1. PX4日志系统概述
做飞控调试这么多年，我越来越觉得日志就是飞行器的「黑匣子」。飞机在天上飞了几分钟，到底发生了什么——姿态为什么抖、定位为什么跳、电机为什么突然停转——这些问题的答案，全写在日志里。
PX4的日志系统，说白了就是把飞控上所有传感器的原始数据、状态估计结果、控制输出，按时间顺序一股脑儿记下来。你想想看，没有日志，你连飞机炸了是人为操作失误还是算法bug都说不清楚。
日志的核心价值：把飞行过程中的每一个状态变化都记录下来，让事后分析成为可能。
1.1 日志的作用
我个人习惯把日志的作用归纳为三个层面：
- 故障排查：飞机炸了、定位飘了、高度跳变——日志是第一手证据。我在项目中遇到过好几次，现场飞手说「飞机自己乱飞」，结果一拉日志，发现是GPS天线被机臂挡住了，卫星数掉到6颗以下。
- 性能评估：定位精度够不够？EKF收敛快不快？传感器有没有异常跳变？这些指标光靠感觉不行，得从日志里算出来。
- 算法迭代：改了一个参数、换了一种融合策略，效果到底好不好？拉两组日志对比一下，比什么仿真都实在。
我的经验：每次飞行前，我都会确认一下SD卡有没有插好、剩余空间够不够。曾经有一次飞了15分钟，落地发现SD卡松了，日志全丢了——那种感觉，嗯，你懂的。
1.2 ULog文件格式
PX4从1.6版本开始用ULog格式替代了原来的px4log。为什么换？因为ULog更紧凑、更结构化，解析起来也更快。
ULog文件本质上是一个二进制流，按「消息」组织。每个消息都有一个类型标识，比如：
B— 定义消息格式（类似于结构体声明）D— 数据消息（真正的传感器值、状态量）I— 信息字符串（固件版本、参数值）S— 同步标记（用于文件完整性校验）
文件结构大致是这样的：
+------------------+
| 文件头 (magic) | — 固定8字节，标识ULog格式
+------------------+
| 定义段 | — 所有消息格式定义、参数、信息
| (Definitions) |
+------------------+
| 数据段 | — 按时间戳排列的数据消息
| (Data) |
| - 传感器数据 |
| - 状态估计 |
| - 控制输出 |
+------------------+
| 可选索引段 | — 快速定位某个topic的数据
+------------------+这里有个关键点：定义段只出现一次，后面全是数据段。所以ULog文件是「先定义、后使用」的格式。解析器必须先读完定义段，才能正确解析后面的数据。
注意：如果你用文本编辑器打开ULog文件，看到的全是乱码。别慌，这是二进制文件，需要用专门的工具（比如ulog2csv、pyulog）来解析。
1.3 日志存储位置
日志存在哪里？这取决于飞控的硬件配置。
| 存储介质 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| SD卡 | /fs/microsd/log/ |
最常用，容量大，推荐使用 |
| 内部Flash | /fs/mtd_params/log/ |
容量小（通常几MB），仅用于紧急情况 |
| RAM（掉电丢失） | /log/ |
极少使用，仅用于调试 |
我个人强烈建议使用SD卡。内部Flash那点空间，飞个几分钟就满了，而且擦写次数有限，用多了容易坏。
避坑指南：SD卡建议用Class 10或以上的高速卡。我曾经用了一张低速卡，日志写入速度跟不上数据产生速度，结果丢了好多关键数据。另外，SD卡文件系统必须是FAT32，PX4不支持exFAT。
1.4 日志文件命名规则
PX4的日志文件名不是随便起的，它包含了很多有用信息。命名格式如下：
YYYY-MM-DD_HH-MM-SS.ulg举个例子：2024-03-15_14-32-08.ulg，表示2024年3月15日14点32分08秒开始记录的日志。
为什么用时间戳命名？有两个好处：
- 天然排序：按文件名排序就是按时间排序，找起来方便
- 避免重名：同一秒内不会起飞两次（除非你手速特别快）
不过要注意，这个时间戳是飞控的UTC时间，不是你的本地时间。如果飞控没有GPS授时或者电池拔掉过，时间可能不准。我遇到过好几次，日志文件名显示的是1970-01-01——那是飞控的RTC电池没电了。
小技巧：如果你同时飞多架飞机，建议在SD卡根目录下建不同的文件夹，比如log/plane01/、log/plane02/，这样日志不会混在一起。PX4默认把所有日志都放在log/目录下，多架飞机混着飞的时候，找起来很头疼。
知识体系总览
下面这张图把本章的核心内容串起来了，你可以对照着看：