（1）分层架构设计 XTDrone 是基于 ROS3 和 PX44[3]开发的，支持 多机多类型的仿真，集成了动力学模型、传感器模 型、控制算法、状态估计算法和 3D 场景。整体设计 采用分层控制体系架构，其层级如图 1 所示，上面 的五层通过底层的通信层实现相互通信[2] 。 通信层利用 MAVlink 和 MAVROS 提供的通信 协议和通信节点。MAVlink 是一种轻型消息传递协 议，用于与无人机以及机载无人机组件之间进行通 信，将底层控制层与其他层相连。MAVROS 是 ROS 的 MAVlink 可扩展通信节点，它提供了用于 ROSMAVlink 转换的插件系统，因此它在高层控制层和 底层控制层之间架起了一座桥梁。在高层控制层中 具有 ROS 的程序订阅和发布 MAVROS 主题，该主 题来自并进入低层控制层。 模拟器层提供动力学模型、传感器、三维场景 和其他无人设备。底层控制层主要基于 PX4 软件在 环仿真体系，包含了状态估计和底层控制，如位置 控制、姿态控制和飞行模式等，该层体系完善，因此 开发者可以更加专注于高层控制层和协调层。高层 控制层包含了感知和运动规划，是单机智能的关键 所在，避障算法和目标检测和跟踪定位算法均在此 层实现。