环境搭建（上）：Ubuntu系统安装、基础开发工具链配置

做SITL仿真联调，第一步就是把环境搭好。这一步要是没弄利索，后面全是坑。我自己带团队的时候，见过太多人卡在环境问题上，一卡就是半天。

说白了，环境搭建就两件事：装系统、配工具。咱们这一章先把Ubuntu搞定，再把Git、CMake、Python3这几个吃饭的家伙装上。

2.1 Ubuntu系统安装——选对版本很重要

Ubuntu版本那么多，选哪个？我个人习惯用Ubuntu 20.04 LTS。为什么？

• 稳定：LTS版本有5年支持，不会突然出幺蛾子
• 兼容性好：PX4、ArduPilot这些主流飞控固件，官方测试最多的就是20.04
• 社区资源多：遇到问题，网上随便一搜就有答案

你可能会问：22.04都出了，为啥不用新的？我在项目里踩过这个坑。22.04的Python默认是3.10，有些老版本的仿真工具链还没完全适配。你想想看，为了追新版本，结果工具跑不起来，多耽误事。

Ubuntu版本	推荐度	理由
20.04 LTS	强烈推荐	官方首选，生态最成熟
22.04 LTS	可用	需要手动处理Python版本兼容
18.04 LTS	不推荐	部分新工具已停止支持

2.2 安装方式选择

安装Ubuntu有三种主流方式。我按推荐顺序排一下：

1. 双系统（最推荐）—— 性能最好，没有虚拟化损耗
2. 虚拟机（VMware/VirtualBox）—— 适合尝鲜，但仿真性能会打折扣
3. WSL2（Windows子系统）—— 轻量，但图形界面和USB设备支持有限

2.3 安装后的基础配置

系统装好之后，别急着装工具。先把这几件事做了：

• 换源：把apt源换成国内镜像，不然下载能急死人
• 更新系统：sudo apt update && sudo apt upgrade -y
• 安装SSH：方便远程连接，sudo apt install openssh-server

# 换源示例（清华源）
sudo sed -i 's/archive.ubuntu.com/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo sed -i 's/security.ubuntu.com/mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/g' /etc/apt/sources.list
sudo apt update

2.4 基础开发工具链安装

好，系统准备好了。现在开始装工具。这三个东西是SITL开发的基石：

2.4.1 Git——版本控制不能少

做仿真开发，代码改来改去是常态。没有Git，你都不敢改代码。

sudo apt install git -y
# 配置基本信息
git config --global user.name "你的名字"
git config --global user.email "你的邮箱"
# 验证安装
git --version

配置完可以加个--global，这样所有仓库都共用这套配置。我个人习惯把用户名和邮箱设成和GitHub一致，省得后面推送时还要改。

2.4.2 CMake——构建系统的管家

CMake负责管理整个项目的编译过程。PX4、ArduPilot这些大型项目，底层都是用CMake组织的。

sudo apt install cmake -y
# 验证版本
cmake --version

嗯，这里要注意：Ubuntu 20.04自带的CMake版本是3.16，够用。但如果你需要最新特性，可以手动编译安装。不过我个人建议先用系统自带的，等遇到具体需求再升级。

2.4.3 Python3——仿真脚本的灵魂

SITL里大量的工具脚本、测试脚本都是用Python写的。Ubuntu 20.04自带Python 3.8，够用。

# 检查是否已安装
python3 --version
# 安装pip和虚拟环境工具
sudo apt install python3-pip python3-venv -y
# 升级pip
pip3 install --upgrade pip

2.5 验证工具链

装完了，怎么知道对不对？写个简单的验证脚本：

# 创建一个测试目录
mkdir ~/sitl_test && cd ~/sitl_test

# 初始化Git仓库
git init

# 创建一个CMake项目
cat > CMakeLists.txt << EOF
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(HelloSITL)
add_executable(hello hello.cpp)
EOF

# 创建一个简单的C++文件
cat > hello.cpp << EOF
#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "SITL环境搭建成功！" << std::endl;
    return 0;
}
EOF

# 编译
mkdir build && cd build
cmake ..
make
./hello

如果看到输出SITL环境搭建成功！，说明你的工具链已经跑通了。

2.6 本章知识体系总览

下面这张图把本章的核心逻辑串起来了。你可以把它当成一张地图，随时回来对照：

2.7 常见问题与避坑

最后，分享几个我实际遇到过的问题：

• Git推送失败：多半是SSH密钥没配好。运行ssh-keygen -t rsa -b 4096生成密钥，然后把公钥加到GitHub上
• CMake找不到包：检查CMAKE_PREFIX_PATH环境变量有没有设置对
• Python模块冲突：永远用虚拟环境。创建命令：python3 -m venv myenv