详细记录了在 Ubuntu 系统下构建 ROS2 Humble、Gazebo Classic 及 PX4 飞控的仿真环境全过程。内容涵盖 PX4 源码克隆与子模块更新、依赖项自动化安装、SITL 仿真模型编译、QGroundControl 地面站配置、Micro-XRCE-DDS-Agent 通信桥接器部署以及 ROS2 工作空间初始化。通过多终端协同启动仿真与 Offboard 控制节点，实现了无人机在 Gazebo 中的虚拟起飞，为后续自主飞行算法验证奠定基础。
在 Home 目录下，使用 Git 克隆 PX4 代码仓库并更新所有子模块。
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git --recursive
注意： 源码包含许多子模块，不建议直接下载 GitHub 主页的 zip 包解压，以免缺失依赖。国内网络克隆速度较慢，建议使用网络代理加速。
PX4 提供自动化脚本以安装编译和仿真环境所需的所有依赖。
cd PX4-Autopilot
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh
若仅需仿真且无需与硬件交互，可选择不安装固件/编译环境以节省时间：
cd PX4-Autopilot
bash ./Tools/setup/ubuntu.sh --no-nuttx
在 PX4-Autopilot 目录下执行以下命令：
make px4_sitl gazebo-classic_iris
首次编译耗时较长属正常现象。启动成功后，Gazebo 将弹出并显示黑色无人机模型。
QGroundControl (QGC) 是用于监控和操控飞机的桌面软件。安装前需对 Ubuntu 系统进行配置以确保通信正常。
# 将用户添加到 dialout 组以便访问 USB 设备
sudo usermod -aG dialout "$(id -un)"
# 移除 ModemManager，避免干扰串口通信
sudo apt-get remove modemmanager -y
# 安装 GStreamer 相关库以支持视频流
sudo apt install gstreamer1.0-plugins-bad gstreamer1.0-libav gstreamer1.0-gl -y
sudo apt install libfuse2 -y
sudo apt install libxcb-xinerama0 libxkbcommon-x11-0 libxcb-cursor-dev -y
从官方文档下载 Linux 版本安装包并将文件移至主目录： https://docs.qgroundcontrol.com/master/zh/qgc-user-guide/getting_started/download_and_install.html
赋予 AppImage 文件执行权限：
chmod +x ./QGroundControl-x86_64.AppImage
# 安装依赖
sudo apt install -y ros-humble-ros-base ros-humble-geometry-msgs ros-humble-sensor-msgs
# 编译 Micro-XRCE-DDS-Agent
cd ~
git clone https://github.com/eProsima/Micro-XRCE-DDS-Agent.git
cd Micro-XRCE-DDS-Agent
mkdir build && cd build
cmake ..
make
sudo make install
sudo ldconfig /usr/local/lib/
注意： 编译过程对网络要求较高，国内用户建议开启网络代理，耐心等待编译完成。
cd ~/PX4-Autopilot
# 安装 Python 依赖
pip3 install --user -U empy pyros-genmsg setuptools
# 创建工作空间
mkdir -p ros2_ws/src
cd ros2_ws/src
# 克隆 PX4 消息包
git clone https://github.com/PX4/px4_msgs.git
git clone https://github.com/PX4/px4_ros_com.git
# 编译
cd ..
colcon build
注意： 安装 Python 依赖时若出现版本冲突，建议降级至稳定组合：
pip3 install --user empy==3.3.4 setuptools==59.8.0
每次创建 PX4 工作空间时，均需克隆 PX4 的消息包。
# 终端 1：启动 Micro-XRCE-DDS-Agent（通信桥接）
MicroXRCEAgent udp4 -p 8888
# 终端 2：启动 Gazebo 仿真
cd ~/PX4-Autopilot
make px4_sitl gazebo-classic_iris
# 其他机型可选：gazebo-classic_iris_depth_camera, gazebo-classic_iris_vision 等
# 终端 3：启动 QGroundControl（可选，用于监控）
./QGroundControl-x86_64.AppImage
# 终端 4：进入工作空间后启动 Offboard 控制，实现起飞
ros2 run px4_ros_com offboard_control
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