飞行日志分析

本主题概述了可用于分析PX4飞行日志的方法和软件包。

报告航班

飞行报告介绍了如何与开发团队一起下载日志并报告/讨论有关飞行的问题。

结构分析

在分析飞行日志之前，重要的是要建立其上下文：

• 如果分析是在发生故障之后进行的，则日志是捕获了坠机事故还是停在半空中？
• 是否所有控制器都跟踪其引用？ 确定这一点的最简单方法是将姿态角和俯仰率与其设定值进行比较。
• 传感器数据看起来有效吗？ 是否存在非常强的振动（强振动的合理阈值是峰峰值超过2-3 m / s / s的任何东西）。
• 如果根本原因不是特定于车辆的，请确保通过 PX4问题跟踪器 上的日志文件（如果有的话，还有视频）的链接进行报告 。

排除电源故障

如果日志文件在空中结束，则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系列的自动驾驶仪上，操作系统的硬故障被记录到SD卡中。它们位于SD卡的顶层，并命名为fault_date.log，例如fault_2017_04_03_00_26_05.log。如果飞行日志突然结束，请始终检查此文件是否存在。

分析工具

飞行检查（在线工具）

Flight Review是Log Muncher的继任者。它与新的ULog日志记录格式结合使用。

主要特点：

• 基于Web，非常适合最终用户。
• 用户可以上传，加载并与他人共享报告。
• 互动情节。

有关简介，请参见使用Flight Review进行日志分析。

pyulog

pyulog是一个Python软件包，用于解析ULog文件，以及一组命令行脚本以提取/显示ULog信息并将其转换为其他文件格式。

主要特点：

• 用于解析ULog文件的Python库。 许多其他ULog分析和可视化工具使用的基础库。
• 提取/显示ULog信息的脚本：
  • ulog_info ：显示来自ULog文件的信息。
  • ulog_messages ：显示来自ULog文件的日志消息。
  • ulog_params ：从ULog文件中提取参数。
• 将ULog文件转换为其他格式的脚本：
  • ulog2csv ：将ULog转换为（几个）CSV文件。
  • ulog2kml ：将ULog转换为（几个）KML文件。

所有脚本均作为系统范围的应用程序安装（即在命令行中调用-安装了Python），并且支持-h获取使用说明的标志。例如：

$ ulog_info -h

usage: ulog_info [-h] [-v] file.ulg

Display information from an ULog file

positional arguments:

  file.ulg       ULog input file

optional arguments:

  -h, --help     show this help message and exit

  -v, --verbose  Verbose output

下面我们看到使用ulog_info从示例文件导出的信息的种类。

$ 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是一个受FlightPlot启发的跨平台PX4飞行日志（ULog）可视化分析工具。

主要特点：

• 用于显示数据的动态过滤器
• 无人机姿态和位置的3D可视化
• 轻松回放pyqtgraph的ROI（感兴趣区域）
• 基于Python的跨平台。

飞行图

FlightPlot是基于桌面的日志分析工具。可以从FlightPlot下载（Linux，MacOS，Windows）下载。

主要特点：

• 基于Java的跨平台。
• 直观的GUI，无需编程知识。
• 支持新旧PX4日志格式（.ulg，.px4log，.bin）
• 允许将绘图另存为图像。

PX4工具

PX4Tools是使用Python编写的PX4自动驾驶仪的日志分析工具箱。推荐的安装过程是使用anaconda3。有关详细信息，请参见px4tools github页面。

主要特点：

• 易于共享，用户可以在Github上查看笔记本（例如 https://github.com/jgoppert/lpe-analysis/blob/master/15-09-30%20Kabir%20Log.ipynb ）
• 基于Python的跨平台，可与anaconda 2和anaconda3一起使用
• iPython / jupyter笔记本可用于轻松共享分析
• 先进的绘图功能可进行详细分析

MAVGCL

MAVGCL是用于PX4的飞行日志分析器。也可以在离线模式下与已下载的uLog文件一起使用。

主要特点：

• 基于MAVLink消息或MAVLink上的ULOG数据的实时数据采集（50毫秒采样，100毫秒滚动显示）
• 消息（MAVLink和ULog）和参数更改（仅MAVLink）注释的时间表
• XY分析选定的关键人物
• 3D视图（车辆和观察者视角）
• MAVLink检查器（报告原始MAVLink消息）
• 脱机模式：从PX4Log / ULog导入密钥数据（通过WiFi从设备获取文件或最后一个日志）
• 基于Java。 已知可在macOS和Ubuntu上运行。
• 还有很多 ...

情节杂耍

PlotJuggler是Qt5桌面应用程序，它使用户可以轻松地可视化和分析以时间序列形式表示的数据。

从2.1.4版开始，它支持ULog文件（.ulg）。

主要特点：

• 直观的拖放界面。
• 在多个图表，选项卡或窗口中排列数据。
• 整理好数据后，将其保存到“布局”文件中，然后多次重新加载。
• 使用自定义“数据转换”在PlotJuggler自身内部处理数据。

源代码和下载可在Github上获得。

数据彗星

数据彗星是一种交互式PX4飞行日志分析工具，可让您将飞行数据编码到飞行路径上，按时间过滤和整理数据-等等！

您可以将工具的在线版本用于较小的日志文件（<32Mb），也可以在本地运行该工具以分析更长的飞行时间。