Ferngesteuertes Flugzeug multiTASK

In den Zeiten der allgegenwärtigen Mehrrotor-Drohnen könnte die Wahl einer Flugzeugplattform ungewöhnlich erscheinen, aber sie wurde von anderen Anforderungen diktiert, in denen die Flugzeuge viel besser funktionieren. Der größte Vorteil eines Flugzeuges im Vergleich mit Mehrrotor-Drohnen ist seine Leistungsfähigkeit. Das Flugzeug kann selbst bei relativ schwierigen atmosphärischen Bedingungen eine relativ große Last in einer Entfernung von etwa zehn Kilometern tragen. Außerdem ist die wirtschaftliche Geschwindigkeit des Flugzeugs höher als bei einer Mehrrotor-Drohne. Als Plattform für den Bau eines unbemannten Luftfahrzeuges verwendeten wir einen Modellbausatz eines Flugzeugs, das für Amateur-FPV- Flugzeuge (First Person View) entwickelt wurde. Das Modell ist auf hohe Kapazität ausgelegt und verfügt über ein Druckpropeller-System, um den "Rolling Shutter" -Effekt von Digitalkameras zu eliminieren, was dazu führt, dass sich horizontale Linien an Stellen schnell bewegter Objekte wie einem Flugzeugpropeller oder einem Hubschrauberrotor ziehen. Dieser Effekt ist für das Auge unangenehm und macht es schwierig, das Bild automatisch zu interpretieren. Das Flugzeug wird von einem Multifunktions-Funkgerät gesteuert, das im 2,4-GHz- Band arbeitet und eine theoretische Reichweite von bis zu 4 Kilometern hat. Die Videoübertragung erfolgt in analoger Weise unter Verwendung eines 5,8-GHz- Bandes mit einer theoretischen Reichweite von zwei Kilometern, so dass Bilder von einer der drei auf einer Ebene montierten Kameras in Echtzeit betrachtet werden können. Die Auswahl einer Kamera erfolgt durch den Piloten-Operator vom Boden aus mit dem Steuerradio. Eine Basiskamera ist stationär vorne im Flugzeug und dient zur Orientierung und Orientierung im Feld. Die anderen zwei Kameras (einschließlich eine Wärmebildkamera) befinden sich in einem Drehkopf, der unter dem Rumpf montiert ist und eine Beobachtung in jeder Richtung in Bezug auf den Flug des Flugzeuges ermöglicht. Die Tabelle zeigt die grundlegenden technischen Eigenschaften der  erwendeten Plattform.
Ein RaspberryPi Zero Miniaturcomputer mit einer Taktfrequenz von 1 GHz und 512 MB Speicher wurde im Flugzeug installiert. Das LoRaWAN-Übertragungsmodul wurde an den Bordcomputer angeschlossen. Das Flugzeug war mit Druck- und emperatursensoren, einem Gyroskop, einem Magnetometer, einem atmosphärischen Tachometer, Stromsensoren und einem GPS-Empfänger ausgestattet. Die Software des Flugzeuges analysiert alle Parameter, die von den Sensoren während des Fluges gelesen und überwacht werden. Darüber hinaus werden die Daten in bestimmten Zeitintervallen zusammen mit ihren entsprechenden GPS-Koordinaten über LoRaWAN an den Boden gesendet, wo sie weiter betrachtet und analysiert werden können. Das Flugzeug ist auch ausgerüstet zusätzliche Sensoren zu installieren, die andere Umweltparameter wie Luftqualität, Feuchtigkeit und Transparenz messen können. Die Architektur des Betriebssystems bietet auch die Möglichkeit einer Bildverarbeitung aus der Wärmebildkamera, beispielsweise für die Suche nach bestimmten Objekten in ihrem Sichtfeld.