Die Kalibrierung von Drohnen ist ein sehr wichtiger Bestandteil des Besitzes einer Drohne. Sie schützt Ihre Drohne nicht nur vor Unfällen, sondern kann Ihnen auch helfen, flüssigere Videos zu produzieren und alles reibungslos laufen zu lassen. Oftmals erinnert Sie die Drohnensoftware daran, bestimmte Aspekte Ihrer Drohnenhardware zu kalibrieren, wie z. B. den Kompass, aber manchmal müssen Sie auch bestimmte Aspekte der Drohne kalibrieren, wenn Sie mit einem bestimmten Problem konfrontiert werden, z. B. wenn die Drohne abdriftet oder wegfliegt. In diesem Artikel gehen wir auf alles ein, was Sie über die Kalibrierung Ihrer Drohne wissen müssen und warum es so wichtig ist, sie regelmäßig durchzuführen.
Warum muss ich meine Drohne kalibrieren? Sie müssen Ihre Drohne auf verschiedene Weise kalibrieren, um sicherzustellen, dass ihre Sensoren genaue Informationen an die Software liefern, die Ihre Drohne stabil und sicher fliegen lässt. Während eines regulären Fluges kann Ihre Drohne einer Reihe von physikalischen Einwirkungen wie Vibrationen und Kollisionen ausgesetzt sein, die die Kalibrierung der Komponenten Ihrer Drohne beeinträchtigen können.
Die Kalibrierung einer Drohne oder eines Drohnen-Controllers ist der Prozess der Einstellung und Korrektur von Fehlern, die dadurch entstehen, dass der Sensor kein genaues Abbild der realen Welt aufnimmt. Durch die Kalibrierung wird sichergestellt, dass die an den Drohnencomputer gesendeten Daten die Realität korrekt wiedergeben. Jede kleine Abweichung zwischen den an die Steuerung gesendeten Daten und dem, was wirklich passiert, kann zu einem unglaublich gefährlichen und instabilen Flug führen.
Aber wie oft sollte man seine Drohne kalibrieren und wie genau macht man das? Im nächsten Abschnitt werden wir diese Fragen beantworten.
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Muss man eine Drohne jedes Mal kalibrieren?
Es ist unwahrscheinlich, dass Sie Ihre Drohne jedes Mal neu kalibrieren müssen. Drohnen haben einen internen Speicher, der sich einige der besten Einstellungen merkt, die oft schon bei der Herstellung festgelegt werden. Bei beliebten Drohnenmodellen wie der DJI Mavic-Serie werden Sie jedoch von der GO4-App aufgefordert, bestimmte Aspekte zu kalibrieren, wenn dies erforderlich ist.
Wenn Sie Ihre Drohne zum ersten Mal erhalten, werden Sie wahrscheinlich gebeten oder aufgefordert, bestimmte Aspekte der Drohne zu kalibrieren, wenn Sie sie für Ihren ersten Flug einrichten. Dazu können unter anderem folgende Sensoren gehören:
- Der Kompass
- Die Trägheitsmesseinheit bestehend aus:
- dem Thermometer
- dem Gyroskop
- einem Barometer
- dem Beschleunigungsmesser
- Geomagnetische Kalibrierung
Abhängig von der Drohne, die Sie gekauft haben, und den fortschrittlichen Softwarefunktionen, die sie hat, wie z.B. automatische Stabilisierung, automatischer Schwebeflug, Höhenhaltung und andere Flugassistenzsoftware, kann diese Kalibrierung eine wichtige Komponente sein, um einen stabilen und sicheren Flug zu erreichen.
Bei einigen Drohnen müssen Sie den Kompass jedes Mal kalibrieren, wenn Sie Ihre Drohne in Betrieb nehmen. Dies geschieht in der Regel, damit das GPS Ihre Drohne verfolgen kann und sie in der Lage ist, automatisch zum Ausgangspunkt zurückzukehren und zu landen, falls während des Fluges ein Problem auftritt.
