Entwickeln, montieren und fliegen Sie Mini-Drohnen mit einem kompletten Kit

Von Stephen Evanczuk

Zur Verfügung gestellt von Nordamerikanische Fachredakteure von DigiKey

Drohnen mit vier Rotoren oder „Quadcopter“ erfüllen in einer Vielzahl von Anwendungen Funktionen von zunehmender Bedeutung, aber ihre Konstruktion bleibt ein komplexes Unterfangen, für das Kenntnisse in den Bereichen Mechanik, Elektronik und Software-Subsysteme erforderlich sind. Entwickler können durchaus lernen, was erforderlich ist, aber ein Drohnen-Entwicklungskit kann den Einstieg in die Materie dadurch beschleunigen, dass es alle Elemente vereint, die für Drohnenflugtheorie und -praxis erforderlich sind.

Dieser Artikel beschreibt ein Entwicklungskit von STMicroelectronics, das Entwicklern eine Mini-Quadcopter-Drohne bietet, die leicht zusammenzubauen ist, und doch die komplexen Flugsteuerungssysteme eines jeden Luftfahrzeugs mit mehreren Rotoren umfassend demonstriert.

Quadcopter-Dynamik

In ihrer beliebtesten Form bieten Quadcopter eine besonders stabile Plattform für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten wie Luftbildaufnahmen, Außeninspektionen, Überwachung und Vieles mehr. Anders als Starrflügelluftfahrzeuge oder gar Hubschrauber mit verstellbaren Rotoren, haben Drohnen mit mehreren Festrotoren eine relativ einfache Konstruktion und sind dank der guten Verfügbarkeit kleiner, effizienter Gleichstrommotoren leicht zu bauen.

Die einfache Mechanik und aerodynamische Stabilität dieser Drohnen ist darauf zurückzuführen, dass – anstelle der in Flugzeugen eingesetzten Flugflächen oder der in Hubschraubern eingesetzten Kombination aus Hauptrotor und Leitwerk – Rotoren zum Steuern der Flugmanöver eingesetzt werden.

In einem Quadcopter drehen die beiden Motoren, die auf einer Diagonale des Flugwerks angeordnet sind, jeweils in dieselbe Richtung, aber in die entgegengesetzte Richtung wie die beiden anderen Motoren. Wenn alle vier Motoren gleichzeitig drehen, kann die Drohne aufsteigen, absteigen oder schweben. Dreht ein diagonal angeordnetes Paar schneller als das andere Paar, giert die Drohne und dreht sich um ihren Schwerpunkt, während sie in derselben horizontalen Ebene bleibt (Abbildung 1, links).

Abbildung 1: Drohnenmanöver durch den Einsatz verschiedener Kombinationen von Rotordrehzahlen: Beschleunigen beider Motoren in einem diagonalen Motorpaar (M2, M4) in einem Giermanöver (links) oder Beschleunigen eines der diagonal angeordneten Motoren (M2) und Verlangsamen seines diagonalen Gegenübers (M4), um ein komplexeres Nick- und Rollmanöver (rechts) auszuführen. (Bildquelle: STMicroelectronics)

Wird die Drehzahl der vorderen (oder hinteren) Rotoren geändert, nickt die Drohne vorne oder hinten wie ein Starrflügelluftfahrzeug im auf- oder absteigenden Flug. Wird die Drehzahl des Backbord- oder Steuerbordpaars geändert, rollt die Drohne, das heißt sie dreht sich um ihre Mittelachse. Drohnen können durch ein Anpassen der relativen Drehzahlen eines diagonalen Motorpaars oder eines einzelnen Motors leicht komplexere Fluglagen (Kombinationen aus Nicken, Gieren und Rollen) erreichen (Abbildung 1, rechts).

Das Flugsteuerungssystem einer Drohne ist dafür verantwortlich, die Drehzahl der jeweiligen Rotoren zu ändern, um die gewünschte Fluglage zu erzielen, die zur Ausführung des gewünschten Flugmanövers erforderlich ist.

