DE102017211829A1

DE102017211829A1 - Fluggerät

Info

Publication number: DE102017211829A1
Application number: DE102017211829.6A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Maier; Maxime Chalon
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: DE102017211829B4

Abstract

Ein Fluggerät, insbesondere Multicopter, mit einem Grundkörper 12, mindestens einer mit dem Grundkörper 12 verbunden Antriebsvorrichtung 20 zur Erzeugung einer Antriebskraft sowie mindestens einer Sensorvorrichtung 30. Die Sensorvorrichtung 30 erfasst eine Ist-Antriebskraft 26, wobei die Ist-Antriebskraft 26 einem effektiven Schub der Antriebsvorrichtung 20 entspricht, welcher von der Antriebsvorrichtung 20 auf den Grundkörper 12 zur Bewegung des Fluggeräts 10 übertragen wird. Ferner ein Verfahren zur Schubkontrolle 120 einer Antriebsvorrichtung 20 von Fluggeräten 10. Bei dem Verfahren zur Schubkontrolle 12 wird eine Ist-Antriebskraft 26 erfasst, die von der Antriebsvorrichtung 20 auf das gesamte Fluggerät 10 wirkt, und aus dieser erfassten Ist-Antriebskraft 26 wird ein effektiver Schub der Antriebsvorrichtung 20 für das Fluggerät 10 ermittelt. Darüber hinaus ein Verfahren zur Steuerung 100 eines Fluggeräts 10 mit einer ersten Regelschleife 110, um anhand von Lage- und Bewegungsdaten eine Soll-Antriebskraft für eine Antriebsvorrichtung 20 des Fluggeräts 10 zu ermitteln. Das Verfahren zur Steuerung 100 weist zusätzlich eine zweite Regelschleife 120 auf zur Durchführung der Verfahrensschritte des Verfahrens zur Schubkontrolle 120.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluggerät, bei dem es sich insbesondere um einen Multicopter handelt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten, insbesondere eines derartigen Fluggeräts. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts, insbesondere eines derartigen Fluggeräts.
Multicopter, wie beispielsweise Quadrocopter, welche häufig auch als Drohnen bezeichnet werden, finden in der privaten und gewerblichen Luftfahrt immer häufiger Anwendung. Beispielsweise werden Quadrocopter in der Luftbildfotografie für Foto- und Filmaufnahmen oder zum Transport von Gegenständen über kurze Strecken eingesetzt. Im Allgemeinen verfügen Multicopter über einen Grundkörper und über mehrere Antriebseinrichtungen mit senkrecht nach unten wirkenden Rotoren oder Propellern, die für Auf- oder Abtrieb sorgen. Es ist auch möglich, dass durch ein Neigen der Rotoren oder Propeller Vortrieb erzeugt wird.
Im Folgenden werden die Funktion und der Aufbau von Multicoptern beispielhaft an einem elektrisch betriebenen Quadrocopter (vier Antriebseinrichtungen) dargestellt. In Analogie hierzu lassen sich die Funktion und der Aufbau auf andere Arten von Multicoptern, beispielsweise Quadrocopter oder Hexacopter oder auf andere Antriebsarten, beispielsweise Antriebe mit Verbrennungsmotoren, hydraulische Antriebe oder auf Antriebe ohne Propeller bzw. Rotoren, wie beispielsweise Raketentriebwerke anwenden.
Elektrische Quadrocopter verfügen über einen Grundkörper und vier symmetrisch daran angeordnete Elektromotoren, die über Propeller verfügen. Die Propeller sind beispielsweise fest am Motor montiert und über ein Getriebe mit diesem verbunden. Änderungen des Auf- bzw. Abtriebs erfolgen ausschließlich durch Erhöhung oder Verringerung der Motordrehzahl. Die Verringerung bzw. Erhöhung der Drehzahl aller Motoren gleichzeitig führt dazu, dass der Quadrocopter sinkt bzw. steigt. Durch ein individuelles Anpassen der Drehzahl einzelner Motoren kann einseitig mehr Auf- bzw. Abtrieb erzeugt werden und der Quadrocopter durch das entstehende Drehmoment angekippt werden. Hierdurch sind Roll-, Gier- und Nickbewegungen möglich. Generell ist es somit nicht nötig, die Rotoren oder Propeller bzw. den Motor zu neigen. Somit verläuft die Antriebskraft, auch Schub genannt, entlang der Motor- bzw. Rotorwelle. Die Richtung aller Antriebskräfte des Quadrocopters verändert sich nicht relativ zu der Antriebskraft der anderen Motoren bzw. Rotoren und auch nicht relativ zum Grundkörper des Quadrocopters.
Herkömmliche Multicopter verfügen über eine zentrale Haupt-Flugsteuerung, die mehrere Sensoren, wie beispielsweise Gyrometer, Beschleunigungssensoren, GPS-Empfänger und Fernsteuerungsempfänger aufweisen kann. Anhand der Daten der Sensoren ermittelt die Haupt-Flugsteuerung Bewegungs- bzw. Positionshaltebefehle für den gesamten Multicopter. Diese Befehle werden von der Haupt-Flugsteuerung an die einzelnen Antriebe weitergegeben. Beispielsweise wird bei einem elektrischen Multicopter die Stromzufuhr zu den einzelnen Elektromotoren reguliert und somit, wie oben beschrieben, unterschiedliche Bewegungen des Multicopters ausgelöst.
