Wie ist ein Quadrocopter aufgebautDer Aufbau eines Quadrocopters ist nicht so kompliziert wie es den Anschein macht. Je nach technischer Ausstattung kann eine Drohne schon mit wenigen Teilen zusammengebaut und flugfertig gemacht werden. Wir erklären die Einzelteile eines Quadrocopters im Detail.
Rotorblätter
Motor
Rahmen
Landegestell
Sensoren
Power Knopf
Akkustand
Kamera
Die Bestandteile einer Quadrocopter Drohne einfach erklärt
Der Rahmen ist wohl einer der wichtigsten Teile einer Drohne. An ihm werden alle nötigen Teile befestigt. Je nachdem, wie groß der Quadcopter ist, kommen stabilere und schwerere Rahmen zum Einsatz. Je höher das Gewicht des Rahmens, desto höher auch die Stabilität in der Luft. Hier gilt aber auch zu beachten, dass mit höherem Gewicht auch die Motorleistung zunimmt und damit auch der Stromverbrauch.
Ein weiteres Herzstück sind die Motoren. Sie treiben die Rotoren an. Mittlerweile kommen hier fast ausschließlich brushless Motoren zum Einsatz. Diese bieten gegenüber herkömmlichen Motoren den Vorteil, dass sie viel mehr Power haben und weniger Strom verbrauchen. Die Funktionsweise eines brushless Motor ist relativ simpel. Spulen im Motor erzeugen in einem bestimmten Muster ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld sorgt dafür, dass kleine Magnete in den Rotoren abgestoßen werden. Hierdurch entsteht die Drehkraft der Rotoren.
Was nützt der beste Motor, wenn man die Kraft nicht in Auftrieb umwandeln kann? Die Rotoren Blätter sind neben dem Motor das wichtigste Instrument, um den Quadrocopter in die Lüfte zu bewegen. Die Funktionsweise ist hierbei immer gleich. Luft wird unter den Rotoren verdrängt und sorgt dafür für Auftrieb. Drehen sich die Rotoren langsamer gibt es auch weniger Auftrieb und die Drohne sinkt. Drehen sich Rotoren in unterschiedlicher Geschwindigkeit so dreht die Drohne sich nach links oder rechts. Auch das Neigen der Drohne kann dadurch gesteuert werden.
Der Flugcontroller ist die zentrale Recheneinheit einer Drohne. Er kalkuliert Anhand der Daten, die er von verschiedenen Sensoren bekommt, die Drehgeschwindigkeit der Motoren. So ist ein sicherer und stabiler Flug sichergestellt. Ohne einen Flugcontroller müsste der Drohnenpilot alle Einstellungen manuell an der Fernbedienung vornehmen, was fast unmöglich ist.
Electronic Speed Controller (ESC)
Wie der Name es schon vermuten lässt, regelt der ESC in Kombination mit dem Flugcontroller die Geschwindigkeit der Motoren. Bei flugfertigen Drohnen sitzt der ESC immer zwischen Motor und Akku. Pro Motor kommt auch immer 1 ESC zum Einsatz. Alle Motoren werden durch den Flugcontroller synchronisiert.
Wie der Name es schon vermuten lässt, regelt der ESC in Kombination mit dem Flugcontroller die Geschwindigkeit der Motoren. Bei flugfertigen Drohnen sitzt der ESC immer zwischen Motor und Akku. Pro Motor kommt auch immer 1 ESC zum Einsatz. Alle Motoren werden durch den Flugcontroller synchronisiert.
Damit der Flugcontroller Daten verarbeiten kann, braucht er natürlich diese Daten von irgendwo her. Die Anzahl der verbauten Sensoren ist stark vom Funktionsumfang der Drohne abhängig. Einfache Drohnen kommen schon mit einer kleinen Anzahl von Sensoren aus, wohingegen teure Quadrocopter eine Vielzahl von Sensoren verbaut haben, um z.B. Hindernisse zu erkennen. Die am häufigsten verbauten Sensoren sind ein Gyroskop, der Beschleunigungssensor, ein Magnetkompass und ein Barometer.
Damit der Quadrocopter auch immer mit genügend Energie versorgt wird, benötigt er einen Akku. Heutige Drohnen sind fast ausschließlich mit Lithium-Polymer-Akkus ausgestattet. Trotz der Weiterentwicklung von Motoren und Akkus ist meist eine Flugzeit von maximal 45 Minuten möglich.
Natürlich braucht es neben der Drohne auch eine Fernsteuerung, mit der sie sich fliegen lässt. Je nach Drohnentyp kann man auch ein Smartphone zur Steuerung des Quadcopters verwenden. Meist sind alle wichtigen Funktionen, wie z.B. eine Landung per Knopfdruck an der Fernbedienung angebracht.
Drohnen ohne Kameras sind heutzutage kaum noch zu finden. Außer im Niedrigpreissegment ist mittlerweile fast jeder Quadrocopter mit einer Kamera ausgestattet. Je nach Qualität der Kamera können damit wunderschöne Luftaufnahmen geschossen werden. Gesteuert wird die Kamera über die Fernsteuerung oder eine App für das Smartphone. Viele Kamerasysteme sind mit Hilfe eines Stabilisierungssystems auch für professionelle Luftaufnahmen geeignet.
Meist ist eine GPS Funktion in teuren Drohnen zu finden. Der Vorteil eines GPS Modules ist, dass der Pilot immer genau im Blick hat, wo sich die Drohne gerade befindet. Außerdem kann man die Drohne so einstellen, dass sie eine vordefinierte Route per GPS abfliegt und Luftaufnahmen erstellt. Dies ist besonders interessant für Landschaftsfotografen und Filmer.
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Die DJI Mini 3 ist eine leichte und kompakte Drohne, die sich durch ihre gute Bildqualität, ihre lange Flugzeit und ihre einfache Steuerung auszeichnet. Sie ist besonders für Anfänger geeignet, bietet aber auch fortgeschrittenen Nutzern genügend Möglichkeiten, um interessante Aufnahmen zu machen.
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