„Erstellen eines digitalen 3D-Landschaftsmodells mit Hilfe einer selbstgebauten Flugdrohne“

So lautet der Projekttitel meiner Maturaarbeit. Was auf den ersten Blick kompliziert erscheinen mag, ist nichts anderes, als eine aus handelsüblichen Modell-Bauteilen selbst konstruierte Flugdrohne mit einer Spannweite von ca. 2.20 m. Diese Drohne hat im Rahmen der Projektarbeit eine Trägerfunktion. Sie trägt eine Bordkamera, die während des Fluges Aufnahmen des überflogenen Geländes macht. Mit Hilfe eines Computerprogrammes werden diese Aufnahmen ausgewertet und in ein 3D-Modell umgewandelt. So weit die Kurzversion.

Die Bauteile für die Drohne stammen nicht aus einem fertigen Bausatz. Ich wählte sie nach ihren jeweiligen Funktionen einzeln bei internationalen Herstellern aus. Der Zusammenbau dauerte eine Woche. Neben diverser komplexer Technik und Elektronik ermöglicht ein in die Drohne eingebauter und per GPS gesteuerter Autopilot das selbstständige Abfliegen eines grossen Gebietes.

Nach mehr oder weniger geglückten Testflügen konzentrierte ich mich auf das Erstellen der Luftaufnahmen. Dazu entwickelte ich eine besondere Kameraaufhängung. Sie befindet sich im Rumpf der Flugdrohne und wird vom Autopiloten direkt gesteuert. Die Aufhängung schützt die Digitalkamera bei Start und Landung, indem sie komplett in den Rumpf einfahrbar ist. Sie ist in der Lage, die Kameraposition derart zu verändern, dass Bildaufnahmen nicht nur senkrecht, sondern aus verschiedensten Perspektiven möglich sind. Eine wichtige Voraussetzung für ein ausdrucksstarkes 3D-Modell.

Während des insgesamt 35-minütigen Abschlussfluges – die Akkuleistung reicht für jeweils 15 Minuten Flugzeit – legte die Drohne auf einer exakt definierten und programmierten Route eine Strecke von 13 km zurück, überflog die Fläche eines halben Quadratkilometers und erstellte dabei ca.1500 Einzelbilder. Fast 35 Stunden Rechenzeit brauchte die Spezialsoftware zur Umwandlung der im Vorfeld ausgewerteten Daten in ein digitales, detailgetreues 3D-Landschaftsmodell.

Während meiner gesamten Arbeit habe ich einen Blog geführt. Dort sammelte ich fast täglich meine neusten Erkenntnisse und Entwicklungsschritte, welche die Grundlage für den schriftlichen Teil meiner Arbeit lieferten.

Blog

Die komplette Maturaarbeit habe ich ebenfalls verlinkt:

Maturaarbeit 2014

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Presse

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