Lost in Space
Normale Consummer-Drohnen verfügen über diverse Hilfstechniken, die vor Allem dem Fluganfänger das Fliegen erheblich vereinfachen; Automatische Starts und Landungen, Hinderniserkennung, selbstständiges "Nach Hause kommen" bei Funkstörungen, tiefen Batterieleveln oder manuell ausgelöst durch den Fernpiloten.
Die Drohne verharrt auch still an einem Ort, sobald alle Steuerknüppel losgelassen werden. Sie driftet nicht mit dem Wind ab, noch steigt oder sinkt sie - sie bleibt einfach genau da wo sie gerade ist.
Dies alles verdanken wir verschiedensten Sensoren und Steuersystemen wie elektronischem Kompass, Barometer, Ultraschallsensoren, LIDAR, RADAR und vielem mehr. Ein besonders wichtiger Teil leistet die Satellitennavigation mittels GPS. Sie orientiert die Drohne über ihre Lage im Raum (Attitude und Altitude)
Was aber, wenn die GPS-Signale die Drohne nicht erreichen, sie zu schwach, gestört oder einfach ganz weg sind? Dann müssen wir als Fernpilot unser UAV "von Hand" steuern - und zwar JEDE Bewegung die wir möchten. Dazu kommt noch, dass der Wind unsere Drohne abdriften lässt und wir auch dies gegensteuern müssen.
Die Lage im Raum, wo sich unsere Drohne befindet oder befinden soll, wird als Attitude bezeichnet. Daraus leitet sich auch der entsprechende Modus ATTI ab.
ATTI = Attitude Mode
Der Atti-Modus tritt in Kraft, wenn die Sichtsensoren der Drohne nicht verfügbar sind oder wenn das GNSS-Signal schwach ist oder durch Kompassinterferenzen gestört wird. In diesem Zustand ist die Drohne auf inertiale Messungen angewiesen, um ihre Haltung (Attitude) im Raum zu halten, daher der Name Atti-Modus.
Im ATTI Modus halten DJI Drohnen durch barometrische Luftdruckmessung ausschliesslich ihre Höhe einigermassen ein. Drohnen mit ATTI sind auf ein integriertes Barometer angewiesen, das den Luftdruck misst, um die Druckhöhe zu bestimmen. Dies trägt dazu bei, das UAV gerade zu halten. Dies verhindert jedoch nicht, dass die Drohne bei Windeinwirkung in verschiedene Richtungen driftet.
Die Position wird nicht wie in den anderen Modi durch Zuhilfenahme von GPS und Glonass stabilisiert.
Das bedeutet, dass die Drohne sich mit dem Wind bewegt, sie bleibt nur in den seltensten Fällen an einer Position stehen, es muss oft nachkorrigiert und ein Gefühl für das Fliegen entwickelt werden.
Der ATTI-Modus sollte beherrscht werden, wenn in Innenräumen geflogen werden soll und wenn super weiche Aufnahmen erstellt werden müssen.
Ausserdem ist es generell ratsam, eine Drohne wirklich eigenständig fliegen zu können (in Notfällen kann das über Gelingen oder Scheitern einer Mission entscheiden).
Wichtig: obwohl GPS und Glonass die Drohne nicht stabilisieren, so sind sie doch im Hintergrund aktiv, sichern ab, dass in keine Verbotszone eingeflogen wird und sorgen im Notfall (zum Beispiel beim Verbindungsabbruch) dafür, dass die Drohne eigenständig zum Homepoint, der normalerweise die Startposition ist, zurückkehrt.
Der ATTI-Modus oder Attitude-Modus ist die manuellste Art, eine Drohne zu fliegen.
Es gibt einige wertvolle Anwendungen, wo der ATTI-Modus ein Muss ist, nämlich für die Durchführung von Inspektionen in Innenräumen, bei denen das Global Positioning System (GPS) nicht vorhanden oder nicht zuverlässig ist.
