網(wǎng)上有很多關(guān)于pos機(jī)是否帶定位功能,如何使用外部定位設(shè)備作為無人機(jī)位置估計(jì)的知識(shí)，也有很多人為大家解答關(guān)于pos機(jī)是否帶定位功能的問題，今天pos機(jī)之家(www.tjfsxbj.com)為大家整理了關(guān)于這方面的知識(shí)，讓我們一起來看下吧!
本文目錄一覽：
pos機(jī)是否帶定位功能
近很多小伙伴都提出了類似的問題，小編在這里解答一下大家的困惑，大家看不懂的地方，以及大家希望了解的技術(shù)細(xì)節(jié)，可以點(diǎn)開鏈接（http://amovauto.mikecrm.com/lThqMKF），通過填表來告訴我們您想了解什么技術(shù)。同時(shí)，我們也會(huì)開源一些P200科研無人機(jī)中的源碼給大家使用。
準(zhǔn)備工作
飛控固件及版本：PX4（建議用最新的版本）
其他要求：機(jī)載電腦（默認(rèn)已經(jīng)掌握：如何使用Mavros連接機(jī)載電腦和飛控）
Mavros源碼鏈接：https://github.com/mavlink/mavros
舊的PX4手冊是沒有這部分相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)說明的，最新版本的手冊已經(jīng)更新了這部分內(nèi)容，與本文檔內(nèi)容略有重疊，但側(cè)重不同，供大家參考。官方教程鏈接：https://dev.px4.io/en/ros/external_position_estimation.html
飛控中的濾波模塊（濾波器）
狀態(tài)估計(jì)包括位置估計(jì)與姿態(tài)估計(jì)。在舊版本的飛控中默認(rèn)使用的是attitude_estimator_q（姿態(tài)估計(jì)）、position_estimator_inav（位置估計(jì)，最新的固件已經(jīng)刪除這個(gè)模塊了）或local_position_estimator（位置估計(jì)）。新版本固件中的默認(rèn)濾波器是ekf2模塊（包含位置及姿態(tài)估計(jì)）。
本文就將利用ekf2模塊中提供的vehicle_visual_odometry.msg（uORB消息）接口實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。
室內(nèi)定位需要的信息
一般針對(duì)室內(nèi)情況，需要通過外部設(shè)備獲得無人機(jī)的位置及偏航角（這是由于飛控自身的磁力計(jì)在室內(nèi)的太無力了）。
常見的定位方式
定位方式按照是否機(jī)載可以大致分為兩大類：外部定位及機(jī)載定位。
外部定位：利用動(dòng)作捕捉系統(tǒng)（motion capturesystem，簡稱mocap）等設(shè)備測量無人機(jī)當(dāng)前的位置及姿態(tài)。mocap目前主流的是兩家國外牌子：Vicon和Optitrack。mocap設(shè)備價(jià)格較為昂貴（十幾萬到幾百萬不等，但是精度很高，可以達(dá)到厘米甚至毫米級(jí)別的定位，且刷新率很高。機(jī)載定位：這大概就是目前比較火的視覺SLAM和激光SLAM。筆者用過的有：HKUST開源的VINS，谷歌開源的cartographer。如何在記載電腦中接受定位信息
如果是mocap的話，推薦使用vrpn_clinet_ros功能包來得到地面軟件發(fā)出的定位信息（只需要將地面軟件所在的電腦和機(jī)載電腦接入同一個(gè)局域網(wǎng)，IP設(shè)置正確即可。這一步不懂的可以留言，我后期可以補(bǔ)充具體步驟）。
主流的傳感器和SLAM算法一般都有相應(yīng)的ros功能包，直接按照官方教程安裝，運(yùn)行起來就可以看到其發(fā)布的包含定位數(shù)據(jù)的話題了。
注意：距離單位?。”M管默認(rèn)的單位都是米，也不排除有例外的。以及大部分姿態(tài)都是用四元數(shù)表示，這里可能涉及到四元數(shù)與歐拉角的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
小結(jié)：無論哪種定位方式，這一步你需要能夠在機(jī)載電腦中接收到所需要的定位信息（位置xyz+偏航角yaw）。
飛控中如何設(shè)置
為了配合機(jī)載電腦中傳來的定位信息，有兩個(gè)和ekf2有關(guān)的參數(shù)需要修改。
EKF2_AID_MASK 設(shè)置為24（即勾選vision position fusion and vision yaw fusion）EKF2_HGT_MODE 設(shè)置為VISION （默認(rèn)為氣壓計(jì)）因?yàn)閑kf2中默認(rèn)是不會(huì)融合這個(gè)外部的定位信息的，這里相當(dāng)于在ekf2中啟用這個(gè)功能。至于ekf2參數(shù)中還有很多和這個(gè)外部定位相關(guān)的濾波參數(shù)設(shè)置，就請參看官網(wǎng)教程吧。我沒有改任何參數(shù)，但是ekf2代碼的話，阿木團(tuán)隊(duì)優(yōu)化過，具體修改筆者也不清楚。
