海遊旅人　遊行編

Navioは事前に設定されたRaspbianを実行する必要があります。 
ラズベリーパイ2と3のための統一されたSDカードイメージを提供します。
OSはヘッドレスです。つまり、ドローンアプリケーションでは不要なので、GUIなしで提供されます。
Download emlid-raspbian-20170323 SD card image, (md5)

最新のEmlid Raspbian Imageを入手してください。
管理者権限でEtcherをダウンロード、展開、実行します。
イメージとsdカードのドライブ文字を含むアーカイブファイルを選択します。
「Flash！」をクリックします。 プロセスには数分かかることがあります。

より詳細な手順はこちらから入手できます。

次のコマンドを実行してシステムをアップグレードできます。
sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade

Overview
Debianスキームを使用してソフトウェアをアップグレードします。つまり、APTを使用します。
警告:続行する前にパラメータをバックアップしてください！
Upgrade
$ sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade
Final thoughts
このチュートリアルに過誤があるときは教示ください！ それに応じて指示を修正して行きます。

Where to get the code
Navio2は、ArduPilotのリポジトリでサポートされています。
How to build
ArduPilotバイナリは、以下の2つの方法で構築できます。
1）あなたのラズベリーパイに直接。 シンプルだが、遅い。 ビルドには約15分かかります。
2）クロスコンパイラを使用する（Linux PCまたは仮想マシン上）。 
　これははるかに高速だが、ワンタイムセットアップが必要です。
ラズベリーパイで構築したい場合は、次のステップをスキップしてください。
Cross-compiler setup on Linux (optional)
推奨されるコンパイラは、Raspberry Pi Foundationによって提供されるものです。
/opt/のように、どこかでダウンロードして解凍します。
sudo git clone --depth 1 https://github.com/raspberrypi/tools.git /opt/tools
For 64-bit distro add this to your PATH
export PATH=/opt/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin:$PATH
コンパイラを永続的に使用するためPATHに追加したい場合は、/etc/environmentを編集してください。
Building ArduPilot using Waf build system
以下の手順は、直接コンパイル、クロスコンパイルの場合も同様です。
Download the ArduPilot code and update submodules:
git clone https://github.com/ArduPilot/ardupilot.git
cd ardupilot
git submodule update --init
マスターから飛び出さないように特定のタグにチェックアウトする。 
gitタグを使ってタグのリストを取得する
たとえば、copterバイナリを作成するには、次のようにします。
git checkout ArduCopter-stable
or
git checkout ArduCopter-beta
Wafは、ardupilotのルートディレクトリから常に呼び出されるべきであることに注意してください。
Wafへのアクセスを便利にするには、root ardupilotディレクトリから次のエイリアスを使用します。
alias waf="$PWD/modules/waf/waf-light"
makeベースのビルドとは異なり、Wafには使用するボードを選択する設定ステップがあります：
waf configure --board=navio
k@m:~/ardupilot$ waf configure --board=navio
Setting top to                           : /home/k/ardupilot 
Setting out to                           : /home/k/ardupilot/build 
Autoconfiguration                        : enabled 
Setting board to                         : navio 
Checking for program 'arm-linux-gnueabihf-ar' : /opt/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-linux-gnueabihf-ar 
Using toolchain                               : arm-linux-gnueabihf 
Checking for 'g++' (C++ compiler)             : /opt/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-linux-gnueabihf-g++ 
Checking for 'gcc' (C compiler)               : /opt/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc 
Checking for program 'arm-linux-gnueabihf-pkg-config' : /opt/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-linux-gnueabihf-pkg-config 
Checking for need to link with librt                  : necessary 
Checking for library rt                               : yes 
Checking for 'lttng-ust'                              : not found 
Checking for library dl                               : yes 
Checking for 'libiio'                                 : not found 
Checking for HAVE_CMATH_ISFINITE                      : yes 
Checking for HAVE_CMATH_ISINF                         : yes 
Checking for HAVE_CMATH_ISNAN                         : yes 
Checking for NEED_CMATH_ISFINITE_STD_NAMESPACE        : yes 
Checking for NEED_CMATH_ISINF_STD_NAMESPACE           : no 
Checking for NEED_CMATH_ISNAN_STD_NAMESPACE           : no 
Checking for header endian.h                          : yes 
Checking for header byteswap.h                        : yes 
Checking for program 'python'                         : /usr/bin/python 
Checking for python version >= 2.7.0                  : 2.7.12 
Source is git repository                              : yes 
Update submodules                                     : yes 
Checking for program 'git'                            : /usr/bin/git 
Checking for program 'arm-linux-gnueabihf-size'       : /opt/tools/arm-bcm2708/gcc-linaro-arm-linux-gnueabihf-raspbian-x64/bin/arm-linux-gnueabihf-size 
Benchmarks                                            : disabled 
Unit tests                                            : enabled 
'configure' finished successfully (1.934s)
これでarducopterを作ることができます。 
ヘリコプターの場合、次のコマンドを使用します。
waf copter
コンパイルの最後にardupilot-quadのような名前のバイナリがardupilot/build/navio2/bin/ディレクトリに
置かれます。
詳細はArduPilotのドキュメントを参照してください。 
これは最新のリファレンスです
クロスコンパイラを使用している場合は、バイナリをRaspberry Piに転送します：
rsync -avz ardupilot/build/navio2/bin/arducopter-quad pi@192.168.1.3:/home/pi/
192.168.1.3は、Navioを使用したラズベリーパイのIPアドレスです。
ArduPilotをRaspberry Piで実行し、GCSに接続する方法については、「インストールと実行」セク
ションを参照してください。

