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PX4 1.15（stable）版本发布记录

稳定版

v1.15版本带来了大量升级和修复，部分得益于社区对1.14版本的积极反馈。特别是PX4 v1.15为通过ROS 2和uXRCE-DDS中间件使用PX4的开发者及集成商提供了显著改进。除了网络和中间件更新，新增的 PX4 ROS 2 接口库 允许开发者用 ROS 2 编写飞行模式，与 PX4 原生模式无缝协作。

此次更新还新增了从传感器到驱动的硬件支持，这得益于我们不断增长的行业合作伙伴网络。本版本中，您将享受到常见硬件选项的更新支持（部分由制造商直接赞助）。我们衷心感谢他们的支持！

最后，导航代码进行了多项改进和漏洞修复，这将带来更流畅的体验和更简单的调试过程。

所有这些改进使PX4 v1.15成为理想版本，尤其适合已在使用1.14版本的用户。我们期待更多用户尝试此版本，并在GitHub上向开发团队反馈问题（如何提交问题）。

继续阅读以获取升级说明。

 

主要变化

  • 导航功能大幅改进
  • 新增和更新的硬件支持
  • 动态模式API
  • 【实验性】PX4 ROS 2接口库，简化ROS 2对PX4的控制。

 

升级指南

  1. Gazebo已取代jMAVSim作为PX4-Autopilot的默认模拟引擎。若您仍在使用JMAVSim，请迁移至Gazebo，未来开发将聚焦于Gazebo 上。
  2. 参数SYS_MC_EST_GROUP已被移除，现改用专用参数选择状态估计器（详见下文说明）。

 

其他变化

硬件支持

  • [Pixhawk标准] 分离Pixhawk自动驾驶总线（PAB）的基础ID和FMUM ID（#22639）
  • [Pixhawk标准] [FMUv6X] 增加TELEM2 RX的接收缓冲区以提升吞吐量（#21660）
  • [新增硬件] 支持FMUv6XRT - Pixhawk 6X-RT（#22263）
  • [新增硬件] MicoAir H743（#23218）
  • [新增硬件] ARK Mosaic-X5 RTK GPS（#22735）
  • [新增硬件] ARK Pi6X光流传感器（#22829）
  • [功能] 新增Auterion电源模块选择器（#22073）
  • [灯光] 新增LP5562 RGBLED驱动（#21649）
  • [Holybro] 为KakuteH7 / KakuteH7v2 / KakuteH7mini  系列启用EKF2（#21961）
  • [Cubepilot] 新增Orange+第4版支持（#22039）
  • [3DR] 改进Control Zero Classic支持（#22971）

 

通用改进

 

控制

 

状态估计

  • 改用误差状态卡尔曼滤波器（ESKF），优势包括：
    • 更好的收敛性（对初始航向精度不敏感）
    • 数值稳定性更高
    • 计算量更低
    • 使用李群理论更准确描述四元数不确定性（PX4-Autopilot#22262）
  • 使用约瑟夫稳定协方差更新算法（PX4-Autopilot#22770)
  • 使用 SymForce 自动生成协方差预测、测量雅可比、状态结构和协方差索引
  • 通过MAVLink手动更新位置（MAV_CMD_EXTERNAL_POSITION_ESTIMATE）
  • 新增辅助全局位置（AGP）融合（用于外部地图匹配视觉算法）

 

磁力计（Mag）改进

  • 新增"Init"磁力计模式（参数EKF2_MAG_TYPE）：
    此模式下，磁力计仅用于初始化滤波器航向。初始化后，航向仅通过陀螺仪预测及位置/速度更新（如GNSS）进行估算。

  • 磁力检查重构（参数EKF2_MAG_CHECK）：

    • 新增磁力强度容差参数（EKF2_MAG_CHK_STR）
    • 新增倾斜检查（EKF2_MAG_CHK_INC）

  • 航向融合优化：
    重新设计磁力航向融合逻辑，准确考虑磁偏和地球磁场的不确定性。

  • 全模式磁偏估计：
    允许在所有磁力计模式下估算磁偏差（提升校准灵活性）。

  • GNSS辅助下的航向收敛：
    改善初始航向不佳时（如错误校准）的收敛速度（依赖GNSS数据辅助修正）。

 

IMU改进

  • 陀螺仪与加速度计偏置估算优化：
    提升数值稳定性（将“增量角/速度偏置”算法改为直接估计“加速度计/陀螺仪偏置”）。

 

光流传感器（Optical Flow）更新

  • 支持起飞前运行：
    光流传感器现在可在无人机起飞前启动（便于台架测试或地面校准）。

 

偏航紧急估计器（Yaw Emergency Estimator）改进

  • 算法升级：
    改用误差状态推导方法，提升航向估算性能。
  • 初始化增强：
    支持在起飞前运行，用于初始化EKF的航向。

 

传感器

 