Eine Faustregel für alle Drohnenflieger besagt, dass man, sobald die Drohne in der Luft ist, in etwa 3 bis 5 m Höhe schweben sollte, um die Stabilität zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie sich genau so verhält, wie man es erwartet. Ist dies nicht der Fall, sollten Sie die Drohne landen und den Kompass und alles andere, was in letzter Zeit einen Warnhinweis gegeben hat, neu kalibrieren.
Dieser einfache Check dauert nur ein paar Sekunden, kann Sie aber davor bewahren, ein teures Gerät durch einen dummen Fehler bei der Kalibrierung zu verlieren.
Wie oft sollte ich meine Drohne kalibrieren?
Sie sollten Ihre Drohne so oft wie nötig kalibrieren, um sie sicher fliegen zu lassen. Das bedeutet, dass Sie bestimmte Aspekte Ihrer Drohne kalibrieren sollten, wenn die Software Sie dazu auffordert. Oft können Sie bei Drohnenherstellern Ihre Drohne erst dann in Betrieb nehmen, wenn Sie alle Sensoren kalibriert haben, bei denen eine Warnmeldung angezeigt wird.
Sie sollten auch in Betracht ziehen, Ihre Drohne zu kalibrieren, wenn Sie eines der folgenden Dinge bemerken oder Ihre Drohne einem dieser Dinge ausgesetzt war:
- Wenn Sie bemerken, dass Ihre Drohne während des Fluges stark abdriftet, müssen Sie möglicherweise den Kompass neu kalibrieren, um Stabilität zu gewährleisten.
- Wenn Sie die automatische Lande- und Rückkehrfunktion betätigen und Ihre Drohne in die falsche Richtung fliegt, müssen Sie sofort das GPS und den Kompass neu kalibrieren.
- Wenn Sie bemerken, dass Ihre Drohne ihre Höhe nicht sehr gut hält, müssen Sie die Trägheitsmesseinheit neu kalibrieren, damit das Barometer richtig funktioniert.
- Wenn Sie sich seit Ihrem letzten Flug über eine größere Distanz bewegt haben, kann es sein, dass Ihr Kompass neu kalibriert werden muss.
- Nach jedem größeren Aufprall oder Absturz müssen Sie Ihre Drohne neu kalibrieren (solange die Drohne nicht irreparabel beschädigt ist).
- Nach einer längeren Transportzeit. Ich habe festgestellt, dass meine Drohne während einer langen Autofahrt oder einer längeren Flugreise neu kalibriert werden muss und dies auch anzeigt. Die Temperaturunterschiede, die während einer Autofahrt auftreten, können in Verbindung mit den ständigen Vibrationen den Beschleunigungsmesser verwirren.
Wie kalibriert man eine Drohne
Es gibt ein paar Aspekte der Kalibrierung einer Drohne, die man nur ab und zu durchführen muss. Dazu gehören die Beschleunigungsmesser, die IMU und der Kompass. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie die einzelnen Geräte kalibrieren und wie Sie dabei am besten vorgehen.
Beschleunigungsmesser
Beschleunigungssensoren sind in jeder Drohne vorhanden und spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Bestimmung der Flugstabilität der Drohne.
Beschleunigungsmesser messen die Änderungsrate der Bewegung. Wenn man die Drohne also ruhig hält, registriert der Sensor keine Bewegungsänderungen, egal wo sich die Drohne befindet.
Jede Drohne wird aufgrund der unterschiedlichen Software und Hardware etwas anders kalibriert, aber alle befolgen die gleichen einfachen Schritte bei der Kalibrierung des Beschleunigungssensors.
- Stellen Sie sicher, dass die Drohne in der gleichen Ausrichtung gehalten wird, wie sie von der Software, die Sie zur Kalibrierung des Beschleunigungsmessers verwenden, angegeben wird.
- Platzieren Sie die Drohne auf einer flachen und stabilen Oberfläche, und sie bewegt sich nicht.
