无人机集群需要一个不依赖路由器的局域网:每架无人机和地面站都能直接互相通信,某个节点掉线也不影响其他节点。Mesh 自组网正好满足这个需求。本文记录 Mesh 设备的配置流程、IP 规划和连通性验证。

一、Mesh 网络是什么

Mesh 网络(网状网络)中每个节点都可以转发数据。和普通的“所有设备连一台路由器”相比,它有三个特点:

  • 去中心化:不依赖单一接入点;
  • 动态路由:节点之间自动寻找可用的通信路径;
  • 容错:单个节点故障不会让整个网络断开。

本文使用的网络规划如下,所有设备都在 192.168.1.0/24 网段。图中的连线只是示意,实际的转发路径由 Mesh 设备自动选择:

地面站
192.168.1.100

无人机 1
192.168.1.101

无人机 2
192.168.1.102

无人机 3
192.168.1.103

地面站
192.168.1.100

无人机 1
192.168.1.101

无人机 2
192.168.1.102

无人机 3
192.168.1.103

设备 IP 地址
Mesh 设备管理界面(默认) 192.168.1.200
配置用电脑 192.168.1.123
地面站 192.168.1.100
无人机 1 / 2 / 3 192.168.1.101 / 102 / 103

二、配置流程

1. 让电脑进入 Mesh 设备的网段

要访问 Mesh 设备的管理界面,电脑必须和它在同一网段。在系统网络设置中新建一个有线配置:

  • IP 地址:192.168.1.123
  • 子网掩码:255.255.255.0
  • 网关:8.8.8.8

2. 打开管理界面

在浏览器地址栏输入 Mesh 设备的默认地址 192.168.1.200,进入设备管理界面。

3. 切换到 Mesh 组网模式

在管理界面的“网络设置”页面,把网络模式改为“Mesh 组网模式”并保存。每一台 Mesh 设备都要做这一步。

4. 给每个节点分配唯一 IP

在每架无人机上新建网络配置,按上面的规划填写各自的 IP,子网掩码和网关与第 1 步相同。同一网络中 IP 不能重复。

三、验证连通性

在任意一台设备上 ping 其他节点:

1
2
3
4
5
# 测试能否连通其他无人机
ping 192.168.1.101

# 测试能否连通地面站
ping 192.168.1.100

配置正确时会收到类似的回复:

1
64 bytes from 192.168.1.101: icmp_seq=1 ttl=64 time=2.5 ms

需要进一步排查时,可以查看本机的地址、路由和网口状态:

1
2
3
ip addr show     # 当前网络配置
ip route show # 路由表
ifconfig # 网络接口状态

四、常见问题

现象 可能原因 处理方法
打不开 192.168.1.200 电脑 IP 不在同一网段、网线松动、Mesh 设备未启动 确认电脑 IP 为 192.168.1.x,检查网线,重启 Mesh 设备
设备之间 ping 不通 IP 冲突、没有切到 Mesh 模式、防火墙拦截 确认每个 IP 唯一、所有设备都是 Mesh 模式,临时关闭防火墙测试
时通时断 信号干扰、距离过远、中继节点故障 缩短设备间距,避开 2.4 GHz 干扰源,检查各节点状态

临时关闭防火墙的命令:

1
sudo ufw disable

五、要点

配置的关键只有三点:每个设备的 IP 唯一且在同一网段;所有设备都切到 Mesh 组网模式;配置完用 ping 逐个验证。网络打通之后,就可以在此基础上做 ROS 2 多机通信和集群协同。