Modell AVIATOR Blitzschnell Kunstflugjet

Technik | ArduPilot Mega | Autopilot auf Arduino-Basis
Bezug
3D Robotics
7170 convoy
San Diego, cA 92111, USA
Telefon: 001/858/324 17 41
Fax: 001/858/605 45 41
e-Mail: help@3drobotics.com
internet: www.store.diydrones.com
Preis: 250,– US Dollar
106 www.modell-aviator.de
iMu-Shield heißt die Platine, auf der
alle Sensoren, inklusive eines luftdruckmessers
zu Höhenermittlung und der
Dreiachs-Gyros installiert sind
versucht auszugleichen. Schaut man sich im APM das
Menü Mission Planner unter Flight-Date an, kommt man
sich ein wenig wie im Cockpit vor. Die Sensordaten des
IMU-Shields werden im Mission Planner ausgelesen und
in einen virtuellen Horizont umgewandelt, der auf Neigen
des Modells reagiert. Wirkt eine Funktion verkehrt herum,
kann man diese über kleine Pins am IMU-Shield umpolen.
Leider kann der Autopilot nicht die Querruder separat
ansteuern. Die Querruder müssen daher über ein Y-Kabel
gekoppelt werden. Wer das Modell nach der Kalibrierung
noch nicht fliegen will, kann den Autopiloten innerhalb
eines Flugsimulators testen. Der ArduPilot Mega ist kompatibel
mit XPlane oder FlightGear. Da wir keinen der beiden
besaßen, fuhren wir direkt zum Flugplatz.
Der erste Flug – Loslassen können
Wichtig ist, den Autopiloten beim Einschalten in der
Waagerechten zu halten. Liegt er schräg, wird zu Beginn
diese Position als waagerecht kalibriert und das trudelnde
Abstürzen ist sicher. Die Anleitung von DIY Drones mahnt,
dass der Weg zum ersten Flug nach Wegpunkten in drei
Schritten passieren soll. Vor jedem Flug sollte man in der
Hand testen, ob das Modell im Stabilize-Modus richtig auf
Neigen und Schwenken reagiert. Dann kann man im zweiten
Testflug starten. Ist das Modell in der Luft, schaltet man
wieder in Stabilize und schaut, wie sich das Flugzeug ver-
hält. Fliegt es ruhig und stabil, kann man den Dreiwege-
Schalter in die RTL-Stellung legen. Return-to-Launch befiehlt
dem Flugzeug, zum Startpunkt zurückzukehren und dort zu
kreisen. Die Home-Location muss man vorher im Flight
Planner festlegen. Kommt das Modell zum Start zurück und
beginnt zu kreisen, ist man bereit für den ersten autonomen
Flugversuch nach Wegpunkten.
exkurs 1: Finetuning
Es kann passieren, dass das Flugzeug im Stabilize- oder
RTL-Modus anfängt zu schlingern, wie ein Autoanhänger
bei zu hoher Geschwindigkeit. Auch wenn das ein amüsanter
Anblick ist, sollte man schnell eingreifen und den
Autopiloten deaktivieren, indem man wieder in den
Manual-Mode schaltet. Dieses Schlingern wird dadurch
verursacht, dass der Autopilot mit zu hoher Empfindlichkeit
agiert. Nach manueller Landung muss man den
Autopiloten wieder an die Software anschließen und kann
im Menü Configuration die Empfindlichkeit verringern. Es
reicht hier oft, die P-Werte für „Servo Roll PID“ und
„Servo Pitch PID“ zu verkleinern.
Hat man das Aufschwingen abgestellt, kann man nun den
Autopiloten in all seinen Modi nutzen – denn davon hat
er einige. Neben Stabilize und RTL steht noch Fly-by-
Wire, Loiter und der tatsächlich Auto-Modus zur
Verfügung. Fly-by-Wire haben wir nicht getestet. Es
scheint aber den Flieger in der Richtung und Position zu
halten, in der man den Fly-by-Wire Modus aktiviert hat.
Loiter bezeichnet das Kreisen über einem vordefinierten
Punkt. Zur Wahl steht das unbegrenzte, das Kreisen für
eine bestimmte Zeit und für eine bestimmte Anzahl von
Runden. Für die letzten beiden Befehle braucht der
Autopilot allerdings Informationen, um zu wissen, was er
danach machen soll. Sonst fliegt er weiter seine Runden.
exkurs 2: Das Arduino-System
Im Prinzip hat der ArduPilot Mega zwei Ebenen: eine für
normale Nutzer, die mit dem APM Mission Planner arbeiten
werden, und eine für Profis. Wenn man sich auskennt,
kann man sämtliche Einstellungen und Befehle des
Autopiloten ändern. Allerdings benötigt man Kenntnisse
in Programmiersprachen. Die Hardware und Software des
ArduPilot Mega basiert auf der Arduino-Plattform, die
auch von Künstlern, Designern oder Kunsthochschulen
verwendet wird, um interaktive Installationen zu bauen.
Die Arduino-Plattform ist sehr beliebt, da sie sowohl im
Hardware- als auch im Sofware-Bereich Open-Source ist.
Das heißt, dass der Quellcode offen verfügbar ist und man
kann so die Arduino-Software einfach für neue Hardware
konfigurieren. So könnte man zum Beispiel anhand der
Arduino-Plattform mit Entfernungsmessern ein
Parkleitsystem für sein Kfz entwickeln. Wer sich hier einarbeiten
will, dem steht die Welt der Robotik offen. Wir
blieben aber vorerst in der Luft und versuchten, das
Modell Wegpunkte abfliegen zu lassen.
Waypoints – Which way to go?
Um einen Weg abzufliegen, muss man dem Autopiloten
erst sagen, zu welchen Koordinaten geflogen werden soll.
Das ist mit dem APM Mission Planner inzwischen so einfach,
wie mit dem Autonavi einen Urlaub zu planen. Man
öffnet den Flight Planner und blickt auf ein Satellitenbild.
Der APM hat mehrere Karten zur Verfügung, zwischen
denen man wählen kann. Standard ist Google Satelite. Hat