ROS如何与无人船通讯：MAVROS与Pixhawk链接

在无人船的智能化控制体系中，ROS（机器人操作系统）与 Pixhawk 飞控的通讯是实现自主航行、环境感知等高级功能的关键纽带。MAVROS 作为 ROS 与 MAVLink 协议的桥梁，让无人船的 “大脑”（机载电脑）与 “神经中枢”（Pixhawk 飞控）得以高效协同。本文将从原理、硬件、软件到验证，完整解析二者的通讯实现路径

Pixhawk4 通常可通过串口与机载电脑连接，以下是详细步骤：

1. 准备工作：确保机载电脑安装了Ubuntu系统，推荐使用Ubuntu20.04。同时安装好ROS（机器人操作系统）。还需安装mavros功能包，它是上位机与下位机进行mavlink通信的渠道，以及安装QGroundControl地面站用于调试Pixhawk参数。

2. 连接硬件：用Type - C数据线，一端连接Pixhawk，一端连接机载电脑。

3. 设置Pixhawk参数：打开QGroundControl地面站，在参数设置中搜索“serial”，将serial0_protocol改为mavlink1，serial0_baud波特率改为921600。

4. 确定串口名称：不要拔掉数据线，关闭QGroundControl地面站。在终端窗口运行

“ls /dev/”，找到飞控串口对应在机载电脑中的名称，可能是ttyACM0、ttyACM1、ttyUSB0或ttyUSB1等，记住该名称。我的是ttyTHS1

5. 修改启动文件配置：“    sudo gedit apm.launch   ”打开文件，修改对应的端口和波特率

检查其中的串口是否为刚才找到的串口名称，若不是则修改过来，同时将波特率修改为921600。

(<arg name="fcu_url" default="/dev/ ttyTHS1:921600" />)

修改完如下图：

6. 赋予串口权限：运行“  sudo chmod 777 /dev/ ttyTHS1  ”（根据实际串口名称修改），给串口赋予使用权限。

7. 启动mavros：运行“   roslaunch mavros apm.launch fcu_url:="/dev/ ttyTHS1:921600"   ”（根据实际串口名称修改），若mavros成功运行，说明连接成功。链接成功。

crwxrwxrwx 1 root dialout 188, 0 Jun 29 09:22 /dev/ ttyTHS1

如何永久赋予/dev/ ttyTHS1 端口永久最高权限：

1. 创建规则文件：

2. 添加规则（赋予所有用户读写权限）：

KERNEL=="tty ttyTHS1", MODE="0666"

若需适配所有USB串口设备（如 ttyUSB0 、 ttyUSB1 等），可改为：

KERNEL=="ttyUSB[0-9]*", MODE="0666"

3. 保存并退出（按 Ctrl+X ，输入 Y ，回车）。

4. 应用udev规则

重启udev服务使规则生效：

sudo udevadm control --reload-rules

sudo udevadm trigger

补充说明

-  MODE="0666" 表示所有用户均有读写权限，若需限制权限，可改为 0660 （仅组内用户可读写），此时需确保用户在 dialout 组中。

- 若设备名称为 ttyACM0 （如Arduino设备），规则中的 KERNEL 需改为 KERNEL=="ttyACM0" 或 KERNEL=="ttyACM[0-9]*" 。

- 完成后可重新插拔USB设备，或执行 ls -l /dev/tty ttyTHS1 确认权限是否变为 crw-rw-rw- （对应 0666 ）。

这样设置后， /dev/tty ttyTHS1 将永久拥有最高操作权限，无需每次使用时再执行sudo命令。

通过 MAVROS，ROS 与 Pixhawk 飞控的通讯链路得以打通，为无人船的自主航行、环境感知等高级功能提供了技术基础。从硬件连接的物理层，到 MAVLink 协议的链路层，再到 ROS 应用的应用层，每一层的精准配置都是通讯稳定的关键。随着无人船应用场景的拓展（如水质监测、水下暗管探测），这套通讯方案将持续为无人船的智能化升级提供核心支撑。