PX4官方动态 | 通过WSL2在AirSim下实现PX4仿真

青岛大疆守强

支持PX4仿真的开源项目AirSim
PX4作为主流的开源飞控，为无人机开发者们提供了一个优秀的平台。PX4用户可以将飞控板作为核心，构建属于自己的无人机。但开源无人机的初学者很难避免炸机的惨剧，轻则螺旋桨断裂，重则整机报销；考虑到机架、电机、飞控整套的价格，炸一次机的损耗实在是伤不起。


有许多小伙伴询问过，是否有支持PX4的仿真软件可以方便地调试飞控、减少实机测试的损耗。在Mavros的支持下，目前大部分用户都是通过Gazebo实现PX4无人机的三维仿真。同时，PX4原生也支持jmavsim这类轻量化仿真。但Gazebo和jmavsim的仿真环境都相对简陋，和实机飞行差别较大。




Gazebo与jmavsim仿真界面

现在，PX4开发者们有了新的仿真平台选择。在2017年，微软Microsoft的AI研究部门开源了AirSim项目，一款基于Unreal虚幻引擎的无人机/汽车仿真平台。AirSim支持PX4和Ardupilot等开源飞控，使其在有着逼真视觉效果和真实物理特性的仿真环境中进行无人机、自动驾驶的AI研究。

微软通过在AirSim和PX4上做的工作，于2019年成为了Dronecode的金牌会员，与PX4开源社区进行了深度合作。自那时以来，AirSim在Github获得了超过10000颗星⭐，许多开发人员开始采用AirSim / PX4的工作流程进行测试和仿真。
（https://www.dronecode.org/a-bright-future-for-px4-and-airsim-thanks-to-gold-member-microsoft/）
AirSim是以Unreal虚幻引擎的插件开发的，有着目前最为强大的仿真效果。插件的特性也使得AirSim中的仿真内容可以被直接放置于任何Unreal虚幻引擎的场景中。另一方面，AirSim支持跨平台使用，这对不熟悉Linux和ROS的小伙伴来说，又是一大优势。


AirSim自发布以来，一直维持着稳步的更新频率。最近，AirSim的主要维护者之一Chris Lovett，发布了AirSim的新功能——通过WSL2（Windows Subsystem for Linux version 2）在AirSim上实现PX4的仿真。在过去，我们只能在虚拟机中运行PX4，再与仿真器进行通信，这会导致PX4和Windows Host具有不同的IP地址，因此它们之间无法共享本地主机的图形计算性能。

现在，在PX4 SITL模式的支持下，即PX4 SITL可以远程连接到模拟器（以AirSim为例）的功能，可以通过在WSL2上运行的PX4，和在Windows中运行的AirSim直接进行通信。这意味着，我们甚至可以在树莓派上跑PX4，并连接Windows计算机实现AirSim下的无人机仿真。

实现AirSim仿真需要些什么？
我们很容易从Chris Lovett发布的内容中，获得关键信息“AirSim”“WSL2”。AirSim正式发布于2017年2月16日，是由Microsoft的AI研究部门主导开发，适用于Windows 10、macOS和Linux系统。AirSim是一个开源，可跨平台的基于Unreal 虚幻引擎的仿真模拟器。它通过硬件在环仿真（HILT）和软件在环仿真（SITL）为Pixhawk/PX4提供更加便捷且真实有效的仿真效果。AirSim不仅模拟了汽车无人机等动力学模型，甚至可以对天气效果灯光控制等也能做出非常好的模拟。Microsoft官方发布了很多测试环境，诸如森林、平原、乡村、山脉景观等。

AirSim的最新版本可以在Microsoft的Github中找到：https://www.youtube.com/watch?v=DiqgsWIOoW4

WSL2（Windows Subsystem for Linux）则是Microsoft推出的Windows-Linux子系统框架的一个新版本，它支持在Windows系统中运行ELF64 Linux二进制文件。它的主要目标是提高文件系统性能，以及Linux文件在Windows系统中的调用兼容性。

我该如何开始？
要复现同样的仿真效果，其实只需要“简单的”几个步骤：
1.首先确认自己拥有AirSim维护组测试过的能稳定运行的PX4飞控：
1.3DR Pixhawk v2
2.3DR Pixhawk mini
3.Pixhawk PX4 2.4.8
4.PixFalcon
5.PixRacer
6.Pixhawk 2.1
7.Pixhawk 4 mini from Holybro
8.Pixhawk 4 from Holybro
当然，没有也没关系。毕竟我们只是做个仿真。
2. 跟随视频中Chris Lovett的讲解在自己的Windows上实现AirSim仿真：
3. 在复现过程中遇到各种无法解决的BUG，去原视频的评论区或Github上提问……


也可以留言告诉阿木实验室，我们会搜集汇总后一起代为询问！

以下是在WSL2环境下构建出最新的AirSim的PX4仿真效果：







查看参考资料：
通过WSL2实现PX4在AirSim下的仿真（YouTube）：
https://www.youtube.com/watch?v=DiqgsWIOoW4

AirSim项目地址：
https://github.com/microsoft/AirSim

Chris Lovett的Blog：
https://lovettsoftware.com/#posts/airsim_on_wsl2/

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tmsy

airsim支持linux吧，为啥不在linux下开发[可怜]

啊哈

好像是因为UE4不能在Linux下