PX4 오토파일럿 사용자 설명서 (v1.12)

# PX4 소프트웨어 빌드

PX4는 시뮬레이션 대상과 하드웨어 대상을 콘솔이나 IDE에서 구축할 수 있습니다.

Note

이 지침을 따르기 전에 먼저 호스트 운영 체제와 대상 하드웨어에 대한 개발자 도구 모음을 설치하여야 합니다. 이 저장소를 Github 계정과 연결된 복사본을 만들어 (opens new window), 이 원본을 로컬 컴퓨터에 복제 (opens new window)하는 것이 좋습니다.

TIP

일반적인 빌드 문제에 대한 해결 방법은 아래 문제 해결을 참고하십시오.

# PX4 소스 코드 다운로드

PX4 소스 코드는 Github의 PX4/PX4-Autopilot (opens new window) 저장소에 저장되어 있습니다. 최신 버전을 컴퓨터에 다운로드하려면 터미널에 다음 명령을 실행하십시오.

git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive

Note

이것이 최신 코드를 빌드하기 위해 필요합니다. GIT 예제 > PX4에 코드 기여는 PX4에 기여하기 위해 git을 사용 방법을 설명합니다.

# 최초 빌드 (jMAVSim 시뮬레이션 활용)

먼저 콘솔 환경에서 시뮬레이션 대상을 빌드합니다. 이를 통하여 실제 하드웨어와 IDE로 사용전에 시스템 설정을 검증할 수 있습니다.

PX4-Autopilot 디렉토리로 이동하여, 다음 명령을 사용하여 jMAVSim을 시작합니다.

make px4_sitl jmavsim

그러면, 아래와 같은 PX4 콘솔이 나타납니다.

PX4 콘솔 (jMAVSim)

다음 명령어로 드론을 날릴 수 있습니다.

pxh> commander takeoff

jMAVSim UI

드론은 commander land를 입력하여 착륙할 수 있으며, 전체 시뮬레이션은 CTRL+C(또는 shutdown)를 입력하여 중지할 수 있습니다.

지상 관제소로 시뮬레이션 비행이 기체의 실제 작동에 더 가깝습니다. 기체 비행중에 지도에서 위치를 클릭하고(이륙 비행 모드) 슬라이더를 활성화합니다. 이렇게 하면, 기체의 위치가 변경됩니다.

QGroundControl 바로 가기

PX4는 [Gazebo Simulation](../simulation/gazebo.md)와 [AirSim Simulation](../simulation/airsim.md)을 비롯하여 여러가지 [시뮬레이터](../simulation/README.md)와 함께 사용할 수 있습니다. 이것들은 또한 *make*로 시작됩니다.

make px4_sitl gazebo

# NuttX/Pixhawk 기반 보드

# NuttX용 빌드

NuttX 또는 Pixhawk 기반 보드용으로 빌드하려면, PX4-Autopilot 디렉토리로 이동한 다음 보드용 빌드 타겟으로 make를 호출하십시오.

예를 들어, Pixhawk 4 하드웨어용으로 빌드하려면 다음 명령을 사용할 수 있습니다.

cd PX4-Autopilot
make px4_fmu-v4_default

성공적인 실행은 다음과 유사한 출력으로 종료됩니다.

-- 빌드 파일은 /home/youruser/src/PX4-Autopilot/build/px4_fmu-v4_default에 작성되었습니다.
[954/954] Creating /home/youruser/src/PX4-Autopilot/build/px4_fmu-v4_default/px4_fmu-v4_default.px4

빌드 대상 px4_fmu-v4의 첫 번째 부분은 특정 비행 콘트롤러 하드웨어의 펌웨어를 나타냅니다. 다음 목록은 Pixhawk 표준 보드에 대한 빌드 명령을 보여줍니다.

  • Pixhawk 4: make px4_fmu-v5_default
  • Pixhawk 4 Mini: make px4_fmu-v5_default
  • CUAV V5+: make px4_fmu-v5_default
  • CUAV V5 nano: make px4_fmu-v5_default
  • Pixracer: make px4_fmu-v4_default
  • Pixhawk 3 Pro: make px4_fmu-v4pro_default
  • Pixhawk Mini: make px4_fmu-v3_default
  • Pixhawk 2 (Cube Black): make px4_fmu-v3_default
  • mRo Pixhawk: make px4_fmu-v3_default (2MB Flash 지원)
  • Holybro pix32: make px4_fmu-v2_default
  • Pixfalcon: make px4_fmu-v2_default
  • Dropix: make px4_fmu-v2_default
  • Pixhawk 1: make px4_fmu-v2_default :::warning 이 보드(예: CI/docker에서 사용하는 것과 동일)를 빌드하거나 빌드에서 모듈을 제거하려면 지원되는 GCC 버전을 반드시 사용하여야 합니다. PX4가 보드의 1MB 플래시 제한에 가깝기 때문에, 지원되지 않는 GCC로 빌드가 실패할 수 있습니다. :::
  • 2MB 플래시가 있는 Pixhawk 1: make px4_fmu-v3_default

비 Pixhawk NuttX 전투 컨트롤러(및 기타 모든 보드)에 대한 빌드 명령은 개별 비행 콘트롤러 보드 문서에서 제공합니다.

