Sensoren & Software für Hitec-Sender

Nach dem ersten Vorstellungs- und Erfahrungsbericht über die Aurora 9 in FlugModell 6/2010 waren die Rückmeldungen unserer Leser aus dem Modellflug-Alltag ausnehmend positiv. Der erste 2,4-Gigahertz-Handsender von Hitec konnte mit seinem großen beleuchteten LCD-Touchscreen, seinen praxisorientierten Programmen und zahlreichen Hochwert-Features punkten. Im Gebrauch überzeugte er auf ganzer Linie. Auch die angekündigten Telemetrie-Funktionen waren natürlich geeignet, hier ganz besondere Erwartungen zu wecken. Nach der inzwischen erfolgten Auslieferung der kompletten Sensorik – einige zunächst für Verbrenner-Modelle, die Versionen für Elektro-Modelle werden voraussichtlich im Frühjahr 2011 folgen – möchten wir diese nun vorstellen und über die gemachten Erfahrungen berichten. Umfangreich Hitec bietet seit Oktober vergangenen Jahres unter anderem ein HTS Combo Komplett-Paket an, das folgende Sensoren beinhaltet: - Eine Sensor-Station als Basis-Anschlussbox - Einen optischen Drehzahl-Sensor für den Messbereich 0 bis 50.000 Umdrehungen in der Minute (U/min), bei maximal 1.500 Millimeter (mm) Messentfernung - Einen magnetischen Drehzahl-Sensor für den Messbereich 0 bis 70.000 U/min, bei maximal ein Millimeter Messentfernung - Vier Temperatur-Sensoren von -40 bis +240 Grad Celsius (°C) - Einen GPS-Sensor bis maximal 559 Stundenkilometer (km/h) und bis 10.000 Meter (m) Höhe - Einen Füllstands-Sensor mit Messfeldgebern ­unterschiedlicher Größe für Methanol-Treibstofftanks Für den ersten praktischen Einsatz wird der Spannungs­anschluss der Sensor-Station mit einem freien Servoan­schluss und die Buchse „D“ mit dem seitlichen Data-Anschluss des Optima 9-Empfängers verbunden. Bei diesem Funktionstest haben wir einmal alle Sensoren an die Sensor-Station angeschlossen und danach die Aurora 9 nebst Empfänger in Betrieb genommen. Sobald die Verbindung steht, erscheint im Display wie immer die Spannungslage des Empfängerakkus. Über „System“ und den Button „Sensoren“ erreicht man jetzt das Sensor-Grafik-Display mit den Untermenüs „GPS, Drehzahl, Temp, Empf-Sp.“ und „Cockpit“. Hier in Kurzfassung der Reihe nach der Funktionsumfang der Untermenüs: Bei „GPS“ können eine gewünschte Datumsfolge und metrische oder zöllige Maßeinheiten ausgewählt werden, ferner die relative beziehungsweise absolute Höhenan­gabe. Bei „Drehzahl“ kann die Luftschrauben-Blattzahl beziehungsweise die Zahl abzutastender Magnete von 1 bis 4 eingestellt werden. Bei „Temp“ können jedem Sensor eigene Namen sowie Minimal-/Maximal-Schwellwerte zu­­ge­­ordnet werden. Bei „Empf-Sp.“ lässt sich eine definierte Spannung vorgeben, bei deren Unterschreiten eine akustische Warnung erfolgt. „Cockpit“ spielt sämtliche Sensor-Daten aufs Display, was dann immerhin bei voller Bestückung zehn Wertangaben und die Zahl der empfangenen Satelliten ausmacht. Leider können diese Daten während eines Flugs nicht ohne Weiteres gespeichert und später ausgewertet werden, sodass der interessierte Modellflieger hier beim Fliegen häufig auf das Display schielen muss. Letzteres ist dann gut erkennbar, wenn man ständig die Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet lässt. Das dürfte aber letztendlich der Aufmerksamkeit sowie der Sicherheit eines fliegenden Modells diametral entgegen gesetzt sein. Es besteht zwar die Möglichkeit, den Sender über den Data-Anschluss im HF-Baustein und dem Modul HPP-22 mit einem Laptop zu verbinden, aber das haben unsere Testpiloten abgelehnt. Ein stationär gefesselter Pilot ist nun mal kein guter Pilot. Hier sollte Hitec nachbessern und eine praxisgerechte Speichermöglichkeit für alle Telemetrie-Daten eines Flugs anbieten. In Medias Res Kommen wir nun zu einigen Labor- und Praxistests. Der optische Drehzahlsensor lässt sich ideal zur Erfassung der Drehzahl einer