Testberichte und Informationen aus dem RC-Modellbau

Align APS Gyro

Nicht lange mussten wir warten, bis ein Hersteller die Möglichkeiten der GPS Navigation auch in den Heli Bereich brachte. Doch das APS (Auto Pilot System oder Automatic Position System), kann wesentlich mehr als GPS Koordinaten abfliegen. Align ist mit dem System ein Rundumschlag gelungen, denn sie vereinen in dem APS System die Bedürfnisse von Anfängern, Fortgeschrittenen, FPV Fliegen und Luftfilmern bzw.-Fotografen.

Über einen Monat hatte ich Zeit, das APS System ausgiebig zu testen und obwohl ich zunächst etwas skeptisch war, konnte mich das System schnell in seinen Bann ziehen. Doch der Reihe nach.

Was genau ist denn das APS System von Align? Nun, bei dem APS System handelt es sich sowohl um ein „Notfall-System“, mit welchem man den Heli aus jeder erdenklichen Lage in eine stabile Fluglage bringen kann. Auch verfügt es über eine „Zurück nach Hause“ Funktion, die den Helikopter selbst bei Funkstörungen wieder sicher an den Ausgangspunkt bringt. Neben diesen Funktionen verfügt es noch über einen Stabilisierungsmodus, der die Höhe des Helis konstant hält. Steuerbewegungen werden dann – wie ein Koax-Heli – umgesetzt. Dazu kommt noch eine Unterstützung beim Landen und Starten. Und,last but not least, kann man GPS Wegpunkte einprogrammieren, die man danach automatisch abfliegen lassen kann. Doch bevor wir genauer auf die einzelnen Modi eingehen, schauen wir uns mal den Lieferumfang an:

Das APS-Sytem besteht aus zwei Komponenten, einem GPS-Empfänger und dem APS-Controller. Der APS Controller verarbeitet die Daten des GPS-Empfängers und leitet diese an das Align 3GX System weiter. Dort werden die empfangenen Daten – gemäß dem eigestellten Modus – umgesetzt. Am APS-Controller selbst kann, über drei Pottis das Verhalten im APS Modus eingestellt werden. An 4 LEDs kann man den aktuellen Status des Systems ablesen.
Außerdem verfügt der APS-Controller noch über einen Data-Port, der mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit für zukünftige Softwareupdates zur Verfügung steht.
Da das APS System auf Helis, angefangen von der 450er Klasse, bis hin zum 700er Heli eingesetzt werden kann, liegen unterschiedliche Befestigungsmaterialien bei. Auch im Lieferumfang enthalten sind die Flachbandkabel, mit denen die Komponenten verbunden und das APS-System mit Storm versorgt wird. Eine CD mit der einem Softwareupdate für das 3GX System auf Version 2.1 ist ebenfalls im Lieferumfang enthalten. Das APS-Sytem benötigt für den Betrieb ein 3GX System und ist hier nur als Zusatz zu verstehen. Das APS System kann an kein anderes Flybarless-System angeschlossen werden. Was dem System natürlich nicht fehlen darf, ist eine Bedienungsanleitung, diese liegt digital in den Sprachen Chinesisch und Englisch bei. Mit immerhin 52 Seiten fällt sie nicht klein aus. Aber keine Panik, das ist kompakter als man denkt!

Montage: Ich habe mich für eine T-Rex 600 EFL als Träger für das System entschieden. Die Gründe dafür waren recht einfach: Zum einen hat das Modell genügend Leistung um verschiedene Situationen zu testen, und es bietet auch ausreichend Platz, um die beiden zusätzlichen Komponenten komfortabel zu installieren.
Der GPS Sensor wir über eine Trägerplatte direkt am Heckrohr befestigt. Der Abstand zum Heckabriebsgehäuse beträgt nicht ganz 10 cm. Auf dem Heckabriebsgehäuse wird der APS-Controller mittels zwei Klebestreifen befestigt. Dieser wird über ein Kabel mit dem Data-Port des 3GX System verbunden. Zusätzlich erhält er über ein Y-Kable auch seinen Storm aus dem 3GX-System. Die Installation ist recht schnell abgeschlossen. Man sollte hier unbedingt darauf achten, dass der APS-Controler gut positioniert wird und nicht an vibrierenden Teilen ansteht. Dies könnte später beim Vibrationstest zu Fehlern führen.

