Der Vorteil der Multikopter, also der Fluggeräte mit mehreren Rotoren in einer Ebene, ist deren einfachere Steuerung im Vergleich zu einem Helikopter. Was im Umkehrschluss keineswegs bedeutet, die Modelle ließen sich ohne jede Vorkenntnisse fliegen. Dem ist nicht so – doch eine Reihe von Hilfsfunktionen unterstützt den Piloten bei seinem Handwerk. Dazu später mehr. Als Marktführer unter den Drohnenherstellern gilt DJI.
Das Unternehmen mit Hauptsitz in Shenzen, China, widmet sich ganz den ferngesteuerten Multikoptern und Luftbildaufnahmen. Mit seinen Modellreihen deckt DJI ein breites Spektrum vom Einstiegs- bis zum professionellen Video- und Filmbereich ab. In der mittleren und professionellen Videoproduktions-Klasse bewegt sich Yuneec, ein Unternehmen aus Hongkong. Shotover, ein Hersteller, der sich auf gyrostabilisierte Kamerasysteme für Helikopteraufnahmen spezialisiert hat, wendet sich mit seiner Flugdrohne U1 an anspruchsvolle Kino- oder Werbefilmproduzenten. Daneben gibt es Hersteller, die Flugdrohnen speziell für den wissenschaftlichen Bereich fertigen – ein Beispiel hierfür ist Ascending Technologies. Der Chiphersteller Intel engagiert sich ebenfalls im Drohnenbereich. Zusammen mit Ascending Technologies entwickelte er die sogenannte Real-Sense-Technologie, mit der Drohnen Hindernisse automatisch erkennen und umfliegen können. Intel hat Ascending Technologies übernommen und hält Anteile an Yuneec.
Einstiegsbereich
Eines der wichtigsten Kriterien ist natürlich die Bildqualität. Günstigere Modelle haben in der Regel festverbaute Kameras, die sich nicht wechseln lassen. Die Kameras sind üblicherweise über ein mehrachsiges Gimbal stabilisiert und lassen sich darin schwenken und neigen, unabhängig von der Flugbewegung der Drohne. DJI stattet seine verschiedenen Multikopter jeweils mit Kameras unterschiedlicher Qualität aus, entsprechend der Preisklasse des Fluggerätes. Die Kamera der Phantom 4, das aktuell meistverkaufte Modell des Herstellers, ist mit einem 1/2,3-Zoll-CMOS-Sensor ausgerüstet, der eine Auflösung von 12 MP aufweist. Damit filmt die Phantom 4, die zwar in DJIs Einstiegsbereich angesiedelt ist, sich aber dennoch an anspruchsvolle Foto- und Videofilmer richtet, in 4k-Auflösung mit 24, 25 oder 30 Vollbildern. Zudem bietet sie einen Slow-Motion-Modus mit 120 Bildern pro Sekunde, dann allerdings in HDTV-Auflösung. Die Phantom 4 ist mit 1.380 Gramm ein verhältnismäßig leichtes Modell. Die Phantom 4 schlägt mit rund 1.100 Euro zu Buche.
Gehobener bis professioneller Bereich
Im gehobenen Drohnenbereich angesiedelt ist beispielsweise die Typhoon H des Herstellers Yuneec. Der Hexakopter ist – dafür steht der Name – mit sechs Rotoren ausgestattet, die ein Gewicht von 1.950 Gramm durch die Lüfte bewegen. Allgemein können Hexakopter dank mehrerer Rotoren ein höheres Aufstiegsgewicht tragen. Zudem sorgt die höhere Rotorenzahl für einen ruhigeren, stabileren Flug. Den Ausfall eines Rotors können die übrigen Rotoren besser kompensieren, wodurch Hexakopter meist eine höhere Flugsicherheit aufweisen.