ロボットオペレーティングシステムは、新しいロボットの開発を容易にするために世界中の何千ものロボット工学者の努
力をしています。 
ROSはオープンソースのプロジェクトであり、数多くの有用なツールを含み、開発プロセスをより効率的にしています。 
アイデアは毎回ホイールを再設計する必要がないということです。 
他の誰かが既にそれをしており、おそらくあなたよりも優れているので、あなたが作りたい特定の部分にエネルギーを集
中させることができます。

ここでは、Emlid Raspbianに組み込まれているROSの一般的なスキームを見て行きます。
まずは、ROSの一般的な概念を説明し、基本的な理解を迅速にするために、すべてを段階的に実行して行きます。

Emlid Raspbian images ROSがプリインストールされているので、セットアップした後で起動するだけです。 
ROSを実行後は、すべてのサービスを含むROSマスター、ノードの種類のミーティングポイントなどがあります。 
この場所から、ノードを見つけて、あなたのラズベリーパイにお互いに通信できるようになります。 
IMUセンサーなどのデータを取得するためのノードをが存在します。
1つのノード内に異なるドライバセットが存在する可能性があります。

ノードはお互いを見つけてデータを共有することができます。 
ノード間で共有されるこのデータは、「メッセージ」と呼ばれます。 
ノードはメッセージをトピックに公開し、トピックを購読してメッセージを受信することができます。
ardupilotでROSを実行することを考慮しましょう。 
Emlid Raspbian imagesには、mavrosノードがプリインストールされています。 
このノードは、多くのセンサドライバ、アードパイロットの通信ドライバ、GCSへのプロキシを提供します。

$ echo "source /opt/ros/indigo/setup.bash" >> ~/.bashrc

いくつかの端末からあなたのラズベリーパイを同時に召喚する必要があります。 
そのため、tmuxのような端末マルチプレクサの使用をお勧めします。 
ROSを使用しているときにtmuxを操作するには、いくつかの基本を学ばなければなりません。

$ tmux new -s session-name

To attach to an existing session 
$ tmux a -t session-name
To detach from session 
$ tmux detach
To kill session 
$ tmux kill-session -t session-name

セッション内では、何らかの形でいくつかの機能を操作してナビゲートする必要があります。 
tmuxには、多くのタスクをすばやく実行できるユニバーサルショートカットがあります。
Ctrl+b + ? to show hot keys
Ctrl+b + $ to rename current session
Ctrl+b + % to split horizontally
Ctrl+b + " to split vertically
Ctrl+b + o to toggle between panes
Ctrl+b + x to kill the current pane

$ roscore
roscoreはROSのバックボーンです。 これは、ROSを使用するときに最初に実行する必要があります。
これは、ノードの実行を成功させ、パブリッシャ/サブスクライバのアーキテクチャを機能させるために不可欠なためです。

/ etc / default / ardupilotを127.0.0.1:14650に向けるように修正
sudo nano /etc/default/ardupilot

それから、
$ sudo systemctl start ardupilot
このコマンドは、ArduPilotを起動します（ワンショット、sudo systemctlを有効にして永続化させる）。
LEDが点滅しています。

ardupilotが動作している間にardupilotを変更する場合は、再起動する必要があります。
$ sudo systemctl restart ardupilot

