飞行日志分析

本主题概述了用于 PX4 飞行日志分析的方法和软件包。

飞行报告

飞行报告 说明了如何下载日志并与开发团队报告/讨论有关飞行的问题。

结构化分析

在分析飞行日志之前，重要的是建立它的上下文：

• 如果分析是在故障发生之后进行的，那么日志是捕捉到了这次故障还是在半空中停止了记录呢？
• 所有的控制器都跟踪到了它的设定值吗？ 最简单的方法是将的横滚和俯仰的角速度与它们的设定值进行比较。
• 传感器数据看起来有效吗？ 是否有非常强的震动（一个合理的判断强烈震动的阈值是所有的峰峰值是否超过 2-3m/s/s）。
• 如果根本原因不针对于特定车辆，请确保在 PX4问题跟踪器 (opens new window) 的报告中有日志文件的链接（以及视频如果有的话）。

排除电力故障

如果日志文件在半空中结束了，可能有两个主要原因：电源故障 或 操作系统的硬故障。

在基于 STM32系列 (opens new window) 的自动驾驶仪上，会将操作系统的硬故障记录到SD卡上。 它位于SD卡的顶层目录且被命名为 fault_date.log 比如 fault_2017_04_03_00_26_05.log。 如果飞行日志突然终止，请一直检查此文件是否存在。

分析工具

Flight Review（在线工具）

Flight Review (opens new window) 是 Log Muncher 的继承者。 他能与新的 ULog 日志格式结合使用。

主要特性：

• 基于 web，非常适合终端用户。
• 用户可以上传、下载、并且与他人分享报告。
• 交互式绘图。

关于介绍，请参阅 Log Analysis using Flight Review。

pyulog

pyulog (opens new window) 是用于分析 ulog 文件的 python 包，以及一组用于提取/显示 ulog 信息并转换为其他文件格式的命令行脚本。

主要特性：

• 用于分析 ulog 文件的 python 库。 许多其他 ULog 分析和可视化工具使用的基本库。
• 提取/显示 ulog 信息的脚本：
  • ulog_info: 显示 ulog 文件中的信息。
  • ulog_messages: 显示从 ulog 文件中加载的日志报文。
  • ulog_params: 从 ulog 文件中提取参数。
• 转换 ulog 文件为其他格式的脚本：
  • ulog2csv : 转换 ulog 为 CSV 文件（多个）。
  • ulog2kml : 转换 ulog 为 KML 文件（多个）。

所有脚本都作为系统范围的应用程序安装 (例如，在命令行上调用它们-前提是安装了 Python)，并支持 -h 标志来获取使用说明。 例如：

$ ulog_info -h
usage: ulog_info [-h] [-v] file.ulg
Display information from an ULog file
positional arguments:
  file.ulg       ULog 输入文件
optional arguments:
  -h, --help     显示这个帮助信息然后退出
  -v, --verbose  详细输出

下面我们将看到使用 ulog_info 从示例文件导出的信息类型。

$ ulog_info sample.ulg
Logging start time: 0:01:52, duration: 0:01:08
Dropouts: count: 4, total duration: 0.1 s, max: 62 ms, mean: 29 ms
Info Messages:
 sys_name: PX4
 time_ref_utc: 0
 ver_hw: AUAV_X21
 ver_sw: fd483321a5cf50ead91164356d15aa474643aa73
Name (multi id, message size in bytes)    number of data points, total bytes
 actuator_controls_0 (0, 48)                 3269     156912
 actuator_outputs (0, 76)                    1311      99636
 commander_state (0, 9)                       678       6102
 control_state (0, 122)                      3268     398696
 cpuload (0, 16)                               69       1104
 ekf2_innovations (0, 140)                   3271     457940
 estimator_status (0, 309)                   1311     405099
 sensor_combined (0, 72)                    17070    1229040
 sensor_preflight (0, 16)                   17072     273152
 telemetry_status (0, 36)                      70       2520
 vehicle_attitude (0, 36)                    6461     232596
 vehicle_attitude_setpoint (0, 55)           3272     179960
 vehicle_local_position (0, 123)              678      83394
 vehicle_rates_setpoint (0, 24)              6448     154752
 vehicle_status (0, 45)                       294      13230

pyFlightAnalysis

pyFlightAnalysis (opens new window) 是一个跨平台的 PX4 飞行日志 (ulog) 可视化分析工具，灵感来源于 FlightPlot。

主要特性：

• 用于显示数据的动态筛选器
• 无人机姿态和位置三维可视化
• 使用 pyqtgraph 的 ROI (感兴趣的区域) 轻松回放
• 基于 Python 的，跨平台的。

FlightPlot

FlightPlot (opens new window) is a desktop based tool for log analysis. It can be downloaded from FlightPlot Downloads (opens new window) (Linux, MacOS, Windows).

Key features:

• 基于 Java 的，跨平台的
• 直观的图形用户界面，不需要编程知识
• 支持新的和旧的 PX4 日志格式 (比如 .px4log，.ulg，.bin)
• 允许保存图形为图像

PX4Tools

PX4Tools (opens new window) is a log analysis toolbox for the PX4 autopilot written in Python. The recommended installation procedure is to use anaconda3 (opens new window). See px4tools github page (opens new window) for details.

Key features:

• Easy to share, users can view notebooks on Github (e.g. 15-09-30 Kabir Log.ipynb (opens new window))
• 基于Python的，跨平台的，与 anaconda2 和 anaconda3 一起使用。
• 使用 iPython/jupyter notebooks 可以方便地共享分析
• 高级绘图功能，允许进行详细分析

MAVGCL

MAVGCL (opens new window) is an in-flight log analyzer for PX4. It can also be used in offline mode with downloaded uLog files.

Key features:

• 基于 MAVLink 消息或 MAVLink 上 ULOG 数据的实时数据采集( 50 ms 采样，100 ms 滚动显示)
• 由消息( MAVLink 和 ULog) 和参数更改(仅 MAVLink) 注释的时间图
• 选定的关键指标的 XY 分析
• 3D 视图 (飞行器和观察者视角)
• MAVLink inspector 面板(报告原始 MAVLink 消息)
• 离线模式：从 PX4Log/ULog 导入关键指标(通过 WiFi 从设备上获取文件或最后一次日志)
• 基于 Java 在 MacOS 和 Ubuntu 上运行。
• 更多……

PlotJugler

PlotJuggler (opens new window) is a Qt5 desktop application that allows users to easily visualize and analyze data expressed in the form of time series.

It supports ULog files (.ulg) since version 2.1.4.

Key features:

• 直观的拖放界面。
• 可以将数据安排在多个图表、选项卡或窗口中。
• 整理好数据后，将其保存到“布局”文件中，这样支持多次重新加载。
• 可以在 PlotJuggler 里处理你的数据，使用定制的“数据转换”。

Source code and downloads are available on Github (opens new window).

Data Comets

Data Comets (opens new window) is a interactive PX4 flight log analysis tool that allows you to encode flight data onto the flight path, filter and brush the data by time - and much more!

You can use the online version of the tool for small log files (< 32Mb), or run it locally in order to analyze longer flights.