In der Praxis muss das Steuersystem die Rotordrehzahl ununterbrochen anpassen, nicht nur bei der Ausführung einer Drehung, sondern zum Beispiel auch, um die Auswirkungen von Störkräften wie Wind, Thermiken oder Turbulenzen zu korrigieren. Selbst bei einer Minidrohne, die in geschlossenen Räumen fliegt, muss ein Flugsteuerungssystem in der Lage sein, den Unterschied zwischen der tatsächlichen und der gewünschten Fluglage der Drohne zu messen.

Für Entwickler ist die einem Fehlersignal entsprechende Korrektur von Rotordrehzahlen ein vertrautes Regelkreis-Rückführungsproblem, das mit einem PID-Regler (Proportional-Integral-Differential-Regler) gelöst wird. Die einzige verbleibende Schwierigkeit ist, eine Methode zur Messung der Fluglage der Drohne zu finden, aber dieses Problem ist schnell gelöst, wenn Eulerwinkel-Berechnungen durch intelligente Präzisionssensoren unterstützt werden.

Euler-Winkel beschreiben die Orientierung eines Objekts auf der XYZ-Ebene im Verhältnis zu einer xyz-Bezugsebene, wobei die beiden Ebenen sich entlang einer Linie N schneiden (Abbildung 2). Die Euler-Winkel werden dann definiert als:

  • α, der Winkel zwischen der x-Achse und N
  • ß, der Winkel zwischen der z-Achse und der Z-Achse
  • γ, der Winkel zwischen N und der X-Achse

Abbildung 2: Euler-Winkel (α, ß, γ) beschreiben die relative Orientierung eines Koordinatensystems in Ziellage (XYZ) im Verhältnis zu einem Bezugskoordinatensystem in Ausgangslage (xyz), die sich auf der Linie N schneiden. (Bildquelle: Wikimedia Commons CC BY 3.0)

Bei einem Flugsteuerungssystem entsprechen die Objektebene und die Bezugsebene direkt der aktuellen Orientierung (XYZ) der Drohne und der gewünschten Fluglage (xyz). Die Euler-Winkel geben die axialen Drehungen an, die erforderlich sind, um die Drohne in die gewünschte Fluglage zu bringen. Mechanische Gyroskope haben über Jahre die Rohdaten geliefert, die zur Bestimmung der tatsächlichen Orientierung verwendet werden, aber die Verfügbarkeit hochpräziser Beschleunigungsmesser und Gyroskope mit mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) hat die Anwendung dieser Methode sogar in leichtgewichtigen Minidrohnen möglich gemacht.

Heute arbeiten Drohnen aller Formen und Größen mit einem sensorbasierten Fluglage- und Richtungsreferenzsystem (AHRS, Attitude and Heading Reference System), das Positionsinformationen für Eulerwinkel-Berechnungen nutzt. Die Euler-Winkel werden dann zur Generierung eines Fehlersignals für einen PID-Regler verwendet, der die Motordrehzahlen so steuert, dass das gewünschte Flugmanöver erzielt wird. Die Herausforderung besteht darin, diese Methode auf einer mobilen Plattform umzusetzen, die die Berechnungen und Motorkorrekturen mit der erforderlichen Geschwindigkeit und Präzision ausführen kann.

Das Minidrohnenkit STEVAL-DRONE01 von STMicroelectronics und die zugehörige Software sind ein funktionierendes Beispiel dieser Methode und dienen als Grundlage zum Erkunden der Feinheiten von Drohnen-Flugsteuerungssystemen.