In diesem Flugmodus steuert der Pilot direkt die Fluglage der Drohne und die optischen Sensoren sind deaktiviert. Ein Pilot sollte auch den ATTI-Modus der Drohne aktivieren, wenn er unvorhersehbares Verhalten und Stabilitätsprobleme aufgrund der Einschränkungen optischer Sensoren in anspruchsvollen Szenarien bemerkt.
Wann sollte der ATTI-Modus bewusst verwendet werden?
Drohnen mit ATTI-Modus sind nicht mehr so verbreitet wie früher. Frühere Drohnen verfügten über die einzigartige Funktion, den Lagemodus einschalten zu können, DJI hat diese Option längere Zeit standardmässig zur Verfügung gestellt aber bei den heutigen kleinen Drohnen leider abgeschafft.
Aber im Fall der Indoor-Drohnentechnologie ist diese Fähigkeit unerlässlich.
Eine Drohne kann keine Verbindung zu Satelliten herstellen, wenn sie in Innenräumen fliegt, wo der ATTI-Modus zum Einsatz kommt. Da Indoor-Drohnen für Inspektionen in Bergwerken, Abwasserkanälen und anderen Innenräumen oder geschlossenen Räumen eingesetzt werden, ist GPS nicht immer zuverlässig genug, um im ATTI-Modus zu fliegen.
Aufgrund der extremen Gefahren und der Unvorhersehbarkeit des Bergbaus war die Bergbauindustrie einer der ersten Anwender der Indoor-Drohnentechnologie.
Spezialdrohnen wie die Elios 3 sind speziell für den Flug in Umgebungen ohne GPS im ATTI-Modus konzipiert. Wie Sie sich vorstellen können, besteht keine Chance, Tausende Meter unter der Erdoberfläche eine GPS-Verbindung zu haben.
Häufige Anwendungsfälle für den ATTI-Modus
Der ATTI-Modus ist eine nützliche Flugeinstellung, wenn das GPS-Signal beeinträchtigt ist oder sich außerhalb der Reichweite befindet.
- Inneninspektionen. Drohnen werden zur Inspektion von Kesseln, Abwasserkanälen , Tanks, Minen und anderen geschlossenen Räumen ausserhalb der GPS-Reichweite eingesetzt.
- Brückeninspektionen. Grosse Stützbalken aus Metall verringern die Genauigkeit des GPS-Signals erheblich.
- Inspektionen von Windkraftanlagen
Die Inspektion von Windkraftanlagen ist aufgrund ihrer Grösse, Metallgehäuse und mechanischen Komponenten, die zu Störungen der GPS-Signale führen können, eine Herausforderung. - Bauinspektionen. Für den Bau von Gebäuden werden grosse Mengen Beton und Stahl verwendet. Die für diese Strukturen verwendeten Bewehrungsstäbe und Stahl können Signalstörungen verursachen.
- Kritische Infrastruktur. Sensible Regierungseinrichtungen schränken teilweise aus Sicherheitsgründen die Verwendung von GPS-Signalen ein, da davon ausgegangen wird, dass dafür eine (unsichere) Internetverbindung erforderlich ist (zB. RTK)
- Seeinspektionen
Die Inspektion von Laderäumen und Ballastkraftstofftanks ist eine gefährliche und zeitaufwändige Aufgabe.
Aber mit der Integration von Drohnen für maritime Inspektionen können diese Operationen ohne GPS-Unterstützung meist in unterirdischen oder Metallkonstruktionen eingesetzt werden.
Treibstofftanks und Laderäume befinden sich tief im Inneren eines Schiffes, und die grosse Menge an Metall macht den Einsatz einer herkömmlichen Drohne für diese Art von Inspektionen unmöglich.
Unter welchen Bedingungen kann der ATTI-Modus automatisch ausgelöst werden?
- Überfliegen stark reflektierender oder monochromatischer Oberflächen
- Betrieb einer Drohne mit Dirty-Vision-Positionierungssystem-Sensoren (schmutzige oder staubige Umgebung)
- Fliegen in der Nähe von Beton- und grossen Metallkonstruktionen
- Die Verwendung von Hochgeschwindigkeitsflugmodi erschwert den Empfang eines Signals
Vorteile des Fliegens im ATTI-Modus
In den meisten Fällen ist der ATTI-Modus eine ausfallsichere Einstellung, die ausgelöst wird, wenn kein GPS verfügbar ist. Es gibt jedoch verschiedene Gründe, warum Du es es bewusst verwenden solltest.
