PX4以太网配置

以太网连接提供了一种快速、可靠和灵活的通信选择，可替代使用USB或其他串行连接。

它可以用于连接地面站、机载计算机和其他MAVLink系统。 特别建议使用它连接到"原生"使用以太网的系统——例如IP数传。

本主题涵盖:

• PX4 以太网设置
  • 支持的飞行控制器
  • 设置以太网网络
    • PX4以太网网络设置
    • Ubuntu以太网网络设置
    • 机载计算机以太网网络设置
  • PX4 MAVLink 串口配置
  • QGroundControl 设置示例
  • MAVSDK-Python 设置示例
  • ROS 2设置示例

支持的飞行控制器

PX4支持在 Pixhawk 5X 标准 飞行控制器（及更高版本）上进行以太网连接，它具有以太网端口。 可能也支持其他板子。

支持的飞行控制器包括:

• CUAV Pixhawk V6X
• Holybro Pixhawk 5X
• Holybro Pixhawk 6X
• RaccoonLab FMUv6X Autopilot

设置以太网网络

要通过以太网连接系统，您需要将它们连接到同一个网络，以便每个系统有一个唯一的IP地址并且可以找到其他系统。 可以使用DHCP服务器来分配地址，或者通过手动配置网络上每个系统的地址来完成。

我们不能提供一个确保可以在您的本地网络中工作的“开箱即用配置”。 因此，作为您可能进行的配置示例，我们展示如何在一个IP网络中设置系统，在该网络中使用静态地址范围10.41.10.Xxx，其中PX4静态分配的地址为10.41.10.2（PX4默认），计算机的地址为10.41.10.1。 如果您想要连接一台机载计算机或其他系统到网络上，您可以使用类似的方法来分配一个静态地址。

INFO

关于网络配置并没有什么"特别"之处（也许除了用于修改网络设置的工具之外）；它的工作方式与家庭或商业网络基本相同。 这就是说，了解IP网络如何工作是非常有利的！

PX4以太网网络设置

PX4使用netman模块来应用和更新网络设置。

默认配置首先从DHCP请求IP地址，如果失败，将退回到默认的静态地址10.41.10.2。 您可以显式设置任何静态 IP 地址（包括默认地址）来绕过初始的 DHCP，使连接速度稍快。

INFO

If you want to use the default static IP address for PX4 you can skip forward to the next section.

网络设置在SD卡上的配置文件/fs/microsd/net.cfg中定义。 这是一个文本文件，将每个设置定义为新行上的键-值对。 配置文件看起来像这样：

DEVICE=eth0
BOOTPROTO=fallback
IPADDR=10.41.10.2
NETMASK=255.255.255.0
ROUTER=10.41.10.254
DNS=10.41.10.254

值为：

• DEVICE：接口名称。 默认为eth0。
• BOOTPROTO: 用于获取PX4 IP地址的协议。 有效值为： dhcp, static, fallback (使用DHCP，但如果失败则在时间后回到静态地址)
• IPADDR: 静态 IP 地址（在 BOOTPROTO 为 static 或 fallback 时使用）
• NETMASK: 网络掩码
• ROUTER: 默认路由地址。
• DNS: DNS服务器的地址。

使用 QGroundControl 设置上述“示例”配置：

1. 将飞行控制器通过USB线连接到计算机。

2. 打开 QGroundControl > 分析工具 > MAVLink 控制台

3. 将下面类似的命令输入到 MAVLink 控制台 中（将这些值写入配置文件）：

   echo DEVICE=eth0 > /fs/microsd/net.cfg
   echo BOOTPROTO=fallback >> /fs/microsd/net.cfg
   echo IPADDR=10.41.10.2 >> /fs/microsd/net.cfg
   echo NETMASK=255.255.255.0 >>/fs/microsd/net.cfg
   echo ROUTER=10.41.10.254 >>/fs/microsd/net.cfg
   echo DNS=10.41.10.254 >>/fs/microsd/net.cfg

4. 一旦设置了网络配置，您可以断开 USB 电缆。

5. 重启飞行控制器以应用设置。

请注意，上述设置为飞行控制器在以太网网络上分配了一个地址。 您还需要配置以太网端口以使用MAVLink。

Ubuntu以太网网络设置

如果您在地面站（或机载计算机）上使用Ubuntu，则可以使用netplan来配置网络。

以下我们展示如何在netplan配置文件"/etc/netplan/01-network-manager-all.yaml"中编写一个设置，该设置将在与上文中使用的PX4设置相同的网络上运行。 请注意，在 示例 和 netplan 文档中有更多说明。

设置Ubuntu计算机：

1. 在终端中，创建并打开一个 netplan 配置文件： /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml 下面我们使用 nano 文本编辑器来实现这一点。

   sudo nano /etc/netplan/01-network-manager-all.yaml

2. 将以下配置信息复制并粘贴到文件中（注意：缩进很重要！）:

   network:
     version: 2
     renderer: NetworkManager
     ethernets:
         enp2s0:
             addresses:
                 - 10.41.10.1/24
             nameservers:
                 addresses: [10.41.10.1]
             routes:
                 - to: 10.41.10.1
                   via: 10.41.10.1