選択したGCS（Ground Control Station）を起動します。
次のステップで、その理由を理解します。

ROSパッケージ内で既に説明したように、ノードと呼ばれる実行可能ファイルで作業しています。
各ROSノードには特定の機能があり、ROSクライアントライブラリを使用して他のノードと通信します。
たとえば、ArduPilotのセンサーデータに簡単にアクセスできるmavrosを実行します。
さらに、概要からのスキームによれば、mavrosは、前のステップで立ち上げた地上制御ステーションへの橋渡しとなるで
しょう。
$ rosrun mavros mavros_node \
_fcu_url:=udp://:14650@ \
_gcs_url:=udp://:14551@192.168.1.189:14550
- 14650は、/ etc / default / ardupilotで指定したのと同じポートです。
 - 192.168.1.189:14550はGCSが起動されているコンピュータのIPとポートです。
launchファイルを作成して、より速く起動することができます。
$ roslaunch mavros custom.launch
すべてが設定されたら、次のようなものが表示されます：

ロストピックツールを使用すると、ROSトピックに関する情報を入手できます。
ロストピックのサブコマンドを知るには、helpオプションを使うことができます。
$ rostopic -h
GCSを使用していないが、ロストピックからデータを取得する場合は、ストリームレートを設定するために次のコマンドを
入力する必要があります。
$ rosservice call /mavros/set_stream_rate 0 10 1
mavrosでは、最後のペインでechoコマンドを実行して、トピックに公開されているデータを表示します。
$ rostopic echo /mavros/imu/data
 rostopic echo /mavros/を入力した後、タップすると、既存のトピックのリストが表示され、より多くの情報を取得する
ことができます。

Video Streaming with Navio2
Hardware
Raspberry PI2
Ubuntu
Ubuntu PCにストリームするniha
以下のパッケージをローカルにインストールする
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install gstreamer1.0-tools gstreamer1.0-plugins-good gstreamer1.0-plugins-bad
Android
Android用QGroundControlをダウンロードしてインストールします。
設定であなたのデバイスのIPアドレスを見つけてください。 
RPiからphoneに接続するためにそれが必要になります。
IPを使ってArduPilotを実行してください。
QGroundControlを実行すると、自動的に車両が検出されます。
ラズベリーでビデオストリーミングを起動すると、アプリケーション画面の左下に画像が表示され
ます。 
フルスクリーンモードを実行するには、タップします。
注：QGCアプリケーションのビデオのデフォルトポートは5600です。

Mac OS X
Windows
Launching　起動
　On your computer
　Ubuntu
$ gst-launch-1.0 -v udpsrc port=9000 caps='application/x-rtp, media=(string)video, clock-rate=(int)90000, encoding-name=(string)H264' ! rtph264depay ! avdec_h264 ! videoconvert ! autovideosink sync=f
コンピュータは、Raspberry PI2からの入力ストリームを待っています。 
ストリームが取得されると、無人機からのリアルタイムビデオが表示されます。
　On Raspberry
raspivid -n -w 1280 -h 720 -b 1000000 -fps 15 -t 0 -o - | gst-launch-1.0 -v fdsrc ! h264parse ! rtph264pay config-interval=10 pt=96 ! udpsink host= port=9000
ここではストリーミング先のデバイスのIPです。
ビデオが遅れている場合は、-bスイッチまたは-fpsでビットレートを調整します。

Wifibroadcastは、Wi-Fiラジオを使用したHDビデオ（およびその他の）データのライブ伝送を目的としたプロ
ジェクトです。
1つの顕著な使用事例は、遠隔操作される航空機の第1人物視界（FPV）のためのカメラ画像を送信することであ
る。
通常のWi-Fi接続とは対照的に、Wifibroadcastは、アナログリンクの優位な特性（優雅な信号劣化、単方向
データフローなど）を模倣しようとします。
Wifibroadcastは、無線LANカードをモニタモードにします。
このモードでは、デバイス間の関連なしに任意のパケットを送受信できます。
さらに、（チェックサムが一致しない）誤ったフレームを受信することも可能です。

トランスミッタのハードウェア構成：
Raspberry Pi
Wi-Fi card compatible with wifibroadcast
Camera
レシーバーハードウェア構成：
Raspberry Pi
Wi-Fi card compatible with wifibroadcast
Display

すべてのwifiカードがwifibroadcastと互換性があるわけではありません。
これは、wifibroadcastが多くのwifiチップセットで完全にサポートされていない注入モードを使用
するためです。
2.4GHz
　警告
2.4GhzはRCで使用されるため、注意して使用する必要があります。
RCトランスミッタがWi-Fiブロードキャスト対応ドングルに干渉しないことを確認してください。
リスクを完全に排除するために5Ghzドングルを使用することを検討してください。
　推奨ドングル：
TP-LINK TL-WN722N
Alfa AWUS036NHA
　ここでこのチップを使ったwifiカードのリストを見つけることができます。
　
5GHz
5GHz動作の場合、Ralink RT5572ベースのデバイスがそのまま使用できるので推奨されています。 
　推奨ドングル：
CSL-300:
ALFA AWUS051NH v2
TP-LINK TL-WDN3200
　より多くのカードについてはここを参照してください。

