本文参考官网：RTPS/DDS Interface: PX4-Fast RTPS(DDS) Bridge | PX4 User Guide
1. 什么是Fast DDS中间件 ？Fast DDS是eProsima公司的一个开源的中间件产品，是OMG组织制定的数据分发服务规范（DDS）和实时发布订阅（RTPS）协议的C++实现。
Fast DDS以前叫Fast RTPS，RTPS是Realtime Publish Subscribe的缩写 。
在PX4系统中，Fast DDS为自动驾驶仪建立了实时的发布订阅接口，可以使各种自动驾驶仪内部组件与offboard计算机（或者与offboard计算机有连接的计算机）中的 Fast DDS应用程序之间实时交换PX4中的uORB消息。
2. MicroRPTS Bridge （桥）micrortps_bridge在PX4与DDS应用程序之间交换信息。如图所示，uORB消息在PX4这一端，DDS消息在offboard计算机这一端，他们之间在做交换，交换时需要转换和传输。
在PX4系统中，micrortps_bridge由micrortps_client、micrortps_agent以及一组代码生成工具组成；桥的两端，一端是自驾仪中的PX4，另一端是offboard计算机中的DDS应用程序。
2.1 MicroRTPS Client(客户端)micrortps_client作为一个后台进程驻留在PX4系统中。它订阅PX4组件发布的uORB话题，通过串口或者UDP口将由此话题更新而产生的信息发送给micrortps_agent，另外它也接收micrortps_agent发送给它的消息，并作为uORB消息发布给PX4系统。
2.2 MicroRTPS Agent(代理)micrortps_agent作为一个后台进程运行在offboard计算机中。micrortps_agent监视来自micrortps_client的uORB更新消息，然后把这些消息通过RTPS协议再发布给DDS应用程序，另外，micrortps_agent订阅来自其他DDS应用程序的DDS消息，并且转送给micrortps_client。
2.3 MicroRTPS代理/客户端之间的通讯micrortps_agent和micrortps_client之间通过串行线或者UDP网络相连，uORB消息在被传输之前被CDR序列化编码（CDR serialization提供了一种在不同平台之间传送数据的通用格式）。
micrortps_agent与任何DDS应用之间通过UDP连接，有可能在一台机器上，也有可能在不同机器之间。典型的配置是micrortps_agent与DDS应用在同一个系统中（比如：一个开发计算机，Linux协同计算机，或者是一个计算机单板机），这个系统与micrortps_client相连，可以通过Wifi或者USB串口。
2.4 代码生成工具这节请参考官网文章。
建立、构建并且使用Fast DDS中间件的所有代码都是在编译PX4目标代码时自动生成的。
源码级安装两种代码生成工具：fastdds和fastrtpsgen。在安装这两个工具之前，需要安装：
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Gradle，是一个构建工具，官网说不要安装7.0以上版本，最好是6.3，用sdkman安装最方便。sdkman是java开发工具的管理软件，安装sdkman时，要保证计算机联网。
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jdk 11
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Foonathan memory，这是一个C++基于对象的内存管理软件。
然后，
克隆Fast DDS-2.0.2源代码，然后编译并安装到/usr/local/bin中，程序名：fastdds。
克隆Fast-RTPS-Gen 1.04，然后编译并安装到/usr/local/bin中，程序名：fastrtpsgen。
Fast-RTPS-Gen（程序名：fastrtpsgen）是Fast DDS IDL代码生成工具。
3. 构建并运行一个Fast DDS应用程序 3.1 构建micrortps_bridge在构建具备Fast DDS中间件的PX4的目标程序时，如果是真实硬件Pixhawk 4，则构建命令是make px4_fmu-v5_rtps，如果是仿真环境，构建命令是make px4_sitl_rtps。
在构建PX4的目标程序的过程中生成了micrortps_client以及micrortps_agent的源程序。源程序分别放在build/
micrortps client不需要用手工构建，PX4在编译生成目标程序时就已经生成了它的二进制程序px4_micrortps_client，并保存在build/bin中，这个程序可以在PX4的真实硬件环境中的Nuttx Shell中运行，也可以在仿真环境中的pxh Shell中运行。比如：
pxh>micrortps_client start -t UDP。
注意：运行gazebo或者jmavsim仿真程序时（比如：make px4_sitl_rtps gazebo)，micrortps_client在PX4 1.13版固件下是自动启动，1.12版固件下则需要手工启动。
3.1.2 micrortps_agentmicrortps_agent的源代码虽然在构建PX4的目标程序时是自动生成出来的，但是没有生成它的二进制，因为micrortps_agent通常是运行在offboard计算机中的，需要把源程序拿到offboard计算机中编译。
micrortps_agent与仿真环境运行在同一台计算机（宿主机）时，编译命令如下：
cd build/
mkdir build && cd build
cmake ..
