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指导 YOPO 无人机自主导航系统在 Jetson 平台的实机部署。当用户要求部署 YOPO、配置 VINS-Fusion、调试硬件通信或进行系统集成测试时使用此 skill。

monitor666 By monitor666 schedule Updated 2/7/2026
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name: yopo-deployment description: 指导 YOPO 无人机自主导航系统在 Jetson 平台的实机部署。当用户要求部署 YOPO、配置 VINS-Fusion、调试硬件通信或进行系统集成测试时使用此 skill。

YOPO 实机部署指南

YOPO (You Only Plan Once) 是基于神经网络的无人机自主导航规划系统。

文件存放规范 (必须遵守)

核心原则: ~/Projects/ 是项目根目录，所有由 AI 生成或修改的配置文件、补丁文件、脚本文件必须存放在以下对应目录中，禁止散落在项目根目录或其他任意位置。

目录结构

~/Projects/
├── configs/          # 配置文件 (YAML, launch, JSON, INI 等)
│   ├── bash/         # Shell 环境配置 (如 rosfix.sh)
│   ├── conda/        # conda 环境相关配置
│   │   └── hooks/    # conda activate/deactivate hooks
│   ├── realsense/    # RealSense 相机 launch 文件
│   └── vins/         # VINS-Fusion 配置
│       └── realsense_d435i/   # 双目红外+IMU 配置组
├── patches/          # 补丁文件 (.h, .patch, .diff 等)
├── scripts/          # 脚本文件 (.sh, .py 等部署/运维脚本)
├── docs/             # 文档文件 (.md)
├── catkin_ws/        # ROS catkin 工作空间 (编译产物)
└── YOPO/             # YOPO 项目源码 (上游仓库)

各目录详细规范

configs/ — 配置文件

规则 说明
存放内容 所有 ROS launch 文件、YAML 配置、conda hooks、bash 环境脚本等
命名约定 按功能模块分子目录: realsense/, vins/, conda/, bash/ 等
使用方法 部分文件需要复制到 ROS 工作空间才能生效，每个文件开头必须注释说明使用方法
注释要求 文件开头必须包含: (1) 文件用途说明 (2) 部署/复制命令 (3) 启动命令示例

示例 — 配置文件开头注释模板:

# ============================================================================
# [文件用途简述]
# ============================================================================
#
# 部署步骤:
#   cp ~/Projects/configs/xxx/this_file ~/Projects/catkin_ws/src/xxx/
#
# 使用方法:
#   roslaunch xxx this_file
#   或
#   rosrun xxx node ~/Projects/catkin_ws/src/xxx/this_file
#
# ============================================================================

patches/ — 补丁文件

规则 说明
存放内容 C/C++ 兼容性头文件、.patch/.diff 文件、代码修复片段
命名约定 清晰描述修复目标，如 opencv4_compat.h
注释要求 文件开头说明: 修复什么问题、适用于哪个版本、如何应用

scripts/ — 脚本文件

规则 说明
存放内容 部署脚本、运维脚本、一键启动脚本、数据处理脚本等
命名约定 使用动词前缀: deploy_xxx.sh, start_xxx.sh, check_xxx.sh
注释要求 文件开头说明: 脚本功能、使用前提、使用方法
权限要求 Shell 脚本需设置可执行权限 chmod +x

示例 — 脚本文件开头注释模板:

#!/bin/bash
# ============================================================================
# [脚本功能简述]
# ============================================================================
#
# 前提条件:
#   - xxx 已安装
#   - yyy 已配置
#
# 使用方法:
#   bash ~/Projects/scripts/this_script.sh
#   或
#   ~/Projects/scripts/this_script.sh (需要 chmod +x)
#
# ============================================================================

生成文件时的强制流程

当 AI 助手生成或修改配置文件、补丁文件、脚本文件时，必须按照以下流程操作:

  1. 确定文件类型 → 选择对应目录 (configs/, patches/, scripts/)
  2. 确定子目录 → 按功能模块放入合适的子目录
  3. 添加开头注释 → 包含用途、部署步骤、使用方法
  4. 如果文件需要部署到其他位置 → 在注释中写明 cp 命令
  5. 更新部署清单 → 如涉及新增文件，更新 docs/YOPO_部署工作清单.md

当前部署状态

更新日期: 2026-02-05

阶段 状态 说明
驱动安装 ✅ 完成 librealsense 2.50.0, realsense-ros, VINS-Fusion
conda 环境 ✅ 完成 yopo 环境 + ROS 隔离配置
Controller 编译 ✅ 完成 SO3 控制器已编译
TensorRT 转换 ✅ 完成 yopo_trt.pth
VINS-Fusion 验证 ⏳ 待完成 需验证 D455f 配置
MAVROS 配置 ⏳ 待完成 需连接 PX4 飞控
系统集成测试 ⏳ 待完成 需全链路验证

强制约束

ID 约束内容 原因
C-001 VINS-Fusion 必须使用 PX4 IMU (/mavros/imu/data_raw) 统一使用飞控 IMU，简化系统
C-002 VINS-Fusion 必须使用双目红外图像 红外不受光照影响，纹理更稳定
C-003 里程计必须使用 NWU 坐标系 YOPO 训练数据使用 NWU
C-004 深度图必须 480×270 (16:9) 神经网络输入维度固定
C-005 D455f IMU 必须禁用 (enable_gyro/accel: false) 避免带宽占用和话题混淆
E-004 禁止从 PyPI 安装 torch 必须使用 Jetson 专用版本

禁止操作

操作 原因
❌ 使用 D455f IMU 作为 VINS 输入 当前方案统一使用 PX4 IMU
❌ 使用 RGB 图像作为 VINS 输入 光照敏感，不如红外稳定
❌ 实飞时 visualize=True 增加计算负担导致延迟

