第二章：环境搭建与工具链

说实话，做感知融合调试，最怕的不是算法难，而是环境配不好。

我见过太多同事，花了两周搭环境，最后发现版本对不上，心态直接崩了。所以这一章，咱们先把地基打牢。

2.1 ROS2 基础：从“通信”说起

ROS2 说白了，就是一个让传感器、算法模块、执行器之间“说话”的框架。

我个人习惯用 Humble 版本，稳定，坑少。你想想看，如果每个节点都自己写一套通信协议，那项目根本没法维护。

2.1.1 核心概念

• 节点（Node）：每个功能模块就是一个节点。比如激光雷达驱动是一个节点，点云处理是另一个。
• 话题（Topic）：节点之间发布/订阅的数据通道。比如 /lidar_points 就是点云话题。
• 服务（Service）：一问一答的模式，适合请求配置参数。
• 动作（Action）：带反馈的长时间任务，比如规划路径。

2.1.2 常用命令

这些命令我几乎每天都要敲，你最好记在脑子里：

# 查看所有话题
ros2 topic list

# 查看话题频率
ros2 topic hz /感知话题

# 查看话题内容
ros2 topic echo /感知话题

# 运行一个节点
ros2 run 包名 节点名

2.2 Docker 环境配置：再也不用“在我电脑上能跑”

Docker 这东西，说白了就是给你的代码一个“标准宿舍”。不管换到哪台机器，环境都一样。

我记得刚入行时，最怕听到“在我电脑上能跑啊”。后来用了 Docker，这种扯皮的事少了一大半。

2.2.1 我的 Dockerfile 模板

这是我个人习惯用的基础配置，适合感知融合开发：

FROM ros:humble-ros-base-focal

# 安装依赖
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    python3-pip \
    ros-humble-rviz2 \
    ros-humble-rosbag2 \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 设置工作空间
WORKDIR /workspace
COPY . .

# 编译
RUN colcon build

2.2.2 常用 Docker 命令

命令	作用
docker build -t 镜像名 .	构建镜像
docker run -it 镜像名	启动容器
docker ps -a	查看所有容器
docker exec -it 容器ID bash	进入运行中的容器

2.3 Rviz 可视化：让数据“看得见”

做感知融合，如果只盯着终端看数字，那效率太低了。Rviz 就是你的“眼睛”。

我调试时，一定会同时打开 Rviz。看到点云和检测框叠在一起，心里才踏实。

2.3.1 基本配置

• 添加 PointCloud2 显示激光雷达点云
• 添加 MarkerArray 显示检测框
• 添加 Image 显示相机画面
• 设置 Fixed Frame 为 base_link 或 map

2.3.2 保存配置

每次调好 Rviz 界面，记得保存配置：

# 保存当前配置
File -> Save Config As -> 感知调试.rviz

# 下次直接加载
ros2 run rviz2 rviz2 -d 感知调试.rviz

2.4 Bag 包录制与回放：把路测数据“带回家”

路测一次不容易，数据必须录下来。Bag 包就是 ROS2 的“录像机”。

我习惯在路测时同时录三个 Bag：原始数据、预处理后数据、融合结果。这样回去可以反复对比。

2.4.1 录制 Bag

# 录制所有话题
ros2 bag record -a -o 路测_2024_01_15

# 只录制感知相关话题
ros2 bag record /lidar/points /camera/image /感知/融合结果 -o 感知数据

2.4.2 回放 Bag

# 回放数据
ros2 bag play 路测_2024_01_15

# 指定回放速度（0.5倍速调试）
ros2 bag play 路测_2024_01_15 --rate 0.5

2.5 本章知识体系

下面这张图，是我自己总结的环境搭建流程。你照着走，基本不会出错：

嗯，这套流程我用了三年，基本没出过岔子。你按这个顺序来，环境搭建这一步就算稳了。