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第三章 研究方法

第二節 飛行紀錄介紹

本研究蒐集的飛行紀錄來源有二,分別為 UAV 端的 Dataflash Logs 與地面 控制站的 Telemetry Logs,以下針對此兩項飛行紀錄做介紹,說明記錄屬性與運 作方式,最後對兩項紀錄做綜合比較:

(1) Dataflash Logs 介紹

此為 APM 飛行控制板存取飛行紀錄之格式,在 UAV 通電啟動後飛行控制 板會動態紀錄飛行資料於內嵌的 16Mb 快閃記憶體(Data Flash Memory),直 至關閉電源才停止紀錄,故在整趟飛行過程中,Dataflash Logs 能完整記錄 各項飛行數據並於飛行後透過實體線路連接飛行控制板下載飛行紀錄,下表 四介紹 APM Plane Dataflash Logs 部份飛行紀錄類別與屬性說明。

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表四:APM Plane Dataflash Logs 類別與屬性(節錄)

類別 類別說明 屬性 屬性說明

當地面控制站與飛行控制板建立連線時,Telemetry Logs 開始存取 UAV 各項 數據紀錄,其存取格式為 MAVLink 框架,飛行紀錄儲存地點為地面控制站。

當地面控制站與 UAV 連線品質不佳時,往往會影響 Telemetry Logs 資料品 質造成紀錄延遲或中斷,例如:當 UAV 與地面控制站無線傳輸距離超出可 連線範圍時,造成連線中斷,地面控制站便無法紀錄 UAV 各項數據。故連 線品質決定紀錄品質的好壞,下表五介紹 Telemetry Logs 部份飛行紀錄類別 與屬性說明。

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表五:Telemetry Logs 類別與屬性(節錄)

類別 類別說明 屬性 屬性說明

NAV CONTROLLER OUTPUT

(3) Dataflash Logs 與 Telemetry Logs 比較

上述對 Dataflash Logs 與 Telemetry Logs 各別介紹說明,以下表六比較兩種 飛行紀錄存取地點、資料品質與紀錄獲取方式的差異並說明優缺點,優缺點 將影響本研究資料蒐集選擇情境。

表六:Dataflash Logs 與 Telemetry Logs 比較

飛行紀錄種類 存取地點 資料品質 紀錄獲取方式 Dataflash Logs UAV 飛行控制板 完整 一次性獲取 Telemetry Logs 地面控制站 普通 動態獲取

 存取地點

UAV 在飛行過程中 Dataflash Logs 會將紀錄動態存取於飛行控制板 中,飛行紀錄能夠即時存取至快閃記憶體中,不過存取容量有限只 有 16Mb,當飛行紀錄容量大於 16Mb 時新資料會將舊資料覆蓋,

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故無法提供大量飛行紀錄存取,Telemetry Logs 透過 MavLink 無線 傳輸至地面控制站,由地面控制站儲存飛行紀錄。

 資料品質

Dataflash Logs 能夠在 UAV 端即時存取飛行紀錄,在中間存取過程 中幾乎不出現資料錯誤,因此資料完整性高。而在 UAV 飛行過程 中,Telemetry Logs 必須透過無線傳輸至地面控制站存取,當無線 傳輸品質不佳時,例如:天候不佳或傳送載具功率不足等,這類情 形會造成紀錄延遲或中斷的現象發生,相對資料完整性低。

 紀錄獲取方式

獲取 Dataflash Logs 必須等待 UAV 降落至地面,透過實體線路一次 性獲取完整飛行資料,這種方式前提是必須拿到飛行控制板,當 UAV 因異常事件而造成失事,導致無法獲得飛行控制板或飛行控 制板損壞時,則無法獲取飛行紀錄做異常事件分析,反觀 Telemetry Logs 能夠透過無線傳輸,動態將飛行紀錄回傳至地面控制站,當 UAV 失事時,地面控制站至少保有失事前飛行紀錄供後續異常事 件分析。

Dataflash Logs 與 Telemetry Logs 包含許多飛行屬性資料,是很好的研究分 析來源,其存取資料的位置不同,提供研究者不同資料來源的選擇,本研究依據 不同情境,彈性選取 Dataflash Logs 或 Telemetry Logs 作為分析資料。由於本研 究資料皆為真實飛行紀錄,異常飛行紀錄少於正常飛行紀錄,一般情況優先選擇 Dataflash Logs 作為分析資料,因為其資料具完整性,避免因資料不完整而影響 後續異常分析,但是當發生異常事件而無法回收飛行控制板時,為了要達成即時 性的分析,本研究選擇使用 Telemetry Logs 擷取 UAV 異常事件發生時的即時狀 態資料作為分析資料的來源。

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