Python接收FlightGear数据并绘制曲线

python接收flightgear数据

1.创建output.xml文件，配置所需要输出的参数如下

xml 复制代码

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 <PropertyList>
 <generic>
   <output>
     <line_separator>newline</line_separator>
     <var_separator>newline</var_separator>
     <binary_mode>false</binary_mode>
     <chunk>
       <name>alpha-rad</name>
       <format>%.2f</format>
       <type>float</type>
       <node>/fdm/jsbsim/aero/alpha-rad</node>
       <factor>57.6</factor>
     </chunk>
     <chunk>
       <name>u-aero-fps</name>
       <format>%.2f</format>
       <node>/fdm/jsbsim/velocities/u-aero-fps</node>
       <factor>0.3048</factor>
     </chunk>
     <chunk>
       <name>Nz</name>
       <format>%.2f</format>
       <type>float</type>
       <node>/fdm/jsbsim/accelerations/Nz</node>
     </chunk>
     <chunk>
       <name>h-sl-meters</name>
       <format>%.2f</format>
       <type>float</type>
       <node>/fdm/jsbsim/position/h-sl-meters</node>
     </chunk>
  </output>
 </generic>
 </PropertyList>

2.将output.xml文件放到正确的位置

放在安装目录的FlightGear 2020.3\data\Protocol下如图所示

注意：

对于alpha-rad（迎角角度），添加了一个因子57.6，用于将弧度转换为度（实际上应该是57.2958，因为180/π ≈ 57.2958）。

对于u-aero-fps（x方向速度），添加了一个因子0.3048，用于将英尺每秒转换为米每秒

3.将该命令复制到附加指令中：

--httpd=5501

--generic=socket,out,5,localhost,5501,udp,output

如下图所示

4.Python编写接收数据代码：

python代码

python 复制代码

import socket
 
# FlightGear UDP 端口通常是5501，但可以在FlightGear配置中更改
fg_ip = '127.0.0.1'  # FlightGear运行的计算机的IP地址
fg_port = 5501
 
# 创建一个UDP socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
 
# 绑定到本地端口以接收UDP数据
sock.bind(('', fg_port))
 
print(f"Listening for FlightGear data on {fg_ip}:{fg_port}...")
 
# 持续监听数据
while True:
    data, addr = sock.recvfrom(1024)  # Buffer size is 1024 bytes
    text_data = data.decode('utf-8')  # 解码为字符串
print(text_data)  # 打印接收到的数据

结果如图：

输出数据：

xml 复制代码

迎角角度 1.0
x方向速度: 35 m/s
Nz 1.0
高度： 239 米

5.PyQt绘制曲线

代码

python 复制代码

import sys
import socket
import matplotlib.pyplot as plt
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QVBoxLayout, QWidget
from matplotlib.backends.backend_qt5agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
from PyQt5.QtCore import QTimer

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 用来正常显示负号
plt.rc('font', size=14)
plt.rc('axes', titlesize=16)  # 标题大小
plt.rc('axes', labelsize=14)  # 轴标签大小
plt.rc('xtick', labelsize=12)  # X 轴刻度标签大小
plt.rc('ytick', labelsize=12)  # Y 轴刻度标签大小
plt.rc('legend', fontsize=12)  # 图例字体大小

# FlightGear UDP 端口通常是5501，但可以在FlightGear配置中更改
fg_ip = '127.0.0.1'  # FlightGear运行的计算机的IP地址
fg_port = 5501

# 创建一个UDP socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.bind(('', fg_port))

class FlightDataChart(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.initUI()

        self.data_storage = {
            'alpha': [],
            'u_aero': [],
            'Nz': [],
            'height': []
        }

        self.timer = QTimer(self)
        self.timer.timeout.connect(self.update_data)
        self.timer.start(100)  # 更新间隔为100毫秒

    def initUI(self):
        self.setWindowTitle('Flight Data Chart')
        self.setGeometry(100, 100, 800, 1000)

        # 创建 matplotlib 图表
        self.figure = Figure()
        self.canvas = FigureCanvas(self.figure)
        self.setCentralWidget(self.canvas)

        # 创建子图
        self.ax1 = self.figure.add_subplot(411)
        self.ax2 = self.figure.add_subplot(412)
        self.ax3 = self.figure.add_subplot(413)
        self.ax4 = self.figure.add_subplot(414)

    def update_data(self):
        try:
            data, addr = sock.recvfrom(1024)  # Buffer size is 1024 bytes
            text_data = data.decode('utf-8')  # 解码为字符串

            # 解析数据
            values = text_data.strip().split('\n')
            alpha = float(values[0])
            u_aero = float(values[1])
            Nz = float(values[2])
            height = float(values[3])

            # 存储数据
            self.data_storage['alpha'].append(alpha)
            self.data_storage['u_aero'].append(u_aero)
            self.data_storage['Nz'].append(Nz)
            self.data_storage['height'].append(height)

            # 限制数据长度
            max_length = 100
            for key in self.data_storage:
                if len(self.data_storage[key]) > max_length:
                    self.data_storage[key] = self.data_storage[key][-max_length:]

            # 清除之前的图像
            self.ax1.clear()
            self.ax2.clear()
            self.ax3.clear()
            self.ax4.clear()

            # 绘制新的图像
            self.ax1.plot(self.data_storage['alpha'], label='迎角角度')
            self.ax2.plot(self.data_storage['u_aero'], label='x方向速度 (m/s)')
            self.ax3.plot(self.data_storage['Nz'], label='Nz')
            self.ax4.plot(self.data_storage['height'], label='高度 (米)')

            # 设置图例
            self.ax1.legend()
            self.ax2.legend()
            self.ax3.legend()
            self.ax4.legend()

            # 刷新画布
            self.canvas.draw()

        except Exception as e:
            print(f"Error: {e}")

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    ex = FlightDataChart()
    ex.show()
sys.exit(app.exec_())