Vermessungscopter

Mit der gesetzlichen Möglichkeit Copter über 5 kg fliegen zu dürfen, haben wir unsere Copterflotte aufgerüstet und nun eine DJI Matrice 300 RTK im Einsatz.

Während unsere bisherigen Copter zwar mit einer GPS Steuerung versehen war, die im Wesentlichen dazu diente, die Flugposition zu bestimmen und dabei auch Näherungskoordinaten für die einzelnen Bilder zu erfassen, wird bei der M300 RKT nun die Position eines jeden Bildes auf 1-2cm genau bestimmt. Dies erhöht die Qualität der erzeugten Orthofotos und Punktwolken gerade in schwer zugänglichen Gebieten, die nicht mit Paßpunkten belegt werden können.

Mit ca. 7 kg Abfluggewicht und 80cm Spannweite ist der Copter ein echtes Schwergewicht. Realistische Flugzeiten von 40 Minuten lassen sich dennoch fliegen. Und dies auch sehr sicher. In der M300 sind alle wichtigen Komponenten redundantverbaut:

–  doppelte Akkus
–  doppeltes Flugkontrollsystem
–  doppelte IMU Inertial Measurement Unit bestimmt die Position bei GPS Ausfall
–  doppeltes Barometer zur Höhenbestimmung
–  doppelter Kompass
–  doppelte GNSS Module für GPS, GLONASS, Galileo und Beidou mit RTK Modulen
–  6 Paare optischer Sensoren zur Kollisionsvermeidung nach allen Seiten
–  Infrarot Sensoren zur Kollisionsvermeidung nach allen Seiten

Zudem ist die M300 “AirSense” ausgerüstet, einem System, das von Flugzeugen und Helikoptern ausgesendete Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) Signal erkennt und unsere Piloten auf der Fernbedienung warnt. Dieses System wird künftig vermutlich verpflichtend werden.

Die eingesetzte Kamera Zenmuse P1 ist eine speziell für Vermessungsaufgaben kalibrierte Kamera.

Der Vollformatsensor mit 45 MP zeichnet bei Bedarf alle 0,7 Sekunden ein rauschfreies Foto auf. Dafür sorgt auch der mechanische Verschluß bis zu 1/2000 Sekunden. Für Experten: Rolling Sutter Effekte gehören damit der Vergangenheit an. Die Synchronisation der Copterposition mit der Aufnahmeposition erfolgt im Bereich von Mikrosekunden. Damit kennt jedes Fotos seine exakte Position.

Mit der P1 bildet bei 40m Flughöhe ein Pixel des Sensor  5mm des Bodens ab, bei 120m sind es 1,5 cm. Dies bedeutet, dass selbst aus 120m Flughöhe im Bild z.B. Pflasterfugen klar erkennbar sind. Bei 120m Flughöhe deckt ein 45 MP Bild ca. 120m Breite am Boden ab. Damit lassen sich ca. 35 ha Bodenfläche pro Flug erfassen.

Besonderheit der P1 ist die Möglichkeit, die Kamera in alle Richtungen schwenken zu können, ohne den Copter in der Luft drehen zu müssen. Dies ist besonders bei der Erfassung von Fassaden und Dachflächen in einem Flug von erhbelichem Vorteil.

Durch den im Blitzschuh aufgesetzten Adapter wird die GPS-Position des Copters exakt mit der Auslösezeit der Kamera synchronisiert. Die Auslösung der Kamera erfolgt entweder manuell oder durch ein in den Copter übertragenes, vorgeplantes Flugprogramm.

Windeinflüsse können den Copter in der Luft schräg stellen. Damit die Kamera diese Bewegung nicht mitmacht, ist die Kameraplattform kardanisch gelagert. Sie wird über Neigungssensoren und Stellmotoren immer in der Horizontalen bzw. zuvor eingestellten Neigung gehalten.

Eine Jeti Fernsteuerung mit Reichweiten über 1 km verbunden mit einem Kontrollmonitor, auf den das aktuelle Kamerabild übertragen wird, regelt präzise die manuelle Steuerung des Copters, löst manuelle Bilder aus und startet den automatisierten, vorgeplanten Flug incl. der Auslösung der Fotos.

Die Sprachunterstützung der Fernsteuerung warnt bei schwacher Batterie und GPS-Ausfall und sorgt somit für sichere Flüge. Zusätzliche Features wie autolanding, emergency landing oder position hold unterstützen den Piloten.

Parallel zum großen Copter fliegen unsere Piloten eine DJI Mavic 2, die mit einer Hasselblad Kamera mit 20 MP und einem 10 mm Objektiv ausgestattet ist.

Absolute Flugruhe und Abstandswarnsensoren ermöglichen z.B. Kontrollflüge entlang von zu begutachtenden Objekten auch im Nahbereich. Durch Propellerkäfige sind hier auch indoor Flüge ohne Gefährdungen möglich.