RoKo - Quadrokopter

Wenn über Rosenheim unbekannte Flugobjekte gesichtet werden, könnte die FH daran schuld sein. Im neuen Projekt “RoKo” wird auf Basis einer autonom fliegenden Trägerplattform nach dem “Quadrokopter-Prinzip” ein Framework für industrielle Anwendungen wie Überwachungsaufgaben und Luftbildaufnahmen geschaffen.

Schub liefern vier vertikal angeordnete Propeller, welche auch gleichzeitig die Steuerung des Flugobjekts übernehmen. Eine “FlightControl” mit übernimmt die Lage- und Positionsregelung unter Verwendung folgender Komponeneten:

• Microcontroller: AVR Atmel ATMEGA644P @20MHz
• Sensoren: 3x GyroScope
• 3 Achs-Linearbeschleunigungssensor
• Luftdrucksensor
• 3-Achs Kompass
• GPS

Damit erledigt die FlightControl die Aufgabe:

• Messen der Drehgeschwindigkeiten der drei Achsen
• Messen von Beschleunigungswerten der drei Achsen
• Messen des Luftdrucks für die Höhenstabilisierung
• Auswerten eines digitalen Kompass-Signals für die Flugrichtung
• GPS-Auswertung für Positionsregelung
• Messen der Batteriespannung mit Unterspannungserkennung
• Auswerten des Fernbedinungssignals
• Verarbeiten der Sensordaten und Berechnung der aktuellen Fluglage
• Ansteuern der vier Drehzahl-Regler zur Motoransteuerung 

Für die Durchführung einer Flugaufgabe ist eine “MissionControl” im Einsatz, bestehend aus einer leistungfähigen Rechnereinheit und Kommunikationseinheiten zur Verbindung mit einer Basisstation. Dafür wird ein Xscale Windows CE Microcontrollerboard mit WLAN und einem Kameramodul verwendet. Live-Video und –Sensordaten machen folgende Anwendungen möglich:

• Video-/Sensor-Überwachungen aller Art
• Geländeerkundung
• Vermisstensuche
• Erzeugung von Video- und Luftbilddaten für multimediale Wander-/Reiseführer

Mit diesem Projekt eröffnen sich interessante Aufgabestellungen für die Lehre, die Semester- oder Abschlussarbeiten gelöst werden:

• Die Erweiterung und Verbesserung der Oben-Source Hard- und Software-Plattform
• Autonomer Anflug einer Ladestation
• Optimierung der Fluglageregelung
• Autonomer, GPS-gestützer Flug
• Videoübertragung
• Hinderniserkennung, Kollisionsvermeidung, autonome Landung