- Starten Sie die Software-Kalibrierungsprozedur für Ihre Drohne.
- Bei manchen muss die Drohne aus- und wieder eingeschaltet werden. Befolgen Sie alle Anweisungen in der Software.
Hier sind einige gängige Drohnenmodelle mit einem Link zu den besten Kalibrierungsmethoden, die ich gefunden habe.
Es gibt auch viele wissenschaftliche Forschungsgruppen, die sich damit beschäftigen, die Kalibrierung von Drohnen-Beschleunigungsmessern genauer zu machen. Eine dieser Studien, die 2018 veröffentlicht wurde, zeigt, dass sie die Genauigkeit des Beschleunigungsmessers erhöhen können, indem sie die Kalibrierungsdaten einfach durch eine Reihe verschiedener mathematischer Filter laufen lassen. Das lässt mich also hoffen, dass die Kalibrierung von Beschleunigungsmessern in naher Zukunft einfacher, schneller und genauer wird.
Kompass
Der Kompass einer Drohne ist sehr wichtig. Er ist das einzige, was man bei Drohnensoftware häufig kalibrieren muss. Der Grund dafür ist, dass der Kompass der Drohne die Ausfallsicherung für die Rückkehr der Drohne zum Ausgangspunkt ist, wenn während des Fluges etwas schief geht. Wenn Ihr Kompass falsch kalibriert ist, kann Ihre Drohne sehr leicht in die falsche Richtung fliegen und Sie sehen sie vielleicht nie wieder.
Um ganz genau zu verstehen, warum eine Drohne wegfliegt, lesen Sie meinen anderen Artikel – Warum ist meine Drohne weggeflogen? [Und was Sie dagegen tun können] – hier klicken.
Es gibt viele Gründe, warum der Kompass einer Drohne falsch kalibriert werden kann, und es liegt hauptsächlich an der Nähe zu großen metallischen oder magnetischen Objekten.
In der DJI GO4 App können Sie die Interferenzen sehen, indem Sie zu Einstellungen> Erweitert>Kompass gehen und sich die Interferenzanzeige ansehen. Sie können selbst sehen, wie die Interferenzanzeige zunimmt, wenn Sie Ihre Drohne in die Nähe von magnetisch geladenen Objekten bringen.
Sie werden überrascht sein, wie wenig sich der Kompass wirklich verändert, aber es gibt einige Dinge, die ihn sehr stark verändern können. Nach meiner Erfahrung ist das größte Problem Stahlbeton. Ich starte gerne auf ebenen Flächen und finde oft flache Betonflächen zum Starten, aber die Eisenbewehrung auf der Innenseite des Betons verursacht erhebliche Kompassinterferenzen.
Als Faustregel sollte man sich fernhalten von:
- Autos
- Stromleitungen
- große Metallablagerungen wie Schrottplätze
- alle großen Metallstrukturen wie Schuppen
- alle großen Lautsprecher – sie haben Magnete im Inneren
Ein Mavic-Besitzer versuchte, den Kompass zu stören, indem er seine Gürtelschnalle, Schlüssel und andere persönliche Gegenstände in die Nähe der Drohne brachte. Nur wenn sich das Telefon oder der Lautsprecher auf der Drohne befand, kam es zu erheblichen Störungen. Die einzige Möglichkeit, Störungen zu verursachen, bestand darin, ein Taschenmesser auf das Batteriefach zu legen. Sie brauchen sich also keine Sorgen zu machen, wenn Sie während des Starts metallische Gegenstände in Ihrer Tasche oder in der Nähe der Drohne haben.
Um zu überprüfen, ob die Kalibrierung korrekt ist, müssen Sie nur abheben und in einer Höhe von etwa 10 m ein paar Gierbewegungen durchführen. Diese einfache Überprüfung wird Ihnen viel Kopfzerbrechen ersparen, wenn Sie sich Sorgen um eine falsche Kompasskalibrierung machen.
