GNSS（RTK）套件使用 fcu_core_v2

实验环境：Windows 11 宿主机，VMware 17.5 Pro 虚拟机，Ubuntu 20.04 LTS。

从 GitHub 获取源码

创建工作空间：

mkdir -p ~/ros_ws/src

拉取 fcu_core_v2 和 quadrotor_msgs：项目 README

修改 launch 文件参数

DRONE_IP：无人机 Mlink 的 IP 地址。
channel：1。
offboard：false。
use_uwb：false。
set_goal：false。
simple_target：true。

    <node pkg="fcu_core" type="fcu_bridge_001" name="fcu_bridge_001" output="screen" >
        <remap from="~odometry_001" to="/vins_estimator/odometry"/>
        <remap from="~imu_global_001" to="imu_global_001"/>
        <remap from="~odom_global_001" to="odom_global_001"/>
        <remap from="~path_global_001" to="path_global_001"/>
        <remap from="~path_target_001" to="path_target_001"/>
        <remap from="~goal_001" to="/move_base_simple/goal"/>
        <remap from="~motion_001" to="motion_001"/>
        <remap from="~command" to="/fcu_command/command"/>
        <remap from="~mission_001" to="/fcu_mission/mission_001"/>
        <param name="DRONE_IP" value="192.168.0.201" type="string"/> <!-- 修改为对应无人机 Mlink 的 IP 地址 -->
        <param name="DRONE_PORT" value="333"/>
        <param name="USB_PORT" value="/dev/ttyACM0" type="string"/>
        <param name="BANDRATE" value="460800"/>
        <param name="channel" value="1"/>
        <param name="offboard" value="false" type="bool"/>
        <param name="use_uwb" value="false" type="bool"/> <!-- use_uwb改为false -->
        <param name="set_goal" value="false" type="bool"/>
        <param name="simple_target" value="true" type="bool"/>
        <param name="odom_init_x" value="0.0"/> <!-- FLU 坐标系 -->
        <param name="odom_init_y" value="0.0"/>
        <param name="odom_init_z" value="0.0"/>
    </node>

系统测试

GNSS 套件中的绕圆飞行、方形轨迹飞行、多点飞行和定点飞行均使用 GNSS 全局坐标系。该坐标系以无人机首次获得 GNSS 坐标的位置为原点，坐标轴方向为“北、西、天”。RViz 插件发送的航点为 GNSS 全局坐标系下的绝对坐标。

测试必须在空旷的室外环境中进行。

摆放 RTK 基站：将基站固定在空旷区域，离地高度约 1.5 m。未配备 RTK 基站时，可跳过此步骤。
设置定位参数：使用手机 App 连接飞控，将标签 ID 设置为 1，对应通信节点 001。
放置无人机：将无人机放置在安全、水平的起飞位置。GNSS 坐标系以无人机首次获得 GNSS 坐标的位置为原点；重启后，需重新核对坐标原点和航点。
重启无人机并开启 RTK 基站（未配备 RTK 基站时，可跳过与基站相关的操作）。

为 RTK 基站通电（未配备基站时跳过）。
按复位键重启无人机。
检查无人机和基站的 LED 状态。
- RTK 基站的蓝色指示灯由熄灭变为点亮：表示已成功锁定卫星。
- 无人机 RTK 模组的蓝色指示灯由熄灭变为常亮：表示已成功锁定卫星。
- 无人机 RTK 模组的绿色指示灯由熄灭变为常亮：表示已进入 RTK 定位模式。

连接无人机：在虚拟机中进入 ros_ws 目录，打开终端并执行以下命令：

catkin_make
source ./devel/setup.bash

随后运行 ROS 程序：

roslaunch fcu_core fcu_core.launch

终端显示以下信息时，表示已收到无人机的心跳包：心跳包中的最后两个参数分别为 sat（卫星数量）和 gnss（定位状态值）。 配备 RTK 基站时，gnss 定位状态值必须达到 5，才允许解锁起飞。 未配备 RTK 基站时，gnss 定位状态值必须达到 2，才允许解锁起飞。 系统同时打开 RViz 界面，如下图所示。图中坐标点仅供参考，请以实际运行结果为准。 RViz 是一个三维可视化平台，可用于无人机位置及飞行轨迹的图形化显示。右侧 3D 视图区中的坐标轴表示世界坐标系：红色为 X 轴，绿色为 Y 轴，蓝色为 Z 轴。图中的红点代表无人机在世界坐标系中的位置。

检查轨迹：手持无人机沿测试路径移动，检查 RViz 中的显示轨迹是否与实际运动一致。确认无误后，方可进行后续操作。

测试期间，应持续检查 RTK 基站和无人机 RTK 模组的指示灯状态。状态异常时，需重启基站和无人机后重新检查。

飞行测试

在空旷的室外环境中，为无人机通电并通过虚拟机建立连接。确认终端收到心跳包，并检查其中的 GNSS 卫星数量和定位状态。无人机静止时，卫星数量应在 20 颗左右；未配备 RTK 基站时，定位状态值须达到 2；配备 RTK 基站时，须达到 5。满足上述要求后，方可解锁起飞。

注意：首次飞行须在用户交流群中技术支持工程师的指导下进行。

遥控器设置

熟悉 RViz 插件操作

飞行测试前，请先阅读 rviz_plugin 的使用，熟悉航点设置、轨迹执行及基础控制按钮。

确认无人机连接

确认系统测试中的 ROS 程序仍在运行，且无人机通信正常。若程序已退出，请在虚拟机中进入 ros_ws 目录，打开终端并执行以下命令；若程序已在运行，无需重复启动。

catkin_make
source ./devel/setup.bash

随后运行 ROS 程序：

roslaunch fcu_core fcu_core.launch

确认 GNSS 定位状态

终端显示以下信息时，表示已收到无人机的心跳包：心跳包中的最后两个参数分别为 sat（卫星数量）和 gnss（定位状态值）。 配备 RTK 基站时，gnss 定位状态值必须达到 5，才允许解锁起飞。 未配备 RTK 基站时，gnss 定位状态值必须达到 2，才允许解锁起飞。