室内DASA系统定位进程启动

注意：此教程适用于DASA室内配置

DASA 室内配置利用 UWB（超宽带）定位进行机器定位，为求达到令用户满意的性能，专门研发了传感器融合中的复杂算法。在常规的室内环境下， 水平和垂直通道的定位精度分别可以达到0.1m和0.05m。本教程展示了如何启动室内 DASA 系统定位进程，用户请参阅官方 DASA 用户手册以获取完整说明。

1.场景设置

DASA 室内系统的设置非常简单。对于普通用户，建议最小场地面积为5m*5m，集群应用则需要更大面积。因为 UWB 信号可能不稳定，为避免电磁干扰，在现场设置时要注意与可疑干扰源保持距离。

../_images/scenario.png

DASA室内的全局坐标系，简称DASA坐标系，如下图所示，遵循右手定则。DASA 坐标系的原点位于地面锚点 A0 的正下方。所有 DASA 机器人在本地网络中使用统一坐标系。请注意，UWB anchor 必须在第一次设置期间进行校准，以确保定位精度。

../_images/loco_uwb_setup.jpg

2. 定位程序工作区

定位程序工作区位于每个 DASA 机器人的 ~/DASA_space/catkinws_dasa 目录中，它由多个包组成，包括 uwb 设备驱动程序、mavros 网关、ros 集群通信、定位融合和可视化包。

使用前应正确配置工作区。首先，我们应将工作区中的代码与地面站中的最新版本进行同步更新，只需直接运行脚本并输入远程机器人 ID即可：

# on behalf of the ground control computer
cd ~/DASA_space/catkinws_dasa
bash scripts/sync/sync_workspace_remote.sh

其次，所有机器人都必须设置好正确的机器人类型和机器人 ID。 用户可以使用 ssh 命令登录到远程机器人，并执行以下命令并输入正确的机器人类型和 ID：

ssh ubuntu@ubuntu<i>
cd ~/DASA_space/catkinws_dasa
bash scripts/production/config_vehicle.sh

第三步，用户使用提供的 GUI 软件校准 UWB anchor，并使用 DASA 机器人测量 x 轴的偏航方向。然后如下图所示使用正确的数值编辑 uwb_localization 包中的 dasa_config.yaml。 最后使用~/DASA_space/catkinws_dasa/scripts/sync 目录下的 sync_dasa_config.sh 脚本，一次性将配置文件同步到所有 DASA 机器人。

# param: value

# initial yaw angle of DASA x axis in the ENU frame, should be measured with DASA agent, unit: rad, [-Pi, Pi]
yaw_dasa_x_axis_enu: 2.2

anchor_position:
# numbers must in x.x format(i.e: 5.0), indexed by order, anchor0-3
# loaded only for nl setup, RFU frame by default
- [ 0.0,       0.0,        0.0]
- [-0.433,       5.117,        0.0]
- [ 3.193,       5.222,        0.0]
- [ 2.904,       0.0,        0.0]

最后，用户需要在ros通讯包中编辑所需的话题，使这些话题可以在本地网络同步。下面列举了 8 辆 DASA 机器人的常规话题列表：

'/dasa/local_position/pose',/uav1/dasa/local_position/pose', '/uav1/dasa/local_position/velocity',
'/uav2/dasa/local_position/pose', '/uav2/dasa/local_position/velocity',
'/flyingrover3/dasa/local_position/pose', '/flyingrover3/dasa/local_position/velocity',
'/flyingrover4/dasa/local_position/pose', '/flyingrover4/dasa/local_position/velocity',
'/flyingrover5/dasa/local_position/pose', '/flyingrover5/dasa/local_position/velocity',
'/flyingrover6/dasa/local_position/pose', '/flyingrover6/dasa/local_position/velocity',
'/rover7/dasa/local_position/pose', '/rover7/dasa/local_position/velocity',
'/rover8/dasa/local_position/pose', '/rover8/dasa/local_position/velocity'

3. 如何使用

可以直接使用脚本轻松启动本地化过程，提供的脚本同时支持单机和集群。

单机情况：

# In remote vehicle terminal
ssh ubuntu@ubuntu<i>
cd ~/DASA_space/catkinws_dasa
# uav case
bash scripts/single_case/run_uav_default.sh
# rover case
bash scripts/single_case/run_rover_default.sh
# flying rover case
bash scripts/single_case/run_flyingrover_default.sh

集群情况：

# In remote vehicle terminal
ssh ubuntu@ubuntu<i>
cd ~/DASA_space/catkinws_dasa
# uav case
bash scripts/swarm_case/run_uav_default.sh
# rover case
bash scripts/swarm_case/run_rover_default.sh
# flying rover case
bash scripts/swarm_case/run_flyingrover_default.sh

借助 dasa_visualization 包，DASA 机器人的定位也可以在地面站中实现可视化。

cd ~/DASA_space/catkinws_dasa
bash scripts/run_gcs_visualization.sh

多辆 DASA 机器人的定位可视化效果图如下图所示，其中 base_link<i> 表示第 i 台机器人在 DASA 坐标系中的 baselink。

../_images/baselink_gcs_view.png