Skip to content
BranchesTags

Repository files navigation

AirSim ROS Noetic & PX4 SITL Docker Integration

Docker ROS Noetic AirSim PX4

🇬🇧 English

Overview

This repository provides production-ready Dockerfiles to integrate AirSim (running on Windows) with ROS Noetic and PX4 SITL in a Linux container environment. It enables seamless development and testing of autonomous aerial vehicles using high-fidelity simulation, with all dependencies pre‑configured.

Two main components are provided:

  1. AirSim ROS Noetic Wrapper – A Docker image with ROS Noetic and the airsim_ros_pkgs package. It connects to the AirSim simulator on a Windows host and publishes sensor data (cameras, LiDAR, IMU, GPS, etc.) as ROS topics.

  2. PX4 SITL + MAVSDK Server – A Docker image containing the PX4 Autopilot SITL and MAVSDK server, configured to communicate with AirSim via TCP. This allows you to run a full flight controller in simulation and interact with it using MAVSDK or MAVLink.

Both images are optimized for WSL2 (Windows Subsystem for Linux) and use --net=host for direct network access to the Windows host.

Features

  • Multi‑stage Dockerfiles – Lightweight, production‑ready images with minimal runtime dependencies.

  • ROS Noetic Integration – Full support for airsim_ros_pkgs, publishing:

    • Odometry (/odom_local_ned)

    • GPS (/global_gps)

    • IMU, magnetometer, altimeter

    • Cameras (RGB, depth, segmentation)

    • LiDAR point clouds

  • PX4 SITL – Pre‑built PX4 firmware (v1.14.3) configured for TCP connection to AirSim.

  • MAVSDK Server – Ready‑to‑run gRPC server for programmatic drone control (Python/C++ SDKs).

  • Easy Windows Integration – Works out‑of‑the‑box with AirSim on Windows via WSL2.

  • Docker Compose Support – Launch the entire stack (ROS + PX4) with a single command.

Requirements

  • Windows 10/11 with:

    • AirSim installed and running (Unreal Engine environment)

    • Docker Desktop with WSL2 backend enabled

    • VcXsrv or any X11 server (for GUI apps like RViz)

  • Linux/WSL2 environment (Ubuntu 20.04 recommended)

Quick Start

1. Clone the Repository

git clone https://github.com/onaqua/airsim-ros-px4-docker.git
cd airsim-ros-px4-docker

2. Build the Docker Images

# Base image with AirLib
docker build -f Dockerfile.airsim-base -t airsim-client-base .

# ROS Noetic + airsim_ros_pkgs
docker build -f Dockerfile.airsim-ros -t airsim-ros-noetic .

# PX4 SITL + MAVSDK Server
docker build -f Dockerfile.px4 -t px4-sitl-mavsdk .

3. Configure AirSim on Windows

Edit AirSim\\settings.json:

{
  "SettingsVersion": 1.2,
  "SimMode": "Multirotor",
  "Vehicles": {
    "PX4": {
      "VehicleType": "PX4Multirotor",
      "UseSerial": false,
      "UseTcp": true,
      "QgcHostIp": "",
      "TcpPort": 4560,
      "ControlIp": "127.0.0.1",
      "ControlPort": 14580,
      "LocalHostIp": "0.0.0.0",
      "Cameras": {
        "depth_camera": {
          "CameraType": "Depth",
          "Enabled": true,
          "CaptureSettings": [
            {
              "ImageType": 2,
              "Width": 640,
              "Height": 480,
              "FOV_Degrees": 90,
              "AutoExposureSpeed": 100,
              "MotionBlurAmount": 0
            }
          ],
          "X": 0.0, "Y": 0.0, "Z": 0.0,
          "Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0
        }
      },
      "Sensors": {
        "LidarSensor1": {
          "SensorType": 6,
          "Enabled": true,
          "NumberOfChannels": 16,
          "RotationsPerSecond": 10,
          "PointsPerSecond": 100000,
          "X": 0,
          "Y": 0,
          "Z": -1,
          "Roll": 0,
          "Pitch": 0,
          "Yaw": 0,
          "VerticalFOVUpper": -15,
          "VerticalFOVLower": -25,
          "HorizontalFOVStart": -20,
          "HorizontalFOVEnd": 20,
          "DrawDebugPoints": true,
          "DrawMode": 1,
          "DataFrame": "SensorLocalFrame"
        }
      }
    }
  }
}

Start AirSim and load your Unreal environment.