1. Hilft Dir, Dich auf das Unerwartete vorzubereiten – und darauf vorbereitet zu sein
Beim Fliegen einer Drohne können viele Faktoren dazu führen, dass es zu einem unvorhersehbaren Ereignis kommt. Signalverlust, Störungen und andere Störungen können aus einem guten Flug schnell eine Katastrophe machen.
Wenn Du fähig bist, eine Drohne im ATTI-Modus zu fliegen, bist Du weniger auf GPS und Positionssysteme angewiesen und bist auf das Schlimmste vorbereitet.
2. Es ist für das Fliegen in Innenräumen optimiert
Der Betrieb von Indoor-Drohnen birgt aufgrund von Hindernissen und Signalstörungen sicherlich Risiken und Herausforderungen. Der Versuch, eine GPS-Drohne in Innenräumen zu verwenden, kann gefährlich sein, da er unberechenbar und verwirrend sein kann. Im Gegensatz zu regulären Flugmodi ist ATTI nur auf Barometer-Sensortechnologien und einen erfahrenen Piloten angewiesen.
3. Du erhälst flüssigeres Filmmaterial
Obwohl das Fliegen einer Drohne im Normalzustand einfacher zu handhaben ist, bedeutet dies nicht unbedingt, dass sie die besten Aufnahmen macht. Eine häufige Gefahr besteht darin, dass eine Drohne während des gesamten Fluges Positionskorrekturen vornimmt. Die Anpassungen können dazu führen, dass das Filmmaterial verwackelt erscheint und die Gesamtqualität beeinträchtigt wird.
Das Fehlen einer Stabilisierungsmechanik führt zu einem ruhigeren Flug. Aus diesem Grund fliegen viele professionelle Fotografen und Filmemacher ihre Drohnen im ATTI-Modus. Das erfordert natürlich viel Übung und man wird es nicht gleich beim ersten Mal merken.
Kann ich mit jeder Drohne im ATTI-Mode fliegen?
Bei älteren DJI-Drohnen war der ATTI-Modus nur ein weiterer
Standard-Flugmodus, auf den Piloten manuell wechseln können. Dies
scheint in moderneren DJI-Drohnen wie dem Mavic Air 2 eingestellt worden
zu sein. Die Drohne kann jedoch automatisch in den ATTI-Modus wechseln,
wenn sie ein schwaches GPS-Signal erkennt.
Es gibt derzeit keine Methode, die von DJI unterstützt wird, um den
ATTI-Modus auf ihren neueren Drohnen zu „zwingen“. Der gröbste Weg, dies
zu tun, wäre, die GPS-Empfänger und das nach unten gerichtete Sichtsystem
mit etwas Klebeband oder Aluminiumfolie abzudecken. Dies würde Deine
Drohne jedoch im Wesentlichen in den ATTI-Modus zwingen, ohne sie jedoch wieder im Normalmodus fliegen zu können, ohne sie landen zu müssen um die Abdeckungen zu entfernen. Dies kann
gefährlich sein, wenn Du Deine Drohne noch nie im ATTI-Modus benutzt
hast.
Der sicherste Weg, im ATTI-Modus zu fliegen, wäre die Verwendung einer älteren DJI-Drohne, wie die klassischen Phantom-Modelle. Diese Drohnen verfügen über ATTI-Modi, die über einen physischen Schalter am Controller aktiviert werden können. Phantome werden in einigen Ländern (wie Kanada und Australien) verwendet, wo das Fliegen im ATTI-Modus eine Voraussetzung für die Drohnenpiloten-Zertifizierung ist.
Um reibungslos im ATTI-Modus fliegen zu können, braucht es Zeit und Übung – und das ist nichts, was man auf Anhieb beherrschen wird.
