通过DJI SDK解密大疆无人机飞行记录的简易方法

0.前言

我们在使用DJI无人机进行某种应用的实验的时候，很容易出现的一个场景是：不仅仅需要无人机记录的摄像机拍摄的视频，还需要某次飞行的具体数据，例如在飞行的采样时刻时的飞行速度、高度、经纬度、偏航,滚转,俯仰角等信息。这些信息通常并不是直接显式地、简单地能够通过DJI提供的简单用户界面，例如通过DJI FLY APP就能够获取的，需要我们通过开发者套件去得到具体的飞行数据。

0.1 实验环境

本文实验的环境：

无人机型号：Mavic 3
手机信息：Android 13安装的最新版本DJI FLY APP^*

本文以下的行文皆默认在此实验环境下讨论。

*注：使用第三方或者iOS端的DJI遥控飞行APP会产生与本文介绍的飞行记录数据格式§1.1 手机端DJI TXT logs不同，如果读者的环境与本文不符，请参考本节§1.3 本节其他参考文献末尾的的参考文献。

1.飞行数据类型

DJI Drone在飞行过程中，在不同的设备载体中可能会存在不同的飞行记录(Flight log)。

值得注意的是，DJI Drone产品的推出持续了一定的年份。在讨论DJI的飞行数据时，不得不考虑实验设备差异的问题，即不同型号和不同固件版本的无人机与遥控器、不同手机操作系统的手机、不同的飞行APP（DJI推出的用于操控无人机的手机APP有数次变更，同时DJI允许第三方APP通过DJI SDK开发飞行APP）等也会在不同的时间阶段产生不同的飞行数据，针对它们的解密方法五花八门。在这里我们只讨论Mavic3之后的较新款的DJI Drone的飞行数据类型。其实对于旧款的无人机相对来说解密的办法是更加简单的，不必过于担心本文方法的普适性不足的问题。

DJI Drone在某次飞行结束后产生的飞行记录的类型是较多的，但是我们主要关注如下几个：

手机端DJI TXT logs；
飞行器DAT文件（黑匣子数据）。

1.1 手机端DJI TXT logs

这个是我们唯一能够解密的飞行数据信息。

关于该TXT的信息简介如下：

数据格式：加密.txt文件
创建方式：DJI SDK
记录范围：电机启动到停止（或丢失信号的最后时刻）
采样频率：0.2s/次，10Hz
传输链路：无人机到遥控器到手机
数据类型：IMU计算后的数据，非传感器原始数据
信息类型：采样时间、设备,电池信息、飞行距离、飞行速度、飞行高度、经纬度、偏航,滚转,俯仰角等
缺点：采样频率较低，无传感器原始数据
空间占用：数MB

1.1.1 获取方法

按照本文的实验环境，安卓端的DJI FLY APP的飞行记录保存在 Android\data\dji.go.v5\files\FlightRecord。

LOG的命名具有规律，例如：DJIFlightRecord_2023-09-21_[15-21-40].txt，包含有飞行起始时间。

如需了解其他版本或手机的更多获取方法，请参考网址：

https://www.phantomhelp.com/logviewer/upload/

1.1.2 具体信息

通过DJI SDK解密或者通过PhantomHelp or AirData网站上传飞行记录可获取到飞行记录的明文。

这里简单节选个别重要参数介绍一下飞行记录包含的项目。

飞行记录明文在结构上主要分为两个一级项目：

summary：飞行器的硬件信息以及本次飞行总览和起始信息；
info：以0.2s/次为采样频率采集的当前采样时刻的具体数据。

1.1.2.1 summary：

summary下二级项目	三级项目1	三级项目2	备注
batteriesInformation	firmwareVersion	serialNumber
camerasInformation	firmwareVersion	serialNumber
gimbalsInformation	firmwareVersion	serialNumber
remoteControllerInformation	firmwareVersion	serialNumber
flightControllerInformation	firmwareVersion	serialNumber
startTime	\	\	Unix 时间戳
startCoordinate	latitude	longitude
totalDistance	\	\	英尺
totalTime	\	\	秒
samplingRate	\	\	采样率=10
maxHeight	\	\	米
maxHorizontalSpeed	\	\	米每秒
maxVirticalSpeed	\	\	米每秒

其中第一行指的是summary这个一级项目下的部分二级项目，表格的列代表当前二级项目下包含的三级项目。

为了方便理解，以电池信息这个二级项目为例：


"batteriesInformation": {
  "0": {
   "index": 0,
   "firmwareVersion": [
    8,
    75,
    2,
    9
   ],
   "serialNumber": "4********09V3"
  }
 }

*注：为简单起见，只列出了固件版本和序列号信息，并且把电池编号“0”去掉了，把原本是四级项目的两个项目"firmwareVersion"和"serialNumber"当做三级项目了。

