Copter Flight-Control Redundanz
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Wie Ferdl schon schrieb - ohne Ziel kein Weg.
Beachtet bitte beim Umgang mit den Behörden auf solch neuen Pfaden, dass man Anfragen aktiv gestalten sollte. Also der Anfrage am Besten gleich einen sinnvollen eigenen Vorschlag mitgeben. Im Idealfall nehmen sie den Vorschlag und finden den gut.
Worst Case wäre einen entsprechenden Fragenkatalog ohne eigenen Vorschlag einzureichen, am Besten noch mit Frist. Es gibt da nämlich entsprechende Standards aus der manntragenden Luftfahrt, die sind schnell aus dem Regal gezupft. Dann ist ruck-zuck Schicht im Schacht mit der gewerblichen Multicopterei für Jedermann, da der Aufwand, so ein Gerät in die Luft zu bringen, nicht unerheblich steigen würde.
Insgeheim fände ich das sogar gut, wenn ich hier so manche Vollpfosten sehe, die völlig unreflektiert Mensch und Material riskieren.
Zum Thema - der Ansatz in diesem Thread, erstmal ein paar Arduinocoder zu suchen, die den Heartbeat zweier FCs etc. überprüfen ist das Pferd von hinten aufgezäumt, vermutlich sogar das Falsche.
Welche Defekte gibt es den? Wieviele davon? Kategorisieren! Maßnahmen entwickeln und bewerten (Machbarkeit, Nutzen, Risiken, etc). Auch sind grundsätzliche Dinge zu klären. Z.B. wieviel Kontrolle darf die Maschine haben? Und wieviel der Mensch? In dem Video von Rudi schaltet er die FCs nach eigenem Ermessen um. Wenn so ein Copter aber im echten Einsatz ist und gerade 5-10 Meter über dem Boden fliegt, bezweifle ich, dass ein Mensch bei einem Ausfall schnell genug reagiert. Wenn solche invasiven Entscheidungen von Maschinen getroffen werden sollen, wie muss diese dann beschaffen sein? Einem Arduino mit einem Programm in unbekannter Qualität würde ich eine solche Entscheidung z.B. auf keinen Fall anvertrauen. usw. usw. usw.
Beachtet bitte beim Umgang mit den Behörden auf solch neuen Pfaden, dass man Anfragen aktiv gestalten sollte. Also der Anfrage am Besten gleich einen sinnvollen eigenen Vorschlag mitgeben. Im Idealfall nehmen sie den Vorschlag und finden den gut.
Worst Case wäre einen entsprechenden Fragenkatalog ohne eigenen Vorschlag einzureichen, am Besten noch mit Frist. Es gibt da nämlich entsprechende Standards aus der manntragenden Luftfahrt, die sind schnell aus dem Regal gezupft. Dann ist ruck-zuck Schicht im Schacht mit der gewerblichen Multicopterei für Jedermann, da der Aufwand, so ein Gerät in die Luft zu bringen, nicht unerheblich steigen würde.
Insgeheim fände ich das sogar gut, wenn ich hier so manche Vollpfosten sehe, die völlig unreflektiert Mensch und Material riskieren.
Zum Thema - der Ansatz in diesem Thread, erstmal ein paar Arduinocoder zu suchen, die den Heartbeat zweier FCs etc. überprüfen ist das Pferd von hinten aufgezäumt, vermutlich sogar das Falsche.
Welche Defekte gibt es den? Wieviele davon? Kategorisieren! Maßnahmen entwickeln und bewerten (Machbarkeit, Nutzen, Risiken, etc). Auch sind grundsätzliche Dinge zu klären. Z.B. wieviel Kontrolle darf die Maschine haben? Und wieviel der Mensch? In dem Video von Rudi schaltet er die FCs nach eigenem Ermessen um. Wenn so ein Copter aber im echten Einsatz ist und gerade 5-10 Meter über dem Boden fliegt, bezweifle ich, dass ein Mensch bei einem Ausfall schnell genug reagiert. Wenn solche invasiven Entscheidungen von Maschinen getroffen werden sollen, wie muss diese dann beschaffen sein? Einem Arduino mit einem Programm in unbekannter Qualität würde ich eine solche Entscheidung z.B. auf keinen Fall anvertrauen. usw. usw. usw.
