Fotografie der anderen Art
Ein GPS-Modul gehört bei vielen modernen Drohnen zur zusätzlichen Ausrüstung. Es liefert dem Flight Controller Informationen über die aktuelle Position und ermöglicht Funktionen, die ohne Satellitennavigation nicht oder nur eingeschränkt möglich sind.
Bei einer klassischen FPV-Freestyle-Drohne ist GPS zunächst nicht erforderlich. Die Drohne kann auch ohne GPS vollständig manuell geflogen werden.
Interessant wird GPS, wenn die Position der Drohne bekannt sein soll oder eine zusätzliche Rückkehr- beziehungsweise Rettungsfunktion benötigt wird.
Ob ein GPS-Modul sinnvoll ist, hängt weniger von der Größe der Drohne als vom Einsatzzweck ab.
GPS ist normalerweise nicht notwendig. Die Flugdistanz ist gering und die Drohne wird meist innerhalb geschlossener Räume eingesetzt.
GPS ist möglich, bringt aber zusätzliches Gewicht und benötigt Platz. Für normales Freestyle-Fliegen ist es meistens nicht erforderlich.
Bei normalen Freestyle- und Racing-Drohnen bleibt GPS optional. Wer jedoch weiter fliegt oder GPS Rescue als zusätzliche Sicherheitsfunktion einsetzen möchte, kann ein Modul nachrüsten.
Hier wird GPS deutlich interessanter. Bei größeren Flugstrecken ist die Positionsanzeige hilfreich und eine GPS-basierte Rettungsfunktion kann eine zusätzliche Sicherheitsebene darstellen.
Bei diesen Drohnen gehört Satellitennavigation häufig bereits zum Gesamtkonzept. Funktionen wie automatische Rückkehr zum Startpunkt, Positionshaltung und verschiedene Navigationsfunktionen bauen darauf auf. GPS ist nicht gleich GPS Rescue
Ein GPS-Modul allein bringt noch keine automatische Rückkehr.
Das Modul liefert zunächst nur Positionsdaten an den Flight Controller. Erst die Firmware kann diese Daten für weitere Funktionen verwenden.
Bei Betaflight kann beispielsweise GPS Rescue verwendet werden. Die Funktion versucht im eingestellten Notfall, die Drohne anhand ihrer gespeicherten Home-Position wieder in Richtung Startpunkt zu bringen.
GPS Rescue ist jedoch kein Ersatz für einen Piloten und sollte vor einem realen Einsatz sorgfältig konfiguriert und getestet werden.
Für FPV-Drohnen werden häufig kompakte GNSS-Module mit u-blox-Empfängern verwendet. Moderne Module unterstützen neben GPS häufig weitere Satellitensysteme wie Galileo und BeiDou.
Das GPS-Modul sollte möglichst freie Sicht zum Himmel haben und mit Abstand zu störenden Komponenten montiert werden.
Bei FPV-Drohnen wird es deshalb häufig auf einem kleinen Mast oder einer erhöhten Halterung am hinteren Bereich des Frames befestigt.
ESCs, Motorleitungen und andere Hochstromkomponenten können die Empfangsbedingungen verschlechtern. Eine saubere Verkabelung und eine geeignete Montage sind daher wichtig. Praxis: GPS an einer FPV-Drohne einrichten
Die Einrichtung ist grundsätzlich unkompliziert, sollte aber Schritt für Schritt erfolgen. Als Beispiel dient eine FPV-Drohne mit Betaflight und einem UART-GPS-Modul.
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Welcher UART verwendet wird, hängt vom jeweiligen Flight Controller ab.
Nach dem Anschluss wird die Drohne per USB mit dem Rechner verbunden.
Im Betaflight Configurator wird zunächst der Ports-Tab geöffnet.
Der UART, an dem das GPS angeschlossen wurde, wird als GPS-Port verwendet. Anschließend wird im entsprechenden Peripherals- beziehungsweise Sensor-Bereich GPS ausgewählt.
