1、无人机日志概述
各位同学，欢迎来到《无人机日志分析与故障排查》的第一章。我是你们这门课的主讲，干了十来年无人机系统工程师，飞过的机型从开源飞控到工业级垂起，踩过的坑也不少。今天咱们先聊聊最基础的东西——日志到底是什么，它凭什么能帮我们修飞机。
什么是无人机日志
说白了，无人机日志就是飞机自己写的一份「飞行日记」。飞机上的飞控、传感器、电机、电池，每个部件都在不停地往外吐数据。日志把这些数据按时间顺序存下来，就像黑匣子一样。
我习惯把日志分成两类：
- 系统日志：飞控固件自己产生的，记录状态切换、报错信息、参数变更。比如 Pixhawk 的 .bin 文件。
- 数据日志：传感器和遥控信号的采样值，比如加速度、角速度、GPS 坐标、PWM 输出。这类数据量大，频率高。
嗯，这里要注意：不是所有飞控都默认开日志。我见过不少新手飞手，飞机炸了才想起来问「日志呢？」——结果根本没开。所以拿到一台新飞机，第一件事就是确认日志开关是打开的。
日志的作用与价值
日志能干什么？我总结了三层价值：
- 故障定位：飞机为什么突然翻滚？为什么 GPS 丢星？日志里每一毫秒的数据都能告诉你真相。
- 性能评估：电池压降是否正常？电机响应有没有延迟？调参前后对比日志，比凭感觉靠谱一百倍。
- 事故复盘：炸机之后，保险公司、厂家、用户各执一词。日志是唯一客观的证据。我在项目里遇到过好几次，用户说飞控失控，结果日志一看，是遥控器信号丢失导致触发 failsafe。
核心观点：没有日志的无人机，就像没有仪表盘的飞机。你只能靠猜。
常见日志格式
目前主流的飞控日志格式有三种。我列个表，大家先混个眼熟：
| 格式 | 扩展名 | 典型飞控 | 特点 |
|---|---|---|---|
| ULog | .ulg | PX4 | 二进制，体积小，带自描述头 |
| BIN | .bin | ArduPilot | 二进制，按消息 ID 组织，解析快 |
| CSV | .csv | 部分商业飞控 / 后处理导出 | 纯文本，可读性好，但体积大 |
ULog（PX4 原生格式）
ULog 是 PX4 团队自己设计的二进制日志格式。它的好处是自带「目录」——文件头里就写明了包含哪些消息类型、每个消息的字段名和数据类型。你想想看，解析的时候不用猜，直接按索引读就行。
我个人习惯用 ulog2csv 工具把它转成 CSV，方便在 Excel 里快速预览。但注意，转出来的 CSV 文件会很大，一个 10 分钟的飞行日志，转成 CSV 可能上百兆。
# 把 ulog 转成 csv
ulog2csv flight_001.ulg -o ./output/BIN（ArduPilot 原生格式）
ArduPilot 的 .bin 文件也是二进制的，但结构跟 ULog 不太一样。它按消息 ID 来组织数据，每个 ID 对应一种数据结构。比如 ID=1 是 GPS 数据，ID=2 是 IMU 数据。
我曾经遇到过一个问题：用 Mission Planner 下载日志时，选了「只下载最近一次飞行」，结果下载下来的 .bin 文件只有几 KB。后来才发现，是飞控的 SD 卡满了，日志根本没写进去。嗯，从那以后我每次飞完都会检查一下日志文件大小。
# 用 mavlogdump 查看 bin 文件头
mavlogdump.py --types GPS flight_001.bin | head -20CSV（通用格式）
CSV 其实不算飞控的原生日志格式，更多是后处理工具导出的中间产物。它的优点是任何文本编辑器都能打开，缺点也很明显——没有元数据，字段名全靠第一行，时间戳经常是微秒级整数，看着头疼。
小技巧：拿到 CSV 日志后，先检查第一行字段名是否完整。我见过不少 CSV 文件因为导出时编码问题，字段名乱码，导致整列数据对不上号。
日志格式对比总结
三种格式各有优劣，我画了一张图帮大家理清关系：
避坑指南：我曾经遇到过用户把 .bin 文件直接改后缀名成 .csv，然后说「打不开」。千万别这么干！二进制文件必须用专用工具解析，改后缀名只会让文件损坏。
怎么选择日志格式
说实话，选哪种格式不是你能决定的——取决于你用的飞控。但理解它们的差异，能帮你少走弯路：
- 如果你用 PX4，默认就是 ULog。建议保留原始 .ulg 文件，需要时再转 CSV。
- 如果你用 ArduPilot，默认是 .bin。Mission Planner 自带的日志浏览器就很好用。
- 如果你拿到的是 CSV，先确认字段名和时间戳格式，别急着分析。