Bevor man mit dem Setup des Systems anfängt, muss zunächst das 3GX System auf die Version 2.1 gebracht werden. Dies geschieht in gewohnter Manier über den beigefügten USB Adapter.
Erfreulicherweise findet man in der Anleitung des APS-Systema auch das Setup des 3GX Systems, so benötigt man für die Einstellung (und sogar den Anschluss) nicht zwei Bedienungsanleitungen. Das 3GX System wird wie gewohnt eingestellt. Durch das Update auf die neue Version muss man dem 3GX System nun in einem zusätzlichen Schritt den Weg von Pitch und Gas beibringen. Diese Einstellung wird benötigt, damit das System eben diese Funktionen im APS und GPS Modus „feiner“ ansteuern kann. Die Prozedur dafür ist simpel. Man hält beim Einschalten des Systems die SET Taste des 3GX gedrückt und wartet, bis alle LEDS an sind. Danach fährt man mit dem Pitchgeber den kompletten weg ab. Fertig! Wichtig dabei ist, dass sowohl Pitch als auch Gas eine Gerade über den gesamten Steuerraum haben.

Bevor es mit dem APS-Controller weiter geht, müssen am Sender ein paar Voreinstellungen getroffen werden.

Der gewünschte Flugmodus
wird dem System über die Heckempfindlichkeit mitgeteilt. Auf dem Schaubild „Aufteilung Gyrokanal“ kann man sehen, wie durch Einstellen einer definierten Kanalposition der gewünschte Flugmods erreicht wird. Dabei steht der gesamte AVCS (Heading Hold Modus) für den normalen Flugmods 3GX zur Verfügung. Hier stellt man wie gewünscht seine bevorzugte Heckempfindlichkeit ein. In der Mittelstellung des Kanals wird in den APS Modus geschaltet. Bei -30% bzw. +35% (je nach Hersteller des Senders) wird der GPS Modus aktiviert. Sendet der Sender kein Hecksignal(0 %), geht das System in den Failsafe Modus.
Die Aufteilung der verschiedenen Flugmodi erfolgt über eine 3 Phasen Schalten. Dies kann über die Flugphasen oder eine Zusatzfunktion bewerkstelligt werden. Auf jeden Fall sollte man den Schalter für die Gasvorwahl (IDLE-UP) auf einen separaten Schalter legen, um hier keine Verwechslung zu provozieren.
Die Schalterbelegung kann sofort getestet werden, da der gewählte Flugmodus sowohl am 3GX als auch am APS-Controller angezeigt wird.
Mit diesem Schritt ist die Programmierung der Fernsteuerung beendet und es fehlen nur noch wenige Schritte bis zum ersten Start.

Tanz mit dem Helikopter.
Damit der Helikopter seine genaue Ausrichtung kennt, muss der im APS-System befindliche Magnetometer (Kompass) kalibriert werden. Es ist schon lustig zu sehen, was manch iPhone- oder iPad User manchmal aufführen, wenn sie ihre Geräte in einer liegenden acht durch die Luft schwingen, um dies zu kalibrieren. Mit dem T-Rex 600 sieht das noch befremdlicher aus, und so erntete ich irritierte Blicke beim Setup auf dem Flugfeld. Mit einen Tastendruck wird das APS-System in den Setup Modus gebracht. Anschließend muss man den Helikopter zuerst 360 Grad um die vertikale Achse drehen, wobei das APS-System dabei den Mittelpunkt darstellt. Danach folgt das gleiche Spiel um die Hochachse, hierzu hält man den Helikopter vor sich und die Finne zeigt zum Boden. Der Erfolg des jeweiligen Schrittes wird via LED angezeigt. Ist alles erfolgreich abgeschlossen, leuchten die LEDs grün.

