# UAVs_formation

**Repository Path**: Anthony_Bridge/UAVs_formation

## Basic Information

- **Project Name**: UAVs_formation
- **Description**: 基于虚拟领航员、人工势场法队形组织的无人机编队飞行仿真
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-02-05
- **Last Updated**: 2025-02-17

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 基于虚拟领航员、人工势场法队形组织的无人机编队飞行仿真
<div style="text-align: center;">
    <img src="images/home.png" style="width: 800px;" />
</div>

### B站视频
[【ROS、PX4】基于虚拟领航员、人工势场法队形组织的无人机编队飞行仿真](https://www.bilibili.com/video/BV12m421L7iX/?spm_id_from=333.1387.homepage.video_card.click&vd_source=c46697e1d06be94cd5e10883ded86efe)

## 一、项目所需的基础环境
系统：Ubuntu20.04 x86 <br>
CPU：推荐等效性能 >= 8代Intel移动端i5处理器 <br> 
GPU：推荐等效性能 >= GTX1050或等效性能 >= 12代Intel CPU核显 <br>
ROS：ros-noetic版本，Gazebo11 
## 二、前置配置要求
电脑需要配置好Ubuntu20.04x86版本基础环境，完整安装ros-noetic版本，并配置好所需的基础开发环境 <br>
安装ROS推荐使用[鱼香ROS](https://fishros.org.cn/forum/topic/20/%E5%B0%8F%E9%B1%BC%E7%9A%84%E4%B8%80%E9%94%AE%E5%AE%89%E8%A3%85%E7%B3%BB%E5%88%97) <br>
若网址无法进入请搜索引擎搜索“鱼香ROS”
## 三、下载源码
项目源码包括PX4，尺寸较大，使用百度网盘下载： <br>
链接:https://pan.baidu.com/s/1D-zCK7JbylbOcSWiwOoqwA?pwd=yyvi 
提取码:yyvi
## 四、开始配置
安装依赖：
```
sudo apt-get install ros-noetic-mavros ros-noetic-mavros-extras
```
解压下载的源码压缩包进入UAVs_formation文件夹下的Resource文件夹，将GeographicLib文件夹整体复制到/usr/share目录下，可以在Resource文件夹下打开终端运行：
```
sudo cp -r GeographicLib/ /usr/share/
```
实现复制。<br>
复制完成后回到Resource文件夹，依次运行：
```
sudo chmod 777 install_geographiclib_datasets.sh
sudo ./install_geographiclib_datasets.sh
```
正确执行会输出:
```
GeographicLib geoids dataset egm96-5 already exists, skipping
GeographicLib gravity dataset egm96 already exists, skipping
GeographicLib magnetic dataset emm2015 already exists, skipping
```
将Resource文件夹下的models文件夹整体复制到~/.gazebo目录下，可以在Resource文件夹下打开终端运行：
```
cp -r models/ ~/.gazebo/
```
完成复制。注意.gazebo目录在系统主目录下，为一个隐藏文件夹，需要打开隐藏文件夹显示才能看到。<br>
进入Resource文件夹下的conio.h文件夹，在conio.h文件夹下打开终端，依次运行：
```
sudo make
sudo make install
```
无报错则完成。
## 五、PX4配置
进入UAVs_formation文件夹下的PX4-Autopilot文件夹，在PX4-Autopilot文件夹下打开终端运行：（这一步会从国外仓库下载文件，建议挂梯子，否则容易失败）
```
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh
```
没有报错并输出“Relogin or reboot computer before attempting to build NuttX targets”则完成，然后根据这个提示重启电脑，再执行之后的步骤。<br>
重启后，重新进入UAVs_formation文件夹下的PX4-Autopilot文件夹，在PX4-Autopilot文件夹下打开终端运行：
```
sudo chmod 777 ./Tools/check_submodules.sh
sudo chmod 777 ./Tools/sitl_run.sh
sudo chmod 777 ./Tools/sitl_gazebo/scripts/jinja_gen.py
make px4_sitl gazebo
```
这一步成功后会启动Gazebo，可以在仿真环境中看到一个四旋翼无人机:
<div style="text-align: center;">
    <img src="images/img1.png" style="width: 600px;" />
</div>

## 六、开始运行
进入UAVs_formation文件夹，在此文件夹下打开终端，运行catkin_make命令，编译ROS工作空间，这一步不应该出现报错，出现报错请阅读原因并解决。<br>
进入PX4-Autopilot文件夹，找到其中的“环境变量.txt”并打开，复制其中所有内容。在PX4-Autopilot文件夹下打开终端，将刚刚复制的内容全部粘贴到终端中，然后回车执行。（P.S.这一步的作用是为了刷新当前目录下PX4 ROS功能包的环境变量，让ROS识别到当前目录下的功能包，每一次在这个目录下打开的新终端都需要执行一次这一步，如果不想每次都执行，也可以将“环境变量.txt”中的内容加入系统全局变量，具体做法参见网络，这个做法并不推荐）<br>
在刚刚打开的终端中执行:
```
roslaunch px4 multi_uav_mavros_sitl.launch
```
执行后会自动启动Gazebo，一切正常会出现仿真场景和多架四旋翼无人机，如下图所示：
<div style="text-align: center;">
    <img src="images/img2.png" style="width: 600px;" />
</div>

正常启动后，回到UAVs_formation文件夹下，打开一个新终端，依次执行：
```
source ./devel/setup.bash
roslaunch integrated_launch UAVs_keyboard_control.launch
```
执行后，Gazebo场景中的无人机会起飞，起飞完成后，在指向该终端的情况下，可以使用键盘控制。（P.S.注意需要指向刚刚运行“roslaunch integrated_launch UAVs_keyboard_control.launch”语句的终端，即将这个终端放在前台才可以使用键盘控制）<br>
键盘键位对应：<br>
```
    小键盘数字键：
        8：前进 
        2：后退
        4：向左平移
        6：向右平移
        7：上升
        9：下降
        1：左转
        3：右转
        5：停止
    键盘字母键：
        P：菱形队形（默认）
        O：正方形队形
        I：横向一字型队形
        U：竖向一字型队形
```