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微空无人机视觉导航教程4-树莓派镜像迁移使用

微空科技无人机视觉导航教程系列包含：

  1. 飞行平台搭建

  2. 飞控基础设置（Ardupilot及PX4）

  3. 机载电脑环境配置（树莓派4B+T265）

  4. 树莓派镜像迁移使用

  5. 视觉导航设置与飞行实践（Ardupilot及PX4）

  6. 双目VIO算法实现与应用（树莓派5+D435i）

  7. 拓展应用案例

《树莓派镜像迁移使用篇》以 微空科技 MVD35 飞行平台为例，介绍如何使用微空科技公开的配置镜像文件、修改配置，使用本地 WIFI，以及如何将自己后期开发的内容打包为镜像进行迁移等。各个部分关联度较小，按照实际使用需求修改相应部分即可。

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准备内容

1. 硬件准备

  • 树莓派 4B （T265 版）/ 树莓派 5 （D435i 版）（4GB RAM 版本）

  • 32G TF 存储卡及读卡器

  • HDMI - Micro HDMI 数据线

  • WIFI 网络条件（无需科学上网）

2. 软件准备

3. Ubuntu 使用技巧

  • Ctrl + C 结束进程；或在需要输入密码处取消 sudo 指令

  • vim 编辑器 i 或 insert 键进入编辑，ESC 键进入命令模式 :wq 命令保存并退出

镜像本地化使用

1. 烧录 MVD35 镜像

MVD35 飞行平台中 TF 卡已配置好软件并测试通过，本地化使用时仅需 配置树莓派 WIFI，其它未配置软件的 TF 卡可参考《机载电脑环境配置篇》或《双目VIO算法实现与应用篇》进行配置与测试，也可通过直接烧录微空科技公开的 MVD35 镜像省去配置过程

  • 方法一：使用 Raspberry Pi Imager 烧录镜像

  1. 将 TF 卡通过读卡器接入电脑，安装并打开 Raspberry Pi Imager：

  2. Raspberry Pi Device 根据 MVD35 飞行平台版本选择（MVD35-T265 版 选择 RASPBERRY PI 4；MVD35-D435i 版 选择 RASPBERRY PI 5）；

  3. 操作系统选择 Use custom 根据 MVD35 飞行平台版本选择下载解压好的镜像（MVD35-T265 版 选择 MVD35_T265_Raspi4B.img；MVD35-D435i 版 选择 MVD35_D435i_Raspi5.img）；

  4. 储存卡选择插入的 TF 卡；

  5. 点击 NEXT，在弹出的窗口中选择 编辑设置：

  6. 设置账号及密码（可自定义设置，MVD35 飞行平台统一账号：micoair 密码：12345678）

  7. 配置本地 WIFI 名称及密码

  8. 点击 保存 ，并按照默认提示选择 是 写入镜像

  • 方法二：使用 Win32DiskImager 烧录镜像

  1. 将 TF 卡通过读卡器接入电脑，安装并打开 Win32DiskImager：

  2. 映像文件 根据 MVD35 飞行平台版本打开下载解压好的镜像（MVD35-T265 版 选择 MVD35_T265_Raspi4B.img；MVD35-D435i 版 选择 MVD35_D435i_Raspi5.img）；

  3. 储存卡选择插入的 TF 卡；

  4. 点击 写入 开始将镜像文件写入 TF 卡（注意：TF 卡存储空间必须比镜像文件大，否则部分软件功能将会异常且难以查找错误）

2. 配置树莓派 WIFI

MVD35 飞行平台配备的 TF 卡及采用方法二烧录镜像的 TF 卡，需要将树莓派连接 WIFI 配置为本地 WIFI；采用方法一烧录镜像，则不用重新配置树莓派 WIFI

  1. 将 TF 卡插入树莓派，使用 HDMI - Micro HDMI 将树莓派连接到显示器，接入键盘和电源，启动树莓派

  2. 输入密码，登录树莓派 （MVD35 飞行平台统一账号：micoair 密码：12345678）

  3. 修改 50-clound-init.yaml 配置文件

    复制代码 
    sudo vim /etc/netplan/50-cloud-init.yaml

  4. 将 WIFI 名称和密码修改为本地 WIFI 名称和密码（password 上一行为 WIFI 名称；password 冒号后有一个空格，注意不要删除该空格）

