Der Multicopter

Die Bezeichnung ist eine Zusammensetzung (aus dem Lateinischen und Griechischen) und bedeutet Mehrfach-Drehflügler. Es ist der Sammelbegriff für Copter, mit mehr als einem Propeller, die für den Auftrieb sorgen und sich alle auf einer Ebene befinden. Die Propeller sind nach oben ausgerichtet und nicht wie beim Propellerflugzeug nach vorn. Den Multicopter gibt es in den Ausführungen als Quadrocopter (4 Motoren), Hexacopter (6 Motoren) und Octocopter (8 Motoren). In der Umgangssprache wird der Multicopter allgemein als „Drohne“ bezeichnet.

International: UAV = unmanned aircraft vehicle    UAS = unmanned aircraft system    RPAS = remotely piloted aircraft systems

DJI Phantom 3 Professional                                           DJI Inspire 1                                                           DJI Phantom 4

 

Flugeigenschaften

Für die Flugstabilisierung und Regelung (Vision Positioning System) sind die vorhandenen optischen Positions- und Ultraschallsensoren an der Unterseite der Drohne integriert. Sie dienen für die Fluglagenkontrolle bis zu einer Höhe von 5 Meter im Schwebeflug und im Betrieb bei einer Geschwindigkeit von unter 8 m/s (ca. 29 km/h) bis zu einer Höhe von etwa 2 m über dem Boden. Eine Voraussetzung für die optimale Funktion dieser Sensoren sind konturierte Flächen und eine Mindesthelligkeit (größer als 15 Lux).

2erSensoren-

Sensoren und Bodenkamera

Verschiedene Gimbalvarianten:

4K-Kamera mit Gimbal

Die Kamera ist von Sony entwickelt und hat eine Auflösung von 12,4 Megapixel (16 MP = 2.te von li.). Die Aufnahmen können bis zu einer maximal Auflösung von 4096p in 4K bei 24-30 fps aufzeichnen, oder bis auf 1080p reduziert in HD-Qualität. Zeitlupenaufnahmen (120 fps) können aus der Luft und im Bodenbereich in Full-HD mit einer Auflösung von 1920x1080 erstellt werden. Der Öffnungswinkel der Kamera beträgt 94° und hat eine Festbrennweite mit einem starken Weitwinkel. Dynamische Aufnahmen am Objekt aus der Nähe sind ebenfalls ausdruckstark. Während des Fluges kann der Pilot über die Fernbedienung zwischen Video- und Fotomodus umschalten. Das Monitorbild der FB kann auch per Live-Übertragung auf ein separaten Bildschirm (Notebook) übertragen werden.

Die verwacklungsfreien Luftaufnahmen werden mit einer elektronischen 3-Achs-Stabilisierung (Gimbal) erzielt. Das Gimbal gleicht Ruckler und Störungen bei Filmaufnahmen komplett aus und stabilisiert so die Foto- und Videoaufnahmen ohne jeglichen Qualitätsverlust. Diese Vorteile sind auch bei der Action-Handheld Kamera vorhanden. (Siehe Artikel am Ende dieser Seite)

Der Echtzeit-Videostream in 720p HD-Auflösung ist bis zu einer Entfernung von einigen 1000 m ausgelegt.

Wichtige Anmerkung zur Entfernung: In Deutschland darf maximal auf Sichtweite geflogen werden! So ist aber ausreichend Potential für die Live-Bildübertragung und Steuerung des Multicopters gewährleistet.

4K – Auflösung (Ultra HD)

Die 4K-Technik ermöglicht sehr hochauflösende Bilder und Videos, doppelt so gut als mit 2K / HD. Die Auflösung liegt bei ca. 4096 × 2160 Pixeln mit einem Seitenverhältnis von 21:9 und ist damit fast 4x so hoch im Vergleich zu Full-HD.

Die Unterschiede:

  • Standard Definition (SD) hat eine Auflösung von 720 × 576 mit einem Seitenlängenverhältnis von 16 : 9.
  • High Definition (HD) entspricht in der Regel Full-HD mit einer Auflösung von 1920 × 1080 Pixeln. HD wird auch hin und wieder mit „2K“ bezeichnet. Das Seitenlängenverhältnis ist ebenfalls 16 : 9.
  • Ultra-HD (UHD) umfasst eine Auflösung von 3840 × 2160 Pixeln. Das sind fast 4x so viel wie HD und 20x so viel wie SD (Standard Definiton). Das Seitenverhältnis ist auch hier 16 : 9.
  • 4K entspricht in der Regel einer Auflösung von bis zu 4096 × 2160 Pixeln. Das ist ein Seitenverhältnis von etwas mehr als 17 : 9 und wird durch „Cropping“, auf das Verhältnis von etwa 21 : 9 gebracht. (Cropping = Beschneiden von Bildrändern ohne das Verzerrungen oder schwarze Ränder entstehen) Umgangssprachlich bezeichnet 4K alle Auflösungen in der Größenordnung von 4000 horizontalen Pixeln.
  • Zusammen mit dem H.264-Codec wurde HDTV eingeführt. Typischer Codec für UHD- und 4K-Videos ist H.265 und HEVC (High Efficiency Video Codec).
  • Kleiner Tipp: Für 4K-Aufnahmen sind „U3/Class10“ zertifizierte Speichermedien am besten geeignet.

