Ubuntu22.04+PX4+MAVSDK+Gazebo+QGC固定翼编队仿真踩坑记录

Ubuntu22.04+PX4+MAVSDK+Gazebo+QGC固定翼编队仿真踩坑记录

从零开始搭建固定翼无人机编队仿真环境常见问题与解决方案

本文旨在详细记录在Ubuntu22.04操作系统上，使用PX4自动驾驶仪、MAVSDK开发编队控制程序、Gazebo仿真器以及QGC地面站进行固定翼无人机编队仿真时所遇到的各种问题及解决方法。希望这份踩坑记录能帮助初学者快速搭建环境，避免重复踩坑。

1. PX4固件编译失败

问题描述：在执行make px4_sitl编译PX4固件时，经常遇到依赖缺失或子模块无法更新，导致编译中断。解决方案：首先确保系统已安装必要的依赖包：sudo apt install git ninja-build exiftool ninja-build protobuf-compiler libeigen3-dev等。然后更新所有子模块：git submodule update --init --recursive。建议使用代理或切换到国内镜像源加速下载。

2. MAVSDK与仿真连接超时

问题描述：编写的MAVSDK Python/C++脚本无法连接到Gazebo中运行的无人机，报错“connection timeout”。解决方案：确认仿真启动后默认的通信端口为14540（UDP），MAVSDK客户端应连接到此端口。可以使用mavsdk_server作为桥梁，或直接在代码中指定udp://:14540。同时检查防火墙设置，确保端口未被阻塞。

3. Gazebo仿真卡顿与模型加载问题

问题描述：进行多架固定翼编队仿真时，Gazebo界面卡顿严重，甚至固定翼模型无法正确加载（显示为空白或缺失部件）。解决方案：可以尝试关闭Gazebo的图形界面以节省资源：HEADLESS=1 make px4_sitl gazebo。对于模型加载问题，检查PX4_SIM_MODEL环境变量是否正确设置为固定翼机型（如plane），并确认模型文件路径已包含在Gazebo资源路径中。

4. QGC无法发现无人机

问题描述：启动QGroundControl后，地面站无法自动识别仿真环境中的无人机，显示“无连接”。解决方案：手动添加UDP链接，设置端口为14550（PX4默认的QGC通信端口）。在QGC中点击“应用程序设置”->“通信链路”，添加UDP链路，监听端口14550。同时确保QGC与仿真运行在同一台机器，或网络可通。

5. 编队控制脚本同步问题

问题描述：多架无人机起飞后无法保持预设的编队队形，出现位置偏差或相互碰撞。解决方案：利用MAVSDK提供的编队控制示例，实现基于虚拟结构的协同算法。确保所有无人机的时间同步（可使用PTP或NTP），并减小MAVSDK的请求延迟。检查无人机之间的通信链路，避免消息丢失。

总结：通过上述踩坑记录，相信你已经掌握了在Ubuntu22.04环境中搭建PX4+MAVSDK+Gazebo+QGC固定翼编队仿真的关键问题与解决方法。实际工作中请多参考官方文档和社区讨论，保持软件版本一致，可以大大减少环境问题。祝你在无人机编队仿真的道路上顺利前行！