Bodenstation mit open360tracker „Pixhawk-Edition“: Antennentracker für automatische Nachführung einer 5,8GHz-Helixantenne

Die meisten sonstigen Tracker haben leider meistens bezüglich der Mechanik das Problem, dass sie entweder sehr teuer, schwer zu bekommen oder rein individuelle Selbstkonstruktionen sind. Ich möchte hier einen einfachen 360°-Tracker vorstellen, der wirklich mit allgemein erhältlichen Mitteln aufzubauen ist. Die Steuerung übernimmt dabei ein Pixhawk mit Ardutracker als Software. Der Tracker hat für seine Positionsbestimmung ein eigenes GPS (ublox m8n). Hier ist der Tracker Bestandteil meiner Bodenstation, die auf einem stabilen Videostativ aufgebaut ist. Das Stativ kann auch im Gelände gut eingesetzt werden.
Noch ein Ziel war es, das Ganze irgendwie halbwegs transportabel zu halten. Der Tracker sitzt mit einer 3D-gedruckten Schnellverschluß-Halterung auf dem Stativ. Die meiste Bodenstation-Equipment ist in einem kleinen Werkzeugkoffer (Billig-Artikel aus dem Baumarkt) und ist im Betrieb einfach an die Stativbeine geklippt. Zum Transport kann der Koffer einfach abgenommen werden, der Querbalken mit dem Wlan-Accesspoint und der Tracker werden einfach an die Seiten des Koffers gehängt.

Als Basis dient das open360tracker-Projekts aus der fpv-community.de. Das Konzept ist einfach, gut nachzubauen und vor allem mehr oder weniger komplett selbst mit einem 3D-Drucker produzierbar. Der originale open360tracker arbeitet mit einem anderen Flightcontroller als Steuerung. Diese ist hier ersetzt. Dazu sind ein paar Modifikationen des Original-Aufbaus nötig. Die passenden STL-Dateien sind im Download weiter unten.

Die Bodenstation ist für die TBS Crossfire konzipiert und stellt ein 2,4GHz-Wlan am Boden zur Verfügung. Die Anforderungen dabei waren:

  • Mavlink-Telemetrie-Übertragung über Crossfire von UAV zum Boden
  • Mavlink-Verteilung im Boden-WLan auf Tablet mit qGroundControl oder Tower, Antennentracker und beliebige andere Endstationen (z.B. Laptop mit Mission Planner)
  • Internet-Verbindung im Boden-WLan über einen LTE-Router
  • RTK-GPS-Bodenstation (wird wohl eher weniger Leute betreffen)
  • Video digital aufs Tablet
  • später: Video-Weiterleitung auf andere analoge Empfänger am Boden
  • Transportabel, bezahlbar und leicht aufzubauen, möglichst keine exotischen oder schwer erhältlichen Teile
  • Stromversorgung über LiPos 3S-6S, oder Autobatterie

Funktions-Schema

Das Funktionsschema macht, glaube ich, alles recht schnell verständlich …

Einige Detailaufnahmen zum Tracker und zur Station:

Der Pixhawk, der beim Ardutracker auf dem beweglichen Teil der Mechanik gelagert wird (die IMU des Pix dient zum Nivellieren), wandert an die Seite des Tracker-Arms. Um dabei etwas Platz und Gewicht zu sparen, wird der Pixhawk gestrippt, wir brauchen nur die eigentliche Platine.

Tracker

Verwendete 3D-Printer-Objekte:

open360tracker v2: http://www.thingiverse.com/thing:1351489
GPS-Halter: http://www.thingiverse.com/thing:2314350
Pi ZeroW-Gehäuse: https://www.thingiverse.com/thing:2462639
Quick Release: https://www.thingiverse.com/thing:534274
STLs zu weiteren Teilen bzw. meine eigenen Erweiterungen: Tracker_Parts.zip

Servos:

DF15MG
Servo – Generic High Torque Full Rotation (Standard Size) (EXPtech.de)
Slip Ring with Flange – 22mm diameter, 12 wires, max 240V @ 2A (EXPtech.de)

Kugellager:

Kugellager 694 2RS / 4 x 11 x 4 mm
Drehlager D=81mm

BEC:

Hobbywing 5V/3A
Multi BEC Booster Limiter 2A in einem Gerät in 3-30 V out 2-35 V (mlhz.de)

5,8GHz ImmersionRC Duo5800 V4
AOMWAY 5,8 GHz Helical Antenne RHCP SMA RP-SMA
Verlängerung SMA Buchse auf SMA Male 15cm
1 x Aomway 5.8GHz 4 Leaf Clover AV Transmission RHCP Antenna Mode RP-SMA male
Adapter RP-SMA (mit Pin) / SMA (mit Pin) gewinkelt

Stativ: Walimex pro EI-9901 Video-Pro-Stativ

Bodenstation

BEC:

Turnigy 5V + 6V / 5A SBEC 2 – 7S LiPo 8 – 26V
Multi BEC Booster Limiter 2A in einem Gerät in 3-30 V out 2-35 V (mlhz.de)

Raspberry PI3
Logilink AV-Grabber VG0001A
Ubiquiti Pico
Netzwerk Switch 3-Port RJ45 renkforce
TP-Link TL-MR3020 Portable 3G/4G WLAN-Router

2 Kommentare
  1. Heiko

    Servus,

    wie hast Du es geschafft das sich die Servos vom Antennen Tracker bewegen ?
    Ich habe die aktuelle FW auf den Pixhawk gespielt. Kann das UAV und den Antennen Tracker in QGroundcontrol sehen. Der Antennen Tracker ist gearmt, aber irgendwie wollen die Servos ( Pan/ Tilt) sich nicht bewegen.

    have fun!
    Heiko

    • stefan

      Funktionieren die Servos denn im Servotest? Wenn ja, hast Du den Tracker in den Auto-Modus geschaltet?

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