Action-Handheld mit 4K-Auflösung für Innen- und Außen-Aufnahmen

Bewegung ohne Unschärfe für verwacklungsfreie Action-Aufnahmen in Bodennähe. Dank fortschrittlichster Stabilisierungstechnologien garantiert diese Handheld-Kamera auch unter extremen Bedingungen perfekte Foto- und Videoaufnahmen.

Technische Daten unserer Ausstattung:

  • osmo-zoom_rs1x DJI Osmo und 1x DJI Osmo+
  • 12,4 Megapixel in 4K-, Ultra- und Full-HD Auflösung.
  • Bewegung mit 7-fach „Zoom“ ohne Qualitätsverlust
  • Gimbal-Technik, mit zusätzl. Fixierung der Ausrichtung.
  • Modernste Stabilisierungstechnik ohne Wackler.
  • Optionaler Ausgleich durch Z-Achse für sanfte Kamerafahrten.
  • Full-HD-Aufzeichnung in Zeitlupe mit 120 Bildern pro Sekunde.
  • Zeitraffer-Effekt in Bewegung „live“ erleben.
  • Detaillierte 180°/360° Panorama-Aufnahmen.3er-Osmo
  • Gestochen scharfe Aufnahmen mit langen Belichtungszeiten.
  • Rohde Mikrofon für professionelle Ton-Aufnahmen.
  • Action-Szenen in Full-HD Slow-Motion produzieren.
  • Laufzeit pro Akku 60 Min. (Gesamtzeit bis zu 300 Min.)
  • ND-Filterset, für optimale Farbtiefe (CPL, UV, ND4 bis 32).
  • Bodenstativ mit Verlängerung bis zu einer Höhe von 3,5 m.
  • Aufnahmesteuerung über WiFi mit Live-Übertragung.

 

 

Fachbegriffe

ACC = Accelerometer (Beschleunigungssensor der X-, Y- und Z-Achse)

AIL = Steuerung der Rollfunktion

ARF = Almost ready to fly (fast flugfertig)

Atti = Flugmodus bei dem der Copter selbstständig die Höhe hält

BEC = Battery Eliminating Circuit (Akku-Spannung Reduzierung & Stabilisierung)

BL-Motor = Brushlessmotor (bürstenlos) Außenläufer

Coming Home = Automatische Rückkehr zum Startpunkt bei aktivierten GPS

CW = Clockwise (Propeller im Uhrzeigersinn – immer von oben)

CCW = Counter Clockwise (Propeller gegen den Uhrzeigersinn – immer von oben)

Drohne = unbemanntes Flugobjekt (engl. Drone)

ELE = Steuerung der Nickfunktion

ESC = Electronic Speed Controller – Regler für die Motorgeschwindigkeit

Failsafe = Coming-Home-Funktion / Verhalten der Drohne bei einem Ausfall der Funkverbindung

FPV = First Person View (Sichtfeld auf Bildschirm/Videobrille von der Copter-Kamera)

Gier = Drehung um die Hochachse/Gierachse des Multicopters

 

GPS = Global Positionin System – Koordinatenerfassung auf der Erdoberfläche und im Luftraum

Gimbal = Kameraaufhängung zur Bildstabilisierung

Gyroskop = Kreiselsensor der den Neigungswinkel um alle 3 Achsen erfasst

IMU = Inertial Measurement Unit (Trägheitsnavigationseinheit)

KV = KV-Wert gibt die Drehzahl pro Minute eines Elektromotors im Verhältnis zur Versorgungsspannung an

LiPo = Lithium-Polymer-Akkumulator, ein wiederaufladbarer Energiespeicher

Nick = Bewegung um die Querachse

OSD = On Screen Display (Einblendung der Flugdaten wie Höhe, Akkuspannung und weiteren Daten)

RC = radiocontrolled / Funksteuerung

Roll = Drehung um die Längsachse

RTF = Ready to Fly (sofort einsatzbereit)

RTH = Return to Home (siehe Coming Home)

RUD = Beim Copter wird damit die Gierfunktion gesteuert

Telemetrie = Datenaustausch zwischen Drohne und Pilot

THR = Beim Copter wird damit die Höhe geändert

Yaw = Andere Bezeichnung für Gier

 

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