1. Beginne langsam
Erinnere Dich an das erste Mal, als Du eine Drohne geflogen hast? Du warst wahrscheinlich ziemlich unsicher, wie es weitergehen würde. Wenn Du Dich jahrelang auf den GPS-Flugmodus verlassen hast, kann es leicht passieren, dass Du denkst: „Oh, ich komme problemlos mit ATTI zurecht.“ In Wirklichkeit ist es ein anderes Biest, mit dem man sich befassen muss.
Stelle Dir vor, Du hättest noch nie eine Drohne geflogen und führe grundlegende Flugmanöver durch. Wenn Du diesen Prozess überstürzt, lässt der Absturz nicht lange auf sich warten!
Hier sind einige Flugmodi zum Ausprobieren:
-
Abheben und schweben
-
Landung der Drohne
-
Schweben an Ort und Stelle
-
Fliegen im Achtermuster
-
Versuchen Roll-, Nick- und Gierbewegungen auszuführen
2. Fliege Deine Drohne in einem weiten, offenen Raum
Das Fliegen im ATTI-Modus hat nichts mit den regulären Flugmodi zu tun. Übe immer auf einem grossen Feld oder einer offenen Fläche ohne Menschen in der Nähe. Vermeide ausserdem am besten Gebiete mit Teichen, Seen, Flüssen usw.
Gebe Dein Bestes, um die Drohne in einer überschaubaren Reichweite zu halten. Je weiter die Drohne entfernt ist, desto schwieriger wird es, die Fluglage ohne Verwendung der Bordkamera zu bestimmen. Sobald Sie die Position Deiner Drohne mit Ihren Augen beurteilen kannst, versuche es mit der Videoübertragung.
Das Live-Filmmaterial kann hilfreich sein, indem es Hindernisse verwendet, um die Position relativ zu Ihrer Umgebung einzuschätzen.
3. Überwache die Wetterbedingungen
Driften wird normalerweise im GPS-Modus korrigiert, beim Fliegen im ATTI-Modus wird dieser Schutz jedoch aufgehoben. Achte vorsichtshalber auf die Wetterbedingungen, insbesondere auf den Wind. Starker Wind beeinträchtigt die Leistung und Deine Fähigkeit, die Kontrolle über die Drohne zu behalten, erheblich.
Versuche bei stärkerem Wind zu fliegen, wenn Du mit schwachem Wind gut umgehen kannst. Diese Erfahrung macht Dich zu einem besseren Piloten, wenn das Unerwartete passiert.
4. Übe mit einer preiswerten Drohne
Das Letzte, was jemand tun möchte, ist, seine teure Drohne zum Absturz zu bringen. Viele billige Drohnen zum Verkauf haben kein GPS und eignen sich hervorragend für Anfänger, die ATTI lernen. Obwohl sie nicht mit ausgefallenen barometrischen Sensoren ausgestattet sein werden, vermitteln sie einen Eindruck davon, wie das Fliegen von ATTI aussieht (zunächst beängstigend).
Wenn Du Dich bereit fühlst, Deine Fähigkeiten zu testen, wechsle in Nicht-Notfallsituationen in den ATTI-Modus.
5, Verwende einen Propellerschutz
Es wäre schande,die Propeller jedes Mal ersetzen zu müssen, wenn Du versuchst, im ATTI-Modus zu fliegen. Ebenfalls kannst Du so Unfälle und Verletzungen verhindern.
Die Zukunft des ATTI-Modus
Man kann mit Sicherheit sagen,
dass sich die meisten Verbraucherdrohnen vom manuellen Flugmodus
abwenden. Das bedeutet jedoch nicht, dass es für ATTI in Zukunft keinen
praktischen Nutzen mehr gibt.
Fliegen im ATTI-Modus mag heutzutage zu einer seltenen Fähigkeit geworden sein, zumal es nicht mehr ein Flugmodus ist, zu dem Drohnenpiloten leicht wechseln können. Es lohnt sich jedoch noch Zeit zu investieren, das Fliegen im ATTI-Modus zu üben, insbesondere für professionelle Drohnenpiloten.
