PX4 오토파일럿 사용자 설명서 (v1.12)

# 시스템 시작

PX4 시작은 쉘 스크립트로 제어합니다. NuttX에서 쉘 스크립트는 ROMFS/px4fmu_common/init.d (opens new window) 폴더에 있습니다. 일부 POSIX 계열(Linux/MacOS) 운영체제도 동일합니다. POSIX 전용 스크립트는 ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix (opens new window)에 위치합니다.

숫자와 밑줄 문자로 시작하는 모든 파일(예: 00000_airplane)은 사전 정의 기체 프레임 설정 파일입니다. 설정 값은 빌드 타임에 QGroundControl (opens new window)에서 해석할 airframes.xml 파일로 내보내고 기체 선택 UI에 활용합니다. 새 설정 추가는 여기에서 다룹니다.

남아있는 파일은 공통 시작 로직의 일부입니다. 첫 실행 파일은 다른 모든 스크립트를 호출하는 init.d/rcS (opens new window) 스크립트 (또는 POSIX에서 init.d-posix/rcS (opens new window))입니다.

다음의 섹션은 PX4가 실행되는 운영체제에 따라 구분되어 있습니다.

# POSIX (Linux/MacOS)

POSIX에서는 시스템 셸을 셸 인터프리터로 사용합니다 (예. /bin/sh는 우분투에서 대시로 심볼릭링크함) 동작하기 위한 몇가지 조건들이 있습니다.

  • PX4 모듈은 시스템에서 개별적으로 실행할 수 있어야합니다. 이 동작은 심볼릭 링크로 처리합니다. 빌드 폴더의 bin 디렉터리에 각 모듈의 px4-<module> -> px4 심볼릭 링크를 만듭니다. 이 심볼릭 링크를 실행하면 바이너리 경로를 확인(argv[0]) 하고, 모듈로 판명이 나면 (px4-), PX4 주 인스턴스로 명령을 보냅니다(하단 참조).

TIP

The px4- prefix is used to avoid conflicts with system commands (e.g. shutdown), and it also allows for simple tab completion by typing px4-<TAB>.

  • 쉘은 심볼릭 링크를 찾을 위치를 알아야합니다. 이 때문에 시동 스크립트를 실행하기 전 심볼릭 링크가 들어있는 bin 디렉터리를 PATH 환경 변수에 추가합니다.
  • 셸에서는 각 모듈을 새 (클라이언트) 프로세스로 시작합니다. 각 클라이언트 프로세스는 PX4(서버)의 주 인스턴스와 통신해야 하는데, 실제 모듈은 스레드로 실행합니다. 이 일련의 과정은 UNIX 소켓 (opens new window)으로 처리합니다. 서버는 클라이언트가 연결하고 명령을 보낼 수 있는 소켓으로 수신 대기합니다. 그 다음 서버에서는 출력을 내보내고 클라이언트에 코드를 반환합니다.
  • 시동 스크립트는 px4- 접두어를 쓰지 않고 commander start 명령처럼 모듈을 직접 호출합니다. 이 과정은 alias로 진행합니다. bin/px4-alias.sh 파일 실행시 각 모듈에 대해 alias <module>=px4-<module> 모듈과 같은 모양새로 별칭을 만듭니다.
  • rcS 스크립트는 PX4 주 인스턴스에서 실행합니다. 어떤 모듈도 시작하지 않지만 PATH 환경 변수를 처음 업데이트하고 셸 상에서 단순하게 rcS 파일을 인자로 간주하여 실행합니다.
  • 게다가, 다중 서버 인스턴스는 다중 기체 모의 시험 용도로 시작할 수 있습니다. 클라이언트는 --instance로 인스턴스를 선택합니다. 인스턴스는 $px4_instance 변수로 스크립트에서 활용할 수 있습니다.

시스템에서 PX4를 이미 실행중일 때 모듈을 어떤 터미널에서든 실행할 수 있습니다. 예를 들어:

cd <PX4-Autopilot>/build/px4_sitl_default/bin
./px4-commander takeoff
./px4-listener sensor_accel

# 동적 모듈

보통, 모든 모듈은 하나의 PX4 실행 파일로 합쳐 컴파일됩니다. 그러나 POSIX에서는 모듈을 dyn 명령으로 PX4에 불러올 수 있는 별개의 파일로 컴파일하는 옵션이 있습니다.

dyn ./test.px4mod

# NuttX

NuttX에는 통합 셸 인터프리터가 있으며(NuttShell (NSH) (opens new window)), 스크립트를 직접 실행할 수 있습니다.

