MAVROS

面向兼容 MAVLink 的自动驾驶仪（PX4、ArduPilot）的 ROS 网关

许可证

BSD 3-Clause, GPL 3.0, LGPL 3.0

三重授权：BSD-3-Clause / GPLv3 / LGPLv3。用户可任选三者之一。

概述

MAVROS 是将 MAVLink 协议桥接到 ROS 生态的官方 ROS/ROS 2 软件包，使基于 ROS 的系统能够与 PX4、ArduPilot 等兼容 MAVLink 的自动驾驶仪通信。它为遥测、航点导航、参数管理和执行器控制提供 ROS 话题、服务和动作。MAVROS 是任何基于 ROS 的无人机或无人载具项目的基础设施——本质上是自主飞行软件与自动驾驶仪硬件之间的标准接口层。

MAVROS 是面向基于 MAVLink 的自动驾驶仪的官方 ROS 通信节点，是 ROS 生态与运行 PX4 或 ArduPilot 的飞控之间的标准桥梁。它将 MAVLink 消息转换为 ROS 话题、服务和动作，提供遥测、GPS、IMU、电池状态和飞行模式等数据，并支持解锁、起飞、航点导航和 offboard 控制等指令。

该项目由多个软件包组成：核心 mavros 节点；mavros_extras，提供视觉位姿估计、相机控制等附加插件；libmavconn，用于在 ROS 之外进行 MAVLink 通信；mavros_msgs，定义消息和服务；以及用于 SITL 测试的 test_mavros。它负责坐标系转换，并使用 GeographicLib 在自动驾驶仪与 ROS 参考坐标系之间正确转换高度。

MAVROS 自 2014 年开始开发，现已同时支持 ROS 1 和 ROS 2，是无人机社区中使用最广泛的 MAVLink-ROS 接口。它支持 MAVLink 2.0，采用 GPL/LGPL/BSD 三重许可，维护活跃，每年提交超过 200 次。

为何重要

MAVROS 是 ROS 生态与基于 MAVLink 的自动驾驶仪之间的标准桥梁，对于任何将基于 ROS 的感知和规划与 PX4 或 ArduPilot 飞控相结合的科研或商用无人机系统而言，都是必不可少的组件。经过十年的发展，它已成为 ROS 社区中自主无人机应用事实上的标准接口。

解决的问题

自主无人机系统通常用 ROS 进行高层感知和决策，而底层飞行控制则依赖基于 MAVLink 的飞控（PX4、ArduPilot）。MAVROS 将 MAVLink 消息转换为 ROS 话题、服务和动作，弥合了这一鸿沟，使两个生态系统无需自定义协议处理即可无缝通信。

要点

• 官方 MAVLink 到 ROS 网关，同时支持 ROS 1（Noetic）和 ROS 2
• 以 ROS 话题提供来自自动驾驶仪的遥测、GPS、IMU、电池和状态数据
• 通过 MAVLink 协议同时支持 PX4 和 ArduPilot 飞控栈
• 包含 mavros_extras，提供视觉位姿估计、相机控制等附加插件
• 使用 GeographicLib 在 AMSL（飞控）与 WGS84（ROS）坐标系之间正确转换高度

适用人群

• 使用 ROS 构建自主无人机系统的无人机研究人员
• 将机载计算机与飞控集成的 PX4 和 ArduPilot 开发者
• 在无人机上部署感知流水线的计算机视觉工程师
• 使用 ROS 进行任务规划和自主飞行的商用无人机公司

局限

• 与 MAVLink 协议紧密耦合——无法用于不支持 MAVLink 的飞控
• ROS 2 支持（v2.x）较新，社区资源可能少于 ROS 1 版本
• 由于 MAVLink 消息类型和坐标系约定繁多，配置可能较为复杂
• 性能取决于机载计算机与飞控之间串口或 UDP 链路的质量