关键路径

资源 路径
catkin_ws ~/Projects/catkin_ws
YOPO 项目 ~/Projects/YOPO
Controller ~/Projects/YOPO/Controller
TensorRT 模型 ~/Projects/YOPO/YOPO/saved/YOPO_1/yopo_trt.pth
训练模型 ~/Projects/YOPO/YOPO/saved/YOPO_1/epoch50.pth
VINS 配置 (源) ~/Projects/configs/vins/realsense_d435i/
VINS 配置 (部署) ~/Projects/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/realsense_d435i/
相机 Launch ~/Projects/configs/realsense/yopo_d455f_camera.launch
OpenCV 补丁 ~/Projects/patches/opencv4_compat.h
conda hooks 源 ~/Projects/configs/conda/hooks/
部署脚本 ~/Projects/scripts/

待完成任务

1. VINS-Fusion 配置验证

源文件: ~/Projects/configs/vins/realsense_d435i/realsense_stereo_imu_config.yaml 部署位置: ~/Projects/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/realsense_d435i/realsense_stereo_imu_config.yaml

确认话题设置：

imu_topic: "/mavros/imu/data_raw"             # PX4 IMU (必须)
image0_topic: "/camera/infra1/image_rect_raw" # 左红外 (必须)
image1_topic: "/camera/infra2/image_rect_raw" # 右红外 (必须)
output_path: "/home/amov/Projects/output/"             # 修改为本地路径

验证步骤:

# 终端 1 - 启动相机 (YOPO 定制版 Launch)
roslaunch ~/Projects/configs/realsense/yopo_d455f_camera.launch

# 终端 2 - 启动 VINS
rosrun vins vins_node ~/Projects/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/realsense_d435i/realsense_stereo_imu_config.yaml

# 终端 3 - 验证输出
rostopic hz /vins_estimator/imu_propagate  # 应 >= 100Hz

2. MAVROS 配置

# 安装 (如未安装)
sudo apt-get install ros-noetic-mavros ros-noetic-mavros-extras
sudo /opt/ros/noetic/lib/mavros/install_geographiclib_datasets.sh

# 启动 (USB 连接)
roslaunch mavros px4.launch fcu_url:=/dev/ttyACM0:921600

# 验证
rostopic echo /mavros/state  # connected: True

3. SO3 控制器参数

Launch 文件: ~/Projects/YOPO/Controller/src/so3_control/launch/controller_network.launch

<param name="is_simulation" value="false"/>
<param name="hover_thrust" value="0.38"/>  <!-- 需实际标定 -->
<remap from="~odom" to="/vins_estimator/imu_propagate"/>
<remap from="~imu" to="/mavros/imu/data_raw"/>

hover_thrust 标定: 悬停时记录油门值 (0-1 范围)

系统启动流程

按顺序在不同终端启动：

# 1. roscore
roscore

# 2. RealSense (YOPO 定制版 Launch)
roslaunch ~/Projects/configs/realsense/yopo_d455f_camera.launch

# 3. VINS-Fusion
rosrun vins vins_node ~/Projects/catkin_ws/src/VINS-Fusion/config/realsense_d435i/realsense_stereo_imu_config.yaml

# 4. MAVROS
roslaunch mavros px4.launch fcu_url:=/dev/ttyACM0:921600

# 5. SO3 控制器
source ~/Projects/YOPO/Controller/devel/setup.bash
roslaunch so3_control controller_network.launch

# 6. YOPO 规划器
conda activate yopo
cd ~/Projects/YOPO/YOPO
python test_yopo_ros.py --trial=1 --epoch=50

话题通信矩阵

发布节点 话题 频率 订阅节点
D455f /camera/depth/image_rect_raw 30Hz YOPO 规划器
D455f /camera/infra1/image_rect_raw 30Hz VINS-Fusion
D455f /camera/infra2/image_rect_raw 30Hz VINS-Fusion
MAVROS /mavros/imu/data_raw 200Hz VINS-Fusion, SO3 控制器
VINS-Fusion /vins_estimator/imu_propagate 100Hz+ YOPO, SO3 控制器
YOPO /so3_control/pos_cmd 50Hz SO3 控制器
SO3 控制器 /mavros/setpoint_raw/attitude 50Hz MAVROS

注意: D455f IMU 已禁用，不会有 /camera/imu 话题。

故障排查

问题 症状 解决方案
numpy 版本错误 显示 1.17.x conda deactivate && conda activate yopo
rospy 无法导入 ModuleNotFoundError 检查 conda hooks 脚本是否存在
roslaunch 报 OpenCV 错误 undefined symbol 确认 ~/.bashrc 有 rosfix 函数和别名
IMU 频率过低 /mavros/imu/data_raw ~50Hz 运行 bash ~/Projects/scripts/set_mavros_imu_rate.sh 配置 200Hz
VIO 发散 位置跳变 > 1m 检查 IMU-相机时间同步，校准 VINS 参数
TensorRT 加载失败 模型未找到 确认 yopo_trt.pth 存在

验证 conda 环境

conda activate yopo
python -c "import numpy; print(numpy.__version__, numpy.__file__)"
# 期望: 1.24.4 /home/amov/miniforge3/envs/yopo/...

参考文档

文档 说明
driver-installation.md 驱动版本信息 (已完成)
environment-setup.md conda 环境配置 (已完成)
hardware-integration.md 硬件通信详情
~/Projects/docs/YOPO_部署工作清单.md 完整部署清单
~/Projects/third_party.md 第三方依赖克隆命令
Install via CLI
npx skills add https://github.com/monitor666/YOPO_Deploy --skill yopo-deployment
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