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部署与运行

部署与运行

PlantUML：从开发机同步到运行记录的部署时序

同步

从开发机同步到机载 Ubuntu 主机：

# 将当前 Robotac 仓库同步到机载主机的 /home/<用户>/robotac。
./tools/sync_workspace.sh <用户>@<飞机地址>:/home/<用户>/robotac

同步脚本排除 .git、build、devel、install 和 log，也不会删除远端已有的其他文件。 同步前应确认目标目录，避免覆盖其他队伍的文件或系统服务使用的配置。

需要用本地仓库完整替换已确认的机载工作空间时，先预演再执行镜像同步：

# 预览文件更新、旧源码删除、构建目录清理和环境文件初始化。
./tools/sync_workspace.sh --mirror --dry-run \
  <用户>@<飞机地址>:/home/<用户>/robotac
# 执行完整镜像；该操作会同步 .git 并删除远端多余源码。
./tools/sync_workspace.sh --mirror \
  <用户>@<飞机地址>:/home/<用户>/robotac

镜像模式不会上传或删除已有的 .env、.env.local。仓库只同步 .env.template；使用 --init-env 或 --mirror 时，仅在同目录 .env 不存在的情况下从模板初始化，并设置为 0600。初始化后的占位值必须在目标主机上核对，不得将真实凭据回传仓库。

机载构建

# 进入机载 Robotac 仓库根目录。
cd /home/<用户>/robotac
# 检查源码和文档链接。
./tools/test_01_source.sh
# 执行比赛运行构建并检查包发现情况。
./tools/test_02_build.sh
# 加载构建后的 ROS 环境。
source devel/setup.bash
# 运行纯单元测试。
./tools/test_03_unit.sh
# 运行简化仿真。
./tools/test_04_simulation.sh

构建和仿真阶段不连接设备，不启动真实硬件 launch。 比赛运行构建使用系统 MAVROS 和 AprilTag ROS。只有验证第三方源码时才执行 ./tools/build_full.sh；其环境位于 devel_full/setup.bash，不得替代日常比赛环境。

单独验证传感器

首次配置或排障时，先分别启动需要检查的组件。雷达终端执行：

# 发现并比较现场地址；需要时按提示确认写入配置。
./tools/sensor_setup.py lidar --interface <雷达网卡>
# 只启动 Livox 驱动，不启动相机或 FAST-LIO。
roslaunch robotac_bringup lidar_mid360s.launch

在另一个已加载工作空间环境的终端检查：

# 确认 FAST-LIO 所需的自定义点云类型。
rostopic type /livox/lidar
# 观察点云接收频率。
rostopic hz /livox/lidar
# 观察 IMU 接收频率。
rostopic hz /livox/imu
# 读取一帧 IMU，检查时间戳和 frame。
rostopic echo -n 1 /livox/imu

/livox/lidar 必须为 livox_ros_driver2/CustomMsg，/livox/imu 必须为 sensor_msgs/Imu。两者稳定后才能启动 FAST-LIO。

相机终端执行：

# 确认采集节点、目标模式和稳定别名。
./tools/sensor_setup.py camera
# 只启动 RGB 相机。
roslaunch robotac_bringup camera_rgb.launch

另一个终端检查 /camera/rgb/image_raw 和 /camera/rgb/camera_info 的类型、频率、 frame_id、宽高以及标定尺寸。不要把相机 metadata 节点传给 video_device。

建立位置来源

06、07、08 和 10 需要 PX4 提供连续的本地位置。三个基础 launch 互不包含，飞行 示例也不会自动启动它们。以下步骤分别在已加载工作空间环境的终端执行。

1. 启动传感器

# 启动 MID360 和 RGB 相机，只产生传感器数据。
roslaunch robotac_bringup sensors.launch

在另一个终端确认 FAST-LIO 的两项输入：

# 观察 MID360 点云频率，不发布任何消息。
rostopic hz /livox/lidar
# 观察 MID360 内置 IMU 频率，不发布任何消息。
rostopic hz /livox/imu

点云和 IMU 都应连续输出。仅有点云时不能继续启动 FAST-LIO。

2. 启动 FAST-LIO 和里程计修正

将飞机放在水平、稳固的位置并保持上锁。启动后的前 200 帧 IMU 用于计算初始倾角，随后 第一帧 FAST-LIO 里程计会成为本次启动的原点；初始化期间不要移动或触碰飞机。

