基础概念

QGroundControl：是一套功能完备的开源地面基站软件，由 dronecode.org 以Qt5为GUI基础开发。通过MAVLink协议与无人机实现通信。

MAVLink：用于机器人和基站之间通信，https://mavlink.io/en/，协议较为简略，既适用于TCP或UDP，也适用于算力有限的单片机UART。其帧结构可参考水印名网友制作的图。

MAVSDK：（https://mavsdk.mavlink.io/main/en/index.html），为便于开发调试，作者还开发了SDK工具，用多种语言实现了MAVLink协议，开发者可通过此SDK与支持MAVLink协议的无人机或地面基站通信。

Gazebo：是一套无人机仿真环境，http://gazebosim.org/，不支持Windows。

程序安装

QGroundControl：

https://dev.qgroundcontrol.com/master/en/getting_started/?

Gazebo：使用PX4项目仿真器安装教程，安装完毕自带PX4模拟机。https://docs.px4.io/master/en/dev_setup/dev_env_linux_ubuntu.html#gazebo-jmavsim-and-nuttx-pixhawk-targets

这两个项目从github clone代码，然后本地编译，大概2小时可以装好。

启动调试

在PX4-Autopilot目录下，编译项目：make px4_sitl gazebo

启动默认的四旋翼飞行器，包括三维地图、飞行器、命令行窗口。

注意，命令行中有如下提示：

INFO ?[mavlink] mode: Normal, data rate: 4000000 B/s on udp port 18570 remote port 14550
INFO ?[mavlink] mode: Onboard, data rate: 4000000 B/s on udp port 14580 remote port 14540
INFO ?[mavlink] mode: Onboard, data rate: 4000 B/s on udp port 14280 remote port 14030
INFO ?[mavlink] mode: Gimbal, data rate: 400000 B/s on udp port 13030 remote port 13280
代表MAVLink的本机端口和默认的远程端口。

为了控制仿真飞行器，我们可以通过MAVSDK通过代码发送指令，也可以通过QGC连接到虚拟无人机。

QGC启动后，是Disconnected状态，下面我们来添加仿真无人机的连接。

在QGC的Application settings下，设置comm links

其中port代表本机UDP端口，server address代表仿真无人机的ip和端口。

点击ok保存，然后点击connect，连接到无人机。当QGC连接到仿真无人机，可见Gazebo调试窗口输出连接日志。

下一步，在QGC点击起飞指令或Go to location，Gazebo中的无人机即开始起飞或飞往指定地点。

更多操作功能，可参见QGRoundControl user guide ：https://docs.qgroundcontrol.com/en/

代码调试

界面都是qml资源文件，在resource目录下。

无人机控制主要通过Vehicle类和MultiVehicleManager实现。重点关注sendMavCMD函数：

void Vehicle::sendMavCommand(int compId, MAV_CMD command, bool showError, float param1, float param2, float param3, float param4, float param5, float param6, float param7)
{
    _sendMavCommandWorker(false,            // commandInt
                          showError,
                          nullptr,          // resultHandler
                          nullptr,          // resultHandlerData
                          compId,
                          command,
                          MAV_FRAME_GLOBAL,
                          param1, param2, param3, param4, param5, param6, param7);
}

QML事件handler通过MultiVehicleManager调用目标Vehicle对象，再直接或间接调用此函数，该函数实现了QGC通过MAVLink向指定无人机发送命令的接口。

其他代码细节还待进一步探究。