　トランスミッタ
Navioの "POWER"ポートに接続された電源モジュールによって給電される必要があります。 
NavioはRaspberry Piにパワーを供給します。
　受信機
5V 1A電源アダプタをRaspberry PiのmicroUSBポートに接続します。
ノートパソコンのUSBポートから電源を供給しないでください。

Wi-Fiブロードキャスト設定は /etc/default/wbcに保存されています。
ブロードキャスト設定を調整する必要がある場合は、このファイルを変更します。
$ cat /etc/default/wbc
#!/bin/bash
# Camera image settings
WIDTH=1280
HEIGHT=720
FPS=48
BITRATE=4000000
KEYFRAMERATE=48
# Transmission and recording settings
CHANNEL2G="13"
CHANNEL5G="13"
NICS=`ls /sys/class/net | grep wlan`
SAVE_PATH="/media/usb0/video"
##################################
#change these only if you know what you are doing (and remember to change them on both sides)
BLOCK_SIZE=8
FECS=4
PACKET_LENGTH=1024
PORT=0
##################################

受信機でブロードキャストを開始するには：
sudo systemctl start wbcrxd

送信機で放送を開始するには：
sudo systemctl start wbctxd

NAVIO2
git clone https://github.com/emlid/Navio2.git
cd Navio2
NVIO+
git clone https://github.com/emlid/Navio.git
cd Navio

C++
- Examples
C ++を使用したNavioのオンボードデバイスの操作方法を示す基本的な例
AccelGyroMag
ADC
AHRS
Barometer
GPS
LED 2
RCInput
Servo
- Navio
Navioのオンボードデバイスと周辺機器インタフェース用のC ++ドライバ
MPU9250 SPI
LSM9DS1 SPI
U-blox SPI
MS5611 I2C
I2C driver
SPI driver
Python
Basic examples showing how to work with Navio's onboard devices using Python.
　AccelGyroMag
　ADC
　Barometer
　GPS
　LED
　RCInput
　Servo
Utilities
Applications and utilities for Navio2.
　3D IMU visualizer
　U-blox SPI to PTY bridge utility
　U-blox SPI to TCP bridge utility

Raspberry Pi3には内部Wi-Fiモジュールが、Raspberry Pi2には外部USB Wi-Fiドングルが必要です。 
サポートされているドングルの幅広いリストは、こちらから入手できます。
Wi-Fiネットワークは、SDカード（/ bootパーティション）にあるwpa_supplicant.confファイルを編集するこ
とで設定できます。 
ネットワークを追加するには、次の行を追加します。
ネットワーク= {
   ssid = "yourssid"
   psk = "yourpasskey"
   key_mgmt = WPA-PSK
}
このファイルにアクセスするには、次のいずれかの方法を使用します。

単にコンピュータにSDカードを接続します。 
SDカードの内容にアクセスした後、/ bootパーティションにあるwpa_supplicant.confを開き
（Linuxのroot権限で）、上記のようにファイルを編集します。

HDMIモニターとUSBキーボードをラズベリーに接続して電源を入れてください。
コンソールにアクセスして、wpa_supplicantをテキストエディタで変更できます。
システムにログインしたら、次のように入力します。
sudo nano /boot/wpa_supplicant.conf
上記のようにファイルを修正し、保存して再起動します。 
一部のキーボードがこのカーネルと互換性がないため、この方法は問題があります。 
キーボードが機能しない場合は、別の方法を試してみるか、別の方法を使用してください。

イーサネットケーブルを使用してスイッチ、ルータ、またはコンピュータに直接接続することで、
Ethernet経由でRaspberry Piに接続できます。

あなたがZeroconfを使ってあなたのラズベリーパイにsshすることができる試す。
MacまたはLinuxではssh pi@navio.localを、Windowsではパテにnavio.localと入力してみてください。
それがうまく行かない場合は、以下のセクションをお読みください。

あなたのRaspberry PiのIPアドレスを見つけるにはnmapユーティリティを使います。
これはデスクトップ上のコンソールから実行できます：
nmap -sn 192.168.1.*
あなたは電話でZenmapやFingアプリケーションなどのGUIでそれを使用することができます。
ホスト名 "navio"を探します。

Linuxではwpa_passphrase　RaspberryまたはLinuxコンピュータ上でファイルを編集する場合は、
wpa_supplicant.confにwpa_passphraseというユーティリティを次のように設定できます。
sudo bash -c "wpa_passphrase SSIDパスワード>> /boot/wpa_supplicant.conf

Mission Planner
QGroundControl
APM Planner
MAVProxy