Nachteilig an einer solchen Steuerung aller Antriebseinrichtungen durch die zentrale Haupt-Flugsteuerung ist, dass eine solche Steuerung sehr träge ist und eine schnelle Regelung bzw. schnelle Reaktion auf Außeneinflüsse nicht möglich sind. Abweichungen werden stets nur durch die zentralen Sensoren registriert und durch die Haupt-Flugsteuerung hierauf durch Anpassungen meist aller Antriebseinrichtungen reagiert. Äußere Einflüsse oder Funktionsstörungen, die lediglich eine Antriebseinrichtung betreffen, können nicht von dieser Antriebseinrichtung erkannt bzw. korrigiert werden. Bei solchen äußeren Einflüssen bzw. Funktionsstörungen kann es sich unter anderem um Schäden an den Antriebseinrichtungen, Schäden an den Befestigungen der Antriebseinrichtungen oder fehlende Abstimmung der Bauteile der Antriebseinrichtungen, beispielsweise Motoren und Rotoren, zueinander sowie untereinander handeln. Weitergehend sind Luftbewegungen, wie Winde, oder anliegende (Zusatz-)Gewichte möglich, die sich insbesondere nur auf eine Antriebseinrichtung auswirken. Hierdurch ergeben sich zahlreiche Nachteile.
So müssen die Bauteile der Antriebseinrichtungen sowie die Antriebseinrichtungen untereinander exakt zueinander abgestimmt werden, was zu einem hohen Kosten- und Zeitaufwand führt. Darüber hinaus ist es nicht möglich, dass die Haupt-Flugsteuerung zur Ausführung einer bestimmten Bewegung vorgegebene Auftriebskräfte bzw. Schubkräfte an die einzelnen Antriebseinrichtungen weitergibt, da bei kleinsten Abweichungen stets Korrekturen durch die Haupt-Flugsteuerung vorgenommen werden müssen. Hierdurch kommt es zu hohen Reaktionszeiten sowie zu einem erhöhten Energieverbrauch des Multicopters.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fluggerät zu schaffen, durch das eine verbesserte Kontrolle des Fluggeräts möglich ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten zu schaffen. Letztendlich besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts zu schaffen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Fluggerät gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten gemäß Anspruch 11 sowie einer Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts gemäß Anspruch 14.
Das erfindungsgemäße Fluggerät, bei dem es sich insbesondere um einen Multicopter handelt, weist einen Grundkörper auf. Mit diesem Grundkörper ist mindestens eine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung einer Antriebskraft verbunden. Darüber hinaus weist der Grundkörper mindestens eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer resultierenden Kraft auf, wobei die resultierende Kraft einem effektiven Schub der Antriebsvorrichtung entspricht, welcher von der Antriebsvorrichtung auf den Grundkörper übertragen wird, um mit Hilfe dieses Schubs eine Bewegung des Fluggeräts zu bewirken. Bei der Antriebskraft, die von der Antriebsvorrichtung erzeugt wird, handelt es sich um einen Schub, der beispielsweise von dem Propeller erzeugt wird. Bei der Ausführung des Fluggeräts als Multicopter kann die Antriebskraft bzw. der Schub der Antriebsvorrichtung der Auftriebskraft der Antriebsvorrichtung entsprechen. Infolgedessen ist die Antriebsvorrichtung derart angeordnet, dass die Antriebsvorrichtung sowie die Auftriebskraftrichtung, insbesondere vor dem Start des Fluggeräts rechtwinklig zur der Erdoberfläche bzw. der Startfläche ist. Aufgrund der oben beschriebenen äußeren Einwirkungen sowie Funktionsstörungen liegt generell eine andere reale oder effektive Antriebskraft, bzw. Ist-Antriebskraft der Antriebsvorrichtung vor, verglichen mit der gewünschten oder definierten Antriebskraft, bzw. Soll-Antriebskraft. Die Sensorvorrichtung erfasst diese Ist-Antriebskraft, die synonym auch als resultierende Antriebskraft bezeichnet wird, wobei es sich bei dieser Ist-Antriebskraft um einen effektiven Schub handelt, welcher von der Antriebsvorrichtung auf den Grundkörper übertragen wird, um somit das Fluggerät selbst in Bewegung zu versetzen. Je nach Anzahl der Antriebsvorrichtungen definiert die Kombination bzw. Addition aller effektiven Schübe der Antriebsvorrichtungen den Gesamtantrieb oder Gesamtschub bzw. die letztendliche Bewegung des Fluggeräts. Die Ist-Antriebskraft kann somit unter anderem die folgenden Kräfte umfassen, wobei insbesondere von den Kräften jeweils nur die Komponenten einbezogen werden, deren Richtung parallel zu der Richtung der Ist-Antriebskraft verlaufen: Schubkraft der Antriebsvorrichtung, Windkraft, Gewichtskraft und/ oder Reibungskraft. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Fluggeräts mit Sensorvorrichtung zur Erfassung der Ist-Kraft liegt darin, dass die momentan real herrschende Antriebskraft, die Ist-Antriebskraft jeder Antriebsvorrichtung des Fluggeräts, erfasst werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Fluggeräts als Multicopter kann es sich wahlweise um einen Bicopter, Tricopter, Quadrocopter, Hexacopter oder Octacopter handeln. Darüber hinaus ist für die Ausführung des Fluggeräts auch ein Hubschrauber, ein Flugzeug, eine Rakete, ein Satellit oder dergleichen möglich. Bevorzugt ist es, dass das Fluggerät elektrisch angetrieben wird. Ferner ist auch der Antrieb mittels Verbrennungsmotor, Strahltriebwerk oder Raketentriebwerk möglich.
Je nach Ausführungsform des Fluggeräts weist dieses eine entsprechende Anzahl an Antriebsvorrichtungen auf. Bei der Ausführung als Multicopter, bevozugt als Bicopter, Tricopter, Quadrocopter, Hexacopter oder Octacopter weist das Fluggerät dann entsprechend zwei, drei, vier, sechs oder acht Antriebsvorrichtungen auf. Je nach Art des Antriebs des Fluggeräts ist eine Antriebsvorrichtung unterschiedlich ausgebildet.