Die Typhoon H ist mit der CGO3+-Kamera ausgestattet, die in einem Dreiachsen-Gimbal befestigt ist und 12-Megapixel-Fotos und 4k-Videos liefert. Die Kamera lässt sich um 360 Grad rotieren. Der Blickwinkel der Weitwinkeloptik beträgt 115 Grad. Die Standbeine können in der Luft einklappen, was eine Rundumsicht ermöglicht. Drohne und Kamera lassen sich über die Bodenstation ST16 steuern, eine Fernbedienung, die mit 7-Zoll-Touchscreen und Android-Betriebssystem ausgestattet ist. Auf dem Bildschirm kann der Operator das Bild der Drohnenkamera während des Fluges verfolgen, wobei eine Auflösung von 720 Zeilen übertragen wird. Mittels ST16 gelingen also sowohl die Steuerung der Drohne wie die Videoübertragung und Steuerung der Kamera.
Bei ihrer Vorstellung auf der CES 2016 machte die Typhoon H mit neuartigen Flugeigenschaften auf sich aufmerksam. Das von Ascending Technologies und Intel entwickelte sogenannte Real-Sense-System hob die Collision-Avoidance-Techniken auf eine neue Stufe. Mit Collision-Avoidance-Techniken können Drohnen Hindernisse automatisch erfassen und umfliegen, was den Drohnenpiloten wesentlich entlastet. Zudem gelingen beispielsweise Flüge durch einen Wald, die ohne automatische Ausweich-Technologien kaum möglich wären. Die Typhoon H lässt sich derzeit für rund 1.500 Euro erwerben.
Die DJI Inspire 1 spielt in einer ähnlichen Liga. Sie ist in einer gehobenen Ausführung Inspire 1 Pro/RAW erhältlich, deren Zenmuse X5R-Kamera auch RAW DNG-Bilder liefert. Dabei ist die Inspire 1 ein Quadkopter, wobei Hersteller DJI ähnlich stabile Flugeigenschaften wie die des Hexakopters Typhoon H verspricht. Ein automatisches Ausweich-System ist bei der Inspire 1 jedoch nicht an Bord. Damit hat DJI bislang die jüngere Phantom 4 ausgestattet. Die Steuerung der Inspire 1 funktioniert ähnlich wie die der Phantom 4 über ein zweigeteiltes System. Die Funksteuerungen für seine Drohnen nennt DJI Lightbridge. Bei der Inspire 1 funkt ein Controller die Steuerbefehle im 2,4 GHz-Band zur Drohne, während die wiederum Live-Videobilder zwischen 5,725 GHz und 5,825 GHz an die App DJI Go überträgt. Die DJI-Go-App ist sowohl für iOS wie Android erhältlich. Die DJI-Controller verfügen über eine Halterung, an der sich ein Tablet befestigen lässt. Über die App lassen sich sowohl die Kamera wie das Gimbal während des Fluges steuern. Während die günstigere Phantom 4 dafür konzipiert ist, dass ein Operator sowohl die Drohne als auch die Kamera bewegt, ermöglicht die Steuerung der Inspire 1 die getrennte Bedienung durch einen Flug- und einen Kameraoperator. Dies kommt der professionellen Arbeitsweise entgegen, vergleichbar etwa mit Kamerakranen. Schließlich kann eine Einzelperson schwerlich alle Einstellungen wie Schwenk, Neigung oder Zoom vornehmen und dabei noch ein Fluggerät durch die Lüfte navigieren. Die Inspire 1 kostet mit Zenmuse-X3-Kamera und Controller rund 2.300 Euro, die Inspire 1 Pro mit Zenmuse X5R liegt bei rund 3.900 Euro. Dabei lässt sich die Zenmuse X5R mit Wechseloptiken für deren MFT-Bajonett und -Sensor ausstatten.
