Studierende berichten: Geomatik-Frühlings-Kolloquium - Die senkrechtstartende Vermessungsdrohne WingtraOne

Eine Drohne die startet wie ein Helikopter und trotzdem fliegt wie ein Flugzeug?! Genau um dieses spektakuläre Fluggerät geht es an diesem digital stattfindenden Beitrag der Frühlingssemester-Kolloquien am Institut Geomatik. Was soll man sich darunter nur vorstellen? 

Diese Frage erläutert Andrea Nater der Firma Wingtra AG (Zürich). Das noch junge Unternehmen Wingtra entstand aus einem Forschungsprojekt, das sich mit senkrecht startenden Drohnen befasste. Im Lauf der ersten Jahre konnte das Startup bereits einige Erfolge erzielen, z.B. erhielt es den zweiten Platz der besten Startups der Schweiz im Jahr 2020.

WingtraOne Quelle

 Doch nun zur Drohne: Die WingtraOne Diese zeichnet sich in erster Linie durch die VTOL-Technologie aus. VTOL steht für Vertical Take-off and Landing. Dies ermöglicht einen vertikalen Start. Ist die gewünschte Flughöhe erreicht, wechselt die Drohne in den Vorwärtsflug, in dem auch die Bilder aufgenommen werden. Vor der Landung wechselt die Drohne dann wieder in den vertikalen Flug und landet selbständig an der gleichen Stelle, von der sie gestartet ist. Es wird nur sehr wenig Platz für Start und Landung benötigt. Somit werden die Vorteile von Multikopter und Flugzeug in nur einem Gerät vereint. Dies ist ein sehr großer Vorteil und sorgt für ein Alleinstellungsmerkmal der Firma Wingtra AG. Durch die sehr sanfte Landung der Drohne wird die Benutzung von hochwertigen Sensoren ermöglicht. Außerdem kann sie auch schwerere Kameras mitführen. 

Flugplan eines Fluges Quelle

 

Als Standkamera dient eine 42 Megapixel Kamera, die durch eine hohe Auslösegeschwindigkeit eine Fluggeschwindigkeit von 58 km/h erlaubt und auch noch bei recht hohen Flughöhen eine gute Auflösung bietet. Es können aber auch andere Sensoren eingebaut werden. Je nach Anforderung gibt es Kameras mit einem breiteren Sichtfeld, wodurch eine geringere Flughöhe möglich ist. Außerdem gibt es Multispektralkameras, die z.B. in der Landwirtschaft eingesetzt werden können, um die Gesundheit der Feldfrüchte zu begutachten.

Als Steuerung genügt ein Tablet, da der Flugplan komplett automatisch abgearbeitet wird und man während des Fluges nicht manuell eingreifen muss. Der Flugplan kann ganz einfach über die Auswahl des Gebietes sowie eines Höhenmodell, durch welches die Flughöhe festgelegt wird, erstellt werden.

Funktionsweise des PPK Quelle

 

Die Drohne nutzt als Positionsbestimmung das PPK (Post-Processed Kinematic) -Verfahren. Hierbei muss keine Verbindung zu einem Korrekturdatendienst vorliegen. Die Luftbilder werden erst nach dem Flug mit den Korrekturdaten einer lokalen Referenzstation bzw. den Daten des Korrekturdatenanbieters lagemäßig eingepasst. Die Genauigkeit kann unter anderem durch eine geringere Flughöhe, eine größere Überlappung der Bilder oder über Kontrollpunkte im beflogenen Gebiet gesteigert werden. 

Die Drohne besteht aus Gründen des Gewichts zu einem großen Teil aus Glasfaser und wird in Zürich zusammengebaut. Vor der Auslieferung an den Kunden werden umfangreiche Kalibrierungen und Tests der einzelnen Komponenten vorgenommen. 

Die vier Hauptanwendungsbereiche der WingstraOne sind: Vermessung/GIS, Bergbau, Bau/Infrastruktur, Landwirtschaft und Umwelt. 

Die WingtraOne über der Stadt Cancun Quelle

 

Bei einem der präsentierten Anwendungsbeispiele hat ein mexikanisches Vermessungsbüro in nur 19 Tagen die 270km² große Stadt Cancun mit einer Auflösung von 5cm aufgenommen. Diese Daten können für die amtliche Vermessung, die städtebauliche Entwicklung der Zukunft und den Hochwasserschutz eingesetzt werden. Ein weiterer Kunde der WingtraOne ist die SBB. So werden mögliche Rutschhänge oder der Bewuchs in den Gleisanlangen überwacht. Am Ende des Vortrags zeigt Nater noch ein Video darüber, wie ein Flug abläuft und worauf es ankommt, wenn die Drohne im Einsatz ist (Link). Zum Schluss nutzen die interessierten Teilnehmenden die Gelegenheit, Fragen zu stellen, so zum Beispiel was passiert, wenn ein Bauteil der Drohne, während dem Flug ausfällt. Hier verweist Nater auf die hohe Qualität und Zuverlässigkeit der verwendeten Bauteile. Abschließend lässt sich sagen, dass der Vortrag sehr interessant und informativ war. Die WingstraOne hat einen sehr spektakulären Eindruck hinterlassen, deshalb möchte ich diese sehr gerne einmal in echt zu Gesicht bekommen. 

Für alle, die den Vortrag verpasst haben, gibts auf unserem YouTube Kanal die Aufzeichnung dazu: zur Aufzeichnung

Autor: Andreas Fischer, Student Bachelor in Geomatik im 2. Semester