Vorzugsweise weist die Antriebsvorrichtung einen Elektromotor mit Rotor bzw. Propeller auf. Anstelle des Elektromotors kann auch ein Verbrennungsmotor eingesetzt werden. Weitergehend ist es auch möglich, anstelle des Motors mit Rotor bzw. Propeller einen Strahl- bzw. Raketenantrieb zu verwenden. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Antriebsvorrichtung eine Propellervorrichtung aufweist, jedoch über keinen eigenen Antrieb wie beispielsweise einen Motor verfügt. Dementsprechend könnte ein zentraler Motor, beispielsweise innerhalb des Grundkörpers vorgesehen sein, der die Propellervorrichtung antreibt. Hierbei ist beispielsweise eine hydraulische Energieübertragung von dem zentralen Motor zu der Propellervorrichtung möglich.
Bevorzugt ist es, dass für jede Antriebsvorrichtung des Fluggeräts eine insbesondere separate Sensorvorrichtung vorgesehen ist.
Vorzugsweise weist das Fluggerät mindestens einen Messträger auf, der zwischen dem Grundkörper und der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist. Dieser Messträger nimmt die Ist-Antriebskraft auf, welche von der Antriebsvorrichtung auf den Grundkörper übertragen wird.
Die Sensorvorrichtung wird vorzugsweise an diesem Messträger angeordnet. Hierbei sowie bei der Anordnung der Sensorvorrichtung ohne Messträger ist es bevorzugt, dass die Sensorvorrichtung derart angeordnet ist, dass deren Messrichtung parallel zu der Kraftrichtung der Ist-Antriebskraft verläuft.
Bevorzugt wird für jede Antriebsvorrichtung des Fluggeräts ein Messträger zwischen Grundkörper und Antriebsvorrichtung angeordnet.
Vorzugsweise weist der Messträger einen anderen Werkstoff und/oder eine andere Materialstärke als der Grundkörper auf, so dass sich der Messträger, insbesondere im Vergleich zum Grundkörper, stärker verformt bzw. verbiegt. Bevorzugte Werkstoffe des Messträgers weisen eine geringe Steifigkeit, insbesondere eine geringere Steifigkeit als der Werkstoff des Grundkörpers auf.
Bevorzugt ist es, dass der Messträger ein U-Profil mit einem ersten und einem zweiten Flansch aufweist, wobei der erste und der zweite Flansch über ein Zwischenelement miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist es hierbei, dass die Antriebsvorrichtung mit dem ersten Flansch und der Grundkörper mit dem zweiten Flansch verbunden ist. Hierbei ist die Sensorvorrichtung insbesondere am Zwischenelement angeordnet. Anstelle des Messträgers mit U-Profil ist die Verwendung jeglicher anderer Formen von Messträgern möglich. Beispielsweise können Hohlbalken oder Vierkantrohre als Messträger eingesetzt werden. Bei der Form des Messträgers ist es bevorzugt, dass dieser in Richtung der Antriebskraft eine geringe Steifigkeit aufweist, sodass bei einer Kraftmessung über Verbiegungen durch eine, insbesondere am Messträger angeordnete Sensorvorrichtung, eine im Vergleich zum restlichen Fluggerät hohe Verbiegung und somit eine optimale Messbarkeit der Antriebskraft vorliegt.
Vorzugsweise weist die Sensorvorrichtung mindestens einen Kraftsensor auf. Bei dem Kraftsensor kann es sich beispielsweise um einen Dehnungsmessstreifen (DMS) oder eine Kraftmessdose oder einen Mehrkomponentenkraftaufnehmer handeln. Es ist auch möglich, dass die Sensorvorrichtung mehrere gleiche oder verschiedene Kraftsensoren aufweist. Werden Dehnungsmessstreifen für die Kraftmessung eingesetzt, können diese vorzugsweise als Messbrücke angeordnet werden. Bei Verwendung einer Messbrücke aus Dehnungsmessstreifen und einem Messträger mit U-Profil ist es bevorzugt, dass die Vorder- und Rückseite des Zwischenelements des U-Profils Dehnungsmessstreifen aufweisen, so dass durch diese Anordnung eine Messbrücke verwirklicht wird. Anstelle von Kraftsensoren, die die Sensorvorrichtung aufweist, ist es auch möglich, derartige Sensoren zu verwenden, die beispielsweise indirekt eine Kraftmessung zulassen. So ist es möglich, Abstandssensoren, beispielsweise Laserabstandsmesser einzusetzen und mit Hilfe der gemessenen Abstandsänderung auf Grund der Verformung des Messträgers und der Werkstoffeigenschaften eine Kraft zu bestimmen.
Vorzugsweise weist das Fluggerät eine Antriebssteuerung auf. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Regel- oder Steuereinrichtung. Über die Antriebssteuerung wird die Antriebsvorrichtung geregelt bzw. kontrolliert. Handelt es sich beispielsweise bei der Antriebsvorrichtung um einen Motor, entspricht die Antriebssteuerung einer Motorsteuerung, auch Motorsteuergerät genannt. Die Antriebssteuerung ist derart ausgebildet, dass diese Abweichungen von der erfassten Ist-Antriebskraft zu einer definierten Soll-Antriebskraft ermittelt. Es ist zusätzlich bevorzugt, dass die Antriebssteuerung die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung derart anpasst, dass die Ist-Antriebskraft der Soll-Antriebskraft entspricht. Vorteilhaft an der Antriebssteuerung ist, dass mit Hilfe der ermittelten Ist-Antriebskraft eine direkte Regelung bzw. Steuerung jeder Antriebsvorrichtung des Fluggeräts möglich ist. Es ist somit nicht mehr nötig, eine externe Regelung bzw. Steuerung der Antriebsvorrichtung vorzunehmen, die auf andere Werte als die Ist-Antriebskraft zurückgreift, um die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung anzupassen.