Es ist schade, dass moderne DJI-Drohnen keine bequeme Option mehr bieten, um in den ATTI-Modus zu wechseln. Dies ist wahrscheinlich eine Folge davon, dass DJI-Drohnen ein eingebautes Geofencing-System haben, das nur funktioniert, wenn die Drohne einen aktiven GPS-Empfang hat. Achte in diesem Zusammenhang darauf, dass Du dich nicht in einem kontrollierten Luftraum befindest, wenn Du Übungsläufe im ATTI-Modus machst.
Da zahlreiche Branchen weiterhin Drohnentechnologie für den Innenbereich einsetzen, wird es eine Fülle neuer Anwendungen geben. Daher werden spezialisiertere Drohnen wie die Elios 3 für Nischenaufgaben auf den Markt kommen, wenn Verbraucherdrohnen nicht ausreichen.
Der Schlüssel zum Meister des manuellen Fliegens liegt darin, rauszugehen und zu üben.
Andere Drohnenflugmodi
Es gibt drei weitere gängige Drohnenflugmodi: ASSIST-Modus, GPS-Modus und OPTI-Modus.
Was ist der ASSIST-Modus?
Der ASSIST-Modus ist der Standardflugmodus, der vor einem Einsatz aktiviert wird. Mehrere Sensoren rund um die Drohne messen ihre Entfernung und Bewegung zu nahegelegenen Objekten.
Es nutzt diese Informationen, um automatisch vollkommen stationär zu bleiben. Allerdings haben optische Sensoren eine begrenzte Reichweite und können aufgrund von Staub, direkter Sonneneinstrahlung oder unstrukturierten Oberflächen ungenauer werden.
Was ist der GPS / GNSS-Modus?
Das GPS-Netzwerk besteht aus Satelliten, die die Erde umkreisen und Positionsinformationen liefern. GPS-Drohnen sind der häufigste Drohnentyp und verfügen über ein eingebautes Modul, mit dem sie ihren Standort im Verhältnis zu GPS-Satelliten bestimmen können.
Je mehr Signale die Drohne empfangen kann, desto genauer sind die Positionierung und die GPS-abhängigen Flugfunktionen. Abhängig von Ihrem Standort gibt es zahlreiche Arten von GPS-Systemen, und einige Drohnen sind nur mit einem bestimmten Netzwerk kompatibel.
Die folgenden Flugmodi basieren auf GPS-Signalen:
-
Wegpunktnavigation
-
Rückkehr nach Hause (RTH)
-
Position halten
-
Folgen Sie mir
-
Interessanter Punkt (Umlaufbahn)
Obwohl den meisten neueren Drohnen kein dedizierter ATTI-Modus zur Verfügung steht, wechselt eine Drohne automatisch in den Attitude-Modus, wenn die Drohne keine Verbindung herstellen kann oder die GPS-Verbindung verliert.
Was ist der OPTI-Modus?
Der OPTI-Modus ist ein Flugmodus, der nur optische Sensoren zur Stabilisierung der Drohne verwendet – kein GPS. Beim Fliegen in Innenräumen ist der OPTI-Modus stabiler als der ATTI-Modus, dennoch hat ein Pilot im OPTI-Modus nicht die volle Kontrolle über die Drohne.
Um im OPTI-Modus in Innenräumen zu fliegen, empfiehlt es sich, in einem weiten, offenen Raum mit guter Beleuchtung zu fliegen. Außerdem kann das Voreinstellen einiger Grenzen dazu beitragen, dass Deine Drohne im OPTI-Modus bleibt, bevor sie schnell in den ATTI-Modus wechselt.
Gut geachrieben. Die consumer Drohnen von DJI sind für flüge im aussenbereich konzipiert, wo GPS vorherrscht. Das problem ist, dass GPS auch im innenbereich immer aktiv ist, auch wenn keine Satelliten empfangen werden.
Das resultiert bei indoorflügen dass Dachlucken, offenen Türen etc, wo GPS signal „durchkommt“ ein sprunghaftes umschalten von ATTI in den GPS Mode. Dadurch wird die Drohne von jetzt auf gleich neu „ausgerichtet“, was indoor gefährliche und spontane positionsveränderungen auslöst. Selbst erlebt.