接.为解决这个问题,需要修改px4.launch文件,为每个从机的消息名提供一个前缀,保证每个从机的消息名都是不同的.修改如下:

<?xml version="1.0"?>
<launch>
    <!-- Posix SITL PX4 launch script -->
    <!-- Launches Only PX4 SITL. This can be used by external projects -->
	<group ns="uav1">

		<!-- PX4 config arguments -->
		<arg name="est" default="ekf2"/>
		<arg name="vehicle" default="iris"/>
		<arg name="ID" default="0"/>
		<arg name="interactive" default="true"/>

		<env name="PX4_SIM_MODEL" value="$(arg vehicle)" />
		<env name="PX4_ESTIMATOR" value="$(arg est)" />
		<arg unless="$(arg interactive)" name="px4_command_arg1" value="-d"/>
		<arg     if="$(arg interactive)" name="px4_command_arg1" value=""/>
		<node name="sitl_$(arg ID)" pkg="px4" type="px4" output="screen" args="$(find px4)/ROMFS/px4fmu_common -s etc/init.d-posix/rcS -i $(arg ID) $(arg px4_command_arg1)">
		</node>
	</group>
</launch>

和原来px4.launch文件不同的是为其添加了group标签,使原来的消息名:/mavros/state变为:/uav1/mavros/state

2.2 获取数据

在实现上面的步骤之后,我们已经能够实现远程控制,并解决每个从机的消息名相同的问题,下一步就是看能否在主机上订阅从机中的数据,

标签：name,主机,通信,主机名,从机,无人机,ROS,节点,路由器
来源： https://blog.csdn.net/weixin_42022175/article/details/118930667

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