Die genaue Bezeichnung kann je nach Betaflight-Version leicht abweichen.
Unter Configuration → GPS wird das verwendete GPS-Protokoll ausgewählt.
Bei modernen u-blox-Modulen ist UBLOX eine typische Einstellung.
Außerdem sollte das verwendete GNSS-Modul so konfiguriert sein, dass es möglichst mehrere Satellitensysteme verwenden kann.
Nach der Konfiguration wird die Drohne im Freien eingeschaltet.
Das GPS benötigt zunächst Zeit für einen sogenannten Fix. Beim ersten Start kann dieser Vorgang deutlich länger dauern.
Nicht direkt nach dem Einschalten abheben.
Gewartet wird, bis eine ausreichende Anzahl von Satelliten empfangen wird und die Position stabil bestimmt wurde.
Bevor GPS Rescue verwendet wird, muss sichergestellt sein, dass die Drohne tatsächlich eine gültige Home-Position gespeichert hat.
Das sollte vor jedem Flug kontrolliert werden.
Ein GPS-Fix bedeutet nicht automatisch, dass alle Voraussetzungen für GPS Rescue erfüllt sind.
Wer GPS Rescue einsetzen möchte, muss anschließend die entsprechenden Parameter in Betaflight konfigurieren.
Die Einstellungen sollten nicht blind aus einem anderen Setup übernommen werden. Framegröße, Motorisierung, Propeller, Akku und Flugverhalten beeinflussen die geeigneten Werte.
Der erste Test sollte niemals direkt über großer Entfernung stattfinden.
Erst wenn diese Punkte zuverlässig funktionieren, sollte die Funktion unter realen Bedingungen weiter getestet werden.
Wichtig: GPS Rescue ist eine Notfallfunktion und keine Garantie dafür, dass die Drohne sicher zurückkehrt. Gebäude, Bäume, Gelände, Magnetfelder, schlechter GPS-Empfang oder eine falsche Konfiguration können das Ergebnis beeinflussen.
Eine kleine Freestyle-Drohne braucht GPS normalerweise nicht.
Bei einer Long-Range-Drohne ist GPS dagegen eine sehr sinnvolle Ergänzung. Je größer die Entfernung zum Piloten und je schwieriger die spätere Suche nach der Drohne wäre, desto wichtiger wird eine zuverlässige Positionsinformation.
GPS macht eine FPV-Drohne nicht flugfähig. Es erweitert die Drohne um Positionsinformationen und kann – abhängig von Flight Controller und Firmware – zusätzliche Sicherheits- und Navigationsfunktionen ermöglichen.
Für eine 5"-Freestyle-Drohne ist GPS daher ein Extra. Für eine 6"- oder 7"-Long-Range-Drohne kann es dagegen ein wichtiger Bestandteil des Sicherheitssystems sein.
Ein GPS-Modul macht eine FPV-Drohne nicht grundsätzlich flugfähig, erweitert sie aber um wichtige Positions- und Sicherheitsfunktionen. Für kleine Freestyle- und Racing-Drohnen ist GPS meist optional. Mit zunehmender Flugdistanz steigt jedoch der Nutzen deutlich.
Besonders bei 6"- und 7"-Long-Range-Drohnen ist GPS eine sinnvolle Ergänzung. Neben der Positionsanzeige und der einfacheren Suche nach einer verlorenen Drohne kann – bei entsprechender Konfiguration – auch eine Funktion wie GPS Rescue als zusätzliche Notfallhilfe eingesetzt werden.
Entscheidend ist dabei eine saubere Installation, ein zuverlässiger Satelliten-Fix und eine sorgfältige Konfiguration. GPS sollte deshalb nicht als automatische Lebensversicherung für die Drohne verstanden werden, sondern als zusätzliche Sicherheitsebene, die den Piloten im Notfall unterstützen kann.