Bevorzugt ist es, dass eine Flugsteuerung mit dem Fluggerät verbunden ist. Hierbei handelt es sich erneut um eine Regel- oder Steuereinrichtung. Die Flugsteuerung ist derart ausgebildet, dass diese die Gesamtbewegung des Fluggeräts bestimmt und ausgehend von der Gesamtbewegung entsprechende individuelle Soll-Antriebskräfte, auch Soll-Schübe genannt, für die Antriebsvorrichtungen definiert bzw. festlegt. Zur Steuerung kann die Flugsteuerung auf festgelegte oder ermittelte Daten zurückgreifen. Hierfür ist es möglich, dass die Flugsteuerung mit Sensoren, Empfängern oder dergleichen verbunden ist. Es ist möglich, dass das Fluggerät diese Sensoren, Empfänger oder dergleichen aufweist, wobei es bevorzugt ist, dass der Grundkörper diese Sensoren oder Empfänger aufweist. Das Fluggerät kann eine beliebige Anzahl an Empfänger- und/oder Sensoreinrichtungen aufweisen, wobei bestimmte Empfänger und/oder Sensoren auch mehrfach eingesetzt werden können. Als Sensoren können beispielsweise Gyrometer und/oder Beschleunigungssensoren und/oder Telemetriesensoren oder dergleichen eingesetzt werden. Als Empfänger sind GPS-Empfänger und/oder Fernsteuerungsempfänger oder dergleichen möglich. Bevorzugt ist es, dass die Flugsteuerung zur Übertragung der ermittelten Ist-Antriebskraft und/oder der ermittelten Soll-Antriebskraft mit der Antriebssteuerung verbunden ist.
Vorzugsweise ist die Antriebssteuerung bzw. sind die Antriebssteuerungen in die Flugsteuerung integriert, und somit werden die Steuerung des Fluggeräts sowie die Steuerung der Antriebsvorrichtungen zentral in einem integrierten Steuergerät vorgenommen.
Vorzugsweise weist der Grundkörper des Multicopters eine Kameraeinrichtung und/oder Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme von einem zu transportierenden Körper bzw. Gegenstand auf, insbesondere eine Kombination aus einer Mehrzahl solcher Einrichtungen.
Vorzugsweise weist je nach Ausführungsform des Fluggeräts der Grundkörper eine Batterie zur Stromversorgung oder einen Tank zur Treibstoffversorgung auf.
Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Fluggerät mit der Flugsteuerung und der Antriebssteuerung ist, dass die Flugsteuerung eine festgelegte Soll-Antriebskraft bzw. einen Soll-Schub an die Antriebssteuerung weitergeben kann, ohne dass diese Größe bei Abweichungen des Soll- vom Ist-Wert durch die Flugsteuerung angepasst werden muss. Die Antriebssteuerung nutzt selbständig die Soll- und Ist-Antriebskraft und führt hiermit eine Regelung durch, die es ermöglicht, dass die Antriebsvorrichtung für eine korrekte Antriebskraft, die Soll-Antriebskraft, sorgt. Es ist somit nicht mehr nötig, dass die Flugsteuerung auf externe Daten, wie beispielsweise Beschleunigungsdaten, Lagedaten, GPS-Daten oder dergleichen zurückgreift, um eine Anpassung der Antriebskraft der Antriebsvorrichtung vorzunehmen. Die erfindungsgemäße Flugsteuerung ist demgegenüber, insbesondere nur noch für die Auswertung der Umgebungs- und Steuerdaten zuständig, um hieraus einzelne Soll-Antriebskräfte der Antriebsvorrichtungen für die Gesamtbewegung des Fluggeräts zu definieren. Infolgedessen ist eine schnellere, energiesparendere sowie fehlerfreiere Steuerung des Fluggeräts möglich.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird insbesondere eine einzelne Antriebsvorrichtung gesteuert bzw. kontrolliert. Hierbei wird eine Ist-Antriebskraft gemäß der oben aufgeführten Definition erfasst, die von der Antriebsvorrichtung auf das gesamte Fluggerät wirkt. Aus dieser erfassten Ist-Antriebskraft wird ein effektiver Schub der Antriebsvorrichtung als Teil der Gesamtbewegungskraft des Fluggeräts ermittelt. Das Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten, welches die Ist-Antriebskraft erfasst, weist die gleichen Vorteile auf wie das oben beschriebene Fluggerät mit Sensorvorrichtung zur Erfassung der Ist-Antriebskraft.
Bevorzugt ist es, dass die Ist-Antriebskraft mit einer feststehenden bzw. definierten Soll-Antriebskraft verglichen wird. Bevorzugt ist es zusätzlich, dass die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung und somit letztendlich die Ist-Antriebskraft an eine definierte oder festgelegte Soll-Antriebskraft angepasst wird. Somit wird erreicht, dass die Ist-Antriebskraft der Soll-Antriebskraft entspricht. Das Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten, welches die Ist-Antriebskraft mit der Soll-Antriebskraft vergleicht und insbesondere zusätzlich die Antriebsleistung wie beschrieben anpasst, weist die gleichen Vorteile auf wie das oben beschriebene Fluggerät, welches eine erfindungsgemäße Antriebssteuerung aufweist.
Bevorzugt ist es, dass das Verfahren zur Schubkontrolle mit einem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Fluggerät durchgeführt wird. Hierbei lassen sich die einzelnen Komponenten des Fluggeräts bzw. die Vorrichtungen, die oben beschrieben sind, verwenden, um die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten auszuführen.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts, insbesondere eines Multicopters, welches aus zwei Regelschleifen besteht. Die erste Regelschleife ermittelt anhand von Lage- und Bewegungsdaten eine Soll-Antriebskraft gemäß der obenstehenden Definition für eine Antriebsvorrichtung des Fluggeräts. Vorzugsweise entstammen diese Daten Werten aus Gyrometern und/oder Beschleunigungssensoren und/oder GPS-Empfängern und/oder Telemetriesensoren und/oder Fernsteuerungsempfängern oder dergleichen. Bevorzugt ist es, dass diese Lage- und Bewegungsdaten in einer Flugsteuerung gemäß der oben aufgeführten Definition verarbeitet werden und mit Hilfe der Flugsteuerung die Soll-Antriebskraft ermittelt wird. Darüber hinaus besteht das erfindungsgemäße Verfahren aus einer zweiten Regelschleife, mit der die Ist-Antriebskraft ermittelt und/oder die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung derart angepasst werden kann, dass die Ist-Antriebskraft an die Soll-Antriebskraft angeglichen wird. Das Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts weist die gleichen Vorteile auf wie das oben beschriebene erfindungsgemäße Fluggerät, welches eine mit dem Grundkörper verbundene Flugsteuerung aufweist.
