Autonome Landung im Netz

Unser nächster Milestone ist die autonome Landung auf dem Schiff. Nachdem wir auf dem 33c3 ausgiebig über verschiedene Ansätze diskutierten, haben wir uns doch vorerst dazu entschlossen, die einfachste aller Varianten im Auge zu behalten: die Netzlandung.

Anfang Oktober 2017 kamen wir endlich dazu, unseren Überlegungen auch praktische Tests folgen zu lassen. Wir entwickelten eine Mission mit geeigneten Rahmenbedingungen zum Testen auf einer Wiese, in deren Mitte wir unser Netz aufspannen konnten. Den Aufschlagpunkt im Netz haben wir per GPS gemessen und nicht verändert. Lediglich die Höhe haben wir angepasst um dann das Netz zu treffen. Die Drohne absolvierte im Anschluss ihre Flüge vollständig autonom, das Ergebnis ist im Video zu sehen.

Bei der letzten Landung traf der Flieger das Netz sehr weit oben, wo es straff gespannt war und der harte Aufschlag, evtl. kombiniert mit Schäden aus einem vorangegangenen Absturz führte zu einem gebrochenen Kohlefaserholm in den Tragflächen. Ersatzteil wird bestellt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, Netzlandung ist plausibel und war wiederholbar machbar. Es war durchaus ordentlich Wind wie zu hören und zu sehen ist.

Als nächsten Schritt müssen wir mit einem dynamischen Netzmittelpunkt (sprich, auf einem Schiff in Bewegung) zurecht kommen. Hierfür haben wir uns bereits einen Algorithmus ausgedacht, wie der Flieger sich den Landeanflug einteilen soll.

In Abhängigkeit vom Winkel der Schiffsrichtung zu der gedachten Linie zwischen Schiff und Flugzeug sowie der Entfernung des Fliegers zu Schiff wird ein Wegpunkt errechnet, der den Flieger günstig ins Netz schickt. Wenn sich während des Landeanflugs der Winkel durch Drehung des Schiffes drastisch ändert verschiebt das den nächsten Wegpunkt automatisch so, dass der Flieger wieder in eine günstige Position kommt. Dreht das Schiff zu weit liegt dieser Wegpunkt irgendwann hinter dem Flugzeug, sodass der Landeanflug abgebrochen und neu angeflogen wird. Gleiches gilt, wenn der Flieger das Netz verfehlt hat. Um das zu testen hat Benthor einen kleinen Simulator gebastelt, der das ganze visualisiert.

Wir haben den Plan verworfen, diesen Algorithmus auf dem Flieger zu implementieren, da das doch einen erheblichen Eingriff in die Auto-Pilot Software darstellen würde, der dann auch über weitere Softwaregenerationen gepflegt und angepasst werden müsste. Stattdessen wird die Groundstation aus Netzposition und Telemetriedaten Steuerkommandos errechnen und den Flieger so ins Netz lenken.

Das zu simulieren steht als nächstes auf dem Plan.