GPS Genauigkeit im Eigenbau

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    • GPS Genauigkeit im Eigenbau

      Hallo zusammen.

      Ich habe letztens ein Video über Drohnen-Formationsfliegen gesehen. Das fand ich ja Mega geil.
      Und so bin ich gerade am grübeln ob ich es mal mit ein paar kleinen DIY Drohnen testen sollte. Mein aktuelles Gedanken-Problem ist die Positionsbestimmung.

      Ich möchte die Drohnen selbst bauen, mit einem Arduino als Controller und einem Neo 6m GPS Modul.
      Nun lese ich aber überall das GPS nur auf 10m genau ist. Wie kann das sein? Mein Navi weiß immer ganz genau wo ich bin (Empfang vorausgesetzt). Meine Wander-App auf dem Handy weiß auch auf den Meter genau wo ich bin und meckert wenn ich meine Route verlassen habe.
      Und auch meine DJI Phantom 1 korrigiert sich (ziemlich) Punktgenau, wenn ich die Fernsteuerung los lasse und Wind herrscht.

      Also wie genau ist GPS nun (Breite, Länge und Höhe)? Nutzen die fertigen Drohnen noch eine andere Art der Positionsbestimmung?
      Hat davon jemand Ahnung und kann es mir mal Erklären?

      Danke und viele Grüße
      HeAdLeSs
    • Vorab, dein Samrtphone erreicht seine Genauigkeit höchstwahrscheinlich nicht über GPS Sateliten, sondern durch Triangulation von Funktürmen, oder mit der Hilfe anderer Bodenbezogener Dienste.
      Laut Wikipedia garantiert der Betreiber derzeit im standard positioning service 7.8m Genauigkeit.
      Mehr Lesestoff gibt es auch hier:
      de.wikipedia.org/wiki/Differential_Global_Positioning_System
      und hier:
      wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Genauigkeit_von_GPS-Daten

      Ich bezweifle sehr stark dass ein Arduino genug Rechenleistung besitzt um die nötige PID Regelung nebst Filterung für die Fluglage zu schaffen. Zumindest nicht auf einem Zeitgemäßen Niveau. Wenn man nachempfinden möchte mit welchen Herausforderungen man früher hätte kämpfen müssen, kann man sich das vielleicht antun. Aktuelle Flugcontroller verwenden mindestens einen STM32F3 Prozessor. (Aktuelles Betaflight unterstützt nur noch ab STM32F4).

      Wenn du die Software selbst entwickeln möchtest, dann hast du alleine mit der Lageregelung sehr viel Arbeit vor dir. Versuch erstmal dass sich der Kopter überhaupt per Stickinput kontrolliert fliegen lässt. Über GPS kannst du dir dann in 1-2 Jahren Gedanken machen. ;)

      Alternativ, nimm einen F4 Flug Controller von der Stange, installiere ein Kopter OS von der Stange (Betaflight/Cleanflight...), und flieg ne Runde. ;)

      The post was edited 3 times, last by gsezz ().

    • Da dürfte noch einiges mehr laufen als nur gps. Gibt ja lora Systeme, und einiges mehr. Arduino kann zusätzlich zum FC laufen, für ne lageregelung ist der völlig ungeeignet. Arduino braucht ein Betriebssystem, ein FC macht nix anderes als den Flug zu regeln.

      Gibt ja unter anderem von ibm so ein System, aber das ist wohl mehr als speziell mit ein paar dicken Servern dahinter.
    • gsezz wrote:

      dein Smartphone erreicht seine Genauigkeit höchstwahrscheinlich nicht über GPS Sateliten, sondern durch Triangulation von Funktürmen
      Smartphones verwenden schon auch GPS-Daten (so man GPS aktiviert hat).

      Die GPS-Genauigkeit schwankt sehr stark, je nach Satellitenkonstellation, Terrain, Wetter und natürlich auch der Empfänger-Qualität und Einbau des Empfängers.
      Einen eng fliegenden Drohnenschwarm kann man nicht mit GPS steuern, soweit ich weiß. Besonders dann nicht, wenn sie dynamisch schnell fliegen und einen attraktiven Tanz aufführen soll oder so (es gibt dazu eindrucksvolle Videos).
    • Danke schon mal für eure Antworten. Ist ja Ernüchternd. Dennoch bleib die Frage: Wie funktioniert das dann bei den anderen? :)

      @gsezz
      Den Wiki Artikel hatte ich mir schon durchgelesen.
      Die ESP haben schon ganz gut Rechenleistung. Ich denke die könnten das packen... denke ich. So ein FC ist ja auch kein High End Rechner.
      Ich möchte ja nicht selbst fliegen. Das ist ja der springende Punkt. ;)

      @linux.karl
      Danke für den Link. Werde ich mir mal durchlesen.