Es zeigen:

1 ein schematischer perspektivischer Ausschnitt eines Fluggeräts,
2 ein schematischer perspektivischer Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Fluggeräts,
3 ein schematischer perspektivischer Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Fluggeräts,
4 ein schematischer perspektivischer Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Fluggeräts,
5 ein schematischer perspektivischer Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Fluggeräts,
6 ein Flussdiagramm eines bisherigen Verfahrens zur Steuerung eines Fluggeräts gemäß dem Stand der Technik, und
7 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Fluggeräts inkl. einer Flussdiagramm-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten.

Das erfindungsgemäße Fluggerät ist in 1 als ein Quadrocopter 10 ausschnittsweise dargestellt. Der Quadrocopter 10 weist einen vereinfacht dargestellten Grundkörper 12 auf. Je Seite des Grundkörpers 12 ist eine Antriebsvorrichtung 20 angeordnet. Somit verfügt der Quadrocopter 10 über vier Antriebsvorrichtungen, von denen in 1 beispielhaft lediglich eine zu sehen ist, wobei die anderen Antriebsvorrichtungen gleich oder ähnlich ausgebildet sein können. In dargestellter Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung als ein elektrischer Antrieb ausgeführt. Die elektrische Antriebsvorrichtung 20 weist einen Elektromotor 22 sowie einen Rotor oder Propeller 24 auf. Mit Hilfe der Antriebsvorrichtung 20 kann eine Ist-Antriebskraft 26 erzeugt werden. Die Ist-Antriebskraft 26 setzt sich aus verschiedenen Kraftkomponenten zusammen und kann dementsprechend entweder positiv oder negativ bezüglich der Pfeilrichtung 26 verlaufen. Die Pfeilrichtung des Pfeils 26 ist in den Figuren nur beispielhaft dargestellt. Die Anordnung der Pfeilrichtung in die entgegengesetzte Richtung ist je nach Kraftdefinition gleichermaßen möglich. Eine zentrale Komponente der Ist-Antriebskraft 26 stellt die Schubkraft der Antriebsvorrichtung 20 dar. Je nach Drehrichtung der Antriebsvorrichtung 20 wird ein Schub in oder entgegen der Pfeilrichtung 26 erzeugt. Einen weiteren Bestandteil der Ist-Antriebskraft 26 stellt die Gewichtskraft der Antriebsvorrichtung 20 dar. Je nach Gewicht des Propellers 24 bzw. des Motors 22 ist diese kleiner oder größer. Darüber hinaus nehmen die Ausführung der Antriebsvorrichtung 20 sowie die Abstimmung des Propellers 24 mit dem Motor 22 Einfluss auf die Ist-Antriebskraft 26. Vergleicht man beispielsweise einen Motor mit einer hohen Effizienz mit einem Motor mit einer niedrigen Effizienz, wirken sich diese unterschiedlich stark auf die Ist-Antriebskraft aus. Sind Propeller 24 und Motor 22 nicht optimal aufeinander abgestimmt, kann es beispielsweise zum „Eiern“, also zu einem nicht optimalen Drehen, des Propellers 24 kommen. Hierdurch wird eine Schubkraft erzeugt, die nicht parallel zu der Ist-Antriebskraft 26 verläuft.
Somit geht nur ein Teil dieser Schubkraft als Komponente in die Ist-Antriebskraft ein. Kommt es zu Beschädigungen des Propellers 24 oder des Motors 22, nehmen auch diese Einfluss auf die Ist-Antriebskraft 26. Gleiches gilt, falls die Antriebsvorrichtung 20 Störgewichte wie beispielsweise Schmutz aufweist. Einen entscheidenden Einfluss auf die Ist-Antriebskraft 26 kann darüber hinaus die Thermik, wie beispielsweise Winde, nehmen. Trifft beispielsweise ein Wind oder eine Komponente der Windkraft entlang des Pfeils 26 auf die Antriebsvorrichtung 20, so verstärkt der Wind die Ist-Antriebskraft 26.
Diese Einflüsse auf die Ist-Antriebskraft 26 haben insbesondere Auswirkungen auf das Gesamtflugverhalten des Quadrocopters 10, falls diese lediglich bei einer oder mehreren Antriebsvorrichtungen 20 auftreten, jedoch nicht gleichartig bei allen Antriebsvorrichtungen 20.
Zur Erfassung der real vorherrschenden Antriebskraft, also der Ist-Antriebskraft 26, wird erfindungsgemäß eine Sensorvorrichtung 30 eingesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Sensorvorrichtung 30 um eine Kraftmessdose 30. Die dargestellte Kraftmessdose 30 weist eine Messrichtung auf, die deckungsgleich mit der Richtung der Rotorwelle des Elektromotors 22 bzw. der Schubrichtung, die durch die Antriebsvorrichtung 20 erzeugt wird, ist. Bei der gemessenen Kraft der Kraftmessdose 30 handelt es sich um die Ist-Antriebskraft 26. Diese Ist-Antriebskraft 26 kann in einem nächsten Schritt in einer nicht dargestellten Antriebssteuerung verarbeitet, insbesondere geregelt und/oder gesteuert werden. Hierbei werden die Ist-Antriebskraft 26 mit einer definierten Soll-Antriebskraft verglichen und Abweichungen ermittelt. Bevorzugt ist es zusätzlich, dass mit Hilfe der Antriebssteuerung die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung 20 derart anpasst werden, dass die Ist-Antriebskraft 26 an die Soll-Antriebskraft angeglichen wird. Dies kann beispielsweise über eine Regulierung des Stroms erfolgen, der am Elektromotor 22 anliegt.
