W03 環境建置

學到什麼

• 架構：你的程式／QGC／MAVProxy 透過 MAVLink 與飛控溝通；SITL 是把 ArduPilot 編成能在電腦上跑的程式，並模擬感測器與物理。
• 連接埠：SITL 的 TCP 5760、5762 給程式連；QGC 預設聽 UDP 14550，所以中間要用 MAVProxy 轉送（--out udp:127.0.0.1:14550）。
• 模式：Stabilize 不會定高，要降落用 Land；MAVLink 切模式可用 set_mode_send（Land = 9）。

安裝（全部在專案內，vendor/ 已 gitignore）

步驟：

1. git clone --depth 1 --branch Copter-4.7.1 --recurse-submodules --shallow-submodules ArduPilot 到 vendor/
2. uv venv vendor/venv，裝 empy==3.3.4 pexpect future setuptools wheel numpy pymavlink MAVProxy gnureadline
3. python modules/waf/waf-light configure --board sitl，再 waf-light copter
4. 從 GitHub release 下載 QGC 的 dmg，把 .app 複製到 vendor/

不使用官方 install-prereqs-mac.sh：它會用 sudo 並修改 shell 設定。

啟動

scripts/sitl.sh                      # SITL + 轉送到 14550
open vendor/QGroundControl.app       # 會自動連線

驗證：QGC 左上角顯示綠色 Ready 與 Stabilize，地圖出現在 Canberra 附近。按 Takeoff 後可升空；用 pymavlink 切 Land 後平穩降落。

卡關與解法

• 連結失敗 ld: pointer not aligned in AP_FWVersion::fwver：新版 Xcode linker 不接受 PACKED 類別內的指標。-ld_classic 已被移除，無效。解法：在 libraries/AP_Common/AP_FWVersion.h 讓 __APPLE__ 不套用 PACKED（只改 vendor，SITL 不需要該結構的封裝）。
• MAVProxy 啟動失敗 No module named 'gnureadline'：在 venv 補裝。
• QGC 顯示 Disconnected：用 --no-mavproxy 時只有 TCP，沒有 UDP 14550，需另外啟動 MAVProxy 轉送。
• macOS 沒有 timeout 指令（需 coreutils）：用背景執行加 pkill 取代。
• 我一度誤判：從 GLOBAL_POSITION_INT 的高度 3 公尺判斷它在地面，實際上 landed_state 是 IN_AIR。判斷是否在空中，應看 EXTENDED_SYS_STATE.landed_state 與馬達輸出，不要只看單一訊息。

下週問題

• W4：怎麼用 pymavlink 持續接收 ATTITUDE、GLOBAL_POSITION_INT？request_data_stream_send 與 SET_MESSAGE_INTERVAL 差在哪？
• 5760 只允許一個連線時，多個程式怎麼同時連？