Loiter nimmt dem Piloten sehr viel ab. Mithilfe aller Sensoren die der Flugsteuerung zur Verfügung stehen, werden Abweichungen der Position und Fluglage korrigiert. Das ist simpel und tückisch zugleich.
Nebeneinander Schweben geht mit Loiter vollautomatisch, wenn die Bedingungen stimmen.
Inhalt
Flugverhalten
Der Pilot regelt an den Sticks lediglich die gewünschte Geschwindigkeit, die der Kopter in eine bestimmte Richtung fliegen soll. Das schließt ein, dass der Kopter seine Position hält, wenn alle Sticks mittig stehen. Je weiter der Stick bewegt wird, desto schneller fliegt der Kopter in die entsprechende Richtung. Welche Geschwindigkeit das im Endeffekt ist, wird (vor dem Flug) über die Parameter der Flugsteuerung festgelegt.
Wenn der Kopter mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorwärts fliegen soll, muss der Pilot den rechten Stick lediglich nach vorne halten. Wird der Kopter von Seitenwind aus der Bahn getragen, hält die Flugsteuerung genauso gegen wie wenn Gegenwind bremst.
Wer viel Flugerfahrung in Modi wie Stabilize hat, empfindet den Flugmodus als indirekt, weil eben nicht mehr Neigunswinkel und damit Beschleunigung vom Piloten vorgegeben wird, sondern die gewünschte Geschwindigkeit. Den Rest erledigt die Flugsteuerung.
Die Höhe steuert man exakt wie bei Altitude Hold.
Die Gier-Achse steuert sich wie in allen anderen Modi.
Aus gleichen Gründen wie bei Altitude Hold gilt: Je nach Ausstattung der Flugsteuerung ist es möglich, in diesem Modus zu starten und zu landen. Bis jetzt gibt es noch keinen Walkera, der die benötigten Sensoren hat, damit das zuverlässig funktioniert.
Genutzte Sensoren
Loiter nutzt alle verfügbaren Sensoren. Bei Koptern von Walkera sind das Gyroskop, Accelerometer, Barometer, Kompass und GPS-Antenne. Zusätzlich gibt es bei APM:Copter noch verschiedene Optical Flow Systeme, die ähnlich wie beim DJI Inspire 1 über optisches Tracking die Fluglage genauer abgleichen. Allerdings ist die Variante mit RGB-Kamera (wie beim Inspire 1) noch in der Entwicklungsphase.
Die Vielzahl an Sensoren ist das große Problem bei Loiter. Jeder Sensor hat für sich Schwachstellen. Loiter funktioniert aber nur dann, wenn alle Sensoren mitspielen. Barometer reagieren auf Temperaturschwankungen, Kompasse gehen schnell kaputt (z.B. wenn man sie zu nah an starke Magnetfelder hält) und funktionieren nicht, wenn das Magnetfeld der Erde fluktuiert und GPS-Module sind abhängig vom Wetter, werden von Sonnenstürmen gestört und können durch diverse Funkphänomene die Position falsch bestimmen.
Moderne Sensoren werden zunehmend robuster und präziser. Die aktuellen GPS-Antennen von Walkera empfangen GLONASS und weitere Systeme zusätzlich zu GPS, sodass die Präzision höher und die Ausfallwahrscheinlichkeit geringer wird. Neuere Modelle haben den Kompass im GPS-Modul integriert und somit an einer weniger exponierten Stelle.
Trotzdem sind diesen System Grenzen gesetzt, auch wenn diese nicht mehr ganz so schnell erreicht werden. Innerhalb von Gebäuden funktioniert GPS prinzipbedingt nicht. Erst mit Optical Flow gibt es die Möglichkeit, hier Loiter zu nutzen.
Sollte das GPS-Modul eine zu geringe Genauigkeit feststellen, erkennt die Flugsteuerung das und schaltet um auf Altitude Hold.
Zum Weiterlesen: Über Probleme mit GPS hat gektor bereits einen Artikel verfasst.
Anforderungen an den Piloten
Loiter entlastet den Piloten sehr stark. Da die Flugsteuerungen sämtliche Korrekturen selbststandig übernimmt, hat man an den Sticks schlichtweg weniger zu tun. Sollte man die Orientierung verlieren, so lässt man die Sticks in der Mitte und der Kopter wartet brav, bis man sich überlegt hat, wohin man ihn jetzt steuern will.
