Quadkopter – Luftbild und Infrarotkamera im Praxiseinsatz

Informatik

Das Projekt

Das Primärziel des Quadkopterprojektes war es, eine schwebende/fliegende, mobile Plattform zu erhalten, mit der gewisse Bodenareale sensorisch auf verschiedene Merkmale untersucht werden können. Beispielsweise könnte solch eine Plattform in der Landwirtschaft als Ortungshilfe eingesetzt werden. Jährlich kommen tausende Tiere durch Mäharbeiten ums Leben, da es keine kostengünstig umzusetzende Möglichkeit gibt, Tiere schnell aufzuspüren.

Quadkopter im Einsatz

Zu diesem Zweck fand sich ein Team aus Studenten des Fachbereichs Informatik zusammen und begann Recherchen bzgl. der Umsetzbarkeit. Schnell kristallisierte sich heraus, dass eine Überwachung aus der Luft, aufgrund der hohen Flexibilität und vielfältigen Einsatzmöglichkeit, die effektivste Überwachungsmöglichkeit darstellt.

Aufgrund seiner Eigenstabilität und einfachen Bedienbarkeit wurde als Trägersystem der Quadkopter ausgewählt. Hierbei handelt es sich um ein Selbstbauprojekt, welches unter www.Mikrokopter.de erworben werden kann und neben hervorragenden Flugeigenschaften Erweiterungen zur GPS-gestützten Steuerung bietet.

Der Quadkopter wurde mit einer Infrarotkamera aus dem Millitärbereich ausgestattet und sendet Livebilder mittels 2,4-Ghz-Videostream an eine Bodenstation. Das nachfolgende Video verdeutlicht die Funktionsweise zeigt das Projekt Quadkopter der FH-Worms.

Praxiseinsatz im Senfacker

Abschließend zur Diplomarbeit wurde ein Praxiseinsatz in einem Senfacker simuliert, in dem zwei kleine Jagdhunde als "Wilddummy" dienten.

Dieser Test soll die Tauglichkeit der des Quadkopters im Einsatz unter realen Bedingungen zeigen. Die Auswertung der Bilder erfolgt direkt an der Bodenstation und gibt unmittelbar Aufschluss über die Position der Tiere.

Der Vergleich zwischen Realbild und Infrarotbild zeigt deutlich, dass der Einsatz einer Infrarotkamera in diesem Zusammenhang die bessere Wahl ist.

Infrarotbild der Hunde aus 30 m Realbild Senfacker aus 30 m

Wie an den Infrarotbildern zu erkennen, liefert unser Quadkopter in Verbindung mit der Infrarotkamera erstklassige Bilder von Wärmequellen bzw. Lebewesen, die ohne den Einsatz unentdeckt blieben.

Das Projekt bzw. die Diplomarbeit ist somit eine erfolgreiche Umsetzung der Problemstellung und bietet viel Freiraum für weitere Entwicklungen.

Ideen und Ansätze können Sie unter Ausblick einsehen.

Ausblick

Das Quadkopterprojekt befindet sich in einem stetigen Entwicklungsprozess. So ist die FH-Worms im Besitz eines Okotokopters, der acht Motoren und Propeller besitzt. Dank dieser Weiterentwicklung ist es nun möglich, weitaus höheres Gewicht zu transportieren.

Der Fantasie sind hier keine Grenzen gesetzt. Von Luftüberwachung mittels Kamera über sensorischer Überwachung, bis hin zum autonomen Aufklärungsgerät sind alle Entwicklungen denkbar. So ist die FH-Worms z.Z. bemühte, ein automatisches Startverfahren zu entwickeln, was die Bedienung des Quad- bzw. Oktokopters erheblich vereinfach soll.

Falls Sie weitere Ideen zur Entwicklung einbringen möchten, können Sie sich gerne mit dem Dekanat des Fachbereichs Informatik in Verbindung setzen.