# 启动 FAST-LIO、里程计修正和 AprilTag，不向 PX4 发送位姿。
roslaunch robotac_bringup perception.launch

待输出稳定后检查 FAST-LIO 原始里程计和修正后的里程计：

# 观察 FAST-LIO 原始里程计频率。
rostopic hz /Odometry
# 读取一帧原始里程计，检查时间戳、frame 和位姿。
rostopic echo -n 1 /Odometry
# 观察修正后的里程计频率。
rostopic hz /sunray/odometry
# 读取一帧修正后的里程计，检查时间戳、frame 和位姿。
rostopic echo -n 1 /sunray/odometry

静止时数据应连续且没有明显跳变。拆除桨叶后，沿机体前、左、上方向缓慢移动飞机，并缓慢 改变航向，核对 /sunray/odometry 的位置和姿态变化。方向错误或漂移明显时不要进入下一步。

3. 启动 MAVROS 并将位姿送入 PX4

# 启动 MAVROS 和外部视觉转发，不解锁飞机，也不发送位置目标。
roslaunch robotac_bringup flight_base.launch

flight_base.launch 将 /sunray/odometry 检查后发布到 /mavros/vision_pose/pose。PX4 是否采用该数据，取决于目标飞控的固件版本和 estimator 参数。

4. 检查 PX4 融合结果

# 确认外部视觉位姿持续送到 MAVROS。
rostopic hz /mavros/vision_pose/pose
# 读取外部视觉桥接状态。
rostopic echo -n 1 /vision_pose_bridge/state
# 读取外部视觉桥接是否正常。
rostopic echo -n 1 /vision_pose_bridge/healthy
# 读取 PX4 estimator 状态。
rostopic echo -n 1 /mavros/estimator_status
# 观察 PX4 融合后的 MAVROS 本地位姿频率。
rostopic hz /mavros/local_position/pose
# 读取一帧最终本地位姿，检查位置、姿态和时间戳。
rostopic echo -n 1 /mavros/local_position/pose

/mavros/vision_pose/pose 有数据不表示 PX4 已经完成融合。必须同时确认 estimator 的姿态、 水平相对位置和垂直位置状态有效，并再次完成静止漂移、手动平移、轴向和航向核对。

5. 运行定位链路观察器

# 同时观察修正里程计、外部视觉转发、PX4 位置状态和最终本地位姿。
roslaunch robotac_examples 02_local_pose.launch

四项状态都正常，且最终本地位姿的方向、连续性和漂移满足现场要求后，才进入位置控制示例。 需要读取全部真实设备和 ROS 话题时，可以执行：

# 读取真实设备和 ROS 数据，不发送控制命令。
./tools/test_05_hardware_readonly.sh

以上检查均为只读操作，不得在该阶段调用飞控模式或解锁服务。排障时只启动对应组件，不要在 多个终端重复启动同一设备节点。

示例运行

以悬停示例为例：

# 启动定高悬停示例；此时不会自动起飞。
roslaunch robotac_examples 06_hover.launch

launch 启动后保持 IDLE。现场检查完成并获得开始指令后，另行调用：

# 请求悬停示例开始执行。
rosservice call /robotac_examples/hover/start "{}"

需要中止时：

# 请求当前示例中止并降落。
rosservice call /robotac_examples/hover/stop "{}"

每次节点只执行一次。结束后重新启动 launch 才能进行下一次测试。

运行记录

每次会控制飞机或投放机构的测试至少记录：

  • Git 提交 SHA 和使用的配置文件；
  • 飞机编号、测试日期、场地和安全负责人；
  • launch 参数、~state、~active 和 ~target；
  • FCU 模式、解锁、落地、estimator 和 timesync 状态；
  • 中止、人工接管和异常原因；
  • 本次结果，以及下一次准备增加的测试内容。

公开材料应删除机器地址、个人路径和凭据。

比赛前检查

  • 代码与配置和预审提交版本一致，变更已有记录。
  • 指定飞机、投放机构、模拟货物和电池通过检录。
  • 传感器、外部视觉和本地位置稳定。
  • Tag ID、尺寸、贴纸方向和相机外参已复核。
  • 障碍路线、边界、计时和中止条件使用当前规则。
  • 遥控器接管和急停方式已经确认，安全操作员已经确定。
  • 两次飞行共用计时的操作流程已经演练。

结束检查

  1. 确认飞机落地、上锁、停桨。
  2. 断开动力电池，再处理 USB 和载荷。
  3. 正常结束示例、bringup 和记录进程。
  4. 用 rosnode list 核对没有重复或残留节点。
  5. 保存日志和配置快照，记录异常。

不得依据旧进程编号直接终止进程，也不得用宽泛进程名清理无关 ROS 节点。

安全与验证故障排查