Controller für autonome Drohne

    ACHTUNG: Mit der neuen EU Drohnenverordnung muß sich jeder Drohnen-Betreiber beim Luftfahrtbundesamt registrieren und seine Drohne mit der e-ID kennzeichnen! Ein passendes Kennzeichen bekommst Du hier im Shop. Außerdem benötigst Du eine Drohnen-Versicherung. Hier geht es zu unserem Drohnen-Versicherungsvergleich. Informationen zum neuen EU Drohnenführerschein gibt es hier.

    • Controller für autonome Drohne

      Hallo Zusammen,

      ich bin grade dabei die erste selbstgebaute Drohne zu planen. Allerdings bin ich auf ein kleines "Problem" gestoßen. Es gibt im Netz viele Tutorials zum Thema Quad, aber relativ wenige zum Thema autonomes Fliegen.

      In der Drohne selbst möchte ich einen ELRS Empfänger verbauen. Und eine Walksnail FPV Kamera.
      Als "Software" habe ich an INAV gedacht.

      Die grundsätzliche Frage ist nun: Was nimmt man für das autonome Fliegen für einen Controller und Computer. Ich würde die Drohne gerne optisch navigieren lassen. Deshalb brauche ich irgendwie das Kamera-Bild im Computer. Welcher Controller ist dafür überhaupt in der Lage und welches Protokoll verwendet man da? Und welcher Controller ist in der Lage z.B. die GPS-Daten an einen Computer weiter zu geben?

    • Hi, ich denke hier werden die meisten deiner Fragen beantwortet:
      github.com/iNavFlight/inav/wiki/iNavFlight-Missions
      Das Kamerabild kannst du über den HDMI Ausgang des Walksnail VRX in einen PC bekommen.
      Ich würde für so ein umfangreiches Projekt aber lieber gleich auf Ardupilot oder Arducopter setzen, statt auf INAV. Der ist in der Hinsicht ausgereifter und die Community bietet wahrscheinlich auch mehr Input als bei INAV.

    • Danke dir für die Antwort. Evtl. habe ich mich etwas missverständlich ausgedrückt. Ich möchte das Kamera-Bild nicht in einen PC bekommen, der irgendwo fest steht, sondern auf der Drohne auswerten. Ebenso wie auch GPS-Daten, etc. Ardupilot und Arducopter schaue ich mir mal an. Im Moment sieht es aber nicht so aus, als wäre es das, was ich suche.

      Das Ziel ist es, dass die Drohne z.B. "Basis" Funktionen ausführt, die auch DJI kann, wie z.B. die automatische Verfolgung von Objekten. Oder dass die Drohne z.B. in der Lage ist, durch Öffnungen selbstständig zu fliegen.

    • "Basisfunktionen" wie automatisches Landen an einer präzisen Stelle, Wegpunkte abfliegen, Position halten usw. bekommt man relativ problemlos mit Ardupilot hin, dafür gibt es haufenweise Sensorik.
      Du wirst hier zusätzlich zu GPS, Magnetometer und Barometer mindestens einen optischen Flow-Sensor und einen Sensor für Höhe über Grund brauchen.
      Insgesamt wirst du auf jeden Fall bei mindestens Ardupilot landen.

      Automatische Verfolgung von Objekten hingegen läuft auf eine Bilderkennung / AI / computer vision hinaus, die immens Rechenleistung erfordert und mit üblichen Mitteln nicht zu lösen ist. Das benötigt zwingend eine zusätzliche Hochleistungs-Recheneinheit an Bord, die auch eine dementsprechende Kühlung erfordert. Ein Raspberry wäre hier wahrscheinlich unterste Stufe. Viele Hobbyprojekte werden hier mit Python gelöst.
      Mit einer Walksnail-Kamera wirst du auf jeden Fall keine Chance haben. Die benutzt ein proprietäres System und du wirst die an nichts anderem als an Walksnail-VTX betreiben können (ohne größeren "Hacking"-Aufwand).
      Zur Hardware: Ich denke, ein Pixhawk-Controller mit zusätzlichem embedded-PC für mehr Rechenleistung ist hier das Minimum.
      Und ich habe hier noch nicht einmal von stabilem Kameratracking gesprochen, sondern von rudimentärem Objekt-Hinterherfliegen ohne Gimbal. Für Gimbal-Tracking und Follow-Modus wirst du noch ganz andere Probleme lösen müssen, insbesondere mit einer präzisen Gimbal-Mechanik.

      Selbstständige Geländeerkennung und autonomes durchfliegen von Öffnungen bringt dein Projekt an die Grenzen des aktuell Machbaren. Du wirst hier ohne Stereo-Kamerasysteme, Lidar und ähnlicher Sensorik sowie live-Punktwolkenerstellung mit Pathfinding keine Chance haben. Das erfordert nochmal mehr Rechenleistung und du wirst bei einem Selbstbauprojekt höchstwahrscheinlich bei einem sehr großen, sehr schweren und sehr teuren fliegenden Computer landen.
      Und für den Preis eines komplett laufenden Systemes könntest du dir wahrscheinlich gleich eine DJI-Drohne aus dem Profisegment besorgen.

      Ich habe damit zwar keine Erfahrung, aber einige deiner Punkte könnten von PX4 gelöst werden.
      ModalAI mit ihrer Voxl 2 ist auch ein Blick wert.

      Ich empfehle dir, dich bei ersthaftem Interesse einmal mit entsprechenden Forschungsprojekten zu solchen Systemen auseinanderzusetzen. Es gibt definitiv solche Projekte von Universitäten und Forschungsgruppen.
      Genauso wie auch fertige Produkte, die Hersteller lassen sich aber ungern in ihre Karten schauen - das ist immerhin Robotik auf höchstem Niveau.

      Dieser Beitrag wurde bereits 7 mal editiert, zuletzt von Schwurbelmeister ()

    • Ich hatte es so verstanden dass der Rechenaufwand von der Kontrollstation erledigt werden soll, und diese die Drohne nur via Wegpunkte oder virtueller Stickbefehler fernsteuert, ähnlich wie es z.b. die Lichi App bei DJI Drohnen
      macht. Das wäre als ersten Entwicklungsschritt aber sicherlich ratsam, bevor man sich die Sache zusätzlich erschwert indem man alles auf die Drohne baut. Ich würde für das Objekttracking & Co erst mal mit einem Stationären Gimbal anfangen, später zu einem Rover wechseln, und erst wenn es in 2 Dimensionen funktioniert, würde ich übers fliegen nachdenken.