      @Ralf-M
      Das weiß ich ja nicht. Deswegen Frage ich ja hier ;)
      Arduino braucht kein Betriebssystem. Er ist ein "dummer" Mikrokontroller. Er ist genau wie ein FC. Macht nur was man ihm vorher eintrichtert.
      Hast du mehr Infos zum dem IBM System?

      @Cannes
      Das wäre dann die Frage... wie funktioniert es bei den anderen... das der Drohnenschwarm Punkt genau so fliegt wie er soll.
    • Ich möchte ja nicht selbst fliegen. Das ist ja der springende Punkt.
      Bevor du einer Drohne beibringen kannst an eine bestimmte Position zu fliegen, musst du ihr aber erstmal beibringen wie sie sich überhaupt in eine Richtung bewegt. Oder auch einfach nur schwebt ohne sich zu überschlagen. Stell dir das nicht so einfach vor. Motoren müssen gezielt be- und entschleunigt werden. Sensordaten müssen gefiltert werden, möglichst ohne durch die Filterung verzögerung zu verursachen. Bei Betaflight dreht sich im Grunde alles nur um die Entwicklung der PID Regelung und Messwertfilterung für die Lagekontrolle, die selbst nach Jahren noch viel Luft nach oben hat, und alle Nase lang mal komplett neu erfunden wird. Den Stein der Weisen haben also selbst die Profis noch nicht gefunden. ;)


      wie funktioniert es bei den anderen... das der Drohnenschwarm Punkt genau so fliegt wie er soll.
      Ich schieße da jetzt rein ins Blaue, ohne mir das näher angesehen zu haben:
      1. verwenden die sehr wahrscheinlich kein GPS sondern ihr eigenes Positionierungssystem, in Form von Funk Beacons, oder Infrarot Bezugspunkte, ähnlich wie z.b. bei einem Nintendo Wii Controller.
      2. findet die ganze Positionierung wahrscheinlich nicht auf jeder einzelnen Drohne statt, sondern auf einem Zentralen Rechner, der die Drohnen fernsteuert. Die Drohnen selbst sind vermutlich relativ "dumm" und tun auch nicht viel mehr als "Stickeingaben" vom zentralen Rechner umzusetzen.

      The post was edited 4 times, last by gsezz ().

    • HeAdLeSs wrote:

      Das wäre dann die Frage... wie funktioniert es bei den anderen... das der Drohnenschwarm Punkt genau so fliegt wie er soll.
      Ein Schwarm fliegt gesteuert von einem zentralen Servercomputer, der die einzelnen Kopter dirigiert.
      Wie das dann genau geht, weiß ich auch nicht. Das Ars electronica Center ( => als Suchstichwort!) in Österreich hat vor einiger Zeit mal einige Forscher und Piloten gesucht für solche Projekte.
    • @B69
      Danke für den Link. Das ist sehr interessant.

      @gsezz
      Ach so meintest du das. Da hast du natürlich recht. Erst einmal muss das Teil überhaupt stabil fliegen.
      Aber es gibt schon ein paar Leute die eine Drohne mit Arduino gebaut haben. Ich hoffe das ich mir da was abgucken kann :)

      Ja, das mit dem Zentralrechner/-bezugspunkt habe ich mir auch schon gedacht. Nur wie genau... das muss man mal noch rausfinden. Ich werde als erstes DGPS ausprobieren. Mal gucken wie das Ergebnis wird.

      @Cannes
      Müsste man mal etwas Hirnschmalz investieren. Hab oben schon geschrieben das ich erst einmal DGPS ausprobieren will. Mal schauen wie GPS mit Korrekturwerten arbeitet. Vielleicht könnte das ja schon brauchbare Ergebnisse liefern. Wenn nicht muss ich mal weiter schauen. Aber ich denke das mit einem zentralen Bezugspunkt ist schon eine gute Idee.
      Das hier ist auch interessant: heise.de/make/meldung/Drohnen-…imeter-genau-2792942.html
      Aber man findet natürlich nicht wie die das machen.
    • Auch nicht schlecht.

      Ich habe vorhin gerade diese Webseite gefunden (droneshowsoftware.com). Ich werd sie morgen mal anschreiben. Vielleicht verraten sie ja ein klein wenig zum System und was man da noch so für Hardware braucht und was es kostet.

      Morgen kommt auch der 2. Neo 6M. Dann kann ich in den nächsten Tagen mal ein DGPS probieren.