实验笔记之——《Lightning-Speed Lidar Localization and Mapping》

2025-12-15

本博文对高翔开源的Lightning-LM（即Lightning-Speed Lidar Localization and Mapping） 进行测试与复现。

本博文仅供本人学习记录用~

安装配置

  • 采用ubuntu22.01(ROS2 humble)
  • 首先创建一个工作空间
mkdir -p colcon_ws/src
cd ~/colcon_ws/src

git clone https://github.com/gaoxiang12/lightning-lm.git
# 或者采用我的代码
git clone git@github.com:R-C-Group/Lightning-LM.git
  • 安装依赖（包含：Pangolin）
bash ./scripts/install_dep.sh
sudo apt-get install libunwind-dev
sudo apt-get install libgoogle-glog-dev

# 解压Pangolin，然后进入到对应目录
cd /lightning-lm/thirdparty/Pangolin-0.9.3/
./scripts/install_prerequisites.sh

# Configure and build
sudo apt-get install python3-wheel #可能缺少
cmake -B build
cmake --build build

cd build
sudo make install #必须
# 5. 更新动态链接库缓存
sudo ldconfig
  • 编译
colcon build

# 注意要安装colcon包
sudo apt install python3-colcon-common-extensions

#最后要记得source一下
# source ~/colcon_ws/install/local_setup.bash
echo "source ~/colcon_ws/install/local_setup.bash" >> ~/.bashrc

  • 编译过程如果报错c++: fatal error: Killed signal terminated program cc1plus compilation terminated.则是由于是由于系统内存不足导致的。

  • 数据准备是需要将数据转换为ros2的db3格式的，不过作者提供了转换后的数据：BaiduYun: https://pan.baidu.com/s/1XmFitUtnkKa2d0YtWquQXw?pwd=xehn 提取码: xehn

debug

GDB debug

# 1. 安装GDB
sudo apt-get install gdb

# 2. 使用GDB运行程序
gdb --args /home/kwanwaipang/colcon_ws/src/install/lightning/lib/lightning/run_slam_online --config ./config/default_nclt.yaml

# 在gdb提示符下运行
(gdb) run

# 程序崩溃后，获取回溯信息
(gdb) bt
(gdb) bt full

# 查看所有线程的堆栈
(gdb) thread apply all bt

# 退出gdb
(gdb) quit

如果打开Pangolin后出现Segmentation fault，应该是WSL 的图形子系统与 OpenGL/Pangolin 不兼容。

  • 安装必要的图形库：
# 更新系统
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

# 安装 Mesa 和 OpenGL 相关库
sudo apt install -y \
    mesa-utils \
    libgl1-mesa-glx \
    libgl1-mesa-dri \
    libglu1-mesa \
    libegl1-mesa \
    libgles2-mesa \
    libosmesa6

# 安装 X11 相关
sudo apt install -y \
    x11-apps \
    x11-utils \
    x11-xserver-utils \
    xauth \
    xorg \
    xvfb

# 测试 OpenGL
glxinfo | grep -E "OpenGL|renderer"
glxgears  # 应该能看到旋转的齿轮

似乎都无效，最终采用强制使用X11后端而不是Wayland

# 禁用Wayland，强制使用X11
export WAYLAND_DISPLAY=""
export QT_QPA_PLATFORM="xcb"
export GDK_BACKEND="x11"
export SDL_VIDEODRIVER="x11"
export PANGOLIN_WINDOW_URI="x11://"

# 然后运行程序
ros2 run lightning run_slam_online --config ./config/default_nclt.yaml

实验测试

建图测试

  1. 实时建图（实时播包）
    • 启动建图程序: ros2 run lightning run_slam_online --config ./config/default_nclt.yaml
    • 播放数据包
    • 保存地图 ros2 service call /lightning/save_map lightning/srv/SaveMap "{map_id: new_map}"
  2. 离线建图（遍历跑数据，更快一些）
    • ros2 run lightning run_slam_offline --config ./config/default_nclt.yaml --input_bag 数据包
    • 结束后会自动保存至data/new_map目录下
  3. 查看地图
    • 查看完整地图：pcl_viewer ./data/new_map/global.pcd
    • 实际地图是分块存储的，global.pcd仅用于显示结果
    • map.pgm存储了2D栅格地图信息
    • 请注意，在定位程序运行过程中或退出时，也可能在同目录存储动态图层的结果，所以文件可能会有更多。

定位测试

  1. 实时定位
    • 将地图路径写到yaml中的 system-map_path 下，默认是new_map（和建图默认一致)
    • 将车放在建图起点处
    • 启动定位程序： ros2 run lightning run_loc_online --config ./config/default_nclt.yaml
    • 播包或者输入传感器数据即可
  2. 离线定位
    • ros2 run lightning run_loc_offline --config ./config/default_nclt.yaml --input_bag 数据包
  3. 接收定位结果
    • 定位程序输出与IMU同频的TF话题（50-100Hz）