Ganz einfach, tue es nicht. Niemand hat die explizite Forderung einer redundanten FC aufgestellt. Es existiert nur der Anspruch, keine Single Points of Failure zu haben. Diese Forderung verbietet m.E. übrigens den Einbau eines solchen zentralen Umschalters. Wenn der Sachbearbeiter nicht gerade ein strafversetzter ehemaliger Postbote ist, wird er das auch merken.
Um es jetzt zum dritten Mal zu erwähnen: was wäre so schlimm daran, jede ESC mit einem zweiten Eingang und einem Entscheidungsmechanismus auszurüsten? Entsprechende Hardware mit mehreren Eingängen existiert bereits (mir fallen mindestens zwei OpenSource-Lösungen ein).
Als Umschaltmechanismus würde ich mir einen gemischten Ansatz vorstellen: ist ein Eingang tot, nimm den anderen. Sind beide tot, mach Motor aus. Ansonsten nimm den Master. Sendet der Master "hab keine Lust", nimm den Slave. Das "Hab keine Lust"-Flag könnte durch interne Checks in der FC-Software ausgelöst werden, aber auch z.B. durch einen Schaltkanal manuell.
Wie man aber an diesem supersimplen Ansatz sieht (der bei weitem nicht alle denkbaren Fehlerfälle abdeckt), muss man an alle existierenden Komponenten ran, von der FC-Software über die Verkabelung bis zur Regler-Software. Ach ja, das Layout der ESCs muss vermutlich auch angepasst werden, denn aus mir komplett unklaren Gründen scheinen Optokoppler in der Signalleitung im Multicopterbereich völlig aus der Mode gekommen zu sein und es ist für die rauchenden Reste einer ESC ein leichtes, die FC (oder beide) mit 24 Volt oder mehr aüber die Signalleitung zu grillen (auch das ist ein SPOF).
Um es jetzt zum dritten Mal zu erwähnen: was wäre so schlimm daran, jede ESC mit einem zweiten Eingang und einem Entscheidungsmechanismus auszurüsten? Entsprechende Hardware mit mehreren Eingängen existiert bereits (mir fallen mindestens zwei OpenSource-Lösungen ein).
Als Umschaltmechanismus würde ich mir einen gemischten Ansatz vorstellen: ist ein Eingang tot, nimm den anderen. Sind beide tot, mach Motor aus. Ansonsten nimm den Master. Sendet der Master "hab keine Lust", nimm den Slave. Das "Hab keine Lust"-Flag könnte durch interne Checks in der FC-Software ausgelöst werden, aber auch z.B. durch einen Schaltkanal manuell.
Wie man aber an diesem supersimplen Ansatz sieht (der bei weitem nicht alle denkbaren Fehlerfälle abdeckt), muss man an alle existierenden Komponenten ran, von der FC-Software über die Verkabelung bis zur Regler-Software. Ach ja, das Layout der ESCs muss vermutlich auch angepasst werden, denn aus mir komplett unklaren Gründen scheinen Optokoppler in der Signalleitung im Multicopterbereich völlig aus der Mode gekommen zu sein und es ist für die rauchenden Reste einer ESC ein leichtes, die FC (oder beide) mit 24 Volt oder mehr aüber die Signalleitung zu grillen (auch das ist ein SPOF).
Hallo,
unsere Lösung sieht dazu so aus, dass wir eine intelligente Platine zwischen zwei Autopiloten (aktuell primär die Ardupilot-Familie) entwickelt haben. Diese kann sowohl automatisch oder manuell bei Ausfall eines Autopiloten geschaltet werden.
Auch können die Autopiloten untereinander gemischt betrieben werden. Ideal auch für Testflüge --> starten mit dem alten AP und dann in der Luft umschalten und schauen, wie sich das neue Setup oder Sensoren verhalten.
Zugleich ist auch ein Telemetrieumschalter integriert, man kommt somit mit nur einem Telemetriekanal aus.