1.1.2.2 info：

该一级项目的分项目极多，取决于你的飞行时间。我们取某次采样时刻的json信息节选部分如下：

某采样时刻下的二级项目			备注
flightControllerState	attitude	\	attitude包括pitch, yaw, roll
homeLocationCoordinate	latitude	longitude	精度足够，参考见表格下方json参考
takeoffLocationAltitude	\	\
aircraftLocation	latitude	longitude	精度足够，参考见表格下方json参考
altitude	\	\	米
flightMode	\	\
GPSSignalLevel	\	\
satelliteCount	\	\	卫星数量
isFlying	\	\
areMotorsOn	\	\
velocity	\	\	通过IMU计算的速度，包括X, Y, Z速度
flightTimeInSeconds	\	\	飞行时间，单位秒
cumulativeFlightDistance	\	\	米
cameraState	mode	remainingSpaceInMB
gimbalState	atitude	\	attitude包括pitch, yaw, roll

为了方便理解，以某个采样时刻的json信息为例：


"flightControllerState": {
    "attitude": {
     "pitch": 4,
     "roll": 1,
     "yaw": 407
    },
    "homeLocationCoordinate": {
     "latitude": 12.026330289426021,
     "longitude": 47.76282816459477
    },
    "takeoffLocationAltitude": 4164.42188,
    "aircraftLocation": {
     "latitude": 12.026340733207853,
     "longitude": 47.7628277001368
    },
    "altitude": 9.8,
    "flightMode": "GPSAtti",
    "GPSSignalLevel": "Level5",
    "satelliteCount": 22,
    "remainingFlightTime": 0,
    "batteryPercentageNeededToLandFromCurrentHeight": 0,
    "batteryPercentageNeededToGoHome": 0,
    "smartRTHState": "Unknown",
    "behavior": "GoHome",
    "isFailsafeEnabled": false,
    "areMotorsOn": true,
    "isHomeLocationSet": true,
    "isLandingConfirmationNeeded": false,
    "hasReachedMaxFlightHeight": false,
    "hasReachedMaxFlightRadius": false,
    "windWarning": "Level0",
    "countOfFlights": 1,
    "flightLogIndex": 102,
    "isFlying": true,
    "smartRTHCountdown": 0,
    "velocity": {
     "velocityX": 0,
     "velocityY": 0,
     "velocityZ": 0
    },
    "isGPSBeingUsed": true,
    "flightTimeInSeconds": 28.399999618530273,
    "cumulativeFlightDistance": 7.3180433909594313
   },
   "cameraState": {
    "isRecording": false,
    "isShootingSinglePhoto": false,
    "isInserted": true,
    "isInitializing": false,
    "hasError": false,
    "isVerified": true,
    "isFull": true,
    "isFormatted": true,
    "isFormatting": false,
    "isInvalidFormat": false,
    "isReadOnly": false,
    "totalSpaceInMB": 121660,
    "remainingSpaceInMB": 17492,
    "availableCaptureCount": 0,
    "availableRecordingTimeInSeconds": 1358,
    "index": 0,
    "mode": "RecordVideo"
   },
   "gimbalState": {
    "atitude": {
     "pitch": -32.400001525878906,
     "roll": 0,
     "yaw": 38.600002288818359
    },
    "fineTunedRoll": 0,
    "fineTunedPitch": 0,
    "fineTunedYaw": 0,
    "isRollAtStop": false,
    "isYawAtStop": false,
    "isPitchAtStop": false,
    "yawRelativeToAircraftHeading": 0,
    "mode": "YawFollow",
    "index": 0
   },
   "rcHardwareState": {
    "leftStick": {
     "horizontalPosition": 0,
     "verticalPosition": 0
    },
    "rightStick": {
     "horizontalPosition": 0,
     "verticalPosition": 0
    },
    "leftWheel": 0,
    "rightWheel": {
     "isPresent": true,
     "isTurned": false,
     "isClicked": false,
     "value": 0
    },
    "flightModeSwitch": "Two",
    "goHomeButton": {
     "isPresent": true,
     "isClicked": false
    },
    "recordButton": {
     "isPresent": true,
     "isClicked": false
    },
    "shutterButton": {
     "isPresent": true,
     "isClicked": false
    },
    "style": "Unknown"
   },
   "batteryState": {
    "voltage": 15650,
    "current": -7437,
    "temperature": 35.1,
    "cellVoltages": [
     3917,
     3918,
     3914,
     3902
    ],
    "chargeRemainingInPercent": 63,
    "lowBatteryWarningThreshold": -1,
    "seriousLowBatteryWarningThreshold": -1,
    "index": -1,
    "lifetimeRemaining": 0,
    "designCapacity": 1280000,
    "numberOfDischarges": 3840,
    "isInSingleBatteryMode": false,
    "fullChargeCapacity": 4717,
    "chargeRemaining": 2941
   },
   "airLinkState": {
    "downlinkSignalQuality": 0,
    "hasDownlinkSignalQuality": false,
    "uplinkSignalQuality": 0,
    "hasUplinkSignalQuality": false
   },
   "visionState": {
    "collisionAvoidanceEnabled": true,
    "controlState": {
     "isAscentLimitedByObstacle": false,
     "isAvoidingActiveObstacleCollision": false,
     "isBraking": false,
     "isPerformingPrecisionLanding": false
    },
    "detectionStateMap": {}
   },
   "gimbalsState": {
    "0": {
     "atitude": {
      "pitch": -32.400001525878906,
      "roll": 0,
      "yaw": 38.600002288818359
     },
     "fineTunedRoll": 0,
     "fineTunedPitch": 0,
     "fineTunedYaw": 0,
     "isRollAtStop": false,
     "isYawAtStop": false,
     "isPitchAtStop": false,
     "yawRelativeToAircraftHeading": 0,
     "mode": "YawFollow",
     "index": 0
    }
   },
   "camerasState": {
    "0": {
     "isRecording": false,
     "isShootingSinglePhoto": false,
     "isInserted": true,
     "isInitializing": false,
     "hasError": false,
     "isVerified": true,
     "isFull": true,
     "isFormatted": true,
     "isFormatting": false,
     "isInvalidFormat": false,
     "isReadOnly": false,
     "totalSpaceInMB": 121660,
     "remainingSpaceInMB": 17492,
     "availableCaptureCount": 0,
     "availableRecordingTimeInSeconds": 1358,
     "index": 0,
     "mode": "RecordVideo"
    }
   },
   "batteriesState": {
    "0": {
     "voltage": 15650,
     "current": -7437,
     "temperature": 35.1,
     "cellVoltages": [
      3917,
      3918,
      3914,
      3902
     ],
     "chargeRemainingInPercent": 63,
     "lowBatteryWarningThreshold": -1,
     "seriousLowBatteryWarningThreshold": -1,
     "index": -1,
     "lifetimeRemaining": 0,
     "designCapacity": 1280000,
     "numberOfDischarges": 3840,
     "isInSingleBatteryMode": false,
     "fullChargeCapacity": 4717,
     "chargeRemaining": 2941
    }
   }

