2. 开发环境搭建：Ubuntu系统安装、ROS2环境配置、PX4源码编译、QGroundControl地面站安装
说实话，做飞控开发这么多年，我见过太多人卡在环境搭建这一步。明明代码逻辑没问题，编译就是过不去。嗯，这很正常。我自己刚入行时，光装Ubuntu就折腾了三天。所以这一章，我把踩过的坑、总结的经验，一次性给你讲透。
2.1 Ubuntu系统安装——选对版本，少走弯路
我个人习惯用Ubuntu 22.04 LTS。为什么？因为ROS2 Humble官方推荐的就是它。你想想看，如果选了个冷门版本，后面装ROS2时各种依赖冲突，那叫一个头疼。
核心建议：新手直接装Ubuntu 22.04 LTS，别折腾其他版本。
安装方式有两种：
- 双系统：性能最好，适合长期开发。我建议至少分80GB给Ubuntu。
- 虚拟机：方便切换，但USB直连飞控时容易掉线。我早期用VMware，后来发现VirtualBox对USB3.0支持更好。
安装时注意几点：
- 分区时，
/根目录给30GB，/home给50GB，swap给8GB（内存16GB以上可以不用swap）。 - 安装过程中断网，可以跳过在线更新，省时间。
- 装完后先换源，中科大或清华的源都行。命令很简单：
sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.ustc.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
小技巧：装完系统第一件事，运行sudo apt update && sudo apt upgrade -y。我曾经因为跳过这步，后面编译PX4时缺了一堆库，排查了整整一下午。
2.2 ROS2环境配置——Humble版本最稳
ROS2版本很多，但Humble是LTS，支持到2027年。说白了，你选它，未来三年都不用折腾升级。
安装步骤其实就几行命令：
# 设置编码
sudo apt update && sudo apt install locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
# 添加ROS2源
sudo apt install software-properties-common
sudo add-apt-repository universe
# 安装ROS2 Humble
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-desktop
# 配置环境变量
echo "source /opt/ros/humble/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc装完后，运行ros2 run demo_nodes_cpp talker，如果能看到输出，说明环境没问题。
注意：如果你同时装了ROS1和ROS2，环境变量会冲突。我建议用alias命令分别设置，或者干脆只装ROS2。毕竟现在新项目基本都用ROS2了。
我个人习惯再装几个常用工具：
colcon：编译工具，比catkin好用。rviz2：可视化调试，看传感器数据很方便。tf2：坐标变换库，做多机协同时会用到。
2.3 PX4源码编译——从拉取到固件生成
PX4的编译，说白了就是三步：拉代码、装依赖、编译。但每一步都有坑。
先拉取源码：
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive
cd PX4-Autopilot--recursive参数很重要，它会同时拉取子模块。我遇到过有人忘了加这个参数，编译时缺了mavlink库，报错信息看得一头雾水。
然后装依赖：
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh这个脚本会自动安装所有依赖。但注意，它默认会装ROS1的依赖。如果你只用ROS2，可以加参数：bash ./Tools/setup/ubuntu.sh --no-ros1
避坑指南：我曾经在Ubuntu 20.04上运行这个脚本，结果它装了gcc-9，而PX4需要gcc-10。编译时一堆语法错误。后来我手动装了gcc-10才解决。所以建议先检查gcc版本：gcc --version
最后编译：
make px4_sitl_default第一次编译会比较慢，大概20-30分钟。如果编译成功，你会看到类似这样的输出：
-- Build files have been written to: /home/user/PX4-Autopilot/build/px4_sitl_default
[100%] Linking CXX executable px4编译完成后，可以运行仿真测试：
make px4_sitl_default gazebo如果Gazebo能正常启动，并且看到四旋翼模型，说明环境搭建成功了。
2.4 QGroundControl地面站安装——调试必备
QGC是调试飞控的利器。我每次调参、看日志、刷固件，都离不开它。
安装方式很简单：
# 下载AppImage
wget https://d176tv9ibo4jno.cloudfront.net/latest/QGroundControl.AppImage
# 赋予执行权限
chmod +x ./QGroundControl.AppImage
# 运行
./QGroundControl.AppImage如果运行时报错缺少库，可以装这个：
sudo apt install libfuse2小技巧：QGC默认会占用串口。如果你同时用其他工具（比如PuTTY）连接飞控，记得先关闭QGC。我早期调试时，经常因为端口被占用而抓狂。
连接飞控后，建议先做这几件事：
- 校准传感器：加速度计、陀螺仪、磁力计。
- 设置机架类型：选四旋翼X型或十字型。
- 检查参数：比如
COM_RC_IN_MODE是否设为RC通道。
2.5 知识体系总览
下面这张图，是我自己总结的环境搭建流程。你跟着走，基本不会出错。
这张图从左到右，展示了环境搭建的完整链路。左侧是常见坑点，右侧是常用命令。你照着这个流程走，基本不会出大问题。
2.6 验证环境是否正常
全部装完后，我建议做一次完整验证：
- 打开终端，运行
ros2 topic list，看能不能列出话题。 - 运行
make px4_sitl_default gazebo，看Gazebo能不能启动。 - 打开QGC，看能不能自动检测到仿真飞控（端口通常是
tcp://127.0.0.1:14550）。
如果这三步都正常，恭喜你，环境搭建成功了。接下来就可以开始写代码、调参数了。
最后说一句：环境搭建是飞控开发中最枯燥、但也是最关键的一步。我见过太多人因为环境问题放弃。别急，慢慢来。装好了，后面就顺了。
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