ArduPilot SITL仿真环境安装与运行全攻略

前提条件

在开始之前，请确保你已安装Ubuntu 22.04操作系统，并拥有一个具有sudo权限的用户账户。本教程假设你基本熟悉Linux终端命令，但我会解释每个命令的作用。如果你使用的是其他Ubuntu版本，步骤可能类似，但建议使用Ubuntu 22.04以获得最佳兼容性。

步骤1：更新系统并安装依赖

首先，打开终端（Ctrl+Alt+T），运行以下命令更新系统软件包列表并安装必要的依赖项。这些依赖包括编译工具、Python库和仿真所需组件。复制粘贴命令时，注意大小写和空格。

sudo apt updatesudo apt upgrade -ysudo apt install git build-essential python3-dev python3-pip \n    python3-matplotlib python3-lxml python3-serial \n    python3-numpy python3-yaml python3-psutil \n    libxml2-dev libxslt1-dev zlib1g-dev \n    libgstreamer-plugins-base1.0-dev -y

这些命令会安装编译ArduPilot所需的工具和库。如果遇到提示，输入用户密码确认安装。整个过程可能需要几分钟，取决于网络速度。

步骤2：克隆ArduPilot仓库

接下来，克隆ArduPilot的官方Git仓库到本地。这将下载所有源代码，包括SITL仿真模块。在终端中运行：

cd ~git clone https://github.com/ArduPilot/ardupilot.gitcd ardupilotgit submodule update --init --recursive

克隆完成后，你会看到一个名为ardupilot的目录。子模块更新命令会下载额外的依赖项，确保SITL仿真环境完整。

步骤3：设置环境变量和编译SITL

现在，配置环境变量以指向ArduPilot目录，然后编译SITL代码。在终端中依次执行：

echo "export PATH=\$PATH:\$HOME/ardupilot/Tools/autotest" >> ~/.bashrcecho "export PATH=/usr/lib/ccache:\$PATH" >> ~/.bashrcsource ~/.bashrc./waf configure --board sitl./waf copter

这些命令将工具路径添加到bashrc文件，并编译多旋翼无人机（copter）的SITL版本。编译过程可能需要10-20分钟，请耐心等待。如果成功，你将看到输出信息提示构建完成。

步骤4：运行SITL仿真环境

编译完成后，可以启动SITL仿真了。在终端中运行以下命令，模拟一架四轴无人机：

sim_vehicle.py -v ArduCopter --console --map

这个命令会启动一个控制台和地图界面，显示无人机状态。你可以在控制台中输入命令（如“arm throttle”解锁电机）来测试飞行。这是无人机仿真的核心部分，让你体验真实飞行控制。

常见问题与解决

• 问题1：编译时出错，提示缺少依赖。解决：确保已完整运行步骤1的命令，或尝试“sudo apt --fix-broken install”。
• 问题2：运行sim_vehicle.py时找不到命令。解决：检查环境变量设置，并重新运行“source ~/.bashrc”。
• 问题3：Ubuntu 22.04上Python版本冲突。解决：本教程使用Python3，ArduPilot已适配，无需额外配置。

恭喜！你已成功在Ubuntu 22.04上安装并运行了ArduPilot SITL仿真环境。现在你可以探索更多功能，如添加传感器模拟或连接地面站软件。本教程是系列第一篇，后续将深入讲解仿真高级用法。如有疑问，请参考ArduPilot官方文档或社区论坛。