Der Vibrationstest.
In diesem Test wird geprüft, ob es am Heli zu Vibrationen kommt, durch die das APS-System beeinträchtig werden kann. Wieder bringt man das APS System in den TestModus. Danach hebt man ab und nimmt für ca. 30 Sekunden eine Schwebeposition ein. Behutsam landet man im Anschluss und schaut auf die Anzeige. Sind die LEDs rot, so bedeutet dies zu hohe Vibrationen. Sollten die Blätter beim Start noch nicht exakt gerade gewesen, oder zu hart aufgesetzt worden sein, kann dies schon genügen. Ich habe auch zwei Abläufe benötigt, bis die LEDs grün geleuchtet haben. Also, nicht verzagen und systematisch alle Fehlerquellen ausschließen. Dieser Test sollte nach ca. 10 Flügen wiederholt werden.
Wurde der Test nicht ordentlich abgeschlossen und man versucht dennoch im Flug auf den APS Modus zu wechseln, verneint dies der Heli, indem er kurz mit dem Heck nach links und rechts ausschlägt. Der Flugmodus bleibt weiterhin im 3GX Modus, ungeachtet der aktuellen Einstellung.

Bevor es nun zum Erstflug im APS und GPS Modus geht, möchte ich noch mal kurz aufzeigen, was man in den verschiedenen Modi alles machen kann.

3GX Modus
Dies ist der normale Flugmodus. Hier verhält sich der Helikopter gemäß den Einstellungen des 3GX Systems. Das APS-System beeinflusst den Helikopter in keinster Weise.

APS-Modus (Positionierungsmodus)
Über den APS-Modus kann man verschiedene Verhalten erreichen. Im wesentlichen habe sie alle etwas mit der Stabilisierung oder der Rettung des Helis zu tun.
Schaltet man aus dem 3GX Modus in den APS-Modus, so wird das Modell sofort stabilisiert und auf der Stelle gehalten. Egal, ob man sich dabei im schnellen Vorwärtsflug, im Looping, oder gar auf dem Kopf befindet. Der APS Modus birgt den Helikopter sofort nach Aktivierung in eine stabile Fluglage und hält diese so lange, bis entweder Steuerbefehle folgen oder zurück in den 3GX Modus geschaltet wird. Somit stellt der APS-Modus eine Rettungsfunktion dar.
Aber dieser Modus kann z.B. auch für Kameraflüge oder First Person View verwendet werden. Denn sobald er aktiv ist, wird der Helikopter auf der Höhe gehalten und nur noch die Bewegungen Roll, Nick und Gier werden umgesetzt. Pitch kann man auch noch steuern, jedoch ist hier ein recht großer Toleranzbereich eingebaut, damit die Höhe nicht unabsichtlich verändert wird. Somit hat man hier fast das gleiche Flugverhalten wie bei einem Koaxhelikopter.
Halbautomatisches Landen und Starten. Ist durch diese Funktion auch möglich. Einfach im APS-Modus starten bzw. vor dem Landen umschalten und mit dem Pitch den Helikopter nach oben oder unten bewegen. Dabei kann man sich ganz auf die Landung konzentrieren, Der Heli driftet nicht ab, Roll, Nick und Gier müssen nicht gesteuert werden.
Speicherung der „Home Position“. Schaltet man zum ersten mal den APS-Mouds ein, so wird diese Position als die „Home-Position“ gespeichert. Hierher wird der Helikopter zurück kommen, wenn man die entsprechende Funktion ausführt, oder das Funksignal abreist.

GPS-Modus (Autonomer Flug)
Über den GPS Modus können zwei Postionen eingelernt werden. Diese Positionen können danach – selbstständig – vom Helikopter angeflogen werden. Es kann dabei entschieden werden, ob Ziel A oder B angeflogen werden, oder zwischen den beiden Zielen hin und her gependelt werden soll.
Auch gelangt man über die einfache Aktivierung des GPS-Modus wieder zurück zur „Home Position“.

Dieses Spektrum an Funktionen gilt es im nachfolgenden Test zu prüfen. Ich muss ganz offen gestehen, dass ich vor dem Erstflug etwas aufgeregt war. Wie wird sich das System wohl verhalten, wenn man es in den APS Modus schaltet? Alle Theorie ist grau, und ich muss es einfach probieren! Das System ist eingestellt und ich habe ein GPS Verbindung. Alles wurde noch einmal geprüft und dem ersten APS Flug steht nichts im Wege.