# 시스템 부팅 디버깅

프로그램 요소의 드라이버 동작 실패가 부팅 중단을 유발하지는 않습니다. 시동 스크립트에서 set +e 명령으로 다룹니다.

시스템 콘솔에 연결한 후, 전원을 차단했다가 다시 연결하면 부팅 과정 디버깅을 수행할 수 있습니다. 결과 부팅 로그는 부팅 순서의 세부 정보를 담고 있으며, 왜 부팅이 멈추었는지에 대한 실마리가 들어갑니다.

# 일반적인 부팅 실패 사례

  • 개별 프로그램: 시스템의 RAM 용량 부족. free 명령을 실행하여 남아있는 가용 RAM 용량을 살펴보십시오.
  • 프로그램 동작 실패 또는 스택 트레이스 출력

# 시스템 시동 과정 바꾸기

대부분의 경우 기본 부팅 과정을 별도로 설정하는 방식이 아래에 설명하는대로 그나마 나은 방법입니다. 만약 완전하게 잘 돌아가는 부팅 과정을 바꾸어야 한다면 마이크로 SD 카드의 etc 폴더에 있는 /fs/microsd/etc/rc.txt 파일을 만드십시오. 이 파일이 시스템에 없다면 자동으로 시작합니다.

# 시스템 시동 개별 설정

시스템 시동 스크립트를 개별 설정하는 최상의 방법은 새 기체프레임 설정을 도입하는 방법입니다. 약간의 수정만이 필요하다면(프로그램을 하나 이상 시작하거나 다른 믹서를 사용하는 경우) 시동 과정에 특별한 훅을 활용할 수 있습니다.

세가지 주요 훅이 있습니다. 참고로 마이크로 SD 카드의 루트 폴더는 /fs/microsd 경로로 나타냅니다. :::

config.txt 파일은 셸 변수 값을 바꿀때 활용할 수 있습니다. 부팅하기 *전에 * 주 시스템을 구성할 때 불러옵니다.

  • /fs/microsd/etc/config.txt
  • /fs/microsd/etc/extras.txt
  • /fs/microsd/etc/mixers/NAME_OF_MIXER

# 개별 구성 (config.txt)

extras.txt 파일은 주 시스템 부팅 실행 후 프로그램을 추가로 시작할 때 활용할 수 있습니다. 보통 추가로 시작하는 프로그램은 적재 장치 제어 프로그램이거나, 이와 유사한 추가 개별 요소일 수 있습니다.

# 추가 프로그램 시작

The extras.txt can be used to start additional applications after the main system boot. Typically these would be payload controllers or similar optional custom components.

기본적으로 시스템은 /etc/mixers에서 믹서를 불러옵니다. /fs/microsd/etc/mixers에 동일한 이름이 들어간 파일이 있다면, 이 파일을 대신 불러옵니다. 이 방식으로 펌웨어를 다시 컴파일하지 않고 믹서 파일을 개별 설정할 수 있습니다.

다음 예제에서 개별 AUX 믹서를 추가하는 방법을 보여줍니다:

  • SD 카드에 다음의 내용을 넣어 etc/extras.txt 파일을 만드십시오:
    custom_app start
  • set +e 명령과 set -e 명령으로 명령을 선택 실행할 수 있습니다.
    set +e
optional_app start      # Will not result in boot failure if optional_app is unknown or fails
set -e
mandatory_app start     # Will abort boot if mandatory_app is unknown or fails

# 개별 믹서 시작

By default the system loads the mixer from /etc/mixers. If a file with the same name exists in /fs/microsd/etc/mixers this file will be loaded instead. This allows to customize the mixer file without the need to recompile the Firmware.

# 예제

The following example shows how to add a custom aux mixer:

  • SD 카드에 믹서 내용이 들어간 etc/mixers/gimbal.aux.mix 파일을 만드십시오.
  • 그 다음 이 파일을 사용하려면, 아래 내용이 들어간 etc/config.txt 추가 파일을 만드십시오:
    set MIXER_AUX gimbal
set PWM_AUX_OUT 1234
set PWM_AUX_DISARMED 1500
set PWM_AUX_MIN 1000
set PWM_AUX_MAX 2000
set PWM_AUX_RATE 50

← SD 카드 배치 →