Інтерфейс навігації PX4 ROS 2

main (PX4 v1.15) Experimental

WARNING

Експериментальні налаштування На момент написання цієї статті, деякі частини бібліотеки інтерфейсу PX4 ROS 2 є експериментальними і, отже, можуть бути змінені.

[PX4 ROS 2 Interface бібліотека](../ros2/px4_ros2_interface_lib. d) інтерфейс навігації дозволяє розробникам надсилати дані щодо позиції PX4 безпосередньо з ROS 2 додатків, така як система VIO або система відповідності мап. Цей інтерфейс надає шар абстракції від PX4 та каркасу обміну повідомленнями uORB і вводить деякі перевірки на розумність стану оцінки оновлень, надісланих через інтерфейс. Ці вимірювання потім об'єднуються в EKF так само, як внутрішні вимірювання PX4.

Бібліотека надає два класи: LocalPositionMeasurementInterface та GlobalPositionMeasurementInterface, які обидва використовують схожий метод оновлення для надання оновлення локальної позиції або глобальної позиції до PX4 відповідно. Метод update очікує від позиції вимірювання struct (LocalPositionMeasurement або GlobalPositionMeasurement), які розробники можуть народитися власними вимірюваннями.

Установка та перший тест

Для початку роботи необхідно виконати наступні кроки:

1. Переконайтеся, що у вас працює налаштована система ROS 2 з px4_msgs у робочому просторі ROS 2.

2. Клонуйте репозиторій в робочий простір:

:::note Для забезпечення сумісності використовуйте останні гілки main для PX4, px4_msgs та бібліотеки. Дивіться також тут.

3. Побудуйте робочий простір:

4. У іншій оболонці запустіть PX4 SITL:

   (тут ми використовуємо Gazebo-Classic, але ви можете використовувати будь-яку модель або симулятор)

5. У іншій оболонці запустіть агента micro XRCE (ви можете залишити його запущеним після цього):

6. Back in the ROS 2 terminal, source the workspace you just built (in step 3) and run the global_navigation example, which periodically sends dummy global position updates:

   Ви повинні отримати вивід, подібний до цього, що показує, що глобальний інтерфейс успішно надсилає оновлення позиції:

7. У PX4 оболонці можна перевірити, що PX4 отримує глобальні оновлення позиції:

   Вихід має містити:

8. Тепер ви готові використовувати навігаційний інтерфейс для надсилання своїх оновлень.

Як користуватися бібліотекою

Для надсилання вимірювання позиції ви заповнюєте структуру позиції з виміряними значеннями. Потім викликаєте функцію оновлення інтерфейсу з цією структурою як аргументом.

Для базового прикладу, як користуватися цим інтерфейсом, ознайомтеся з examples в Auterion/px4-rosface-lib репозиторію, наприклад examples/cpp/navigation/local_navigation або examples/cpps/cppation/globation](https://github.com/Auter/intertere-face-face-face-facb/mainb/mppation/mppation/example/example/navigation/navigation/navigation/navig/navigation/navigation/navig/navig/navig/navighblob/navig

Оновлення локальної позиції

Спочатку переконайтеся, що параметр PX4 EKF2_EV_CTRL налаштований належним чином для ефективного використання зовнішніх локальних вимірів, встановивши відповідні біти в true:

• 0: Дані горизонтальної позиції
• 1: Дані вертикальної позиції
• 2: Дані швидкості
• 3: Дані кута yaw

1. Створіть LocalPositionMeasurementInterface, надаючи йому речі: ID ROS вузол, а також посилання на швидкість вашого вимірювання.
2. Заповніть LocalPositionMeasurement struct своїми вимірюваннями.
3. Передайте struct на LocalPositionMeasurementInterface update() метод.

Доступні рамки посилання на положення та швидкість для ваших вимірювань визначаються наступним переліком:

Структура LocalPositionMeasment визначено таким чином:

Метод update() глобального інтерфейсу очікує дотримання наступних умов для GlobalPositionMeasment:

• Час відбору вибіркових вимірювань визначений.
• Значення не мають NAN``.
• Якщо надано значення вимірювання, його відповідне значення розбіжності добре визначено (наприклад, якщо lat_lon визначено, то необхідно вказати horizontal_variance).
• Якщо надано значення вимірювання, його пов'язана рамка посилання не є невідомою (наприклад, якщо визначено position_xy, то інтерфейс було ініціалізовано з подовжувачем кадру, відмінного від PoseFrame:Unknown).

Наступний фрагмент коду є прикладом вузла ROS 2, який використовує локальний інтерфейс навігації для надсилання оновлень 3D-позиції у рамці посилання Північ-Схід-Дон (NED) до PX4:

Спочатку переконайтеся, що параметр PX4 EKF2_EV_CTRL налаштований належним чином для ефективного використання зовнішніх локальних вимірів, встановивши відповідні біти в true:

• 0: Дані вертикальної позиції
• 1: Дані вертикальної позиції

Щоб надіслати глобальне вимірювання на PX4:

1. Створіть LocalPositionMeasurementInterface, надаючи йому речі: ID ROS вузол, а також посилання на швидкість вашого вимірювання.
2. Заповніть LocalPositionMeasurement struct своїми вимірюваннями.
3. Передайте struct на LocalPositionMeasurementInterface update() метод.

Структуру LocalPositionMeasment визначено таким чином:

Метод update() глобального інтерфейсу очікує дотримання наступних умов для GlobalPositionMeasment:

• Значення не мають NAN.
• Якщо надано значення вимірювання, його відповідне значення розбіжності добре визначено (наприклад, якщо lat_lon визначено, то необхідно вказати horizontal_variance).

Наступний фрагмент коду є прикладом вузла ROS 2, який використовує локальний інтерфейс навігації для надсилання оновлень 3D-позиції у рамці посилання Північ-Схід-Дон (NED) до PX4:

Кілька екземплярів інтерфейсу

Використання кількох екземплярів одного інтерфейсу (напр. локально та локально) для надсилання повідомлень про розрахунок буде передавати всі оновлення до однієї теми і що призведе до перехресної розмови. Це не повинно впливати на об'єднання вимірювань в EKF, але різні джерела вимірювань стануть нерозрізненними.