ArduPilot软件在环仿真SITL（SITL+MAVProxy）

整理一下Ardupilot 软件在环SITL仿真功能，使用Ardupilot固件代码+MAVProxy地面站。为什么要仿真，引用Ardupilot官网的一句话：

Crashing simulated planes is a lot cheaper than crashing real ones!

首先需要安装正确安装Ardupilot开发环境，这部分可以参考我之前的文章。

Ardupilot开发环境搭建（Ubuntu18.04，20190407）

仿真环境启动

安装好开发环境后，启动仿真比较简单，首先进入你需要仿真的旋翼/固定翼无人机的目录下，若是第一次仿真需要运行sim_vehicle.py -w，若不是可以直接使用sim_vehicle.py &＃8211;console &＃8211;map开始仿真。

cd ardupilot/ArduCopter
//sim_vehicle.py -w
sim_vehicle.py --console --map

若是一切顺利此时你可以看到如下三个窗口: Terminal, Console, Map，这最基本的软件在环仿真程序就运行起来了，可以开始自由飞翔了。

Ardupilot软件在环仿真SILP

如是没有看到大部分是由于MAVProxy，pymavlink，future，lxml这几个python包没有安装好，可以按照下面方式来安装或更新包，之后再运行仿真就可以。

sudo -H pip2 install --upgrade MAVProxy pymavlink future lxml

软件在环仿真控制

在启动软件在环仿真后，咱们看一下怎么控制仿真中的旋翼/固定翼无人机完成飞行任务，大致有几种方式，

1. 通过控制台输入模拟遥控器输入来进行控制；
2. 通过遥控器直接控制模拟飞行；
3. 在guided模式下可以通过设置经纬度、高度来直接控制；
4. 执行飞行计划（按照设置好的迹点来飞行）。

本文先简单介绍下执行飞行计划的仿真控制方式，所谓飞行计划就是一系列迹点的组合。

CMAC-circuit.txt

首先如果成功启动仿真环境后，若是选择的是旋翼无人机，此时无人机处于STABILIZE（自稳模式），此时只能通过模拟要控制输入的油门、横滚、偏航和俯仰来控制无人机，在此模式下仿真也经常会Crash&&TakeDown，炸机没商量。所以加载飞行计划之后，一般通过mode guided先切换到导引模式，在此模式解锁起飞，然后切换到自动模式完成飞行计划。

STABILIZE > wp load ../Tools/autotest/CMAC-circuit.txt
STABILIZE > mode guided
GUIDED > arm throttle
GUIDED > takeoff 40
GUIDED > mode auto
GUIDED > mode rtl

需要注意的是，首先在自稳模式下加载飞行计划CMAC-circuit.txt（一系列迹点的组合）。另外，无人机解锁命令arm throttle与起飞命令takeoff 40之间的间隔不能超过15秒，否则无人机会自动锁定，起飞后切换到自动模式完成飞行计划。在飞行计划执行中，可以通过mode rtl命令返回起飞点降落。

软件在环-飞行计划示例

软件在环仿真还能做什么？

1. 测试失效安全（RC failsafe）
2. 注入GPS故障
3. 振动水平测试
4. 风力测试

可以看出Ardupilot的软件在环仿真不但可以完成设计初期的飞控软件测试，并且可以完成一些实际中难于实现的场景测试。