Note

_default 접미사는 펌웨어 _configuration_입니다. This is optional (i.e. you can also build using make px4_fmu-v4, make bitcraze_crazyflie, etc.).

# 펌웨어 업로드 (보드 플래싱)

USB로 자동조종장치에 컴파일된 바이너리를 업로드하려면 make upload 명령어를 사용하십시오. Make sure you can connect to your RPi over ssh, see instructions how to access your RPi (opens new window).

make px4_fmu-v4_default upload

성공적인 실행은 다음 출력으로 종료됩니다.

Erase  : [====================] 100.0%
Program: [====================] 100.0%
Verify : [====================] 100.0%
Rebooting.
[100%] Built target upload

# 기타 보드

다른 보드에 대한 빌드 명령어 정보는 보드별 비행 콘트롤러 페이지에서 제공됩니다(일반적으로 펌웨어 빌드 제목 아래).

다음 명령어는 모든 빌드 대상을 나열합니다.

make list_config_targets

# 그래픽 IDE에서의 컴파일

VSCode는 PX4 개발을 위해 공식적으로 지원되고 권장되는 IDE입니다. 설정이 편하고, 시뮬레이션 및 하드웨어 환경 모두에 대하여 PX4를 컴파일할 수 있습니다.

# 문제 해결

# 일반 빌드 오류

많은 빌드 문제는 일치하지 않는 하위 모듈이나 불완전하게 정리된 빌드 환경으로 인하여 발생합니다. 하위 모듈을 업데이트하고 distclean을 수행하면 이 오류를 수정할 수 있습니다:

git submodule update --recursive
make distclean

# Flash overflowed by XXX bytes

XXXX바이트로 오버플로된 영역 '플래시' 오류는 펌웨어가 대상 하드웨어 플랫폼에 비해 너무 크다는 것을 나타냅니다. 이는 플래시 크기가 1MB로 제한되는 make px4_fmu-v2_default 빌드에서 나타납니다.

vanilla 마스터 브랜치를 구축하는 경우, 가장 큰 원인은 지원되지 않는 GCC 버전을 사용하기 때문입니다. 이 경우, 개발자 도구 모음 지침에 지정된 버전을 설치하십시오.

자체 브랜치를 구축하는 경우, 펌웨어 크기를 1MB 제한 이상으로 늘렸을 수 있습니다. 이 경우 빌드에서 필요하지 않은 드라이버 모듈을 제거하여야 합니다.

# macOS: 열린 파일이 너무 많음 오류

MacOS는 실행 중인 모든 프로세스에서 기본적으로 최대 256개의 열린 파일을 허용합니다. PX4 빌드 시스템은 많은 수의 파일을 오픈하므로, 이 갯수를 초과할 수 있습니다.

그러면, 빌드 도구 모음에서 아래와 같이 많은 파일에 대해 열린 파일이 너무 많음 에러가 발생합니다.

/usr/local/Cellar/gcc-arm-none-eabi/20171218/bin/../lib/gcc/arm-none-eabi/7.2.1/../../../../arm-none-eabi/bin/ld: cannot find NuttX/nuttx/fs/libfs.a: Too many open files

해결책은 허용되는 최대 열린 파일 수를 늘리는 것입니다(예: 300). 각 세션에 대해 macOS 터미널에서 이 작업을 수행할 수 있습니다:

# macOS Catalina: cmake 실행 문제

macOS Catalina 10.15.1부터 cmake로 시뮬레이터를 빌드시 문제가 발생할 수 있습니다. 이 플랫폼에서 빌드 문제가 발생하면, 터미널에서 다음 명령을 실행하십시오:

xcode-select --install
sudo ln -s /Library/Developer/CommandLineTools/SDKs/MacOSX.sdk/usr/include/* /usr/local/include/

# Ubuntu 18.04: arm_none_eabi_gcc와 관련된 컴파일 오류

arm_none_eabi_gcc와 관련된 빌드 문제는 손상된 g++ 도구 모음 설치로 인한 것일 수 있습니다. 다음을 사용하여 누락된 종속성을 확인하여 이러한 경우인지 확인할 수 있습니다.

arm-none-eabi-gcc --version
arm-none-eabi-g++ --version
arm-none-eabi-gdb --version
arm-none-eabi-size --version

종속성이 누락된 bash 출력의 예:

arm-none-eabi-gdb --version
arm-none-eabi-gdb: command not found

이 문제는 컴파일러를 제거하고 다시 설치 (opens new window)하여 해결할 수 있습니다.

# Ubuntu 18.04: Visual Studio Code는 이 큰 작업 영역에서 파일 변경 사항을 감시할 수 없습니다.

Visual Studio Code IDE(VSCode) > 문제 해결을 참고하십시오.