Gleichzeitig muss der Pilot aber die Bedingungen im Auge behalten, unter denen die Sensoren arbeiten. Die Genauigkeit der Positionsberechnung per GPS muss überwacht werden (linke LED bei den meisten Walkeras) und hohe Wände oder ähnliche Reflektoren in der Nähe sollten als potenzielle Fehlerquelle erkannt werden.
Da es keine Sensorkombination gibt, die zuverlässig genug ist, sollte der Pilot auch Flugmodi beherrschen, die mit weniger auskommen. Ich empfehle, bei Problemen auf Stabilize umzuschalten.
Unter Idealbedingungen ist gleichmäßiges Fliegen inklusive Formationsflug in Loiter am einfachsten. Deswegen wird dieser Flugmodus auch gerne für Kameraflüge genutzt.
Dynamisches Fliegen wird durch die indirekte Steuerung eingeschränkt. Für schnelle Manöver ist die Einflussnahme, die man als Pilot in diesem Modus hat, zu gering. Durch Verstellen der Parameter lässt sich das zu einem gewissen Grad ändern, aber die Trägheit der Sensoren setzt noch eine zusätzliche Grenze. Aus diesen Gründen wird die Advance-Variante des Runner 250 in unserem Forum des öfteren hinterfragt. Manche Piloten bezweifeln, dass es eine sinnvolle Investition ist, einen Race-Kopter mit GPS auszustatten (wobei das GPS-Modul mehr tut, als nur diesen Flugmodus zu ermöglichen).
Einstellungsmöglichkeiten
Da Loiter dem Piloten so viel abnimmt, gibt es dementsprechend auch eine Vielzahl an Parametern, die festlegen, wie die Flugsteuerung dies tun soll. Die Parameter, die Altitude Hold nutzt (das schließt die von Stabilize und Acro ein), werden erweitert um diverse Werte, die nicht nur die gewünschten Geschwindigkeiten regeln.
Der maximale Neigungswinkel von Stabilize gilt auch für Loiter. Die Skalierung der Stickbefehle auf die Geschwindigkeit des Kopters erfolgt aber über den WPNAV_LOIT_SPEED Parameter. Schon an dieser Stelle fällt auf, wie komplex die Einstellungen sind. Die vorgegebene Höchstgeschwindigkeit kann natürlich nur erreicht werden, wenn ich der Flugsteuerung genug Neigungswinkel erlaube.
Die Maximale Beschleunigung wird begrenzt durch WPNAV_LOIT_SPEED (geteilt durch 2), kann aber zusätzlich durch WPNAV_LOIT_MAXA verringert werden.
Es gibt noch weitere Parameter zum Flugverhalten, welche hier aber den Rahmen sprengen würden, weil es einfach zu viele für einen Blogpost sind. Darüber hinaus lassen sich noch weitere Einstellungen vornehmen, wie etwa der Grenzwert, ab dem das GPS-Signal als genau genug akzeptiert werden soll.
Während also das Fliegen an sich sehr simpel in diesem Modus ist, ist die Arbeit an der Ground Station umso komplexer.
Worin besteht denn da der Unterschied zu PosHold ?
Habe Loiter mal probeweise auf einen Schaltkanal gelegt um hin und her switchen zu können beim nächsten Flug 😉
PosHold ist ein Hybrid-Modus. Beim Fliegen steuert es sich wie Altitude-Hold, aber wenn man die Sticks mittig lässt ist es wie Loiter. Der Kopter bremst ab und hält brav die Position.
Wenn Wind aufkommt und mein Copter versetzt werden müsste beim Fliegen, hält er bei PosHold aber genauso seinen Flugweg. „ganz” Altitude hold kann der Flug nach vorne dann ja nicht sein, wenn ich durch plötzlichen Wind nicht versetzt werde.
Denn beim AltHold Modus werde ich wie du schon sagst versetzt. 🙂
Interessant! Ich kann leider nur widergeben, wie ich die Doku interpretiere. Hab noch keinen Kopter mit aktuellem APM, mit dem ich das selbst testen könnte.
Es gibt hier auch nur Blog-Artikel über Flugmodi, die ich selbst gut kenne, deswegen ist vorerst keiner zu PosHold in Planung.
Aukay 🙂
Was ich aber jetzt mal testen werde ist ob Loiter vllt. das thema „Landen im Loiter-Modus, Starten im Loiter-Modus” beherrscht. bei PosHold macht man ja so kleine Hüpfer. 😉
Ob Loiter da vllt. was anders macht ?