其他說明：
做了以上修改之后，水平校準(zhǔn)會(huì)遇到問題，所以要修改之前校準(zhǔn)水平。修改之后，自穩(wěn)模式會(huì)變得有些奇怪，基本上只能使用位置閉環(huán)的控制模式了，也就是offboard模式。如何將定位信息發(fā)送到飛控中
話不多說，直接共享代碼 px4_pos_estimator.cpp
px4_pos_estimator.cpp是阿木社區(qū)最新推出的P200科研無人機(jī)中px4_command功能包中的一個(gè)小程序，主要負(fù)責(zé)的功能就是將外部信息發(fā)送到飛控中，代碼文件中有詳盡的注釋（因?yàn)槭腔趓os寫的，所以需要一點(diǎn)點(diǎn)ros編程的基礎(chǔ)）。該程序也只是提供一個(gè)示例及代碼框架而已，照搬肯定是不行的，部分地方還是要按照你選擇定位方式的具體情況來修改的。
我在這里大致提幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：
坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換（對(duì)應(yīng)的callback函數(shù)中修改）：需要將外部定位信息轉(zhuǎn)換至ENU坐標(biāo)系。mavros中默認(rèn)使用的是ENU系。這里的ENU系是指：無人機(jī)前方為正，左方為正，上方為正，由上向下看飛機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正。/mavros/vision_pose/pose 這個(gè)話題發(fā)布的時(shí)候必須要加時(shí)間戳，不然mavros不會(huì)訂閱。訂閱飛控返回的位置及姿態(tài)信息并打印出來，同時(shí)打印外部定位信數(shù)據(jù)，用于檢查是否發(fā)送成功并確認(rèn)方向。具體消息流向
ros話題是機(jī)載電腦中傳遞的消息載體，Mavlink是機(jī)載電腦與飛控傳遞的消息載體，uORB話題是飛控內(nèi)部傳遞的消息載體。
這里針對(duì)外部定位位置（即一個(gè)包含xyz的數(shù)據(jù)類型）進(jìn)行梳理：
首先是傳感器測量得到，由機(jī)載電腦中的ros話題發(fā)布出來。px4_pos_estimator.cpp訂閱該話題，進(jìn)行一定處理后，轉(zhuǎn)存至另一個(gè)話題/mavros/vision_pose/pose 并發(fā)布。Mavros功能包中vision_pose_estimate.cpp訂閱/mavros/vision_pose/pose話題，并將其封裝成Mavlink消息，發(fā)送給飛控。飛控接收到該Mavlink消息，通過mavlink_receiver.cpp接收并處理，轉(zhuǎn)存為相應(yīng)的uORB消息。飛控中ekf2模塊訂閱該uORB消息，并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算處理，融合得到無人機(jī)的位置速度等狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)步驟總結(jié)
在機(jī)載電腦中，利用相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序或者功能包獲得外部定位數(shù)據(jù)，并以ros話題的形式發(fā)布出來。利用px4_pos_estimator.cpp程序訂閱該話題，做好相應(yīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，然后轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)至飛控中。打印相應(yīng)信息，檢查飛控是否收到定位信息。前后左右移動(dòng)飛機(jī)，確認(rèn)方向正確。調(diào)試建議
第四步很重要，基本上問題都出在這，如果實(shí)在搞不清方向轉(zhuǎn)換的，就多試幾次，因?yàn)槲恢玫淖鴺?biāo)轉(zhuǎn)換只是正負(fù)號(hào)的問題，多試幾次總能得到正確的結(jié)果?；旧巷w行的控制精度是取決于這里的定位精度的。理解以下幾個(gè)概念：靜態(tài)定位精度，動(dòng)態(tài)定位精度，控制精度。以激光slam為例，靜態(tài)精度1cm左右，動(dòng)態(tài)精度可能只有5cm了，如果不其他（延時(shí)，控制參數(shù)等等）影響不顯著時(shí)，控制精度較好時(shí)在正負(fù)10cm以內(nèi)，較差的話正負(fù)20cm以內(nèi)，再差可能飛機(jī)就定不住發(fā)散了。以上就是關(guān)于pos機(jī)是否帶定位功能,如何使用外部定位設(shè)備作為無人機(jī)位置估計(jì)的知識(shí)，后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于pos機(jī)是否帶定位功能的知識(shí)，希望能夠幫助到大家！