Sollte mal der krasse Fall passieren, dass beide AP ausfallen, dann kann ein Hubschrauber oder Flugzeug immer noch manuell , quasi ohne Stabilisierung zu einer Notlandung geflogen werden....jedenfalls werden die Signale über den AP-Manager noch durchgeschleift, was bei einem Autopilot im "freeze" Zustand in den meisten Fällen nicht mehr geht.
Für Multikopter wäre das theoretisch auch möglich, haben wir noch nicht versucht. Ist wahrscheinlich, wenn überhaupt nur im Acro Mode möglich und generell, weniger ratsam.
Bitte meldet euch doch bei Interesse unter www.GIZMOtec.eu zu einem Newsletter an. Ihr werdet dann umgehend informiert, wann das Projekt in Indiegogo startet.
Beste Grüße, Robert
unsere Lösung sieht dazu so aus, dass wir eine intelligente Platine zwischen zwei Autopiloten (aktuell primär die Ardupilot-Familie) entwickelt haben. Diese kann sowohl automatisch oder manuell bei Ausfall eines Autopiloten geschaltet werden.
Auch können die Autopiloten untereinander gemischt betrieben werden. Ideal auch für Testflüge --> starten mit dem alten AP und dann in der Luft umschalten und schauen, wie sich das neue Setup oder Sensoren verhalten.
Zugleich ist auch ein Telemetrieumschalter integriert, man kommt somit mit nur einem Telemetriekanal aus.
Sollte mal der krasse Fall passieren, dass beide AP ausfallen, dann kann ein Hubschrauber oder Flugzeug immer noch manuell , quasi ohne Stabilisierung zu einer Notlandung geflogen werden....jedenfalls werden die Signale über den AP-Manager noch durchgeschleift, was bei einem Autopilot im "freeze" Zustand in den meisten Fällen nicht mehr geht.
Für Multikopter wäre das theoretisch auch möglich, haben wir noch nicht versucht. Ist wahrscheinlich, wenn überhaupt nur im Acro Mode möglich und generell, weniger ratsam.
Bitte meldet euch doch bei Interesse unter www.GIZMOtec.eu zu einem Newsletter an. Ihr werdet dann umgehend informiert, wann das Projekt in Indiegogo startet.
Beste Grüße, Robert
Zuletzt bearbeitet:
Ein Proffesioneller Copterpilot aus Österreich hat bereits so ein System erfunden. Man kann 2 FC , entweder WK u A2 oder WK u Naza oder 2 naza einfach miteinander verbinden. Er hat sogar dafür die Zulassung bekommen. Wird nur nicht offiziell vertrieben, da er es als Privatman entwickelt hat, und keine Gewährleistung geben darf. Kostet aber gute 1000€.
Ein wirklich gut mit wenig dafür Qualitativ hochwertigen Komponenten aufgebauten Kopter ist viel sicherer als eure mit viel zu viel vollgestopften sogenannten Sicherheit Elektronik.
Da wird ja jede EMP Bombe neidisch.
Jedes unnötige Teil mehr ist nur eine Ausfallquelle mehr.
Sauber gebaut, gutes Material, richtig eigestellt, eine wirkliche Ahnung von der Materie, und auch wirklich fliegen können ist die beste Ausfallversicherung.
Leider sind das Voraussetzungen das so manche selbst ernannte Profi nicht erfüllt.
Da nutzt auch eine Redundanz nichts, die im übrigen (Pflichtenheft) noch nicht wirklich genau beschrieben worden ist.
Sachen gibts!
Da wird ja jede EMP Bombe neidisch.
Jedes unnötige Teil mehr ist nur eine Ausfallquelle mehr.
Sauber gebaut, gutes Material, richtig eigestellt, eine wirkliche Ahnung von der Materie, und auch wirklich fliegen können ist die beste Ausfallversicherung.
Leider sind das Voraussetzungen das so manche selbst ernannte Profi nicht erfüllt.
Da nutzt auch eine Redundanz nichts, die im übrigen (Pflichtenheft) noch nicht wirklich genau beschrieben worden ist.
Sachen gibts!
Zuletzt bearbeitet:
Die Ansicht teile ich nicht.
Ein gut aufgebauter Copter mit hochwertigen Komponenten ist natürlich Grundvoraussetzung.