IMU
Die Trägheitsmesseinheit ist ein Gerät, das in deine Drohne eingebaut ist und eine Reihe verschiedener Sensoren enthält, die dafür sorgen, dass die Drohne richtig funktioniert. Sie misst insbesondere die Kraft, die Höhe und die Winkelgeschwindigkeit der Drohne während des Flugs. Diese werden durch eine Reihe von verschiedenen Sensoren gemessen, die zusammen ein sehr leistungsfähiges Gerät ergeben.
Die Sensoren, die es enthält, sind der Beschleunigungsmesser, das Gyroskop, das Barometer und das Thermometer. Das Gyroskop ist ein Sensor, der die Bewegungen der Drohne in Bezug auf die Horizontebene erkennt und dafür verantwortlich ist, die Stabilität zu erhalten, so dass Sie einige fantastisch glatte Aufnahmen machen können, die nicht verwackelt werden. Das Barometer wird verwendet, um die Höhenänderungen der Drohne zu erkennen. Und ich denke, jeder weiß, was ein Thermometer ist – es misst die Temperatur der Drohne, um sicherzustellen, dass die Batterien nicht überhitzen und ein Feuer auslösen.
Die Hersteller von Drohnen machen die Kalibrierung der Trägheitsmesseinheit unglaublich einfach. Für eine vollständige Kalibrierung sollten Sie nur etwa fünf Minuten benötigen. Alles, was Sie brauchen, ist eine ebene und unbewegliche Fläche, während Sie die IMU kalibrieren.
Für eine von DJI hergestellte Drohne müssen Sie Folgendes tun:
- Legen Sie die Drohne auf eine völlig ebene Fläche.
- Lassen Sie die Drohne abkühlen, wenn sie kürzlich geflogen ist.
- Verwenden Sie einen Akku, der zu mehr als 50 % geladen ist.
- Öffnen Sie die GO4-App.
- Schalten Sie den Controller für die Drohne ein
- Navigieren Sie zu den erweiterten Einstellungen in der GO4-App und folgen Sie den Kalibrierungsanweisungen.
Das Verfahren zur Kalibrierung einer Drohne der mittleren Preisklasse unterscheidet sich von dem einer Mini-Drohne. Der Grund dafür ist, dass eine Mini-Drohne nicht die gleiche Menge an Hardware enthält, um sie während des Fluges stabil zu halten. Stattdessen ist sie auf die so genannte „Trimmung“ angewiesen, damit sie stabil fliegt.
Wie kalibriert man eine Mini-Drohne
Die Kalibrierung einer Mini-Drohne unterscheidet sich von der Kalibrierung einer Consumer-Drohne von einem Hersteller wie DJI. Eine Drohne aus dem mittleren Bereich der Drohnen erfordert die gesamte oben genannte Hardware, um richtig kalibriert zu werden. Eine Mini-Drohne verfügt ganz einfach nicht über all diese verschiedenen Arten von Sensoren.
Eine Mini-Drohne kann nur dann richtig fliegen, wenn die Propeller und Motoren manuell kalibriert werden. Das bedeutet, dass man die Drohne in einer windstillen Umgebung, z. B. in einem Wohnzimmer oder einem geschützten Garten, fliegen lässt und die Propeller trimmt, bis sie stabil fliegt. Sie müssen die Position der Drohne immer noch manuell einstellen, um sie an einem festen Punkt zu halten, aber die Drohne sollte nicht wesentlich abdriften, wenn Sie die Hände von der Steuerung nehmen.
Trimmen
Um eine Mini-Drohne zu trimmen, muss die Drohne in der Luft sein, während du das tust. Verwenden Sie die Trimmtasten am Mini-Drohnen-Controller, um die Propeller zu verstellen und die Drohne stabil zu halten.
Je nach Hersteller verfügt die Drohne über zwei Pfeiltasten oder Trimmtasten sowie eine Trimmung, mit der die Drohne entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann.
