轉載：APM,PX4,GAZEBO,MAVLINK,MAVROS,ROS之間的關係以及科研裝置選型

0.概述

無人機自主飛行平臺可以分為四個部分：動力平臺，飛行控制器，機載電腦和模擬平臺。

• 動力平臺：負責執行飛行任務，包括螺旋槳、電機、機架等，用於科研的一般都是F380和F450的機架。
• 飛行控制器：無人機使用的控制器取決於採用的韌體：apm和pixhawk。用來調整無人機在空間中的位姿，給各個螺旋槳傳送指令。
• 機載電腦：作為上位機，通過MAVROS或者mavlink協議跟飛控通訊。可以搭載更多的機載裝置諸如相機，各類感測器，通過機載電腦感知周圍環境，做出更多智慧化的工作。常見的機載電腦有x86平臺的upboard，樹莓派，英偉達的jetson。我們自己的實驗平臺機載電腦使用的是樹莓派3b+，飛控是pixhawk，搭在了intel的realsense攝像頭，深度攝像頭，超聲波和鐳射感測器。
• 模擬平臺：無人機作為航空裝置，操作複雜，危險性高，就算是成熟的商業產品諸如大疆，也存在很多的炸雞事故。所以，在進行實際飛行之前，一定要進行模擬操作，將程式修改好之後，才可以進行實機測試。

1.APM和PX4：飛行控制器和

APM和PX4是自動駕駛和無人機領域最出名的兩個韌體。而因為歷史原因，國內在兩個韌體的叫法上一直巨大的混淆。
淘寶上比較常見的無人機飛控韌體大體分為三類：APM，pixhawk2.4.8和pixhawk4。其中apm價格最便宜，px4價格最便宜。一般的無人機玩家，從預算考慮會購買apm，稍微預算充足的會購買pixhawk2.4.8的硬體。雖然從硬體配置和效能上，apm的硬體是遠遠不如pixhawk2.4.8的。
但是一般使用者購買的pixhawk產品，商家會提供一些pix_3.*.*之類的韌體，這些韌體實際上是樂迪公司修改過的apm的韌體，商家提供的地面站也是apm公司mp地面站，而且是版本較老，漢化不全地面站。
如果僅僅把無人機當做航拍裝置，或者就是自己遙控玩一玩，這種刷著樂迪修改版韌體的飛機是足夠穩定的，還可以搭配樂迪自己的光流感測器和超聲波避障模組，足夠穩定，不管是室內還是室外。
但是，如果需要用機載電腦進行自主控制，這一套就玩不轉。
如果需要使用px4的韌體，則需要訪問下面的地址，下載QGC地面站，刷pixhawk官方的韌體。px4的韌體最新的版本號也只有1.10.0。

APM網站：https://ardupilot.org/dev/index.html
PX4網站：https://docs.px4.io/master/en/index.html

2.地面站：MissionPlan(MP)和QGroundControl(QGC)

2.1 APM

MP是APM公司推出的地面站軟體，用來進行apm飛控的韌體刷寫，更新和監控飛行器狀態，定點飛行的規劃。國內常見的是不知道哪個大佬漢化的版本，漢化不全，版本很老，刷的韌體也是樂迪公司修改過的韌體。最新版的MP地面站和韌體，可以通過訪問上面的網站獲取。

2.2 PX4

QGroundControl（QGC）是px4官方出的地面站，用來進行px4韌體的刷寫，調參，監控飛行狀態，定點飛行規劃。一般國內玩家使用的較少，然而刷了PX4韌體的機器，是沒法跟APM地面站進行資料通訊的，所以如果需要使用PX4的平臺，就必須使用QGC，國內也有漢化版可以下載。

2.MAVLINK和MAVROS：通訊協議

MAV協議是上位機和飛控通訊的通訊協議，MAVROS是基於ROS系統的MAV協議，可以和ROS系統相結合。

3.GAZEBO模擬軟體

Gazebo是ROS系統自帶的模擬平臺，可以通過mavros通訊協議，將飛控的運算元據反饋到模擬平臺。進行無人機的模擬操作。

4.ROS：機器人作業系統

國際最通用的機器人作業系統，將不同硬體的操作進行封裝，通過簡單的話題釋出和訂閱，可以讓演算法開發者不必考慮不同的硬體平臺，以及各種硬體之間的配合，僅需要用自己的熟悉的Python或者C++語言編寫演算法，ROS負責聯通演算法實施和硬體驅動和模擬模擬。

5.自主無人飛行平臺選型

PX4官方出了整套解決方案px4-vision價格大概在16000元，國內有阿木實驗室在做整機銷售，樹莓派版本也在12000多左右。我們自己做的效能相近或者超越的整機平臺價格在6000以下。有需要的也可以聯絡我們。