Klar steigt mit jedem neuen Bauteil auch die Anzahl der Dinge, die ausfallen können. Aber wenn dieses neue Bauteil ermöglicht, dass andere Bauteile oder auch das Bauteil selbst ausfallen dürfen/darf, dann ist das System deutlich sicherer.
Die Dinge, die du aufzählst sind sicher Faktoren, die das Fliegen sicherer machen und auch von Vorteil sind, aber es geht halt auch noch sicherer.
Du tust so als ob nur Leute die keine Ahnung vom Fliegen und von der Technik haben, so ein Teil haben wollen, damit sie denken, dass ihre Fliegerei sicherer wird.
In der bemannten Fliegerei sind die Piloten auch gut ausgebildet und trotzdem gibt es redundante Elektronik. Ausfallen kann auch etwas, wenn man die Besten Komponenten gewissenhaft zusammenbaut und der beste Pilot ist.
Copter, die von "ahnunglosen" Leuten mit qualitativ minderwertigen Komponenten aufgebaut wurden, werden durch so eine Umschaltelektronik natürlich nicht zum sicheren Luftfahrzeug. Aber das behauptet ja auch keiner.
Bevor man so eine Umschaltelektronik verwendet, sollte man sich natürlich sicher sein, was diese Elektronik genau macht, damit man aussschließen kann, dass die Elektronik im Ernstfall auch wirklich so funktioniert wie sie soll.
Gruß
xp0wer
Ein gut aufgebauter Copter mit hochwertigen Komponenten ist natürlich Grundvoraussetzung.
Klar steigt mit jedem neuen Bauteil auch die Anzahl der Dinge, die ausfallen können. Aber wenn dieses neue Bauteil ermöglicht, dass andere Bauteile oder auch das Bauteil selbst ausfallen dürfen/darf, dann ist das System deutlich sicherer.
Die Dinge, die du aufzählst sind sicher Faktoren, die das Fliegen sicherer machen und auch von Vorteil sind, aber es geht halt auch noch sicherer.
Du tust so als ob nur Leute die keine Ahnung vom Fliegen und von der Technik haben, so ein Teil haben wollen, damit sie denken, dass ihre Fliegerei sicherer wird.
In der bemannten Fliegerei sind die Piloten auch gut ausgebildet und trotzdem gibt es redundante Elektronik. Ausfallen kann auch etwas, wenn man die Besten Komponenten gewissenhaft zusammenbaut und der beste Pilot ist.
Copter, die von "ahnunglosen" Leuten mit qualitativ minderwertigen Komponenten aufgebaut wurden, werden durch so eine Umschaltelektronik natürlich nicht zum sicheren Luftfahrzeug. Aber das behauptet ja auch keiner.
Bevor man so eine Umschaltelektronik verwendet, sollte man sich natürlich sicher sein, was diese Elektronik genau macht, damit man aussschließen kann, dass die Elektronik im Ernstfall auch wirklich so funktioniert wie sie soll.
Gruß
xp0wer
Davon abgesehen word in naher Zukunft keine Behörde mehr Erlaubnisse erteilen von Koptern die aus Bausätzen bestehen von Firmen die keine Gewährleistung geschweige denn alle nötigen in der EU benötigten Zertifizierungen der Komponenten mit sich bringen.
Der richtige Profi lacht sich hier eh einer ab, denn der Least seinen Kopter von Firmen die alle nötigen Zertifizierungen mitbringen und von sich aus alle nötigen Technischen Anforderungen des jeweiligen Einsatzortes gewährleisten, inkl Vollkasko und einige Flugstunden bei der Jeweiligen Kopterfirma gibts dazu.
Unsere Sender oder Profi Fotografen arbeiten nur noch so, manche mieten auch nur inkl Pilot und stellen den Kameraoperator.
Der richtige Profi lacht sich hier eh einer ab, denn der Least seinen Kopter von Firmen die alle nötigen Zertifizierungen mitbringen und von sich aus alle nötigen Technischen Anforderungen des jeweiligen Einsatzortes gewährleisten, inkl Vollkasko und einige Flugstunden bei der Jeweiligen Kopterfirma gibts dazu.
Unsere Sender oder Profi Fotografen arbeiten nur noch so, manche mieten auch nur inkl Pilot und stellen den Kameraoperator.