Der Helikopter wird ganz normal im 3GX Modus gestartet und auf Höhe gebracht. Ich lege den Modus-Schalter auf APS um und bin angenehm überrascht. Der Helikopter hält sein Position, keine überraschende Ausbrecher oder zuckende Bewegungen. Nun möchte ich wissen, wie das Flugverhalten im APS Modus ist. Ich Giere nach rechts und gebe Nick. Der Helikopter hält die Höhe einwandfrei und fliegt in die angegebene Richtung. Sobald ich die Knüppel los lasse, bleibt das Modell wieder auf der Stelle stehen.
Was aber noch fehlt ist die Feineinstellung über die Potis. Über sie kann geregelt werden, wie schnell und stark der Heli stabilisiert werden soll. Am besten kann man dieses Verhalten bei schnellen Überflügen testen, bei denen in den APS-Modus geschaltet wird. Kurz zwischenlanden, nachstellen und wieder in die Luft. Selbstverständlich erfolgte das Landen über dann APS-Modus. Auch dieser funktioniert einwandfrei. Nachdem ich das System an meinen Flugstiel angepasst hatte, wollte ich noch die Rettungsfunktion ausprobieren. Dazu wird der Heli auf den Kopf gestellt. Der Schalter wird von 3GX auf APS umgelegt und ehe ich mich versehe, steht der Heli mit dem Rotor nach oben vor mir in der Luft. Diese Funktion wurde noch bei weiteren Figuren getestet. Das Ergebnis war immer das gleiche: Eine stabile „normale“ Fluglage.

Zwischenlandung, Zeit für eine neuen Akku. Zieht man den Akku ab, gehen alle GPS Einstellung inkl. der „Home Position“ verloren! Dies sollte man berücksichtigen und beim nächsten Flug die „Home Position“ erneut setzen. Möchte mach die Einstellungen beibehalten, muss man die Spannung für das 3GX System beim Wechsel des Akkus aufrecht erhalten (externes BEC).

Mit neuen Akku geht es an den Start. Es wird normal gestartet. Ca. 20 Meter neben mir setze ich die „Home Position“, danach fliege ich mit dem Heli ca. 50 Meter von dieser Position weg. Der Heli steht immer noch in Flugrichtung, das Heck zeigt also zur „Home Position“. Ich gehe über den APS Modus in den GPS Modus. Der Heli bleibt sofort auf der Stelle stehen. So, jetzt bin ich mal gespannt, was passiert! Drei Sekunden lang geschieht nichts. Danach beginnt der Heli ca. 10 Meter zu steigen. Er Giert zur „Home Position“ und setzt sich in Fahrt. Zunächst nimmt er ganz schön Fahrt auf (siehe Tabelle mit den Geschwindigkeiten). Je mehr er sich dem Ziel nähert, desto langsamer wird die Fahrt. Nachdem er über der „Home Position“ ist, fängt er an die zuvor aufgebauten 10 Meter Höhe abzubauen, bis der genau in der Home Position ist.
Genau so sollte es sein. Also gleich noch mal. Wieder entferne ich mich von der Position und schalte in den „Go Home Modus“. Selbe Prozedur, jedoch hat der Heli dabei in die andere Richtung Gegiert. Hier konnte man sehr schön erkennen, wie das Magnetfeldstärkenmessgerät arbeitet. Nachdem auch der zweite Flug bestens funktioniert hat, werden zwei GPS Punkte einprogrammiert.
Jetzt wird es etwas sportlich und ich rate jedem, sich diese Prozedur genau einzuprägen. Möchte man das komplette GPS Programm Adhoc auf dem Platz ausführen, ist ein Ansager nicht schlecht. Wobei… man hätte im APS Modus zur genüge Zeit das Handbuch zu studieren.
Die Wegpunkte werden immer durch folgende Sequenz gesetzt: APS – 3GX – APS. Dabei wird der Wegpunkt immer fortlaufend gesetzt, sprich: Setzt man eine dritten Wegpunkt, wird dieser zum zweiten und der letze zum ersten. Oder noch einfacher ausgedrückt: Der erste wird gelöscht, der zweite wie zum ersten und der eben gesetzte, zum zweiten.
So weit, so gut. Nun geht es an das Anfliegen der Wegpunkte:
Wegpunkt eins wird mit folgender Sequenz erreicht:
APS – GPS – APS – GPS
Zu Wegpunkt Nummer zwei geht es mit: APS – GPS – APS – GPS – APS – GPS
Scheint zunächst verwirrend zu sein sein, merkt man sich das Ganze aber wie folgt, ist es logischer und leichter zu merken.
Die Folge APS-GPS aktiviert den GPS Modus, danach wählt man Position 1 –> einmal APS-GPS oder Position zwei –> zweimal APG-GPS aus.
Für das Pendeln zwischen den beiden Punkten gibt es eine andere Sequenz. Sie wird genau so mit APS-GPS gestartet, danach geht man aber auf die Stellung 3GX, gefolgt von GPS.
Ich muss gestehen, dass mir das am Anfang nicht leicht fiel, als ich es mir aber – wie oben beschrieben- merkte, hatte ich keine Probleme mehr damit.

