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2021 | Buch

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Die Technik der Starrflügler-Drohnen

Eine Einführung in die Elektronik von UAVs

verfasst von: Christoph Weber

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : essentials

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Mit zunehmender Popularität werden Drohnen nicht nur privat, sondern auch beispielsweise in der Landwirtschaft oder Wissenschaft erfolgreich eingesetzt. Obwohl es immer wieder zu negativen Schlagzeilen kommt, bleiben sie ein Erfolg. Aber haben Sie sich schon mal Gedanken gemacht, wie Drohnen überhaupt funktionieren? Oder welche Probleme bei der Entwicklung entstehen?Die Elektronik einer Drohne besteht aus einer Vielzahl von Komponenten, die näher beschrieben und ihr Zusammenspiel erklärt wird. Dabei wird die Thematik so erläutert, dass sie auch ohne tiefgreifendes technisches Vorwissen verstanden werden kann.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Dieses Buch soll eine kurze Übersicht über die elektronischen Komponenten in einer Drohne geben. Zunächst unterscheidet man zwischen zwei Typen von Drohnen: Den Starrflüglern, die wie ein Flugzeug mit Tragflächen aufgebaut sind und den Drehflüglern, zu denen der Hubschrauber oder Multicopter gehört. Drehflügler benötigen keine Start- bzw. Landebahn, haben aber eine geringere Reichweite, weil der gesamte Auftrieb durch ein oder mehrere Propeller bzw. Luftschrauben erzeugt werden muss.
Christoph Weber
Kapitel 2. Sensoren
Zusammenfassung
Sensoren werden in der Drohne verwendet, um zum Beispiel die Position auf der Erde oder die Fluglage zu bestimmen. Zum Teil sind das klassische Sensoren, die auch in jedem Smartphone oder im Automobilbereich verwendet werden. In den folgenden Unterkapiteln wird auf die einzelnen Sensoren genauer eingegangen.
Christoph Weber
Kapitel 3. Hard- und Software
Zusammenfassung
Nachdem die verschiedenen Sensoren abgehandelt sind, ist es jetzt Zeit diese mit einem Mikrocontroller zu verbinden. Was im ersten Moment theoretisch einfach klingt, kann praktisch eine Herausforderung werden. Im Vorfeld sollten einige Fragen geklärt warden.
Christoph Weber
Kapitel 4. Regler
Zusammenfassung
Nachdem das System getestet wurde und alle Sensordaten aufbereitet und sorgfältig abgelegt sind, werden diese jetzt zum Regeln verwendet. Ein Regler, der häufig verwendet wird, ist der proportional-integral-derivative (PID)-Regler. Dieser ist bestimmt nicht immer der beste Regler, aber nicht besonders komplex und daher sehr beliebt. Zudem können einzelne Teile einfach weggelassen werden und so kann zwischen P-, PI-, PD- oder PID-Regler gewechselt werden.
Christoph Weber
Kapitel 5. Autopilot
Zusammenfassung
Das Ziel des Autopiloten ist es, dass die Drohne selbstständig eine vorgegebene Route abfliegt. Um dieses Ziel zu erreichen, wird wie immer schrittweise vorgegangen.
Christoph Weber
Kapitel 6. Probleme
Zusammenfassung
Failsafe oder anders gesagt, was soll im Fehlerfall gemacht werden? Bestimmte Probleme, die während des Fluges auftreten können, sollen abgefangen werden. Diese können unterschiedlich sein und dementsprechend muss unterschiedlich darauf reagiert werden. Beispiele sind: Akku leer, keine Funkverbindung mehr oder ein Software-Fehler. Des Weiteren können auch einzelne Komponenten ausfallen. Um einen Sensor abzusichern, könnte man sich folgendes Frage-Antwort-Spiel vorstellen.
Christoph Weber
Backmatter
Metadaten
Titel
Die Technik der Starrflügler-Drohnen
verfasst von
Christoph Weber
Copyright-Jahr
2021
Electronic ISBN
978-3-658-34750-5
Print ISBN
978-3-658-34749-9
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-34750-5

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