Moderne Kameradrohnen können ihre Position präzise halten, Hindernisse erkennen und bei einem Verbindungsabbruch automatisch zum Startpunkt zurückkehren. Auf einer offenen Wiese funktionieren diese Assistenzsysteme meist unter günstigen Bedingungen. Über einem See, unter dichtem Blätterdach oder zwischen steilen Berghängen sieht die Situation jedoch anders aus.
Das bedeutet nicht, dass solche Landschaften grundsätzlich problematisch sind. Entscheidend ist vielmehr zu verstehen, welche Sensoren die Drohne gerade nutzt – und wann GPS beziehungsweise GNSS, Kompass, Sichtsysteme oder Return-to-Home nicht mehr unter idealen Bedingungen arbeiten.
GPS ist nur ein Teil der Positionsbestimmung
Umgangssprachlich wird meist von GPS gesprochen. Aktuelle Kameradrohnen greifen jedoch häufig auf mehrere globale Satellitennavigationssysteme zurück. Die DJI Air 3S nutzt beispielsweise GPS, Galileo und BeiDou.
Damit eine stabile Satellitenposition bestimmt werden kann, braucht die Drohne möglichst freie Sicht zum Himmel. Berge, Gebäude oder dichtes Blätterdach können Signale abschatten. DJI weist entsprechend darauf hin, dass Bäume, Berge und andere Hindernisse in der Umgebung zu schwachem oder verlorenem Satellitensignal beitragen können.
Vor dem Start sollte deshalb nicht nur geprüft werden, ob überhaupt Satelliten gefunden wurden. Wichtiger ist, dass die Positionsanzeige stabil ist und der Home Point korrekt gespeichert wurde.
Wer verschiedene drohnen für Landschafts- und Outdoor-Aufnahmen vergleicht, sollte daher neben Kamera und Flugzeit auch darauf achten, welche zusätzlichen Sicht- und Hindernissensoren das Modell zur Positionsbestimmung und Rückkehr nutzen kann.
Über Wasser liegt das Problem oft nicht beim Satellitensignal
Eine offene Wasserfläche verhindert den GNSS-Empfang nicht automatisch. Kritischer kann die zusätzliche visuelle Positionsbestimmung werden.
Viele moderne Drohnen verwenden nach unten gerichtete Kameras und Sensoren, um ihre Position relativ zum Boden zu stabilisieren. Dafür benötigt das System erkennbare Strukturen. DJI nennt für die unteren Sichtsysteme der Air 3S unter anderem Oberflächen mit erkennbaren Mustern, ausreichendem Licht und einer geeigneten diffusen Reflexion als Betriebsbedingungen.
Eine gleichförmige oder stark spiegelnde Wasseroberfläche bietet dafür ungünstigere Referenzen als Asphalt, Gras oder Felsen. Besonders bei sehr niedrigen Flügen über Wasser sollte man sich deshalb nicht darauf verlassen, dass die visuelle Positionierung genauso zuverlässig arbeitet wie über strukturiertem Boden.
Zusätzlich sollte ausreichend Höhenreserve eingeplant werden. Die Air 3S selbst ist nicht wasserdicht; DJI empfiehlt bei Wasserkontakt beziehungsweise Regen, möglichst schnell zurückzukehren und zu landen.
Im Wald können mehrere Systeme gleichzeitig beeinträchtigt werden
Unter einem geschlossenen Blätterdach können Satellitensignale schwächer werden. Gleichzeitig können Bäume zwischen Fernsteuerung und Drohne die Funkverbindung beeinflussen.
Wie stark Hindernisse die Übertragung verändern können, zeigen bereits die offiziellen Testangaben der Air 3S: Während DJI unter freier Sicht und ohne Interferenzen für die CE-Version bis zu 10 km Übertragungsdistanz nennt, liegen die unter Hindernissen gemessenen Referenzwerte deutlich niedriger. DJI betont zugleich, dass solche Labor- und Referenzwerte keine Garantie für die tatsächliche Reichweite darstellen.