Bei dem Aspekt, dass man in naher Zukunft für gewerbliche Zwecke keine Copter mehr benutzen darf, die aus Bausätzen bestehen, wäre ich mir nicht so sicher.
Ein Straßenfahrzeug darfst du in Deutschland schließlich auch selber bauen. Natürlich nur unter bestimmten Aspekten, so dass der TÜV das Gerät für sicher befindet. So eine Kontrolle könnte ich mir für unbemannte Luftfahrzeuge in Zukunft auch gut vorstellen.
Wenn du selber ein Gewerbe hast, wird dir die Behörde nur schwer verbieten können, dass du deine Copter nicht selber bauen darfst. Wenn du dir viele kommerzielle Firmen anguckst, die ein "Rundum sorglos Paket" verkaufen, dann sieht man ja, dass sich deren Technik nicht groß von der "selber-bau-Technik" unterscheidet.
Das der richtige Profi drüber lacht würde ich so auch nicht sagen. Wenn man sich die großen Copter-Dienstleister mal anguckt, sieht man, dass sehr viele selbst gebaute Copter verwenden....
Gruß
xp0wer
Ein Straßenfahrzeug darfst du in Deutschland schließlich auch selber bauen. Natürlich nur unter bestimmten Aspekten, so dass der TÜV das Gerät für sicher befindet. So eine Kontrolle könnte ich mir für unbemannte Luftfahrzeuge in Zukunft auch gut vorstellen.
Wenn du selber ein Gewerbe hast, wird dir die Behörde nur schwer verbieten können, dass du deine Copter nicht selber bauen darfst. Wenn du dir viele kommerzielle Firmen anguckst, die ein "Rundum sorglos Paket" verkaufen, dann sieht man ja, dass sich deren Technik nicht groß von der "selber-bau-Technik" unterscheidet.
Das der richtige Profi drüber lacht würde ich so auch nicht sagen. Wenn man sich die großen Copter-Dienstleister mal anguckt, sieht man, dass sehr viele selbst gebaute Copter verwenden....
Gruß
xp0wer
Viele (die meisten) Copter quittieren den Dienst weil sich der Erbauer/Pilot nicht genug mit den verwendeten Komponenten und deren Handhabung beschäftigt hat. Durch ein zusätzliches "Ding" wird das Problem nicht behoben sondern nur verschärft. Wenn natürlich die gesetzlichen Bestimmungen so ein "Ding" vorschreiben, dann wird es auch verwendet werden (und als single-point of failure ganz sicher im Betrieb auf sich aufmerksam machen).
Bitte ich will damit nicht andeuten, dass es nicht funktioniert, ich will darauf hinweisen, dass es für den Benutzer/Piloten 1000 (zusätzliche) Möglichkeiten gibt etwas falsch zu machen.
Wenn man das "Umschalten" nicht trainiert, ist es für die Katz (z.B: wenn man den Schalter nicht blind betätigen kann).
Wenn man das "Umschalten" nicht vor/bei jedem Flug "checkt" ist es ebenfalls für die Katz.
Wenn eine Störung des GPS-vorliegt, ist es sehr unwahrscheinlich, dass nur ein GPS gestört wird (besser wäre man könnte auf GPS bei Bedarf verzichten)
Ein wirklicher Sicherheitsgewinn ist z.B: wenn man jederzeit (aus jeder Lage) den Copter auf manuell (nur Gyro) umschalten und sicher landen kann, dazu muss man kein Acropilot sein, aber man muss es von Zeit zu Zeit trainieren.
Die Tendenz der Regulierungen geht aber sicher in die Richtung, dass es über kurz oder lang nur mehr wenige große Hersteller von Multicoptern geben wird (geben wird können). Oder wann hat der letzte hier im Forum selber ein Auto gebaut, für den Straßenverkehr zulassen und verkaufen können?
lg Ferdl
Bitte ich will damit nicht andeuten, dass es nicht funktioniert, ich will darauf hinweisen, dass es für den Benutzer/Piloten 1000 (zusätzliche) Möglichkeiten gibt etwas falsch zu machen.