可见经纬度和时间信息可以满足精度要求。

*注：为保护隐私，举例的信息数值中的经纬度系随机伪造，非真实信息。

1.2 飞行器DAT文件（黑匣子数据）

飞行器DAT文件包含有包括传感器的原始数据的完整的信息，文件很大，大概在几GB左右，但是较新的机型无法解密。唯一能够解密的是DJI，因包含一些机密信息，DJI不可能提供解密方法。

因此总结一句话，该文件对我们没有任何帮助。除非你的飞行器发生了意外需要DJI协助的时候。

1.3 本节其他参考文献

https://mavicpilots.com/threads/mavic-flight-log-retrieval-and-analysis-guide.78627/

2.解密方法

实际的解密方法有很多，也很简单，如果不担心飞行记录泄密，大可在PhantomHelp或AirData 上传你的飞行记录。如果你希望利用DJI SDK离线解密，可以参考如下方法。

本文实验环境：

PC操作系统：Ubuntu 22.04
材料：准备好某次飞行log：DJIFlightRecord_2023-09-21_[15-21-40].txt

2.1 DJI SDK：FlightRecordParsingLib

利用DJI SDK中的FlightRecordParsingLib示例程序即可轻松解密。

仓库地址：

https://github.com/dji-sdk/FlightRecordParsingLib/tree/master/

2.2 解密步骤

主要介绍在Ubuntu下解密的步骤，docker的方法其实就是创建一个Ubuntu镜像运行该脚本，异曲同工。

注册DJI开发者账号并获取APP KEY

DJI开发者注册

🔗开发者注册链接->点击此处
克隆项目：
安装相关依赖：

*注：缺乏相关依赖会无法编译，按照官方库的参考文档，会因缺少 `libcurl4-openssl-dev` 和 `zlib1g-dev` 而无法编译。

编译

1
2
3

cd dji-flightrecord-kit/build/Ubuntu/FRSample
sh generate.sh
./FRSample

导出
首先在终端导入你的APP KEY：

1	export SDK_KEY=your_APP_KEY

导出解密明文：

1	./FRSample DJIFlightRecord_2023-09-21_[15-21-40].txt > output.json

最后检查导出的文件即可。

2.3 本节参考文献

3. 小结

本文简单介绍了DJI无人机飞行记录的类型和形式，罗列了关键的部分项目，并提供了部分解释和例子。另外，介绍了使用DJI SDK离线解密DJI飞行记录的方法，修正了官方SDK仓库使用文档的问题，能够在Ubuntu和Docker下运行解密。

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