Die Soll-Antriebskraft kann hierbei vorher fest definiert sein und unverändert bleiben, oder es ist möglich, dass die Soll-Antriebskraft, beispielsweise zur Steuerung des gesamten Fluggeräts, ständig angepasst wird, was insbesondere mit Hilfe einer nicht dargestellten Flugsteuerung verwirklicht werden kann.
Eine derartige Flugsteuerung kann in den Grundkörper 12 des Fluggeräts 10 integriert sein. Darüber hinaus ist es generell möglich, dass die Flugsteuerung die Antriebssteuerung aufweist, bzw. dass die Antriebssteuerung Teil der Flugsteuerung ist. Zur Ermittlung der Soll-Antriebskraft können Daten von verschiedenen Sensoren und/oder Empfängern genutzt werden, um Bewegungen oder ein Positionshalten vorzugeben und entsprechend an die Antriebsvorrichtung 20 bzw. an die Antriebssteuerung weiterzuleiten, um die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung 20 derart anzupassen, dass die Ist-Antriebskraft 26 an die Soll-Antriebskraft angeglichen wird. Zur Ermittlung der Daten für die Flugsteuerung können nicht dargestellte Gyrometer, auch Gyroskope genannt, und/oder Beschleunigungssensoren und/oder GPS-Empfänger und/oder Telemetriesensoren und/oder Fernsteuerungsempfänger oder dergleichen eingesetzt werden. Mit Hilfe eines Gyrometers bzw. Gyroskops kann beispielsweise eine räumliche Lagebestimmung und somit eine räumliche Stabilisierung des Fluggeräts 10 erreicht werden. Beschleunigungssensoren ermitteln die Beschleunigung des Fluggeräts 10 im Raum. Anhand der Daten des GPS-Empfängers kann die zweidimensionale Position des Fluggeräts 10 auf Basis von Satellitendaten ermittelt werden. Als Telemetriesensoren können beispielsweise Barometer bzw. Höhenmesser und/oder Sonar- bzw. Ultraschallsensoren und/oder Abstandsmesser, wie Laserabstandsmesser eingesetzt werden. Hiermit kann die Höhe bzw. der Abstand des Fluggeräts 10 zu einem Körper bestimmt werden. Mit Hilfe des Fernsteuerungsempfängers lassen sich Befehle eines Nutzers, eines Computersystems oder dergleichen, beispielsweise per Funk, an das Fluggerät 10 übertragen, um somit insbesondere Bewegungen des Fluggeräts herbeizuführen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ermittelt die Flugsteuerung anhand dieser Daten jeweils eine Soll-Antriebskraft für jede der vier Antriebsvorrichtungen 20 und leitet diese an die Antriebssteuerung weiter. Daraufhin vergleicht die Antriebssteuerung die Soll-Antriebskraft mit der Ist-Antriebskraft 26, die mit Hilfe der Sensorvorrichtung, der Kraftmessdose 30, ermittelt wurde. Anschließend passt die Antriebssteuerung die Antriebsleistung des Elektromotors 22 derart an, dass die Ist-Antriebskraft 26 an die Soll-Antriebskraft angeglichen wird.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Fluggeräts 10. Der Aufbau des Fluggeräts 10 entspricht dem aus 1. Im Gegensatz zu der Ausführungsform aus 1 besteht der Grundkörper 12 aus einem Hauptkörper 13 und vier Stegen 15, von denen in der dargestellten Ausführungsform beispielhaft einer dargestellt ist. Die Verwendung solcher Stege 15 wird in der Praxis häufig vorgenommen, um einen größeren Abstand zwischen den Antriebsvorrichtungen 20 zu erzeugen und somit eine größere Wirkungsfläche des Antriebsschubs aller Antriebsvorrichtungen 20 zu verwirklichen. Nichtsdestotrotz kann es sich bei dem Grundkörper 12 bestehend aus Hauptkörper 13 und Stegen 15 um ein einzelnes Bauteil handeln, das beispielsweise zusammenhängend mittels Spritzgussverfahren hergestellt wird. Nebengeordnet ist es auch möglich, dass es sich bei den Stegen 15 und dem Hauptkörper 13 um separate Bauteile handelt, die verbunden werden und somit den Grundkörper 12 darstellen.
Häufig weisen bisherige Quadrocopter 10 direkt am Ende der Stege 15 Antriebsvorrichtungen 20 auf.
In dargestellter Ausführungsform wird erfindungsgemäß zwischen der Antriebsvorrichtung 20 und dem Steg 15 des Grundkörpers 12 eine Kraftmessdose 30 angeordnet. Diese misst, wie bereits in den Ausführungen zu 1 beschrieben, die Ist-Antriebskraft 26.
Vorteilhaft bei dieser Ausfügungsform ist, dass der Grundaufbau der heutzutage häufig verwendeten Quadrocopter nicht verändert werden muss. Es ist einfach möglich, zwischen Steg 15 und Antriebsvorrichtung 20 einen Kraftmesser einzusetzen. Häufig sind an den Stegen Befestigungsvorrichtungen für einen Motor vorgesehen, wobei der Motor entsprechende Aufnahmevorrichtungen als Gegenstück für die Befestigungsvorrichtungen aufweist. Somit können Kraftmesser, bspw. Kraftmessdosen eingesetzt werden, die auf diese Aufnahmevorrichtungen passen und andererseits eigene Aufnahmevorrichtungen aufweisen, an denen der Motor angeordnet werden kann.