4. Launch Containers (in WSL2)

Run ROS wrapper only:

docker run -it --rm --net=host \\
  -e WSL_HOST_IP=host.docker.internal \\
  -e DISPLAY=$DISPLAY \\
  -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix \\
  airsim-ros-noetic:latest /start_airsim_ros.sh

Run PX4 SITL + MAVSDK only:

docker run -it --rm --net=host --privileged \\
  -e WSL_HOST_IP=host.docker.internal \\
  px4-sitl-mavsdk:latest /start_all.sh

Full stack with Docker Compose:

docker-compose up

Repository Structure

.
├── Dockerfile.airsim-base          # Base image with AirLib
├── Dockerfile.airsim-ros           # ROS Noetic + airsim_ros_pkgs
├── Dockerfile.px4                  # PX4 SITL + MAVSDK Server
├── docker-compose.yml              # Compose file for both services
├── README.md                       # This file
└── scripts/                        # Helper scripts (optional)

Usage Examples

Subscribe to ROS topics from AirSim (inside ROS container):

rostopic list
rostopic echo /airsim_node/PX4/odom_local_ned
rosrun image_view image_view image:=/airsim_node/PX4/front_center/Scene

Control drone with MAVSDK Python (on host):

pip3 install mavsdk
# takeoff.py
import asyncio
from mavsdk import System

async def run():
    drone = System()
    await drone.connect(system_address="127.0.0.1:50051")
    async for state in drone.core.connection_state():
        if state.is_connected:
            print("Connected!")
            break

    await drone.action.arm()
    await drone.action.takeoff()
    await asyncio.sleep(10)
    await drone.action.land()

asyncio.run(run())
python3 takeoff.py

License

This project is licensed under the MIT License – see the LICENSE file for details.

🇷🇺 Русский

Обзор

Репозиторий содержит готовые к использованию Dockerfile для интеграции AirSim (запущенного на Windows) с ROS Noetic и PX4 SITL в среде Linux-контейнеров. Это позволяет разрабатывать и тестировать автономные летательные аппараты в высококачественной симуляции со всеми предустановленными зависимостями.

Два основных компонента:

  1. Обёртка AirSim для ROS Noetic – Docker-образ с ROS Noetic и пакетом airsim_ros_pkgs, который подключается к симулятору AirSim на Windows и публикует данные с сенсоров (камеры, лидар, IMU, GPS и т.д.) в топики ROS.

  2. PX4 SITL + MAVSDK Server – Docker-образ, содержащий PX4 Autopilot SITL и MAVSDK-сервер, настроенный на взаимодействие с AirSim по TCP. Это позволяет запускать полноценный полётный контроллер в симуляции и управлять им через MAVSDK или MAVLink.

Оба образа оптимизированы для WSL2 и используют --net=host для прямого сетевого доступа к хосту Windows.

Возможности

  • Многоступенчатые Dockerfile – лёгкие, готовые к продакшену образы с минимальными зависимостями.

  • Интеграция с ROS Noetic – полная поддержка airsim_ros_pkgs, публикация:

    • Одометрии (/odom_local_ned)

    • GPS (/global_gps)

    • IMU, магнитометра, альтиметра

    • Камер (RGB, глубина, сегментация)

    • Облаков точек с лидара

  • PX4 SITL – предварительно собранная прошивка PX4 (v1.14.3), настроенная на TCP-подключение к AirSim.

  • MAVSDK Server – готовый к запуску gRPC-сервер для программного управления дроном (Python/C++ SDK).

  • Простая интеграция с Windows – работает «из коробки» с AirSim на Windows через WSL2.

  • Поддержка Docker Compose – запуск всего стека (ROS + PX4) одной командой.

Требования

  • Windows 10/11 с:

    • Установленным и запущенным AirSim (окружение Unreal Engine)

    • Docker Desktop с включённым бэкендом WSL2

    • VcXsrv или любой X11-сервер (для GUI-приложений, например RViz)

  • Окружение Linux/WSL2 (рекомендуется Ubuntu 20.04)

Быстрый старт

1. Клонируйте репозиторий

git clone https://github.com/onaqua/airsim-ros-px4-docker.git
cd airsim-ros-px4-docker

2. Соберите Docker-образы

docker build -f Dockerfile.airsim-base -t airsim-client-base .
docker build -f Dockerfile.airsim-ros -t airsim-ros-noetic .
docker build -f Dockerfile.px4 -t px4-sitl-mavsdk .