Flugbereites Minidrohnenkit

Im STEVAL-DRONE01-Kit sind alle Komponenten enthalten, die für den Bau eines kleinen Quadcopters benötigt werden. Neben einem Kunststoffrahmen enthält das Kit vier kernlose 8520-Gleichstrommotoren für 3,7 V mit einer Größe von 8,5 x 20 mm, die mit den beiliegenden 65mm-Propellern je ca. 35 g Schub erzeugen können. Die Motoren und Propeller werden in zwei Paaren bereitgestellt, die für eine Drehung im bzw. gegen den Uhrzeigersinn konfiguriert sind. Vollständig montiert und mit 3,7-Volt-Lithium-Polymer-(LiPo)-Akku beträgt das Gesamtgewicht oder Fluggewicht (AUW, All-up-Weight) unter 70 g, was das bevorzugte Schub-Gewicht-Verhältnis für Drohnenoperationen von 2:1 ergibt.

Neben den mechanischen Komponenten ist das Herzstück des Kits jedoch die Flugsteuerungskarte (FCU-Karte) STEVAL-FCU001V1 von STMicroelectronics und das zugehörige Softwarepaket, die zusammen die oben beschriebenen Flugsteuerungsmöglichkeiten bereitstellen. Die FCU-Karte ist ein hochentwickeltes, energieeffizientes Multisensorsystem mit BLE-Konnektivität (Bluetooth Low Energy) (Abbildung 3).

Abbildung 3: Die Flugsteuerungskarte STEVAL-FCU001V1 von STMicroelectronics ist ein komplettes batteriebetriebenes Multisensorsystem mit BLE-Konnektivität und ist für den Antrieb von Gleichstrommotoren einsetzbar. (Bildquelle: STMicroelectronics)

Auf den 32 Bit Arm®-Cortex®-M4-basierten Mikrocontroller STM32F401 von STMicroelectronics aufbauend enthält die Karte drei unterschiedliche MEMS-Sensoren zur Messung verschiedener Merkmale, die mit der Positionierung und Navigation von Drohnen in Verbindung stehen:

  • Die iNEMO-Trägheitsmesseinheit (IMU, Inertial Measurement Unit) LSM6DSL von STMicroelectronics integriert die für die AHRS-Funktion benötigen Komponenten Beschleunigungsmesser und Gyroskop.
  • Das Magnometer LIS2MDL von STMicroelectronics stellt Daten für die Implementierung von Richtungserkennungsfunktionen bereit.
  • Der Drucksensor LPS22HD von STMicroelectronics stellt Daten zur Bestimmung der vertikalen Positionierung mit einer Auflösung von 8 cm bereit.

Auf der Sensoreingangsseite stellt der Mikrocontroller der FCU STM32F401 über einen gemeinsam genutzten SPI-Bus die Verbindung zu den einzelnen Sensoren her. Auf der Motorausgangsseite stellt der Universal-Timer des Mikrocontrollers TIM4 das pulsbreitenmodulierte PWM-Signal bereit, das zur Steuerung der Gates der MOSFET-Leistungstransistoren STL6N3LLH6 von STMicroelectronics eingesetzt wird, die die Gleichstrommotoren der Drohne ansteuern.

Zum Empfangen von Benutzersteuerbefehlen gibt es zwei Optionen: Benutzer können die Drohne mit einer Bluetooth-Verbindung unter Verwendung des integrierten SPBTLE-RF-Moduls von STMicroelectronics steuern, das den Transceiver BlueNRG-MS des Unternehmens samt umfassendem energieoptimiertem Bluetooth-Stack enthält. Alternativ können Benutzer eine standardmäßige PWM-basierte Fernsteuerkonsole (Remocon) einsetzen. Für das Batterie- und Energiemanagement schließlich enthält die Karte den Lithium-Ionen-Batterielade-IC STC4054 von STMicroelectronics und den Low-Dropout-Regler (LDO-Regler) LD39015.

Wie in Abbildung 3 zu sehen, unterstützt die FCU-Karte auch die Verbindung mit einem externen elektronischen Drehzahlregler (ESC, Electronic Speed Controller) wie dem STEVAL-ESC001V1 von STMicroelectronics. Ein ESC ermöglicht einem System den Antrieb von robusteren Drehstrommotoren, sodass die FCU-Karte auch in leistungsstärkeren Quadcopter-Designs eingesetzt werden kann.

