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Multikopter in der Informatik

Drohnen über Rosenheim

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

Wie fliegt ein Quadrokopter/Multikopter ?

Schub liefern 4, 6 oder 8 vertikal angeordnete Propeller, welche für Steuerung und Schub des Kopters sorgen. Eine “FlightControl” übernimmt die Lage- und Positionsregelung unter Verwendung folgender Komponenten:

  • Microcontroller
  • 3-Achs-Gyroscope-Sensor
  • 3-Achs-Linearbeschleunigungs-Sensor
  • Luftdrucksensor
  • 3-Achs-Kompass
  • GPS
  • Ultraschall-Abstandssensoren

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

Zusätzliche Hardware:

  • Kamera mit Gimbal
  • Funkübertragung für Telemetrie-/Sensordaten-Logging oder Live-Video zu einer Bodenstation

Unsere Ziele

Neue Einsatzzwecke

Wir erforschen die Einsatzgebiete für fliegende Drohnen. Szenarien werden erdacht und erprobt. Vielseitige Einsatzgebiete sind vorstellbar:

  • Video-/Bild-/Sensor-Überwachungen aller Art
  • Geländeerkundung
  • Vermisstensuche und Einsatzunterstützung (Bergwacht, Feuerwehr, THW)
  • Erzeugung von Video- und Luftbilddaten für multimediale Wander-/Reiseführer
  • Wärmebilderfassung von Immobilen

Aktuelle Einsatz in Bachelor-/Masterarbeiten und in der Lehre

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

  • Die Erweiterung und Verbesserung der Oben-Source Hard- und Software-Plattform
  • Autonomer Anflug einer Ladestation
  • Digitalisierung der Live-Video-Übertragung
  • Hinderniserkennung, Kollisionsvermeidung, autonome Landung
  • neue Ansätze für die Steuerung des Kopters: Handylageregelung, Handbewegungserfassung
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