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Sensoren: wie eine Drohne die Welt sieht

Kein Tier hat nur einen Sinn. Auch Drohnen kombinieren Augen mit verschiedenen Stärken.

Kurze Antwort: Kameras sind billig und zeigen viele Details, haben aber Probleme bei Dunkelheit und Nebel. Radar kommt mit Wetter klar, aber nicht mit feinen Formen. LiDAR misst Abstände genau, ist aber schwer und teuer. Darum gewinnt das Kombinieren von Sensoren (Sensorfusion).

Aktualisiert: · 3 Min. LesezeitSo haben wir recherchiert →

Sir Airffic GoWenn du die Sensoren kennst, siehst du auf einen Blick, worauf jede Firma setzt.

Sechs Arten von Augen und Sinnen

Kameras fangen Licht ein wie menschliche Augen. Sie sind billig, leicht und sehen Farben und Schrift. Darum werden sie am häufigsten genutzt.

LiDAR schickt Laserpulse los und misst, wann das Echo zurückkommt. So bestimmt es Abstände genau. Es funktioniert im Dunkeln, aber Gewicht und Preis sind ein Problem.

Radar nutzt Funkwellen. Es erkennt weit entfernte Objekte bei Regen, Nebel und Dunkelheit. Darum ist es bei der Kollisionsvermeidung und beim Aufspüren von Drohnen vorne.

Wärmebildkameras sehen Temperaturunterschiede – ideal für die Suche in der Nacht und um heiße Stellen auf Dächern und Stromleitungen zu finden.

Die IMU (misst Beschleunigung und Drehung) und GNSS (Satellitenortung wie GPS) sind die inneren Sinne der Drohne. Erst zusammen mit Sensoren, die nach außen schauen, ermöglichen sie einen genauen Flug.

SensorStärkenSchwächenHaupteinsatz
Kamera (sichtbares Licht)Billig, leicht, viele DetailsDunkelheit, Nebel, BlendungErkennung, SLAM, Inspektion
Stereo- / TiefenkameraAbstand auf kurze DistanzUngenau in der FerneHindernisse umfliegen
LiDARGenaue Abstände, geht im DunkelnSchwer, teuer, schwächer bei RegenVermessung, dünne Drähte erkennen
mmWave-RadarRegen, Nebel, Nacht, große ReichweiteFeine FormenErkennen und Ausweichen, Drohnen aufspüren
WärmebildSieht Wärme, stark in der NachtGeringere AuflösungSuche und Rettung, Anlagen prüfen
IMU + GNSSEigene Bewegung und PositionGNSS fällt in Gebäuden oder bei Störung ausLageregelung, Navigation

Warum die Kombination von Sensoren das Spiel entscheidet

Jeder Sensor hat eine Schwäche. Wer sich auf einen einzigen verlässt, macht die Drohne blind, sobald diese Schwäche auftritt.

Also erkennt die Kamera, was etwas ist, das Radar bestätigt, wie weit es weg ist, und die IMU ergänzt, wie sich die Drohne bewegt hat. Das ist Sensorfusion.

Firmen, die Fusion gut beherrschen, bauen Fluggeräte, die weiterarbeiten, wenn sich Wetter und Ort ändern. Nicht stehen zu bleiben ist die wertvollste Eigenschaft einer gewerblichen Drohne.

Himmel ohne GNSS haben Sensoren wertvoller gemacht

Unter Brücken, in Tunneln und in Lagerhallen kommen keine GNSS-Signale an. Auf Schlachtfeldern wurde absichtliches Stören (Jamming) zum Alltag.

Nach 2022 stieg die Nachfrage nach Flügen nur mit Kamera und IMU (visuelle Navigation) stark an.

Das betrifft nicht nur das Militär. Dieselbe Technik hilft bei Inspektionen in Gebäuden und bei Lieferungen in der Stadt.

Sir Airffic GoKann sie fliegen, wenn der Funk ausfällt? Das ist der beste Test, ob die Autonomie echt ist.

Was im Sensormarkt passiert

Kamerateile, die für Smartphones in Massen gebaut werden, haben Drohnenaugen viel billiger gemacht.

Radar und LiDAR werden dank der großen Stückzahlen in Autos kleiner und billiger. Darum passen sie jetzt auf Drohnen.

Viele Sensoren entwickeln sich also als Nebenprodukt riesiger Märkte außerhalb der Drohnenwelt. Drohnen-Spezialisten müssen sich darüber abheben, wie sie Sensoren kombinieren und wie gut ihre Software ist, nicht über die Teile.

Häufige Fragen

Welche Sensoren nutzen Drohnen, um Hindernissen auszuweichen?

Stereo- oder Tiefenkameras auf kurze Distanz, Radar auf große Distanz und bei schlechtem Wetter, LiDAR für dünne Objekte wie Drähte. Die meisten Fluggeräte kombinieren mehrere davon.

Was ist der Unterschied zwischen LiDAR und Radar?

LiDAR misst Abstände fein mit Laserlicht und baut genaue 3D-Formen. Radar nutzt Funkwellen. Es ist gröber, findet aber weit entfernte Objekte bei Regen, Nebel und Dunkelheit.