Um Flugvorbereitung und -steuerung zu erleichtern, ist das Kit für den Einsatz der Bluetooth-Verbindungsoption mit der mobilen Android-App STDrone von STMicroelectronics vorkonfiguriert. Die als virtuelle Fernsteuerkonsole gestaltete App bietet Benutzern eine einfache Flugsteuerungsschnittstelle mit Bediensymbolen und zwei virtuellen Joysticks (Abbildung 4).

Abbildung 4: Die mobile Android-App STDrone Android von STMicroelectronics bietet Benutzern eine virtuelle Fernsteuerkonsole für die Bedienung einer Minidrohne, die mit dem Entwicklungskit STEVAL-DRONE01 desselben Unternehmens gebaut wurde. (Bildquelle: STMicroelectronics)

Nach dem Zusammenbau der Drohne kann die App „STDrone“ zum Starten und Steuern der Drohne mit einem Mobilgerät verwendet werden. Vor dem Abheben muss der Bediener die Drohne auf eine ebene Fläche stellen und das Kalibrierungssymbol der App drücken, bis es grün wird, was bedeutet, dass die Kalibrierung abgeschlossen ist. Zur Sicherheit sind die Drohnenmotoren anfangs durch Software deaktiviert, sodass Benutzer die Drohne zunächst betriebsbereit machen müssen, indem Sie auf ein weiteres App-Symbol tippen. Ab diesem Moment funktionieren die Benutzerschnittstellen der App wie eine Fernsteuerkonsole und die virtuellen Joysticks können zur Anpassung der Drohnenrotor-Drehzahl und Fluglage verwendet werden.

Der ultraleichten Drohne von STMicroelectronics fehlt es für die ausgiebige Nutzung im Freien an Masse und Leistung, aber wer die Minidrohne eventuell im Freien fliegen möchte, muss Flugbeschränkungen für Drohnen im geplanten Einsatzgebiet beachten. Minidrohnen-Bediener brauchen vielleicht keine Lizenz und müssen sehr kleine Drohnen dieser Klasse nicht registrieren. Dennoch müssen Sie bestimmte Anforderungen einhalten.

Zu diesen Fluganforderungen zählt, Sichtverbindung zu halten, eine maximale Flughöhe von 400 Fuß (120 m) zu beachten und Flugverbotszonen zu meiden, zum Beispiel nicht im Umkreis von 5 Meilen (8 km) von einem Flughafen in den USA oder 1 km in Großbritannien und nicht in der Nähe von Sportveranstaltungen oder Notfalleinsätzen, und weitere Einschränkungen. Drohnenpiloten können mobile Apps wie die App B4UFLY der Federal Aviation Administration in den USA oder die App Drone Assist der National Air Traffic Agency (NATS) in Großbritannien nutzen, die jeweils Informationen zu lokalen Luftraumeinschränkungen basierend auf dem GPS-Standort bereitstellen.

Flugsteuerungssoftware

Für Entwickler ist das zur FCU-Karte gehörige Softwarepaket, das STMicroelectronics in einem Open-Source GitHub-Repository pflegt, ein attraktives Merkmal des Drohnenkits. Aufbauend auf dem STM32Cube-Framework von STMicroelectronics, ist die Anwendung über Bluetooth-Stack-Middleware und eine darunter liegende Treiberschicht geschichtet. Die Treiberschicht handhabt die Details der Hardwareinteraktion mithilfe der STM32Cube-Hardware-Abstraktionsschicht (HAL, Hardware Abstraction Layer) und dem STEVAL-FCU001V1 Board Support Package (BSP), das Treiber für die oben beschriebenen FCU-Karten-Komponenten enthält.

