WIE FUNKTIONIERT EINE DROHNE?

Wie eine Drohne funktioniert, erkläre ich dir in diesem Artikel. Da es viele verschiedene Arten von Drohnen gibt, beschränke ich mich auf den Multirotor. Bei einer Drohne sind die einzigen Steuerflächen die Propellerblätter selbst. Fliegt die Drohne nur in der Luft, ohne sich zu bewegen (schwebt), drehen sich alle Propeller nahezu mit der gleichen Geschwindigkeit. Damit es sich nicht um die eigene Achse dreht, drehen sich die Motoren gegenläufig.

Erfahren Sie, wie eine Drohne funktioniert.

FLUGRICHTUNG DER DROHNE

Sobald sich die Rotationsgeschwindigkeit der Propeller relativ zueinander ändert, bewegt sich die Drohne in die Richtung, in der sich die Propeller am langsamsten drehen. Bei einer Drohne spielt es keine Rolle, in welche Richtung dies geschieht, Sie können eine Drohne also in jede gewünschte Richtung fliegen. Man könnte also eigentlich sagen, dass es keine Vorder- und Rückseite hat. Diese Tatsache sorgt dafür, dass er im Vergleich zu einem normalen Hubschrauber oder Flugzeug recht einfach zu fliegen ist.

Flugregler und Motorregler (ESCs)

Der Flugcontroller ist das Herzstück einer Drohne. Der Fluglotse verarbeitet alle empfangenen Daten. Dazu gehören die Eingaben des Piloten, die GPS-Ortung, der Luftdruck und vor allem die Daten der Gyroskope. All diese Daten werden von den Motorcontrollern (ESCs) mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 Mal pro Sekunde in die Geschwindigkeiten übersetzt, mit denen die Motoren drehen müssen. Sobald der Flugcontroller keine Eingaben vom Piloten erhält, sorgt er mit allen Sensoren dafür, dass die Drohne an Ort und Stelle bleibt und die gleiche Flughöhe beibehält.

Der Flugcontroller eines Multirotors

Drohnen verfügen oft über ein GPS

Die meisten Drohnen sind mit einem GPS-Modul ausgestattet. Dank dieses Moduls können die meisten Drohnen ihren Standort metergenau bestimmen und beibehalten. Mit einem GPS an Bord der Drohne ist es auch möglich, Standorte vor einem Flug zu programmieren. Diese werden auch Wegpunkte genannt. Die Drohne kann uneingeschränkt autorisierte Flüge durchführen.

Auch die GPS-Funktion wird von den Drohnen genutzt, um für die Sicherheit zu sorgen. Da sich eine Drohne ihre Startposition vor dem Abflug merkt, kehrt die Drohne auch automatisch zurück, wenn Probleme auftreten, beispielsweise wenn die Batterie schwach ist, oder wenn sich der Pilot unwohl fühlt und die Failsafe-Taste (nach Hause kommen) gedrückt wird.

Marke und Zuverlässigkeit

Von allen bekannten Drohnenmarken DJI-Innovationen die meistverkaufte Marke. In den letzten Jahren haben Qualität und Zuverlässigkeit der DJI-Drohnen große Fortschritte gemacht. Einige professionelle Drohnen von DJI sind mit Doppelflugsteuerungen, 2 Flugakkus und verschiedenen Abstandssensoren ausgestattet. All diese zusätzlichen Funktionen sorgen dafür, dass diese Multirotoren zu den sichersten kommerziellen Drohnen gehören. Auch der Typ, mit dem wir die meisten Luftaufnahmen machen, ist mit all diesen Sicherheitsmaßnahmen ausgestattet. Hier finden Sie die neueste Version des DJI Inspire 3, das seit 2023 auf dem Markt ist.

