Erhöhte Zuverlässigkeit der GPS Drohnennavigation dank einem integrierten Barometer

UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) sind heutzutage ein gängiges Werkzeug für die Erfassung von Luftbildern und Geodaten. In der Geomatik finden sie die verschiedensten Anwendungen wie z.B. die Fotogrammmetrie. Die sich immer weiterverbreitende Nutzung von UAVs erklärt sich unter anderem durch ihre sehr einfache Nutzung und ihre tiefen Betriebskosten. Mögliche Anwendungen sind unter anderem die Planung für den Bau und Unterhalt von Autobahnen, die Erfassung des Zustandes von Hochspannungsleitungen oder das Sammeln von Daten, welche für umwelttechnische Studien genutzt werden. Darüber hinaus werden Drohnen heutzutage auch immer mehr für Filmaufnahmen aus der Luft benutzt. Die Navigation dieser UAVs basiert in den meisten Fällen auf einem intelligenten Mix aus verschiedensten Sensoren (z.B. GNSS, IMU, Pitotrohr, Barometer, etc.). Auch können mehrere Sensoren eingebaut werden, die eventuell die gleichen Eigenschaften (wie Höhe oder Geschwindigkeit) messen und welche dann in einem Filter zusammen geführt werden. Des Weiteren kann bei einem Ausfall eines gewissen Sensors ein anderer Sensor die Messung weiterführen. Als Beispiel können wir hier die Komplementarität von GNSS und Barometer erwähnen. Beide Sensoren ermöglichen eine Messung der Höhe. Die Navigation via GNSS im Alpenraum kann in engen Schluchten und Tälern erschwert sein, da die sonst freie Sicht auf den Himmel und die GNSS Signale teilweise blockiert ist. Die Positionsbestimmung wird somit erschwert wenn nicht sogar vorübergehend verunmöglicht und zudem wird die Sicherheit der Drohne und seiner Umgebung gefährdet. In dieser Präsentation wird ein UAV vorgestellt, welches mit präzisen Positions- und Orientations-Sensoren ausgerüstet ist. Das Barometer kann im Fall eines GNSS-Signal-Verlustes weiterhin eine präzise Höhe liefern. Dies wird dank einer korrekten Kalibration während des Fluges ermöglicht. Die einzelnen Komponenten, wie der Autopilot, die Navigationssensoren, das Flugmodell und die Kalibrations-Technik werden präsentiert und ihr Zusammenarbeiten wird anhand von einem Fallbeispiel illustriert: Ausfall des GNSS während des Fluges.


Presented at:
AHORN 2016 – der Alpenraum und seine Herausforderungen im Bereich Orientierung, Navigation und Informationsaustausch, Garmisch-Partenkirchen, 17.-18. November 2016
Year:
Nov 17 2016
Keywords:
Laboratories:




 Record created 2018-06-18, last modified 2019-12-05

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