Die Softwarearchitektur für die Anwendung ist um drei separate Module herum aufgebaut, je eines für Fernsteuerung, Positionsbestimmung und PID-Steuerung (Abbildung 5):

  • Das Fernsteuermodul handhabt Eingaben von der mobilen App STDrone oder von einer RC-Fernsteuerkonsole, sammelt Datenwerte von der App oder konvertiert PWM-Daten von der Fernsteuerkonsole, um diese Werte dann in Euler-Winkel für die gewünschte Fluglage umzuwandeln.
  • Das Positionsbestimmungsmodul sammelt Beschleunigungsmesser- und Gyroskopdaten von der Trägheitsmesseinheit LSM6DSL zur Verwendung in der AHRS-Positionsschätzung, die zur Berechnung der Euler-Winkel für die aktuelle Fluglage der Drohne benötigt werden. Daten vom Magnetometer LIS2MDL und vom Drucksensor LPS22HD werden gesammelt, aber in der zum Zeitpunkt der Verfassung dieses Artikels verfügbaren Softwareversion nicht für Drohnensteuerungsberechnungen verwendet.
  • Das PID-Steuermodul führt die Positionsfehlerberechnung durch und nutzt dazu die Differenz zwischen den Euler-Winkeln für die gewünschte Fluglage und denen für die tatsächliche Fluglage. Mithilfe herkömmlicher PID-Steuermethoden verwendet dieses Modul Fehlersignale, um die Drehzahl eines jeden Motors so anzupassen, dass die Drohne in die gewünschte Fluglage gebracht wird.

Abbildung 5: Die Flugsteuerungssoftware für Minidrohnen von STMicroelectronics baut ihre Funktionen auf separaten Modulen für die Handhabung der Fernsteuerungseingänge (blaue Felder, Nummer (1)), Positionsbestimmung (rote Felder, (2)), und PID-Steuerung (dunkelblaues Feld, (3)) auf. Der PID-Regler treibt dann die vier Motoren des Quadcopters an. (Bildquelle: STMicroelectronics)

Mithilfe dieser funktionalen Architektur kombiniert die Drohnenanwendung diese Module in den Arbeitsabläufen, die zur Umwandlung von Benutzerbefehlen für Flugmanöver in eine Anpassung der Motordrehzahlen zur Durchführung dieser Flugmanöver erforderlich sind (Abbildung 6). Die Gesamtfunktionalität ist zwar komplex, aber die Hauptschleife zur Aktualisierung der Flugsteuerparameter ist relativ einfach.

Abbildung 6: Die Flugsteuerungssoftware für Minidrohnen von STMicroelectronics implementiert einen Arbeitsablauf, der kontinuierlich Sensordaten liest, um die tatsächliche Fluglage der Drohne zu aktualisieren und die Drehzahl der vier Drohnenmotoren so anzupassen, dass die gewünschte Flugkombination aus Schub, Nick-, Roll- und Gierbewegungen erzielt wird. (Bildquelle: STMicroelectronics)

Nach einer Reihe von Aufrufen zur Initialisierung der Hardware- und Softwaresysteme geht die Hauptanwendungsroutine „Main c“ in eine Endlosschleife (Listing 1). Innerhalb dieser Hauptschleife verwendet der Aktualisierungsprozess eine Reihe von Aufrufen zur Ausführung der wichtigsten, oben beschriebenen Flugsteuerungsalgorithmen.

Kopierenwhile (1)
  {
  . . .
        
    if (tim9_event_flag == 1)
    {     // Timer9 event: frequency 800Hz
      tim9_event_flag = 0;
  . . .
           


      // AHRS update, quaternion & true gyro data are stored in ahrs
      ahrs_fusion_ag(&acc_ahrs, &gyro_ahrs, &ahrs);

      // Calculate euler angle drone
      QuaternionToEuler(&ahrs.q, &euler_ahrs);

      
      #ifdef REMOCON_BLE
      
          gRUD = (joydata[2]-128)*(-13);
          gTHR = joydata[3]*13;
          gAIL = (joydata[4]-128)*(-13);
          gELE = (joydata[5]-128)*13;
          
