ArduPilot 软件在环仿真器 Docker 镜像

镜像概述和主要用途

本镜像用于在Docker容器中运行ArduPilot软件在环仿真器(SITL)，提供了一个便捷、隔离的环境来测试和开发ArduPilot自动驾驶系统，无需依赖物理硬件。

核心功能和特性

• 支持多种ArduPilot飞行器类型(多旋翼、固定翼、无人车、水下机器人等)
• 可配置地理位置、初始高度、方向等仿真参数
• 支持端口映射，便于与外部地面站软件通信
• 可通过环境变量灵活配置仿真参数
• 支持指定不同的ArduPilot版本和分支构建镜像

使用场景和适用范围

• 自动驾驶算法开发与测试
• 地面站软件测试
• 无人机应用程序开发
• 教学和培训环境
• CI/CD流程中的自动化测试
• ArduPilot固件自定义开发

详细使用方法和配置说明

从DockerHub获取镜像

bash
docker pull radarku/ardupilot-sitl

本地构建镜像

基本构建命令:

bash
docker build --tag ardupilot github.com/radarku/ardupilot-sitl-docker

指定ArduPilot版本构建:

bash
docker build --tag ardupilot --build-arg COPTER_TAG=Copter-4.0.1 github.com/radarku/ardupilot-sitl-docker

注: 如果未指定COPTER_TAG，构建将使用Dockerfile中定义的默认版本，当前默认版本为Copter-4.0.3

运行镜像

基本运行命令:

bash
docker run -it --rm -p 5760:5760 ardupilot

连接到仿真器(从主机):

bash
mavproxy.py --master=tcp:localhost:5760

配置选项

环境变量配置

可通过--env参数或--env-file参数配置仿真环境。例如，运行APMRover2实例并映射到5761端口:

bash
docker run -it --rm -p 5761:5760 --env VEHICLE=APMRover2 ardupilot

使用环境变量文件:

bash
docker run -it --rm -p 5761:5760 --env-file env.list ardupilot

完整环境变量列表及默认值

配置示例

bash
docker run -it --rm -p 5761:5760 \
   --env VEHICLE=APMRover2 \
   --env MODEL=rover-skid \
   --env LAT=39.9656 \
   --env LON=-75.1810 \
   --env ALT=276 \
   --env DIR=180 \
   --env SPEEDUP=2 \
   ardupilot

飞行器类型及支持模型

ArduCopter (多旋翼)

支持模型: octa-quad、tri、singlecopter、firefly、gazebo-iris、calibration、hexa、heli、+、heli-compound、dodeca-hexa、heli-dual、coaxcopter、X、quad、y6、IrisRos、octa

APMRover2 (无人车)

支持模型: rover、gazebo-rover、rover-skid、calibration

ArduSub (水下机器人)

支持模型: vectored

ArduPlane (固定翼)

支持模型: gazebo-zephyr、CRRCSim、last_letter、plane-vtail、plane、quadplane-tilttri、quadplane、quadplane-tilttrivec、calibration、plane-elevon、plane-tailsitter、plane-dspoilers、quadplane-tri、quadplane-cl84、jsbsim

Docker Compose配置示例

创建docker-compose.yml文件:

yaml
version: '3'
services:
  ardupilot-sitl:
    image: radarku/ardupilot-sitl
    ports:
      - "5760:5760"
    environment:
      - VEHICLE=arducopter
      - MODEL=X
      - LAT=39.9042
      - LON=116.4074
      - ALT=50
      - DIR=90
      - SPEEDUP=1
    tty: true
    stdin_open: true
    restart: unless-stopped

启动服务:

bash
docker-compose up -d

查看日志:

bash
docker-compose logs -f

停止服务:

bash
docker-compose down

连接地面站

启动仿真器后，可以使用MAVProxy连接:

bash
mavproxy.py --master=tcp:localhost:5760

或使用其他地面站软件(如Mission Planner、QGroundControl)连接到localhost:5760端口。