   保存并退出编辑器。

3. 通过在Ubuntu终端中输入以下命令应用_netplan_配置。

   sudo netplan apply

机载计算机以太网网络设置

机载计算机的设置将取决于它的操作系统。

基于Linux的操作系统可能支持netplan，在这种情况下，指令将与上述相同，但请使用唯一的IP地址。

PX4 MAVLink 串口配置

以太网端口配置设置_串行链接_的属性（这是PX4视为以太网连接的方式）。 这包括被发送的 MAVLink 消息集合、数据传输速率、远程系统可以连接并监听的 UDP 端口等。

INFO

您必须单独配置 PX4 IP 地址和其他网络设置（如前面所示）。

PX4配置串行端口以通过MAVLink连接到地面站，使用下面的参数:

参数	值	描述
MAV_2_CONFIG	1000	配置以太网端口
MAV_2_BROADCAST	1	广播HEARTBEAT消息
MAV_2_MODE	0	发送“正常”的 MAVLink 消息集合（即地面站消息集合）
MAV_2_RADIO_CTL	0	禁用MAVLink流量控制
MAV_2_RATE	100000	最大发送速率
MAV_2_REMOTE_PRT	14550	MAVLink远程端口14550（地面站）
MAV_2_UDP_PRT	14550	MAVLink网络端口14550（地面站）

通常，机载计算机将使用端口14540（而不是14550），并按照Onboard配置文件中指定的传输一系列MAVLink消息。 您可以通过更改 MAV_2_REMOTE_PRT 和 MAV_2_UDP_PRT 为 14540，以及 MAV_2_MODE 为 2（Onboard）来配置此设置。 请注意，这仍将使用GCS配置文件正常工作。

有关 MAVLink 串口配置的更多信息，请参考 MAVLink Peripherals (GCS/OSD/Companion)

QGroundControl 设置示例

假设您已经设置了以太网网络，以便您的地面站计算机和PX4在同一网络上运行，并且

要将 QGroundControl 通过以太网连接到 PX4 ：

1. 设置以太网网络 以便您的地面站计算机和 PX4 在同一网络。

2. 使用网线连接地面站计算机和PX4。

3. 启动QGroundControl并定义通信链路（应用程序设置>通信链路）指定PX4中分配的IP地址和端口。

   假设值已按本主题其余部分所述设置，设置将如下所示：

   

4. 如果你选择这个链接，QGroundControl 应该会连接。

PX4 以太网端口配置 应该不需要（默认值适用于地面站）。

MAVSDK-Python 设置示例

要在一台机载计算机上运行MAVSDK-Python:

1. 设置了以太网网络，以便您的机载计算机和PX4在同一网络上运行。

2. 修改PX4以太网端口配置以连接到机载计算机。 您可能要将参数 MAV_2_REMOTE_PRT 和 MAV_2_UDP_PRT 更改为 14540，以及 MAV_2_MODE 更改为 2（Onboard）。

3. 按照MAVSDK-python中的说明安装和使用MAVSDK。

   例如，您的代码将使用以下方式连接到PX4：

   await drone.connect(system_address="udp://10.41.10.2:14540")

如果您不修改 PX4 以太网端口配置，MAVSDK 可以连接到端口 14550 上的 PX4。 然而，这并不推荐，因为默认配置是针对与地面控制站（而不是机载计算机）通信进行优化的。

ROS 2设置示例

先决条件:

• 您使用的自动驾驶仪运行的PX4固件带有uXRCE-DDS中间件。 请注意，PX4 v1.14及更高版本默认包含所需的uxrce_dds_client模块。
• ROS 2 在 机载计算机 上已正确设置。
• 您已按照本页顶部讨论的以太网网络和端口设置进行了设置。

设置 ROS 2：

1. 通过以太网连接您的飞行控制器和机载计算机。

2. 启动 PX4 上的 uXRCE-DDS 客户端，可以手动操作，也可以通过自定义系统启动脚本。 请注意，您必须使用机载计算机的IP地址和代理正在侦听的UDP端口（上面的示例配置将机载计算机IP地址设置为10.41.10.1，并在下一步中将代理UDP端口设置为8888）。

3. 在机载计算机上启动uXRCE-DDS代理。 例如，在终端中输入以下命令以启动代理程序并侦听UDP端口8888。

   MicroXRCEAgent udp4 -p 8888

4. 在新终端中运行一个监听节点以确认连接已建立：

   source ~/ws_sensor_combined/install/setup.bash
   ros2 launch px4_ros_com sensor_combined_listener.launch.py

   如果所有设置都正确，终端应显示如下输出:

   RECEIVED SENSOR COMBINED DATA
   =============================
   ts: 855801598
   gyro_rad[0]: -0.00339938
   gyro_rad[1]: 0.00440091
   gyro_rad[2]: 0.00513893
   gyro_integral_dt: 4997
   accelerometer_timestamp_relative: 0
   accelerometer_m_s2[0]: -0.0324082
   accelerometer_m_s2[1]: 0.0392213
   accelerometer_m_s2[2]: -9.77914
   accelerometer_integral_dt: 4997

另请参阅

• 使Holybro发布的Pixhawk Raspberry Pi CM4基板和PX4通信（px4.io博客）：
  • 展示如何通过有线以太网连接 Pixhawk 6X + Raspberry Pi 到 CM4 主板。
  • 博客从这个主题复制了很多材料。