          /* joydata[6]: seek bar data*/
          /* joydata[7]: additional button data
                        first bit: Takeoff (0 = Land,  1 = Takeoff)
                        second bit: Calibration When it changes status is active
                        third bit: Arming (0 = Disarmed,  1 = Armed) */
          gJoystick_status = joydata[7];
          if ((gJoystick_status&0x04)==0x04){
            rc_enable_motor = 1;
            fly_ready = 1;
            BSP_LED_On(LED2);
          }
          else {
            rc_enable_motor = 0;
            fly_ready = 0;
          }
          

          if (connected){
            rc_connection_flag = 1;         /* BLE Remocon connected flag for enabling motor output */
            SendMotionData();
            SendBattEnvData();
            SendArmingData();            
          }
          else{
            rc_connection_flag = 0;
            gTHR=0;
            rc_enable_motor = 0;
            fly_ready = 0;
            BSP_LED_Off(LED1);
            BSP_LED_Off(LED2);
          }
          
          if (joydata[7]&0x02){
            rc_cal_flag = 1;
            BSP_LED_On(LED1);
          }
          
          
      #endif
          
      #ifdef REMOCON_PWM
  . . .
      #endif
      
      
      // Get target euler angle from remote control
      GetTargetEulerAngle(&euler_rc, &euler_ahrs);

  . . .
      
      FlightControlPID_OuterLoop(&euler_rc_fil, &euler_ahrs, &ahrs, &pid);
      
  . . .

    }
  . . .
  }

Innerhalb dieser Schleife dient der Universal-Timer TIM9 als Ereignis-Flag zur Steuerung der Aktualisierungsrate. Bei einem Update-Timerereignis ruft die Hauptschleife die AHRS-Update-Routine, ahrs_fusion_ag() auf, die die neuesten Daten vom Beschleunigungsmesser (acc_ahrs) und vom Gyroskop (gyro_ahrs) verwendet, um die an der Aktualisierung beteiligten Sensorfusionsberechnungen durchzuführen. Die resultierenden Daten, in Quaternionform, werden dann von der QuaternionToEuler()-Routine zur Berechnung der Euler-Winkel für die tatsächliche Fluglage der Drohne verwendet.

An diesem Punkt der Hauptschleife sammelt die Anwendung Daten zur gewünschten Flugposition, entweder mithilfe von Bluetooth-Daten, wenn Bluetooth aktiviert ist (#ifdef REMOCON_BLE), oder mit der externen Fernsteuerkonsole, wenn diese aktiviert ist. Hier aktualisiert der Code vier Variablen, die die Daten herkömmlicher Fernsteuerkonsolen spiegeln: gRUD (Ruderposition oder Gieren), gAIL (Querruderposition oder Rollen), gELE (Höhenruderposition oder Nicken) und gTHR (Drosselposition). Nach dem Sammeln dieser Daten verwendet die Schleife die Routine GetTargetEulerAngle(), um die Euler-Winkel der vom Drohnenpilot gewünschten Fluglage zu berechnen. Vor dieser Berechnung demonstriert dieser Abschnitt der Schleife jedoch ein Merkmal von wesentlicher Bedeutung für den Drohnenpiloten. Ist die Bluetooth-Verbindung aus irgendeinem Grund fehlerhaft, schaltet der Code die Motoren ab, was bedeutet, dass eine sofortige unkontrollierte Abwärtsbewegung der Drohne stattfindet. Eine naheliegende, aber nicht unbedeutende Softwareerweiterung könnte die Daten des Magnometers LIS2MDL und des Drucksensors LPS22HD benutzen, um die Drohne zu ihrem Startpunkt zurückzuführen und mit einer kontrollierten Abwärtsbewegung zu landen, bevor die Motoren abgeschaltet werden.