  5. 应用更改并重启生效

    复制代码 
    sudo netplan apply
sudo reboot

  6. 重启树莓派 30 秒内，树莓派会自动搜索并连接到配置好的 WIFI

  7. 进入 WIFI 管理后台查找名称为 raspberrypi 的设备，记录其 IP 地址

3. 节点链路测试

  1. 局域网登录树莓派

    • 安装并打开 MobaXterm

    • 在上方工具栏点击 Session，弹出的界面选择 SSH，在 Remote host 填入树莓派的 IP 地址，勾选 Specify username 并填入用户名（MVD35 飞行平台默认账号：micoair 密码：12345678），点击 OK 进行连接

    • 输入密码登录到树莓派（MVD35 飞行平台默认账号：micoair 密码：12345678）

  2. 测试视觉传感器节点（MobaXterm 终端窗口 1）

  • MVD35-T265 版测试 T265 节点

    复制代码 
    roslaunch realsense2_camera rs_t265.launch

  • MVD35-D435i 版测试 D435i 节点

  1. 测试 mavros 节点（MobaXterm 终端窗口 2）

  • Ardupilot 固件

    复制代码 
    roslaunch mavros apm.launch

  • PX4 固件

    复制代码 
    roslaunch mavros px4.launch

  1. 测试 vision_to_mavros 节点（MobaXterm 终端窗口 3）

    复制代码 
    roslaunch vision_to_mavros t265_tf_to_mavros.launch

  2. 查看数据及状态（MobaXterm 终端窗口 4）

  • 位置与方向数据

    复制代码 
    rostopic echo /mavros/vision_pose/pose

  • 数据帧频率

    复制代码 
    rostopic hz /mavros/vision_pose/pose

  • 飞控连接状态

    复制代码 
    rostopic echo /mavros/state
  1. 测试全部节点（结束其它终端节点进程后进行测试）
  • Ardupilot 固件

  1. t265_all_nodes.launch 脚本可同时启动 T265， mavros， vision_to_mavros 节点，默认启动 mavros 节点为 apm.launch

  2. 确认 t265_all_nodes.launch 脚本 mavros 节点为 apm.launch

    复制代码 
    vim vision_ws/src/vision_to_mavros/launch/t265_all_nodes.launch

  3. 启动 t265_all_nodes.launch 脚本

    复制代码 
    roslaunch vision_to_mavros t265_all_nodes.launch
  • PX4 固件

  1. t265_all_nodes.launch 脚本可同时启动 T265， mavros， vision_to_mavros 节点，默认启动 mavros 节点为 apm.launch

  2. 修改 t265_all_nodes.launch 脚本 mavros 节点为 px4.launch

    复制代码 
    vim vision_ws/src/vision_to_mavros/launch/t265_all_nodes.launch

  3. 启动 t265_all_nodes.launch 脚本

    复制代码 
    roslaunch vision_to_mavros t265_all_nodes.launch

迁移自定义镜像

在 MVD35 飞行平台开发自定义功能后，可通过将 TF 卡内容制作成镜像进行复制和迁移，复制迁移后，可参考以上内容进行异地化配置和使用

  1. 将 TF 卡从树莓派取出，通过读卡器接入电脑

  2. 在电脑上创建任意文件，并将文件名（包含扩展名）修改为 xxx.img

  3. 安装并打开 Win32DiskImager

  4. 映像文件 打开创建的 xxx.img，设备 选择插入的 TF 卡；

  5. 点击 读取 开始将 TF 卡内容写入镜像

  6. 制作完成镜像，建议打包成压缩包（压缩比很高），便于传输

  7. 镜像异地化部署，可参考上述内容

节点测试通过，则硬件连接与识别正常，后续内容请参考微空科技无人机视觉导航教程系列《视觉导航设置与飞行实践篇（Ardupilot及PX4）》

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最近修改: 2025-02-17Powered by