Luftschraube, eines Heli-Hauptrotors oder -Heckrotors einsetzen und liefert dabei präzise Angaben. Der magnetische Drehzahl­sensor ist dagegen auf die Erfassung magnetischer Impulse in einem Abstand von unter ein Millimeter angewiesen, wie zum Beispiel mit den früher praktizierten drei kleinen Magneten im Hauptzahn­rad auf der Rotor­welle eines Helis. Auch das haben wir getestet und es geht ausgezeichnet. Die Temperatursensoren lassen sich beispielsweise bei einem Verbrenner-Modell zur Erfassung der Temperatur­verläufe an einem Zylinderkopf, einem Krümmer, einem Schalldämpfer oder einem hoch belasteten Getriebe einsetzen. Wer besonders genaue Angaben benötigt, der sollte die Sensoren dabei mit Wärmeleitpaste fixieren. Im Hoch­temperaturbereich bis 240°C ist das aber nicht nötig. Bei einem Elektro-Modell wäre ein Einsatz zur Überwachung der Statortemperatur eines Außenläufers sinnvoll. Ebenso zur Überwachung der Temperatur eines Brushlessreglers sowie der eines LiPo-Power-Akkus. Die Messfeldgeber unterschiedlicher Größe für Methanol-Treibstofftanks sind selbstklebend und müssen seitlich vertikal von außen an einem Tank fixiert werden. Sobald Treibstoff eingefüllt wird und bis zum ersten, zweiten, dritten beziehungsweise vierten Sensorfeld aufsteigt, erkennt der Füllstand-Sensor die kapazitive Veränderung an den betroffenen Sensorfeldern. Dieser signalisiert den realen Tank-Befüllungs-Pegel zuverlässig und genau. Geortet Ist der GPS-Sensor über die Sensor-Station korrekt angeschlossen, beobachtet man nach der Inbetriebnahme im Cockpit-Display der Aurora 9, wann die GPS-Daten eingelesen werden. Das dauert beim ersten Mal zwar etwas länger, geht bei allen folgenden Flügen am gleichen Standort aber wesentlich fixer. Aufgefallen ist uns bei einem Testflug – die Displaywerte der Aurora 9 wurden dabei von einer zweiten Person permanent vorgelesen –, dass die relativen beziehungsweise absoluten Höhenangaben nicht so recht mit den tatsächlichen Bedingungen auf unserem Testgelände korrespondierten. Etwas auffällig ist auch das Springen der Geschwindig­keits­angaben im Bereich von zirka -12 bis +3 Prozent; ermittelt im Vergleich mit einem High-End Referenz-Navigationsgerät. Der Grund für diese Ungenauigkeiten scheint unseres Erachtens die Verwendung und Anord­nung von fünf Planar-Antennen im GPS-Modul zu sein. Erfahrungsgemäß führen diese zu einem Mehrwege-Empfang und einer unerwünschten Auswertung von Reflexionen. Bei GPS-Sensoren mit nur einer Patch-Antenne werden dagegen im direkten Vergleich logisch hochgenaue Streams und präzise Daten für Geschwin­digkeit und Höhe geliefert. Aufgefallen Überprüft man die Telemetrie-Daten der Aurora 9 mittels Laptop und Modul HPP-22 nebst der speziellen Software, so wird die Versorgungsspannung des Empfängers von 5,9 Volt nicht korrekt, sondern nur mit 5,0 Volt angezeigt. Ein hier offensichtlich zugrunde liegender Rundungsfehler wird nach Rücksprache mit Hitec jedoch in aller Kürze behoben sein. Der Kabelanschluss direkt am GPS-Modul ist nach unserem Erachten vibrationsgefährdet und sollte zusätzlich gesichert werden. Bilanz Das HTS Combo Komplett-Paket ist ein weitgehend gelungenes und auch preiswertes Verbrenner-Telemetriekonzept, das Hitec für die Aurora 9 anbietet. Alles funktioniert und liefert sehr gute bis brauchbare Messwerte, die dem Piloten in jeder Hinsicht ­dienlich sind und die Sicherheit beim Flugbetrieb erhöhen. Zudem können die Daten zu einer optimalen Abstimmung des Modells herangezogen werden. Leider fehlt der Aurora 9 bis dato eine Möglichkeit zur Speicherung der während eines Flugs gewonnenen Daten. Aber das soll voraussichtlich in diesem Jahr nachgebessert werden. Des Weiteren wird 2011 auch ein Telemetrie Combo Komplett-Paket für Elektro-Modelle folgen, das dann auch für Strom- und Spannungsmessungen geeignet ist.