目的

QGCとPixhawkを接続する場合、無線接続は事例が多いのですが有線接続は情報がなく、またCompanion Computerと呼ばれているラズパイなどの機体上のサブPCを経由する場合は更にまとまった情報が無いので、自分用のメモとして書いておきます。

使用した構成部品

＜備考＞

QGCが動けばMacはなんでもいいと思います（多分M2の実力の数%くらいしか使わない）。
ラズパイは手元に余っていた2Bを使いましたが、3Bでも4Bでも同じです。ドローンに載せる前提なので、無線LANやBluetoothが無い2Bの方が消費電力的に有利かな、というだけです。
Pixhawkはデバッグ用にAmazonで安く手に入るやつを選びました。外観からの判断ですがあまり質が良くない？飛行させるときはもうちょっとちゃんとしたものを購入します。

システム構成図

ラズパイにMAVLink-routerというMAVLinkコマンドを任意のポートにバイパスしてくれるツールがあり、それを使ってQGCとPixhawk間のMAVLink通信を確立します。
ラズパイ-Pixhawk間のケーブルは自作する必要あり。TELEM2とラズパイのUARTをつなぐ。
Pixhawkの通信ボーレートは115200に設定。ボーレートは任意の値でよいが、Pixhawk上の設定とMAVLink-router実行時のシリアルポートのボーレートが揃っている必要がある。

設定

１）Mac上のLAN設定

Macに接続されている有線LANポートを以下のように設定
IPアドレス：192.168.100.5
サブネットマスク：255.255.255.0

２）QGC設定（通信リンク）

Ethという名前のTCPのポート5760への接続を作る。サーバーアドレスはラズパイのIPアドレス[192.168.100.2]を入れる。

３）Pixhawkの設定

PixhawkをUSBでMacと接続して、QGCの設定画面からTelemetry2（SERIAL2）のシリアルボーレートを設定する。

４）ラズパイ上のIPアドレス設定

/etc/dhcpcd.conf

interface eth0
static ip_address=192.168.100.2/24
static routers=192.168.100.1
noipv6

５）ラズパイ上のシリアルポート設定

/boot/config.txt

[all]
enable_uart=1
dtoverlay=disable-bt

シリアルポート有効
PL011をプライマリに変更（/dev/ttyAMA0、GPIO14/15）
Bluetooth無効

参照：ラズパイのシリアルポート設定

６）ラズパイ上でMAVLink-routerインストール

MAVLink-rounterのリポジトリをgit cloneする
リポジトリ READMEの「Debian/Ubuntu」のインストール方法を実行
注）ラズパイにgitをインストールしたあとに以下「Fetch dependencies」のコマンドを実行する必要があるので注意が必要

git submodule update --init --recursive

７）ラズパイ-Pixhawk間のケーブル接続

MAVLink通信（UART）用ケーブルを作成しPixhawkのTELEM2に接続
機体が無い場合はPixhawkの電源をUSBポートから入れる。パソコンから給電するとPixhawkが通信してしまうので、モバイルバッテリーなどで電源のみ供給したほうがよい
TELEM2のTxをラズパイのRxに、TELEM2のRxをラズパイのTxに接続する

参照１：Pixhawkピン配置
参照２：ラズパイピン配置

８）Mac-ラズパイ LAN接続

LANケーブルで両者を接続

そしてとうとう通信開始！

１）ラズパイ上でMAVLink-routerを起動

以下コマンド実行してLANとMAVLinkをルーティングする。

mavlink-routerd -e 192.168.100.2:14550 /dev/ttyAMA0:115200

２）QGCでMAVLink-routerに接続

通信リンクで先程設定したEthという項目があるので、それをクリックして下側の「接続」を押す

QGCがしゃべりはじめて通信が開始されたら成功！

備考

今回のやり方だとUDPのポート14550ではなくTCPのポート5760にMacから接続している（上記MAVLink-routerのコマンドを実行すると、自動的にTCPポート5760のサーバーが起動する）。UDPではなぜかうまくいかなかった。

思い返すと結構いろんな手順を踏む必要がありました。成功してよかった。。。

MAVLink-rounterを使ってラズパイ経由でQGCとPixhawkを有線接続する

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