仿真

  • [Gazebo]支持 Advanced Plane，一种模拟的固定翼飞行器，可提供比普通飞机更好的空气动力学模拟（PX4-Autopilot#22167、gz-sim#2185)
  • [Gazebo]环境变量现在可以用来表示模拟模型 （PX4-Autopilot#22400PX4_SIM_MODEL)
    • 这将取代 ，后者现已弃用。PX4_GZ_MODEL
  • [Gazebo]Gazebo 和 PX4 SITL 的分离 （PX4-Autopilot#22467)
    • 模拟的两个部分现在已分开。
    • 它们可以按任何顺序独立启动，甚至可以在网络中的不同主机上运行。
    • Gazebo 还支持通过 Gazebo GUI 中的资源生成器进行拖放
  • JMAVSim 模拟器现在受社区支持。
    • 它已作为官方 PX4 开发工具链的一部分被弃用，以便我们将精力集中在 Gazebo 上
  • [Tools/simulation/gz]： 默认加载 ApplyLinkWrench 插件 （PX4-Autopilot#21874)
  • 允许用户在模拟中指定 Gazebo Garden/Harmony 渲染引擎 （PX4-Autopilot#22693)
  • 在 SITL Gazebo中添加对四尾翼 VTOL 的支持 （PX4-Autopilot#20558)
  • [特征]在 SITL 中启用/禁用 PX4 内部电池模拟器的参数 （PX4-Autopilot#22710)
    • [新建参数] SIM_BAT_ENABLE
  • [GZ -Bridge]修复 GZ 超时导致模拟启动缓慢 （PX4-Autopilot#22194)

 

以太网（Ethernet）更新

  • 默认静态IP变更（PX4-Autopilot#22517）:
    当DHCP失效时，默认静态 IP 从192.168.0.3改为10.41.10.2，避免与路由器常见IP段192.168.0.x冲突。

 

MAVLink改进

  • 云台模式修复（PX4-Autopilot#23236):
    修正自动遥控（Auto RC）与MAVLink模式下的云台控制逻辑。

 

uXRCE-DDS接口升级

  • [uXRCE-DDS] DDS Topics YAML 现在允许使用 to 指定将指示的 ROS 2 主题发送到为 ROS 2 保留的单独 uORB 主题实例 （PX4-Autopilot#22266subscription_multi)
    • 这允许 PX4 区分来自 ROS 的更新和来自 PX4 uORB 发布者的更新
    • 通过此更改，ROS2 用户现在可以决定他们发送到 PX4 的消息是与现有的 uORB 消息重叠还是保存在单独的实例中。
  • 将 VOXL 从 microdds 客户端移动到 UXRCE-DDS 客户端 （PX4-Autopilot#22997)
  • 添加参数以禁用 Agent 和 Client 之间的时间同步 （PX4-Autopilot#21757）)

 

ROS 2新特性

  • [特征]动态模式 API （PX4-Autopilot#20707）)
  • [功能] [PX4 ROS 2 接口库]实验的：一个新的 C++ 库，简化了从 ROS 2 控制 PX4 的过程
    • 支持在 ROS 2 中添加飞行模式，这些模式是飞行控制器上运行的 PX4 模式的对等模式。
    • 模式的行为与 FMU 内部模式相同
    • 传播到 GCS 并可由用户选择
    • 用于布防检查和模式要求的接口
    • 集成到故障安全状态机
  • [特征]多旋翼 Go to 界面 （PX4-Autopilot#22375)

 

平台更新

多旋翼（Multicopter）

垂直起降机（VTOL）

  • 过渡参数优化（PX4-Autopilot#21760）:
    新增VT_BT_TILT_DUR控制倾转时间，缩短整体过渡时长。
  • 尾座式改进（PX4-Autopilot#22584）:
    在稳定模式（Stabilized）下添加自动调整俯仰角。
  • 前推力辅助（PX4-Autopilot#22843）:
    将下降视为着陆模式。
  • 紧急下降参数（PX4-Autopilot#21598）:
    新增VT_QC_ALT_LOSS 参数控制意外降高时的保护逻辑。

 

固定翼（Fixed-Wing）

  • 空速计配置简化（(PX4-Autopilot#22510）:
    • 弃用CBRK_AIRSPD_CHK，改用SYS_HAS_NUM_ASPD设置空速计数量

    • 将参数FW_ARSP_MODE改名为FW_USE_AIRSPD

    • 操作说明：

      • 若想不带空速计也能解锁飞行（比如用GPS测速），将SYS_HAS_NUM_ASPD设为0

      • 若不想让飞控使用空速数据（比如手动飞行），将FW_USE_AIRSPD设为0

  • 抗风性能增强（PX4-Autopilot#21764）:
    优化大风环境下飞行控制的稳定性。

  • 姿态控制器代码优化（PX4-Autopilot#22472)：清理代码，提高可靠性

  • 能量控制参数改名（PX4-Autopilot#22548）：

    • FW_T_THR_DAMP改名为FW_T_THR_DAMPING

    • FW_T_I_GAIN_THR改名为FW_T_THR_INTEG
      （注：改名是因为这些参数的实际作用发生了变化）

  • 垂直起降(VTOL)高速数据记录（PX4-Autopilot#22700）)：现在能记录更详细的飞行数据

  • 特技模式轴控制开关（（PX4-Autopilot#21566）：

    • 新增参数FW_ACRO_AXS_CTRL，可关闭特技模式下特定方向的自动控制（比如禁用横滚轴自动修正）

  • 独立路径跟随控制器（PX4-Autopilot#21376)：新增专门控制飞机沿预定路径飞行的模式

  • 新增飞行性能模型（PX4-Autopilot#22091)：加入计算飞机最大续航/航程等性能的功能

  • 新增空速最大参数（PX4-Autopilot#22091)：通过FW_S_CEILING设置飞机允许的最大空速

无人车（Rover）

         新增适用于Roboclaw电机控制器的驱动

         提供新款差速转向无人车Aion R1的组装说明

         包含Roboclaw电机控制器的接入方法

  • 专用构建版本
    为PX4/FMU-v5/v5x/v6c/v6x硬件提供独立无人车固件（PX4-Autopilot#22675)。

 

完整更新日志

查看GitHub完整变更记录：v1.14.0...v1.15.0

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最近修改: 2025-02-12Powered by