Quad-Copter

Auf dem Markt gibt es viele kleine Quadrocopter, die 200 Gramm zusätzliche Last tragen können. Die Technik ist so erfolgreich, dass sie zunehmend auch im gewerblichen Bereich Einsatz findet. Die Firma Vario Helicopter bietet nun einen Quadrocopter an, der für professionelle Filmaufnahmen geeignet ist. Der Quad-Copter kann bis zu 4.000 Gramm (g) Zuladung transportieren und verfügt über eine hochmoderne Kamera-Stabilisierung. Diese kann auch bei unruhigen Flugverhältnissen das Objektiv weitestgehend stabil auf einen Punkt fixieren. Die leistungsfähigen Motoren sind so konzeptioniert, dass sie auch mit voller Beladung noch Reserven nach oben haben: Vario Helicopter spricht von etwa 60 Prozent Auslastung im Normalbetrieb mit Zuladung. Die Effizienz des Systems ist hoch und die 4 × 6-8s-LiPos Akkus sind nach einem Flug immer noch kühl. Acht Minuten Flugzeit und ein Schnellwechselsystem der Akkus bieten hinreichend Flexibilität für ein Shooting. Stabilität Das System ist ausgerüstet mit einem Kamerakopf, der auf drei Achsen stabilisiert wird. Damit kann sich der Kamerakopf zu den Winkeln zum Boden (Nick, Roll) und zum Horizont (Pan, Azimuth) ausrichten und diese Position halten. Die Kamera bleibt immer exakt auf ein Objekt ausgerichtet, bis weitere Eingabekommandos folgen. Zur Stabilisierung trägt ein ausgeklügeltes System aus drei Beschleunigungsmessern, drei mikromechanischen Sensoren (MEMS), gepaart mit Kalmanfiltern und CPUs bei. Windgeschwindigkeiten von 9 Meter pro Sekunde stellen kein Hindernis für ein geplantes Filmprojekt dar. Hochachsensteuerung Auch hier unterscheidet sich der Quad-Copter von seinen kleinen Brüdern: alle Propeller drehen in die gleiche Rich­tung und für die Steuerung um die Hochachse bedient man sich einer besonderen Lösung: Paddel an zwei gegenüberliegenden Propellern ermöglichen eine weiche und gleichzeitig sehr schnelle Kontrolle. Resultat: Sowohl bei hoher als auch niedriger Geschwindigkeit ist der Quad präzise zu navigieren. Der Clou: Für einen Richtungswechsel muss die Motordrehzahl nicht verändert werden, wodurch die Höhe beibehalten wird. Der Quad kann mit bis zu 50 Stundenkilometern fliegen. Sobald man aber die Steuerknüppel loslässt, bleibt das Modell stehen und stabilisiert sich rasch auf seiner Position. Durch die hohe Wendigkeit und die verlässlichen Flugeigenschaften eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten. Zum Beispiel kann der Quad zwischen Bäume oder unter Brücken navigiert werden. Gesteuert wird der Quad vom Piloten, der sich ganz auf diese Aufgabe konzentrieren kann. Die zweite Fern­­steu­erung übernimmt der Kameramann, der den Kamerakopf völlig unabhängig von den Flugmanövern bedient. Halte­rung und Quad-Copter sind entkoppelte Systeme: Wenn der Pilot mit dem Modell abdreht, bleibt die Kamera immer noch auf das Objekt gerichtet. Applikation Dieser wahrscheinlich weltgrößte ferngesteuerte Quadrocopter trägt professionelle Filmkameras mit einem Gewicht bis 4.000 g. Hier wird auch der Anwen­dungsbereich für dieses unbemannte Luftfahrzeug ­deutlich. Überall, wo sehr stabile Luftbildaufnahmen gefragt sind, sollte man diesen Quadrocopter auf dem Plan haben. Das Filmmaterial, das auf der Homepage von Vario www.variomodels.com gezeigt wird, kommt größtenteils ohne Post-Processing aus und zeigt, wie stabil die Bilder aufgezeichnet werden. Dort findet man auch Videos vom International Broadcasting Convent (IBC) in Amsterdam vom letzten September, wo der Quad-Copter erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Vario will RC-Piloten mit diesem Tool die Möglichkeit bieten, sich auf den Sektor der Luftbildaufnahmen eine Existenz aufzubauen. Solange die Verbreitung des Quads noch nicht groß ist, bietet Vario selbst einen Filmservice an und war damit unter anderem schon für ZDF-Produktionen unterwegs. Die Parameter für PI2D2 (Proportional-Integral-Differential-Regler) und die Kalmanfilter können zur Optimierung ­eingestellt werden. Vario geht auf individuelle Kunden­wünsche ein und kann den Quad an unterschiedliche Anforde­run­gen adaptieren. Kamerahalterung Der Kamerakopf ist auch ohne den Quad-Copter er­­hältlich. Er kann an RC-Helicoptern, Booten, Autos und anderen Fahrzeugen montiert werden. Seine Bewe­gun­gen sind auch bei sehr niedrigen und hohen Geschwin­dig­keiten präzise. Die Stabilisierung auf drei Achsen und die bereits beschriebenen Eigenschaften ermöglichen gute Bilder.