# Python 패키지를 가져오지 못했습니다.

make px4_sitl jmavsim 명령을 실행시, "가져오기 실패" 오류는 일부 Python 패키지가 설치되지 않았음을 나타냅니다(예상된 위치).

Failed to import jinja2: No module named 'jinja2'
You may need to install it using:
    pip3 install --user jinja2

이러한 종속성을 이미 설치했다면 컴퓨터에 두 개 이상의 Python 버전이 있고(예: Python 2.7.16 Python 3.8.3) 빌드 툴체인에서 사용하는 버전에 모듈이 없는 문제일 수 있습니다.

다음과 같이 종속성을 명시적으로 설치하여, 이 문제를 해결할 수 있습니다.

pip3 install --user pyserial empy toml numpy pandas jinja2 pyyaml pyros-genmsg packaging

# PX4 빌드 타겟 만들기

이전 섹션에서는 make를 호출하여 다양한 대상을 빌드하고, 시뮬레이터를 시작하고, IDE를 사용 방법 등을 설명하였습니다. 이 섹션에서는 make 옵션 설정 방법과 사용 가능한 선택 항목 검색 방법을 설명합니다.

특정 설정 및 초기화 파일로 make를 호출하는 전체 구문은 다음과 같습니다.

make [VENDOR_][MODEL][_VARIANT] [VIEWER_MODEL_DEBUGGER_WORLD]

VENDOR_MODEL_VARIANT: (CONFIGURATION_TARGET이라고도 함)

  • 공급업체: 보드 제조업체: px4, aerotenna, airmind, atlflight , auav, beaglebone, intel, nxp 등 Pixhawk 시리즈 보드의 공급업체 이름은 px4입니다.
  • 모델: 보드 모델 "모델": sitl, fmu-v2, fmu-v3< /2>, <code>fmu-v4, fmu-v5, navio2 등
  • 변종: 특정 구성을 나타냅니다. 예: rtps, lpe, 기본 구성에 없는 구성요소를 포함합니다. 가장 일반적으로 이것은 기본값이며 생략 가능합니다.

TIP

You can get a list of all available CONFIGURATION_TARGET options using the command below:

make list_config_targets

VIEWER_MODEL_DEBUGGER_WORLD:

  • VIEWER: 이것은 gazebo, jmavsim, none을 실행하고 연결할 시뮬레이터("뷰어")입니다.

TIP

none은 PX4를 시작하고 시뮬레이터(jmavsim, 전망대 또는 기타 시뮬레이터)를 기다리면, 사용할 수 있습니다. 예를 들어, make px4_sitl none_iris는 시뮬레이터 없이(그러나 홍채 기체가 있는) PX4를 시작합니다.

TIP

You can get a list of all available VIEWER_MODEL_DEBUGGER_WORLD options using the command below:

make px4_sitl list_vmd_make_targets

Notes:

  • CONFIGURATION_TARGET과 VIEWER_MODEL_DEBUGGER에 있는 대부분의 값에는 기본값이 있으므로 선택사항입니다. 예를 들어, gazebo는 gazebo_iris 또는 gazebo_iris_none과 같습니다.
  • 두 개의 다른 설정 사이에 기본값을 지정하려는 경우에는, 세 개의 밑줄을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, gazebo___gdb는 gazebo_iris_gdb와 동일합니다.
  • VIEWER_MODEL_DEBUGGER에 없음 값을 사용하여 PX4를 시작하고 시뮬레이터를 실행할 수 있습니다. 예를 들어 make px4_sitl_default none을 사용하여 PX4를 시작하고, ./Tools/jmavsim_run.sh -l을 사용하여 jMAVSim을 시작합니다.

VENDOR_MODEL_VARIANT 옵션은 /boards (opens new window) 디렉토리 아래의 PX4 소스 트리에 있는 특정 cmake 설정 파일에 매핑됩니다. 특히 VENDOR_MODEL_VARIANT는 설정 파일 boards/VENDOR/MODEL/VARIANT.cmake에 매핑됩니다. (예: px4_fmu-v5_default는 boards/px4/fmu-v5/default.cmake (opens new window)에 해당).

추가 make 대상은 관련 섹션에서 설명합니다.

# 펌웨어 버전과 Git 태그

PX4 펌웨어 버전과 사용자 정의 펌웨어 버전은 MAVLink AUTOPILOT_VERSION (opens new window) 메시지를 사용하여 게시되고, QGroundControl < 2>설정 > 요약 기체 패널에서 출력됩니다.

펌웨어 정보

이들은 저장소 트리의 활성 git 태그에서 빌드시 추출됩니다. The git tag should be formatted as <PX4-version>-<vendor-version> (e.g. the tag in the image above was set to v1.8.1-2.22.1).

WARNING

다른 git 태그 형식을 사용하는 경우에는 버전 정보가 정확하게 표시되지 않을 수 있습니다.

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