Schaut man dem Helikopter beim Abfliegen der Wegpunkte zu, könnte einem schon langweilig werden. Alles geschieht voll automatisch. Hier muss der Pilot absolut nichts machen. Es ist wirklich beeindrucken, was das System alles leisten kann. Möchte man das Programm unterbrechen, verlässt man einfach den GPS Modus.

Einsatzgebiete:
Aufgrund der drei unterschiedlichen Modi ergeben sich viele Anwendungsfälle für das APS-System. Ich möchte mal einige davon aufgreifen und den konkreten Nutzen erläutern.

Anfänger / Fortgeschrittener:
Stabilisiertes Starten und Landen, sowie die Stabilisierung im APS Modus machen es einem Anfänger leicht, sich mit den Steuerbewegungen vertraut zu machen. Treten im 3GX Modus Probleme auf (Modell außer Sicht, oder die Fluglage wir nicht mehr erkannt) kann man das Modell stabilisieren oder zurück „nach Hause“ holen. Das schafft Sicherheit und man traut sich doch etwas mehr zu.

Trainer Funktion:
Die APS-Funktion kann auch wunderbar zum Üben neuer Figuren verwendet werden. Geht etwas schief oder gerät das Modell außer Kontrolle, kann man damit sein Modell retten.

First Person View:
War mit dem Helikopter bisher etwas schwer, da man sich gerade beim Landen leicht vertun kann. Auch hilft bei solchen FPV Flügen der APS-Modus ungemein, da mit ihm die Höhe gehalten wird.

Camera-Heli:
Ach hier gelten die gleichen Voraussetzungen wie beim FPV. Zusätzlich kann man hier zuvor bestimmte Wegpunkte genau abfliegen.

Fazit:
Das APS-System von Align ist ein echter Allrounder. Egal ob für den Einsteiger oder den Luftfilmer, für jeden ist etwas geboten. Das Spektrum, das das APS-System abdeckt ist beachtenswert und gleichermaßen einzigartig. Negative Seiten des Systems konnten nicht ausfindig gemacht werden. Für mich bietet das System endlich den richtigen Einstieg in den FPV bei Helikoptern und ich bin mir sicher, das dies erst der Anfang dieser Entwicklung ist. Man darf gespannt sein, was sich hier noch alles tun wird.

Entfernung > 50 Meter –> 27 km/h
Zwischen 50 und 20 Meter –> 18 km/h
< 20 Meter –> 9 km/h (GPS) 3.6 km/h (Home Position)

Technische Daten:
• Betriebsspannung: DC 3.5V ~ 8.4V
• Stromaufnahme: < 200mA @ 4.8V
• Betriebstemperatur: -20°C ~ 65°C
• Luftfeuchtigkeit: 0% ~ 95%
• Schwebepräzision (Abhängig von GPS Satellitenstatus): Horizontal +/-1m / Vertikal +/-1m
• APS Control Unit (Abmessungen / Gewicht): 35.4×27.9x17mm / 14.8g
• APS Sensor (Abmessungen / Gewicht): 29.5×26.3×10.8mm / 12.7g

Bezugsadresse: www.freakware.de
Preis: 890 €

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