Wenn man das "Umschalten" nicht trainiert, ist es für die Katz (z.B: wenn man den Schalter nicht blind betätigen kann).
Wenn man das "Umschalten" nicht vor/bei jedem Flug "checkt" ist es ebenfalls für die Katz.
Wenn eine Störung des GPS-vorliegt, ist es sehr unwahrscheinlich, dass nur ein GPS gestört wird (besser wäre man könnte auf GPS bei Bedarf verzichten)
Ein wirklicher Sicherheitsgewinn ist z.B: wenn man jederzeit (aus jeder Lage) den Copter auf manuell (nur Gyro) umschalten und sicher landen kann, dazu muss man kein Acropilot sein, aber man muss es von Zeit zu Zeit trainieren.
Die Tendenz der Regulierungen geht aber sicher in die Richtung, dass es über kurz oder lang nur mehr wenige große Hersteller von Multicoptern geben wird (geben wird können). Oder wann hat der letzte hier im Forum selber ein Auto gebaut, für den Straßenverkehr zulassen und verkaufen können?
lg Ferdl
Würde es schon
einen X8 aufbauen, die untere Ebene "ein Copter" und die Obere Ebene "ein Copter"
Beides komplett getrennte Systeme, vom Akku bis zum Prop
dann ohne Funk-Telemetrie, das nicht der Rückkanal stören kann
musst dann nur dafür sorgen, das der Gestörte ausgeschaltet werden kann
Bei einer Motorauslegung von 2.5-3:1 würde es noch zum Sicheren Landen reichen
einen X8 aufbauen, die untere Ebene "ein Copter" und die Obere Ebene "ein Copter"
Beides komplett getrennte Systeme, vom Akku bis zum Prop
dann ohne Funk-Telemetrie, das nicht der Rückkanal stören kann
musst dann nur dafür sorgen, das der Gestörte ausgeschaltet werden kann
Bei einer Motorauslegung von 2.5-3:1 würde es noch zum Sicheren Landen reichen
Klar, auf lange Sicht gesehen wird sich keiner mehr einen Copter selber bauen (für gewerbliche Zwecke), da die Anforderungen an so ein Gerät immer weiter steigen werden und sich es irgendwann einfach nicht mehr lohnt soetwas selber zu bauen.
Momentan schaut das aber etwas anders aus, da sich "gehobene" Hobbycopter und Copter für gewerbliche Einsätz oft nicht groß voneinander unterscheiden.
Aber was in 5 Jahren ist sieht man dann. Für mich geht es darum wie die Situation momentan aussieht und wie sinnvoll solch eine Umschaltelektronik oder Backup FC in der Gegenwart ist. Da mag jeder eine andere Meinung haben, aber ich halte gerade so eine Lösung wie Mikrokopter sie hat für gelungen und Sicherheits fördernd.
@Schneipe
Kopterworx verkauft die nur, entwickelt hat es jemand anderes.
Gruß
xp0wer
Momentan schaut das aber etwas anders aus, da sich "gehobene" Hobbycopter und Copter für gewerbliche Einsätz oft nicht groß voneinander unterscheiden.
Aber was in 5 Jahren ist sieht man dann. Für mich geht es darum wie die Situation momentan aussieht und wie sinnvoll solch eine Umschaltelektronik oder Backup FC in der Gegenwart ist. Da mag jeder eine andere Meinung haben, aber ich halte gerade so eine Lösung wie Mikrokopter sie hat für gelungen und Sicherheits fördernd.
@Schneipe
Kopterworx verkauft die nur, entwickelt hat es jemand anderes.
Gruß
xp0wer
Für ein Fallschirm-System bedarf es ja immer einer gewissen Flughöhe. Ist diese Höhe nicht erreicht, kommt es im Havariefall trotzdem zu Crash.
Außerdem ist ein mit Fallschirm "landender" Kopter nicht manövrierfähig, man kann sich den Landepunkt also nicht aussuchen, auch das spricht nicht gerade für große Sicherheit...
Grüße
Elias
Außerdem ist ein mit Fallschirm "landender" Kopter nicht manövrierfähig, man kann sich den Landepunkt also nicht aussuchen, auch das spricht nicht gerade für große Sicherheit...
Grüße
Elias
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