用C++写一段在ROS2+PX4环境下让无人机绕矩形飞行的程序

在ROS2 (Robot Operating System) 和 PX4 (Pixhawk) 环境下，编写一个让无人机绕矩形飞行的C++程序需要几个关键步骤。首先，你需要熟悉ROS2的导航 stack 和px4的API，特别是对于路径规划和控制模块。

下面是一个简化的示例，展示了如何使用`rclcpp`库创建节点，并利用`geometry_msgs::Polygon`消息来表示矩形路径：

#include <rclcpp/rclcpp.hpp>
#include <geometry_msgs/msg/polygon.hpp>
#include "px4_controllers/mavlink_interface.h"

class CircleFlightNode : public rclcpp::Node
{
public:
  CircleFlightNode(const std::string & node_name)
    : Node(node_name),
      path_pub_(this->create_publisher<geometry_msgs::msg::Polygon>("path", 10)),
      mavlink_node_(*this)
  {
    // 初始化矩形路径
    geometry_msgs::msg::Polygon path_msg;
    path_msg.points.resize(4);  // 四边形需要四个点
    path_msg.points[0].x = -1.0;   // 左上角
    path_msg.points[0].y = 1.0;
    path_msg.points[1].x = -1.0;   // 左下角
    path_msg.points[1].y = -1.0;
    path_msg.points[2].x = 1.0;    // 右下角
    path_msg.points[2].y = -1.0;
    path_msg.points[3].x = 1.0;    // 右上角
    path_msg.points[3].y = 1.0;

    auto timer_period = rclcpp::Duration(seconds(1));
    timer_.reset(this->create_wall_timer(timer_period, [this]() -> void {
      this->publish_path(path_msg);
      // 在这里添加飞行控制代码，比如调用mavlink_node_的函数来发送相应指令
      // 比如 PX4的move_absolute或者MissionItem
    }));
  }

private:
  void publish_path(const geometry_msgs::msg::Polygon & path)
  {
    path_pub_->publish(path);
  }

  rclcpp::Publisher<geometry_msgs::msg::Polygon> path_pub_;
  px4_mavlink_node_t mavlink_node_;
  rclcpp::WallTimerSharedPtr timer_;
};

int main(int argc, char ** argv)
{
  rclcpp::init(argc, argv);
  try {
    CircleFlightNode node("circle_flight");
    rclcpp::spin_until_future_complete(node.create_future());
  } catch (std::exception& e) {
    RCLCPP_ERROR(get_logger(), "Error initializing node: %s", e.what());
  }
  rclcpp::shutdown();
  return 0;
}

请注意，这只是一个基础框架，实际应用中还需要处理错误、状态更新、以及与PX4的实时通信，确保安全和稳定。同时，你可能需要连接到飞控硬件并适当地调整PID控制器或其他飞行控制算法来实现精确的飞行。