Im Wesentlichen werden Sie diese Knöpfe oder Räder verwenden, um der natürlichen Bewegung der Drohne entgegenzuwirken. Wenn Ihre Drohne zum Beispiel nach links driftet, sollten Sie die rechte Seite des Trimmknopfes drücken und loslassen, bis sich die Drohne nicht mehr nach links bewegt.
Vervollständigen Sie diesen Vorgang für links, rechts, drehend, vorwärts und rückwärts. Es kann ein paar Mal dauern, bis die Trimmung perfekt ist, aber die Mühe lohnt sich, denn das Fliegen macht viel mehr Spaß, wenn man die Drohne mit Leichtigkeit steuern kann.
Wenn Ihre Mini-Drohne einen schweren Absturz erlebt, müssen Sie die Trimmung erneut vornehmen, da die Form der Propeller und die Effizienz der Motoren durch den Absturz beeinträchtigt worden sein können.
Gängige Probleme bei der Kalibrierung von Drohnen
Es gibt einige häufige Probleme bei der Kalibrierung von Drohnen, die unabhängig von der Marke oder dem Modell der Drohne auftreten können. Hier erfahren Sie, wie Sie einige der häufigsten Probleme lösen können, die auf eine falsche Kalibrierung zurückzuführen sind.
Ständig muss der Kompass kalibriert werden
Eine Sache, die mir immer auffällt, wenn ich meinen DJI Mavic Air fliege, ist, dass ich den Kompass fast jedes Mal kalibrieren muss. Andere Leute haben auch festgestellt, dass sie den Kompass jedes Mal neu kalibrieren müssen, wenn sie ihre Drohne nach einer langen Reise fliegen.
Das ist nicht unbedingt schwer. Alles, was man tun muss, ist, die Drohne in die Hand zu nehmen und sie im Uhrzeigersinn zu drehen, dann die Nase nach unten zu richten und sie auf dieselbe Weise zu drehen. Ich brauche weniger als eine Minute, um die Kalibrierung abzuschließen, aber es ist ein bisschen frustrierend, dass ich die Kalibrierung jedes Mal, wenn ich die Drohne fliege, neu durchführen muss.
Abhängig davon, wie Sie Ihre Drohne verwenden, müssen Sie den Kompass vielleicht nicht bei jedem Flug neu kalibrieren. Einige Drohnenexperten sind der Meinung, dass eine Kalibrierung vor jedem Flug notwendig ist, weil dadurch die Gefahr einer schlechten Kalibrierung besteht. Sie finden, wenn man eine gute Kalibrierung hat, braucht man sie nicht noch einmal zu machen.
Die Drohne driftet
Wenn Ihre Drohne abdriftet, kann dies durch einige Probleme verursacht werden, die Sie aus Ihrer Drohne heraus kalibrieren können. Es gibt ein paar häufige Ursachen für das Abdriften von Drohnen. Hier sind die sieben möglichen Ursachen für dieses Problem:
- Beschleunigungsmesser müssen kalibriert werden
- Sendereinstellungen
- Motor- oder ESC-Probleme
- Probleme mit dem Propeller
- Nicht im GPS-Modus
- Abheben von Hindernissen
- Gleichgewicht und Platzierung der Komponenten
Stellen Sie sicher, dass Sie eine vollständige Kalibrierung der IMU sowie eine Überprüfung von Software- und Hardware-Problemen durchführen. In meinem anderen Artikel finden Sie eine ausführliche Anleitung dazu – klicken Sie hier.
Zusammenfassung
Die Kalibrierung Ihrer Drohne ist ein sehr wichtiger Teil des Drohnenbesitzes. Sie sorgt dafür, dass Ihre Drohne während des Fluges sicher und gesetzeskonform bleibt und bietet außerdem eine zuverlässige Ausfallsicherung, falls während des Fluges etwas schiefgehen sollte.
Nehmen Sie die Kalibrierung Ihrer Drohne ernst und ich kann Ihnen garantieren, dass sich die paar Minuten, die Sie sich dafür nehmen, in Form von Bildqualität und einem viel stabileren und angenehmeren Flug auszahlen werden.