【PX4仿真】使用PX4+Gazebo+MAVROS+ROS进行无人机仿真中提高IMU消息频率的方法

在无人机仿真中，IMU（惯性测量单元）消息频率对于路径规划和感知的仿真至关重要。然而，在使用PX4+Gazebo+MAVROS+ROS进行仿真时，可能会遇到频率受限的情况。本文将介绍如何提高IMU消息频率。

通过以下命令可以查看到IMU消息的发布频率

rostopic hz /mavros/imu/data_raw
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通常情况下固定在50Hz。
然而，通过gz topic --hz /gazebo/default/iris/imu命令查看到在Gazebo仿真环境中，IMU消息的频率可能会达到800~1000Hz，远高于ROS中的消息频率。

经过查询资料发现需要通过调整MAVROS节点的参数来提高IMU消息的发布频率（https://github.com/mavlink/mavros/issues/1455）。具体步骤如下：

1. 首先，我们需要知道IMU消息在MAVLink中的ID。通过查询MavLink文档（https://mavlink.io/en/messages/common.html），我们可以得知IMU对应的ID为HIGHRES_IMU (#105)。
2. 使用rosservice call /mavros/set_message_interval命令来设置消息发布频率。例如，要将IMU消息的频率修改为200Hz，可以执行以下命令：

rosservice call /mavros/set_message_interval 105 200
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执行完上述命令后，如果终端显示success: True，表示设置成功。

3. 最后，通过rostopic hz /mavros/imu/data_raw命令再次查看IMU消息的频率，应该会看到频率已经提高。

通过第三部可以成功提高IMU消息的发布频率，但是我的电脑上显示频率为125Hz，并非200Hz。

我试了多组数值，如果设置/mavros/set_message_interval为150或者180，IMU频率可以到达148Hz左右，如果设置为500或者100，IMU频率可以到达230Hz左右。这一点具体的原因还没有查明，如果有懂的大佬可以在评论区留言交流。

注：若要修改/mavros/imu/data的频率，修改ATTITUDE_QUATERNION ( #31 )的interval即可。
鉴于每次重启仿真，都需要重新执行指令，会比较麻烦，所以可以写成脚本，并且加入launch文件中。

#!/usr/bin/env python
import rospy
from mavros_msgs.srv import MessageInterval

def set_message_interval():
    rospy.init_node('set_message_interval_client')
    rospy.wait_for_service('/mavros/set_message_interval')
    try:
        set_interval = rospy.ServiceProxy('/mavros/set_message_interval', MessageInterval)
        resp = set_interval(105, 1000)
        print("Set /mavros/imu/data_raw message interval: %s" % resp.success)
        resp = set_interval(31, 1000)
        print("Set /mavros/imu/data message interval: %s" % resp.success)

    except rospy.ServiceException as e:
        print("Service call failed: %s" % e)

if __name__ == "__main__":
    set_message_interval()
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在仿真启动的launch文件添加下面的内容（将package换成自己的名称）

<launch>
    <node name="set_message_interval_node" pkg="YOUR_PACKAGE_NAME" type="set_message_interval.py" output="screen"/>
</launch>
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