make
运行命令：
$micrortps_agent -t UDP
3.1.3 关于yaml文件micrortps_client和micrortps_agent，一个是客户端一个是服务器端，两边交换的信息是依据PX4的uorb话题而定义的，在编译PX4的RTPS目标程序时，RTPS能处理的uorb话题将根据文件PX4-Autopilot/msg/tools/uorb_rtps_message_ids.yaml的定义产生一组对应的IDL接口文件（被保存在目录build/px4_sitl_rtps/src/modules/micrortps_bridge/micrortps_agent/idl下），然后编译过程再根据这组IDL接口文件生成micrortps_client以及micrortps_agent的源代码。
在micrortps环境下，哪些话题可以交换？是接收还是发送？在uorb_rtps_message_ids.yaml（PX4的1.12版本)中定义
比如（1.12版本格式，1.13版本没有id）：
msg: sensor_combined
id: 65
send: true
代表sensor_combined这个话题需要有一个idl定义，另外需要生成Publish这个话题的代码。
比如：
msg: telemetry_status
id: 76
receive: true
代表telemetry_status这个话题需要一个idl定义，另外需要生成Subscribe这个话题的代码。
PX4能处理的uORB话题有200多个，而1.12版本RTPS处理的话题是31个。
注：1.13.0d的yaml文件格式已经与1.12.0d不一样了，取消了id这个域，yaml的文件名改成了urtps_bridge_topics.yaml，yaml只存放RTPS中间件处理的uORB消息，没有需要接收或发送的uORB话题就不放在这个yaml文件中了。id在程序内部还是有的，但是由uorb_rtps_classifier.py根据msg在yaml中的顺序产生。
3.2 构建并运行Fast DDS应用程序一旦micrortps_client和micrortps_agent运行起来，并连接正常，Fast DDS的应用程序就可以通过RTPS协议订阅和发布PX4的uorb话题相关的数据。Fast DDS应用程序的一个例子可以用fastrtpsgen生成，这个例子的功能是打印输出sensor_combined话题：
cd /path/to/PX4/PX4-Autopilot
cd build/px4_sitl_rtps/src/modules/micrortps_bridge
mkdir micrortps_listener
cd micrortps_listener
fastrtpsgen -example x64Linux2.6gcc ../micrortps_agent/idl/sensor_combined.idl
生成出的例子代码可以用以下命令编译，执行：
make -f makefile_x64Linux2.6gcc
binsensor_combined_PublisherSubscriber subscriber，名字不对了，应该是bin/*/sensor_combinedPublisherSubscriber subscriber。
- 官网上贴出的源程序，init（）函数中订阅话题名字是“fmu/sensor_combined/out”，但是1.12.0d版，生成程序中init（）函数中订阅话题名字是“sensor_combinedPubSubTopic“。
- 官网上贴出的源程序
void sensor_combinedSubscriber::SubListener::onNewDataMessage(Subscriber* sub)
函数打印话题sensor_combined中的内容，但是这个话题与实际1.12.0d版本固件中提供的话题不太一样了，1.12中的sensor_combined只有gyro（罗盘）和accelerometer（加速度）计的内容，但不包括：magnetometer（地磁计）和baro（气压计）相关内容。参见文件PX4-Autopilot/msg/sensor_combined.msg对话题的定义。