Das Ausführungsbeispiel aus 3 entspricht dem aus 2. Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Ausführungsform ist die Sensorvorrichtung 30 nicht direkt zwischen Antriebsvorrichtung 20 und Grundkörper 12 angeordnet, sondern innerhalb des Grundkörpers 12. Hierbei weist der Grundkörper 12 einen Kraftmesser 30 zwischen Hauptkörper 13 und Steg 15 auf. Einerseits kann es sich bei dem Kraftmesser 30 um einen Einkomponentenkraftmesser handeln, dessen Messrichtung parallel zu der Ist-Antriebskraft 26 verläuft. Andererseits ist es auch möglich, einen Mehrkomponentenkraftsensor 30 einzusetzen. Beispielsweise kann ein Sechs-Achsenkraftsensor eingesetzt werden. Hierüber ist es möglich, neben der Ist-Antriebskraft 26 sämtliche Kräfte und Momente zu erfassen, die von der Antriebsvorrichtung 20 auf den Grundkörper 12 wirken.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Fluggeräts 10. Die dargestellte Ausführungsform entspricht der Ausführungsform aus 1, jedoch ist die Antriebsvorrichtung 20 nicht direkt am Grundkörper 12 angeordnet, sondern über einen Messträger 14 mit diesem verbunden.
Der Messträger 14 weist hierbei die Sensorvorrichtung 30 auf. Bei der Sensorvorrichtung 30 handelt es sich um eine Messbrücke aus Dehnungsmessstreifen 32, 34. Hierbei sind zwei Dehnungsmessstreifen 32 auf der Oberseite des Messträgers 14 und zwei Dehnungsmessstreifen 34 auf der Unterseite des Messträgers 14 angeordnet. Mit Hilfe von Messbrücken lassen sich höhere Messauflösungen erzielen sowie unerwünschte thermische und/ oder mechanische Dehnungen kompensieren. Neben der dargestellten Vollbrücke aus vier Dehnungsmessstreifen 32, 34 ist es auch möglich, lediglich zwei Dehnungsmessstreifen 32, 34 als Halbbrücke einzusetzen bzw. nur einen Dehnungsmessstreifen 32, 34 auf der Ober- oder Unterseite des Messträgers 14 anzubringen.
Die Ist-Antriebskraft 26 wird über den Messträger 14 auf den Grundkörper 12 übertragen. Somit führt die Ist-Antriebskraft 26 zu einer Verformung, insbesondere Biegung des Messträgers 14, die entsprechend von der Sensorvorrichtung 30 erfasst wird. Hierbei können für den Messträger bestimmte Werkstoffe eingesetzt werden, die beispielsweise eine geringere Steifigkeit als der Werkstoff des Grundkörpers 12 aufweisen. Darüber hinaus kann der Messträger 14 eine geringere Material- bzw. Wandstärke aufweisen. Somit lässt sich die Verformbarkeit des Messträgers 14 und somit die Messbarkeit der Ist-Antriebskraft 26 mit Hilfe der Sensorvorrichtung 30 beeinflussen.
Die in 5 dargestellte Ausführungsform weist einen Grundkörper 12 mit Hauptkörper 13 und Stegen 15 sowie einen Messträger 14 auf. Bei dem Messträger 14 handelt es sich um einen Messträger mit U-Profil mit einem ersten Flansch 17 und einem zweiten Flansch 19, wobei der erste Flansch 17 und der zweite Flansch 19 über eine Zwischenelement 18 miteinander verbunden sind. An dem ersten Flansch 17 ist der Elektromotor 22 der Antriebsvorrichtung 20 angeordnet. Der zweite Flansch 19 ist mit dem Steg 15 des Grundkörpers 12 verbunden. Am Zwischenelement 18 ist eine Sensorvorrichtung 30, ausgebildet als Dehnungsmessstreifen-Messbrücke 30, mit Dehnungsmessstreifen 32, 34 angeordnet. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass der bisherige in der Praxis weitverbreitete Aufbau von Quadrocoptern nicht verändert werden muss, da der Messträger 14 einfach zwischen dem häufig vorhandenen Steg 15 und der Antriebsvorrichtung 20 angeordnet werden kann. Somit sind keine konstruktiven Änderungen des Quadrocopters nötig.
6 zeigt das bisherige Verfahren zur Steuerung eines Multicopters 200. Der erste Schritt 111 besteht aus der Ermittlung eines Lage-Soll- und Lage-IstWerts anhand von Lage- und Bewegungsdaten, beispielsweise mit Hilfe der oben beschriebenen Sensoren und Empfänger. Bei dem Lage-Ist-Wert kann es sich beispielsweise um die aktuelle Positionskoordinate des Fluggeräts 10 im Raum handeln. Der Lage-Soll-Wert kann dementsprechend beispielsweise einer zukünftig gewünschten Positionskoordinate im Raum entsprechen. In einem zweiten Schritt 112 wird festgestellt, ob der Lage-Ist-Wert vom Lage-Soll-Wert abweicht. Liegt keine Lageabweichung vor, so erfolgt eine Rückschleife zum ersten Schritt 111. Liegt eine Lageabweichung vor, so wird im dritten Schritt 113 eine Soll-Antriebskraft für die Antriebsvorrichtung 20 bestimmt. Im vierten Schritt 114 erfolgt anschließend die Steuerung der Antriebsvorrichtung 20, bei dem beispielsweise die Leistung eines Elektromotors 22 reguliert wird. Daraufhin kommt es zu einer Rückschleife zum ersten Schritt 111.
Kommt es bei diesem bisherigen Verfahren zu einer Abweichung der Soll-Antriebskraft der Antriebsvorrichtung 20 von der Ist-Antriebskraft 26 der Antriebsvorrichtung 20, kann diese nicht ermittelt, geschweige denn die Ist-Antriebskraft 26 an die Soll-Antriebskraft angepasst werden. Abweichungen der Antriebskraft lassen sich nur indirekt mit Hilfe der Lage- und Bewegungsdaten ermitteln. Es herrscht somit eine träge, energieineffiziente und fehleranfällige Steuerung.
7 zeigt das erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts 100 sowie beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten 120.
Das Verfahren zur Schubkontrolle 120 ist Teil des Verfahrens zur Steuerung 100. Hierbei entsprechen der erste Schritt 111, der zweite Schritt 112, der dritte Schritt 113 und der vierte Schritt 114 den Schritten des bisherigen Verfahrens zur Steuerung eines Fluggeräts 200, auch erste Regelschleife genannt, wobei jedoch in der Rückschleife zwischen dem vierten Schritt 114 und ersten Schritt 111 eine zweite Regelschleife, nämlich das Verfahren zur Schubkontrolle 120 bestehend aus dem fünften Schritt 121 und dem sechsten Schritt 122, eingeschoben ist.