Gimbal- und Kamerasystem

Das System, in dem alle Drohnenaufzeichnungsunternehmen Die Stabilisierung ihrer Kameras wird auch als Gimbal bezeichnet. Das Prinzip eines Gimbals ist eigentlich vergleichbar mit einem Schiffskompass. Ein Gimbal besteht in der Regel aus 3 Achsen. Eine Gier-, Roll- und Nickachse. Die Gierachse hängt direkt von der Drohne, die Rollachse vom Gier und die Nickachse vom Rollen. Der Gimbal ist mit 3 Schrittmotoren ausgestattet, die von Gyroskopen gesteuert werden. Jede Abweichung wird von den Motoren schnell erkannt und korrigiert. Diese Korrekturen erfolgen so schnell, dass selbst kleine Vibrationen absorbiert werden. Dadurch ist das Bildergebnis immer glatt und der Horizont immer sauber eben. Seit einigen Jahren sind die Kameras vollständig in den Gimbal integriert. Durch diese Entwicklung sind die Systeme wesentlich benutzerfreundlicher geworden. Dadurch wird auch das Gesamtgewicht (MTOM) der Drohnen begrenzt

FAQ – Häufig gestellte Fragen

  1. Multirotor-Drohnen:

    • Quadrocopter: Am weitesten verbreitet sind Drohnen mit vier Rotoren. Sie sorgen für Stabilität und Manövrierfähigkeit.
    • Hexacopter: Drohnen mit sechs Rotoren für verbesserte Stabilität und Tragfähigkeit.
    • Oktokopter: Drohnen mit acht Rotoren für noch mehr Stabilität und Tragfähigkeit, häufig eingesetzt für professionelle Luftaufnahmen.
  2. Starrflügeldrohnen:

    • Drohnen mit Starrflügel-Design für längere Flugzeiten und größere Distanzen. Sie werden häufig für Kartografie, landwirtschaftliche Überwachung und Inspektionen eingesetzt.
  3. Einmotorige Flugzeugdrohnen:

    • Drohnen im traditionellen einmotorigen Flugzeugdesign. Sie können schnelle und effiziente Langstreckenflüge durchführen.
  4. Hybriddrohnen:

    • Drohnen, die Elemente unterschiedlichen Designs kombinieren. Zum Beispiel Drohnen mit vertikaler Start- und Landefähigkeit (VTOL), die sowohl Starrflügel als auch Rotorpropeller umfassen.
  5. Unterwasserdrohnen:

    • Drohnen, die für den Betrieb und die Erkundung unter Wasser konzipiert sind. Sie können zur Erforschung, Inspektion und Kartographie des Meeresbodens eingesetzt werden.
  6. Segelflugdrohnen:

    • Drohnen mit Segelflugzeugdesign für längere Flugzeiten und Effizienz. Sie werden häufig zur Atmosphärenforschung eingesetzt.
  7. Hubschrauberähnliche Drohnen:

    • Drohnen, die Hubschraubern ähneln und über ein oder mehrere Rotorblätter verfügen. Diese Konfiguration bietet Flexibilität beim Navigieren in engen Räumen.
  8. Luftschiffe und Heißluftballondrohnen:

    • Drohnen, die ein Ballon- oder Luftschiffdesign für einen langsamen, gleichmäßigen Flug verwenden. Sie können zur Beobachtung und Überwachung eingesetzt werden.
  9. Nurflügler-Drohnen:

    • Drohnen mit Nurflügler-Design ohne traditionellen Rumpf. Sie sind aerodynamisch effizient und für Hochgeschwindigkeitsflüge geeignet.
  10. Autonome Drohnen:

    • Drohnen, die fortschrittliche Sensoren, künstliche Intelligenz und Navigationstechnologien für autonomes Fliegen und Entscheidungsfindung nutzen.

Im Jahr 1907 wurde der weltweit erste Quadrocopter von den Erfinderbrüdern Jacques und Louis Bréguet in Zusammenarbeit mit dem umstrittenen Nobelpreisträger Professor Charles Richet entwickelt. Obwohl es zweifellos aufregend war, litt es unter einigen erheblichen Einschränkungen, darunter mangelnder Steuerbarkeit, der Notwendigkeit von vier Männern, um es stabil zu halten, und einem anfänglichen Flug, der nur zwei Fuß über dem Boden reichte. Dennoch trug diese Kreation zur Innovation des Quadrocopter-Formfaktors, wie wir ihn heute kennen, bei.

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