Drohnen für professionelle Filmaufnahmen
Professionelle Videofilmer möchten gerne mit DSRL-, DSLM- oder Cinekameras drehen, etwa mit einer Canon EOS 5D, Sony Alpha 7, einem ARRI- oder RED-Modell. Diese Kameras lassen sich mittels eines geeigneten Gimbals an einer Drohne befestigen, die für die höheren Lasten von mehreren Kilogramm ausgelegt ist. Solche Drohnen werden als Flugplattformen bezeichnet, da sie mit dem jeweils passenden Gimbals ausgestattet werden. DJI bietet in diesem Segment die Flugplattform Matrice 600, kurz M600. Der Hexakopter trägt rund sechs Kilogramm Nutzlast. Ruhige Luftaufnahmen gelingen mit dem professionellen DJI-Gimbal Ronin M oder MX, das sich wahlweise alleine oder an der M600 betreiben lässt. Die Variante Ronin M ist ab 1.560 Euro erhältlich, das Ronin MX ab 1.800 Euro. Deutlich günstiger ist die Zenmuse-Halterung, die ebenso für Kameras wie Sony A7 oder Panasonic GH4 geeignet ist, wie für die leichteren DJI-Zenmuse-Kameras. Das Flugsteuerungssystem A3 lässt sich mit bis zu drei GNSS-Einheiten kombinieren, die eine präzise Positionsbestimmung über die Satelliten-Navigationssysteme GPS (USA) oder GLONASS (Russland) ermöglichen. Für die Funk-Steuerung- und Videofunk-Verbindung zum Controller sorgt DJIs Lightbridge-2-System. Es ermöglicht auch den Live-Betrieb einer M600-Flugplattform mit 1080p/60-Ausgabe per 3G-SDI oder Live-Streaming in 720p/60 oder 1080i/50. Auch hier gelingt die Steuerung von Kamera und Gimbal mittels der DJI-Go-App für iOS- und Android-Tablets. Die Matrice-600-Flugplattform kostet ab 5.300 Euro.
Im absoluten Profibereich für Kino- und Werbefilme ist die Drohne Shotover U1 angesiedelt, die erst seit einigen Monaten erhältlich ist. Mit einem Preis im hohen fünfstelligen Eurobereich bewegt sich dieses Modell in einer Nische. Dabei macht die Drohne keineswegs den Helikopter-Luftaufnahmen Konkurrenz, wie der deutsche Vertriebspartner HD-Skycam GmbH in Wörrstadt klarstellt. Vielmehr handele es sich um eine Ergänzung, etwa für Orte, an die der Hubschrauber nicht hinkommt. Der Quadkopter Shotover U1 verfügt bereits über rund zehn Kilogramm Leergewicht und trägt zusätzlich noch einmal gut 30 Kilogramm Nutzlast in die Lüfte. Als Gimbal dient das G1, das auch ohne Flugplattform an Fahrzeugen, Kranen oder Kabeln betrieben werden kann. Drohne und Gimbal eignen sich für aktuell im Cine-Bereich angesagte Kameras – von Canon C500, über RED Epic X/Dragon, RED Weapon, Sony F55, FS7, Alexa Mini bis hin zur Highspeed-Kamera Phantom Flex 4k oder der DSLR Canon 5D. Mit dem G1-Gimbal lassen sich die Kameras kontinuierlich um 360 Grad drehen oder neigen, es gibt keine Limitierung. Die Flugsteuerung erfolgt bei der U1 redundant, zwei HD-Videosignale lassen sich gleichzeitig zur Bodenstation übermitteln. Dabei verspricht die Shotover ruhige Luftaufnahmen selbst bei voll ausgefahrenem Zoom.
Die hier aufgeführten Drohnen fliegen je nach Nutzlast zwischen sechs bis 28 Minuten. Danach müssen die Akkus gewechselt oder geladen werden. Drohnen bis fünf Kilogramm Gesamtgewicht dürfen für nichtgewerbliche Zwecke ohne Aufstiegsgenehmigung geflogen werden. Für professionelle Filmaufnahmen benötigen die Piloten daher eine entsprechende Lizenz.
Jan Fleischmann
MB 1/2017
