3. 日志系统入门：PX4/ArduPilot日志结构、日志文件格式(.bin/.log)、常用日志查看工具(flightplot, pyulog)
做飞控调试这么多年，我有个习惯——拿到一架有问题的飞机，第一件事不是拆桨上电，而是先看日志。说白了，日志就是飞控的“黑匣子”。你想想看，飞机在天上飞了几分钟，姿态、位置、传感器数据全在里面。定位漂移这种问题，很多时候光靠肉眼复现是看不出来的，但日志里一翻，真相就出来了。
这一节，我就带你把这套“黑匣子”系统摸清楚。我们从日志结构、文件格式，再到常用工具，一条线捋下来。
3.1 PX4日志结构：.ulog文件
PX4的日志格式是 .ulog。这个格式是PX4团队专门为飞控设计的，紧凑、可扩展。我个人觉得它最大的优点是——你不需要提前定义好所有字段，飞控在运行时会动态告诉你“我要记录什么”。
一个典型的 .ulog 文件结构是这样的：
┌─────────────────────────────┐
│ Header │ ← 文件头，固定8字节
├─────────────────────────────┤
│ Definition Section │ ← 定义区：消息格式、参数、版本
│ - 多个 <format> 定义 │
│ - 多个 <parameter> 定义 │
├─────────────────────────────┤
│ Data Section │ ← 数据区：真正的飞行数据
│ - 时间戳 + 消息ID + 数据 │
│ - 每个消息按定义区格式解析 │
├─────────────────────────────┤
│ Footer │ ← 文件尾（可选）
└─────────────────────────────┘
这里有个关键点：定义区只出现一次，在文件开头。后面的数据区全是紧凑的二进制流。所以解析 .ulog 时，必须先读完定义区，才能正确解析数据区。
3.2 ArduPilot日志结构：.bin与.log
ArduPilot的日志系统跟PX4不太一样。它有两种格式：.bin（二进制）和 .log（文本）。
.bin 格式是主力。它也是紧凑的二进制格式，但结构跟 .ulog 不同。ArduPilot的 .bin 日志是按“消息类型”分块的，每个消息类型有一个固定的ID（比如 ATT 表示姿态，GPS 表示GPS数据）。
我记得第一次看 ArduPilot 的 .bin 日志时，被它的“FMT”消息搞懵了。后来才明白——FMT 就是格式定义消息，它告诉解析器后面每个消息的字段名和类型。跟 PX4 的 definition section 是一个道理。
.log 格式是纯文本的，每行一条记录。虽然可读性好，但文件体积大，解析慢。我一般只在快速验证时用 .log，正式分析还是用 .bin。
| 特性 | PX4 (.ulog) | ArduPilot (.bin) | ArduPilot (.log) |
|---|---|---|---|
| 格式 | 二进制 | 二进制 | 文本 |
| 文件大小 | 小 | 小 | 大（约10倍） |
| 解析速度 | 快 | 快 | 慢 |
| 可读性 | 需工具 | 需工具 | 可直接查看 |
| 定义区位置 | 文件开头 | 分散在数据流中（FMT消息） | 每行自带字段名 |
.bin 日志，结果一堆字段解析错误。原因是固件升级后新增了消息类型，但工具没更新。所以，解析工具版本一定要跟固件版本匹配。
3.3 常用日志查看工具
工具这东西，用顺手了就是利器。我常用的有三个：FlightPlot、pyulog，还有 Mission Planner 自带的日志查看器。下面一个个说。
3.3.1 FlightPlot
FlightPlot 是 PX4 官方推荐的日志查看工具。它基于 Java，跨平台。界面清爽，功能也够用。
我最常用的功能是：
- 曲线绘制：把任意字段拖到 Y 轴，时间轴自动匹配
- 多图对比：比如同时看 GPS 位置和视觉里程计位置，漂移一目了然
- 数据导出：可以导出 CSV，方便用 Excel 或 Python 进一步分析
嗯，这里要注意——FlightPlot 加载大日志（超过 500MB）时会有点慢。我一般先用 pyulog info 看看日志大小，太大的话先裁剪一下再导入。
3.3.2 pyulog
pyulog 是 Python 写的命令行工具集。它不提供 GUI，但胜在灵活。你可以写脚本批量处理日志。
常用命令：
# 查看日志基本信息
pyulog info flight.ulg
# 列出所有消息类型
pyulog messages flight.ulg
# 提取特定字段为 CSV
pyulog extract --messages vehicle_local_position --fields x,y,z flight.ulg
# 将 ulog 转换为 CSV（所有数据）
pyulog to_csv flight.ulg
我个人习惯用 pyulog 做自动化分析。比如写个脚本，批量检查一批日志里有没有 GPS 丢星、位置跳变等问题。省时省力。
--strict false 参数，让它跳过损坏部分继续解析。这个参数在排查问题时很管用。
3.3.3 Mission Planner 日志查看器
如果你用 ArduPilot，那 Mission Planner 自带的日志查看器是首选。它直接集成在地面站里，打开日志就能看到图形化数据。
它的优点是：
- 自动识别 ArduPilot 的所有消息类型
- 支持 3D 回放飞行轨迹
- 可以叠加地图显示
缺点嘛，就是只支持 ArduPilot 的 .bin 和 .log，不支持 PX4 的 .ulog。
3.4 知识体系总览
下面这张图，把这一节的核心内容串起来了。你一看就明白：日志从飞控产生，经过不同格式存储，最后用不同工具解析。每个环节都有坑，也有技巧。
3.5 实战建议
最后，给你几个实战建议：
- 养成看日志的习惯：每次飞行后，不管有没有问题，都看一眼日志。时间长了，你就能一眼看出异常。
- 学会用命令行：GUI 工具方便，但批量处理还是命令行高效。花半小时学学 pyulog，绝对值。
- 注意日志大小：飞控的存储空间有限。如果日志太大，可以调整记录频率，或者只记录关键消息。
- 备份原始日志：我吃过亏——用工具转换后把原始日志删了，结果发现转换有问题，想重新解析都没办法。所以，原始日志一定要保留。