3. Настройте AirSim на Windows

Отредактируйте AirSim\\settings.json:

{
  "SettingsVersion": 1.2,
  "SimMode": "Multirotor",
  "Vehicles": {
    "PX4": {
      "VehicleType": "PX4Multirotor",
      "UseSerial": false,
      "UseTcp": true,
      "QgcHostIp": "",
      "TcpPort": 4560,
      "ControlIp": "127.0.0.1",
      "ControlPort": 14580,
      "LocalHostIp": "0.0.0.0",
      "Cameras": {
        "depth_camera": {
          "CameraType": "Depth",
          "Enabled": true,
          "CaptureSettings": [
            {
              "ImageType": 2,
              "Width": 640,
              "Height": 480,
              "FOV_Degrees": 90,
              "AutoExposureSpeed": 100,
              "MotionBlurAmount": 0
            }
          ],
          "X": 0.0, "Y": 0.0, "Z": 0.0,
          "Pitch": 0.0, "Roll": 0.0, "Yaw": 0.0
        }
      },
      "Sensors": {
        "LidarSensor1": {
          "SensorType": 6,
          "Enabled": true,
          "NumberOfChannels": 16,
          "RotationsPerSecond": 10,
          "PointsPerSecond": 100000,
          "X": 0,
          "Y": 0,
          "Z": -1,
          "Roll": 0,
          "Pitch": 0,
          "Yaw": 0,
          "VerticalFOVUpper": -15,
          "VerticalFOVLower": -25,
          "HorizontalFOVStart": -20,
          "HorizontalFOVEnd": 20,
          "DrawDebugPoints": true,
          "DrawMode": 1,
          "DataFrame": "SensorLocalFrame"
        }
      }
    }
  }
}

Запустите AirSim и загрузите ваше Unreal-окружение.

4. Запустите контейнеры (в WSL2)

Только ROS-обёртка:

docker run -it --rm --net=host \\
  -e WSL_HOST_IP=host.docker.internal \\
  -e DISPLAY=$DISPLAY \\
  -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix \\
  airsim-ros-noetic:latest /start_airsim_ros.sh

Только PX4 SITL + MAVSDK:

docker run -it --rm --net=host --privileged \\
  -e WSL_HOST_IP=host.docker.internal \\
  px4-sitl-mavsdk:latest /start_all.sh

Полный стек через Docker Compose:

docker-compose up

Структура репозитория

.
├── Dockerfile.airsim-base          # Базовый образ с AirLib
├── Dockerfile.airsim-ros           # ROS Noetic + airsim_ros_pkgs
├── Dockerfile.px4                  # PX4 SITL + MAVSDK Server
├── docker-compose.yml              # Compose-файл для обоих сервисов
├── README.md                       # Этот файл
└── scripts/                        # Вспомогательные скрипты (опционально)

Примеры использования

Подписка на топики ROS от AirSim (внутри контейнера с ROS):

rostopic list
rostopic echo /airsim_node/PX4/odom_local_ned
rosrun image_view image_view image:=/airsim_node/PX4/front_center/Scene

Управление дроном через MAVSDK Python (на хосте):

pip3 install mavsdk
# takeoff.py
import asyncio
from mavsdk import System

async def run():
    drone = System()
    await drone.connect(system_address="127.0.0.1:50051")
    async for state in drone.core.connection_state():
        if state.is_connected:
            print("Подключён!")
            break

    await drone.action.arm()
    await drone.action.takeoff()
    await asyncio.sleep(10)
    await drone.action.land()

asyncio.run(run())
python3 takeoff.py

Лицензия

Проект распространяется под лицензией MIT. Подробнее см. в файле LICENSE.

About

This repository contains Dockerfiles and configuration files to run ROS Noetic with the AirSim ROS wrapper and PX4 SITL with MAVSDK server inside Docker containers, connecting to an AirSim simulator running on a Windows host via WSL2.

Topics

airsimairsim-rosdockerdocker-composelidarpx4px4-rosrosros-noeticsensorssitl

Resources

Readme
Activity

Stars

1 star

Watchers

0 watching

Forks

0 forks
Report repository

Releases

Packages

Contributors

Languages