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aok:einstieg:funktionsweise

Funktionsweise

Vier in Kreuzform angeordnete Propeller sorgen für den Auftrieb und ermöglichen der Elektronik mit dieser Anordnung eine Ansteuerung der einzelnen Achsen.

Zwei gegenüberliegende Propeller drehen sich im Uhrzeigersinn, die beiden anderen entgegen dem Uhrzeigersinn. Durch Veränderung der Drehzahlen der Propeller wird der Arm-O-Kopter gesteuert. Wird die Drehzahl der beiden rechtsdrehenden Propeller verringert und die der linksdrehenden erhöht, so dreht sich der Arm-O-Kopter im Uhrzeigersinn um die Hochachse ('Gier' bzw. 'Yaw'). Wird die Drehzahl des hinteren Propellers erhöht und die des vorderen verringert, kippt der Arm-O-Kopter nach vorne ('Nick') und nimmt Fahrt nach vorne auf. Wird die Drehzahl des rechten Propellers erhöht und die des linken verringert, kippt der Arm-O-Kopter nach links ('Roll') und nimmt Fahrt nach links auf.

Um den Arm-O-Kopter in einer stabilen Fluglage halten zu können, sind sehr schnelle und feine Drehzahländerungen der Propeller erforderlich, die nur durch eine elektronische Regelung möglich sind. Zur Bestimmung der Fluglage besitzt die Steuerung 3 Kreisel, welche Drehungen erkennen. Diese Kreisel sind nicht vollkommen, d.h. sie unterliegen einem Drift, sodaß nach einiger Zeit des Fluges die Fluglage durch die Kreisel nicht mehr zuverlässig bestimmbar ist. Ein 3-Achs-Beschleunigungssensor soll dieses Manko ausgleichen und die Richtung der Schwerkraft erkennen. Die Ausrichtung in Gier-Richtung wird durch einen Kompaßsensor stabilisiert, eine stabile Flughöhe wird mit Hilfe des hochauflösenden Luftdrucksensors sichergestellt und die absolute Position kann mittels GPS gehalten werden.

Der Arm-O-Kopter kann mit einer kleinen Foto- bzw. Video-Kamera ausgerüstet werden. Das Maximalgewicht richtet sich nach der gewählten Motorisierung und der passenden Ausstattung. Die Kamera wird trotz Nick- und Roll-Bewegungen des Arm-O-Kopters in einer stabilen Lage gehalten und kann per Fernsteuerung geneigt und ausgelöst werden. Das 'Sucherbild' der Kamera kann mittels Funkübertragung zur Bodenstation gefunkt werden. Je nach Anforderung reicht es aber meist, die Kamera intervallweise automatisch auzulösen.

Gesteuert wird der Arm-O-Kopter mittels einer handelsüblichen Modellbau-Fernsteueranlage, wobei mindestens 4 Kanäle (Gas, Gier, Nick, Roll) erforderlich sind, sinnvollerweise aber 8 oder 9. Die Zuordnung der Kanäle zu den einzelnen Steuerfunktionen ist über Parameter konfigurierbar. Hier eine Beispiel-Konfiguration:

  • Kanal 1 steuert Roll (Drehung um die Längsachse)
  • Kanal 2 steuert Nick (Drehung um die Querachse)
  • Kanal 3 steuert Gas
  • Kanal 4 steuert Gier (auch als Yaw bezeichnet, Drehung um die Hochachse)
  • Kanal 5 3-Stufenschalter Null - Position Hold - Coming Home
  • Kanal 6 3-Stufenschalter Steigen - Höhe halten - Sinken
  • Kanal 7 steuert Kamera Nick
  • Kanal 8 steuert den Kameraauslöser
  • Kanal 9 Parametereinstellfunktion
  • Kanal 10 Parametereinstellfunktion

Der Arm-O-Kopter ist sowohl für den Inneneinsatz (Halle) als auch für Außeneinsatz geeignet. Er ist eigenstabil ähnlich einem Koaxial-Helikopter, d.h. wenn man die Steuerknüppel in Neutralstellung bringt (losläßt), nimmt er selbständig eine neutrale Schwebeposition ein. Das Steuern des Arm-O-Kopters ist daher relativ leicht zu erlernen. Selbst ohne jegliche vorherige Fernsteuer-Erfahrung ist es innerhalb weniger Tage möglich, den Arm-O-Kopter sicher zu manövrieren. Mit fortschreitender Übung über einige Monate, oder wenn man schon Modellflug-Erfahrung hat, sind dynamische Flugmanöver beherrschbar. Der Arm-O-Kopter ist aufgrund seiner Konstruktion (starre Propeller) nicht für Rückenflug geeignet. Schräglagen bis ca. 80° sind fliegbar, wobei ein Ausbau der Firmware um die Steuerbarkeit “wie ein Heli” - also unter anderem freie Loopings - in Arbeit ist.

aok/einstieg/funktionsweise.txt · Last modified: 28.03.2012 00:12 by pele