Hierbei wird im fünften Schritt 121 eine Ist-Antriebskraft 26 erfasst, die von der Antriebsvorrichtung 20 auf das gesamte Fluggerät 10 wirkt. Diese erfasste Ist-Antriebskraft 26 entspricht somit einem effektiven Schub zur Bewegung des Fluggeräts 10.
In einem daran anschließenden sechsten Schritt 122 wird festgestellt, ob eine Abweichung der Ist-Antriebskraft von der Soll-Antriebskraft vorliegt. Die Soll-Antriebskraft kann einerseits festgelegt sein oder andererseits mit Hilfe eines vorherigen dritten Schritts 113 definiert worden sein. Liegt keine Abweichung der Ist-Antriebskraft 26 von der Soll-Antriebskraft vor, erfolgt eine Rückschleife zum ersten Schritt 111. Liegt eine solche Abweichung vor, erfolgt eine Steuerung der Antriebsvorrichtung durch den vierten Schritt 114, bei dem beispielsweise der Elektromotor 22 einer Antriebsvorrichtung 20 durch Anpassung der Antriebsleistung reguliert wird.
Somit ist bei Abweichungen der Ist-Antriebskraft 26 von der Soll-Antriebskraft eine direkte Kraftanpassung möglich, ohne dass eine solche Anpassung über Umwege, bspw. durch die Ermittlung von Lage- und Bewegungsdaten, erfolgen muss. Es kommt somit zu einer schnelleren, energieeffizienteren und fehlerfreieren Steuerung des Fluggeräts.

Claims

Fluggerät (10), insbesondere Multikopter mit einem Grundkörper (12); mindestens einer mit dem Grundkörper (12) verbunden Antriebsvorrichtung (20) zur Erzeugung einer Antriebskraft; und mindestens einer Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Ist-Antriebskraft (26), wobei die Ist-Antriebskraft (26) einem effektiven Schub der Antriebsvorrichtung (20) entspricht, welcher von der Antriebsvorrichtung (20) auf den Grundkörper (12) übertragen wird zur Bewegung des Fluggeräts (10).
Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Antriebsvorrichtung (20) eine Sensorvorrichtung (30) vorgesehen ist.
Fluggerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens einen Messträger (14), der zwischen dem Grundkörper (12) und der Antriebsvorrichtung (20) angeordnet ist, wobei der Messträger (14) die Ist-Antriebskraft (26) aufnimmt zur Übertragung der Ist-Antriebskraft (26) von der Antriebsvorrichtung (20) auf den Grundkörper (12).
Fluggerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (30) am Messträger (14) angeordnet ist.
Fluggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass je Antriebsvorrichtung (20) des Fluggeräts (10) ein Messträger (14) eingesetzt wird.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messträger (14) einen anderen Werkstoff, insbesondere mit einer geringeren Steifigkeit, als der Werkstoff des Grundkörpers (12) und/oder eine andere Materialstärke als der Grundkörper (12) aufweist, so dass sich der Messträger (14) aufgrund der Kraftübertragung verformt.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messträger (14) ein U-Profil aufweist mit einem ersten Flansch (17) und einem zweiten Flansch (19), wobei der erste Flansch (17) und der zweite Flansch (19) über ein Zwischenelement (18) miteinander verbunden sind, wobei die Antriebsvorrichtung mit dem einen Flansch (17) und der Grundkörper (12) mit dem anderen Flansch (19) verbunden ist und insbesondere die Sensorvorrichtung (30) am Zwischenelement (18) angeordnet ist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorrvorrichtung (30) mindestens einen Kraftsensor aufweist, der insbesondere einen Dehnungsmessstreifen (32, 34), vorzugsweise eine Messbrücke aus Dehnungsmessstreifen (32, 34), und/oder eine Kraftmessdose und/oder einen Mehrkomponentenkraftaufnehmer aufweist.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens eine Antriebssteuerung, ausgebildet um die Ist-Antriebskraft (26) mit einer definierten Soll-Antriebskraft zu vergleichen und insbesondere zusätzlich die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung (20) an die definierten Soll-Antriebskraft anzupassen.
Fluggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine insbesondere mit dem Grundkörper verbundene Flugsteuerung, wobei die Flugsteuerung insbesondere ein Gyrometer und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen GPS-Empfänger und/oder einen Telemetriesensor und/oder einen Fernsteuerungsempfänger aufweist, wobei die Flugsteuerung ausgebildet ist, um die Soll-Antriebskraft zu ermitteln, wobei die Flugsteuerung mit der Antriebssteuerung verbunden ist zur Übertragung der ermittelten Soll-Antriebskraft.
Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten, insbesondere von Multikoptern (120), bei welchem eine Ist-Antriebskraft (26) erfasst wird, die von der Antriebsvorrichtung auf das gesamte Fluggerät wirkt; und aus der erfassten Ist-Antriebskraft (26) ein effektiver Schub der Antriebsvorrichtung für das Fluggeräts ermittelt wird.
Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Antriebskraft (26) mit einer definierten Soll-Antriebskraft verglichen wird und insbesondere zusätzlich die Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung und somit die Ist-Antriebskraft (26) an die definierten Soll-Antriebskraft angepasst wird.
Verfahren zur Schubkontrolle einer Antriebsvorrichtung von Fluggeräten nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Fluggeräts (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren zur Steuerung eines Fluggeräts, insbesondere Multikopters (100) mit einer ersten Regelschleife (110), um anhand von Lage- und Bewegungsdaten eine Soll-Antriebskraft für eine Antriebsvorrichtung des Fluggeräts zu ermitteln; und einer zweiten Regelschleife (120) zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 11 bis 13, um die Ist-Antriebskraft 26 zu kontrollieren.