Schließlich endet die Hauptschleife mit einem Aufruf von FlightControlPID_OuterLoop(), womit die Zielwerte für den PID-Regler aktualisiert werden. Separat wird FlightControlPID_innerLoop() als Teil einer Folge von Operationen ausgeführt, die in einem Callback zum mit dem TIM9-Timerereignis verbundenen Interrupt durchgeführt wird. Er ist für eine Ausführung bei 800 Hertz (Hz) programmiert. Bei jedem Interrupt liest die Callback-Routine die Sensoren, filtert die Rohdaten und aktualisiert FIFO-Puffer (First In, First Out), die mit den zuvor erwähnten Variablen acc_ahrs und gyro_ahrs verbunden sind, als Teil der Hauptschleife. Unter Verwendung dieser aktualisierten Daten zur aktuellen Fluglage der Drohne ruft die Callback-Routine FlightControlPID_innerLoop() auf, wodurch die neuen PWM-Werte für die einzelnen Motoren berechnet werden. Das Callback schließt den Aktualisierungsvorgang ab, indem es set_motor_pwm() aufruft, wodurch die PWM-Ausgaben des Mikrocontrollers auf die neuen Werte gesetzt werden.

Entwickler können leicht alternative Szenarien der Flugsteuerung erkunden, indem sie das Open-Source-Softwarepaket mit einer Reihe von Toolchains modifizieren – darunter IAR Embedded Workbench für ARM, KEIL RealView-Mikrocontroller-Entwicklungskit für STM32 und die kostenlose auf Windows basierende integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) System Workbench for STM32 von STMicroelectronics. Nach der Kompilierung des modifizierten Codes können Entwickler ihre eigene Firmware in die FCU-Karte laden und dazu den In-Circuit-Debugger oder Programmierer ST-LINK/V2 von STMicroelectronics oder die Entwicklungskarte STM32 Nucleo von STMicroelectronics verwenden, die mit der mit dem Kit gelieferten JTAG Serial Wire Debug (SWD)-Adapterkarte verbunden ist.

Fazit

Aufgrund ihrer einfachen mechanischen Konstruktion haben Drohnen mit mehreren Rotoren an Beliebtheit gewonnen – für Luftbildaufnahmen, Außeninspektionen, Überwachung und viele andere Anwendungen. Die Drohnen werden über Steueralgorithmen, die von intelligenten Sensoren geliefert werden, mithilfe hochentwickelter Flugsteuerungssoftware gesteuert. Sie unterstützen stabile Operationen und reagieren schnell auf Bedienerbefehle für Drohnenmanöver.

Entwickler können sich die erforderlichen mechanischen und elektrischen Komponenten und die nötige Software zwar auch selbst zusammensuchen und zusammenbauen, aber ein umfassendes Drohnen-Entwicklungskit von STMicroelectronics bietet eine leichtere Einführung in die Konstruktion und den Betrieb von Minidrohnen. Durch ein Erkunden oder sogar Ändern der zugehörigen Open-Source-Flugsteuerungssoftware können Entwickler schnell Erfahrungen mit der Flugdynamik von Drohnen mit mehreren Rotoren und Steueralgorithmen sammeln.

DigiKey logo

Haftungsausschluss: Die Meinungen, Überzeugungen und Standpunkte der verschiedenen Autoren und/oder Forumsteilnehmer dieser Website spiegeln nicht notwendigerweise die Meinungen, Überzeugungen und Standpunkte der DigiKey oder offiziellen Politik der DigiKey wider.

Über den Autor

Image of Stephen Evanczuk

Stephen Evanczuk

Stephen Evanczuk hat mehr als 20 Jahre Erfahrung im Schreiben für und über die Elektronikindustrie zu einem breiten Spektrum von Themen wie Hardware, Software, Systeme und Anwendungen einschließlich des IoT. Er promoviertein Neurowissenschaften über neuronale Netzwerke und arbeitete in der Luft- und Raumfahrtindustrie an massiv verteilten sicheren Systemen und Methoden zur Beschleunigung von Algorithmen. Derzeit, wenn er nicht gerade Artikel über Technologie und Ingenieurwesen schreibt, arbeitet er an Anwendungen des tiefen Lernens (Deep Learning) zu Erkennungs- und Empfehlungssystemen.

Über den Verlag

Nordamerikanische Fachredakteure von DigiKey