Für einen Waldflug ist deshalb Sichtkontakt wichtiger als die maximale Reichweitenzahl auf dem Datenblatt.
Auch Hindernissensoren benötigen geeignete Bedingungen. Die Sichtsysteme der Air 3S setzen erkennbare Oberflächen und ausreichend Licht voraus. Unter sehr dunklem Blätterdach sollte automatische Hinderniserkennung deshalb als Unterstützung und nicht als Ersatz für langsames, kontrolliertes Fliegen verstanden werden.
Der Kompass reagiert auf andere Probleme als GNSS
Der Kompass hilft der Drohne, ihre Ausrichtung zu bestimmen. Seine Schwachstellen liegen weniger bei Bergen oder Bäumen als bei starken magnetischen Einflüssen.
Problematisch können beispielsweise große Metallobjekte, elektrische Anlagen, Parkplätze mit Stahlstrukturen oder andere starke Magnetfelder sein. DJI empfiehlt ausdrücklich, den Kompass nicht in der Nähe solcher Bereiche zu kalibrieren.
Eine routinemäßige Kalibrierung neben einem Fahrzeug ist deshalb keine gute Sicherheitsmaßnahme. Sinnvoller ist es, Hinweise der DJI Fly App zu beachten und eine erforderliche Kalibrierung an einem geeigneten, störungsarmen Standort durchzuführen.
Kommt schwaches GNSS mit Kompass- oder Sichtsystemproblemen zusammen, kann die Positionsstabilisierung deutlich eingeschränkt werden. DJI weist darauf hin, dass bei fehlender visueller Positionierung sowie schwachem GPS beziehungsweise Kompassstörungen je nach Modell ein weniger stark stabilisierter Flugzustand entstehen kann.
In den Bergen wird Return-to-Home anspruchsvoller
Return-to-Home klingt einfach: Die Verbindung fällt aus, die Drohne kehrt automatisch zum Home Point zurück. Im Gebirge muss jedoch mehr berücksichtigt werden.
Ein Berghang kann zwischen Drohne und Startplatz liegen. Außerdem kann das Gelände während des Fluges deutlich ansteigen. Eine Rückkehrhöhe, die am Startplatz großzügig wirkt, kann deshalb entlang der tatsächlichen Route knapp werden.
Hinzu kommt Wind. Die Air 3S ist mit einer maximalen Windwiderstandsfähigkeit von 12 m/s spezifiziert, doch dieser Wert ist keine Empfehlung, bei entsprechend starkem Wind die volle Reichweite auszunutzen. DJI nennt für die Air 3S bis zu 45 Minuten maximale Flugzeit unter kontrollierten, windstillen Testbedingungen auf Meereshöhe. Reale Flugzeit und Rückflugreserve können im Gebirge deutlich anders ausfallen.
Deshalb sollte der Rückflug beginnen, bevor Low-Battery-RTH überhaupt notwendig wird.
DJI Air 3S: zusätzliche Reserven für schwierige Umgebungen
Für Reisen und Landschaftsaufnahmen ist die DJI Air 3S besonders interessant, weil sie Satellitennavigation nicht isoliert betrachtet.
Sie kombiniert ein omnidirektionales binokulares Sichtsystem mit einem nach vorne gerichteten LiDAR und einem Infrarotsensor an der Unterseite. Damit stehen für Hinderniserkennung und Positionierung mehrere Sensortypen zur Verfügung.
Besonders relevant für das Thema ist die nächste Generation von Smart RTH. Die Air 3S kann laut DJI bei ausreichender Beleuchtung zuvor geflogene Wege erfassen. Unter geeigneten Bedingungen ermöglicht das sogar eine Rückkehr nach einem Start aus einem Bereich ohne Satellitensignal. DJI nennt dafür jedoch ausdrücklich Voraussetzungen wie erkennbare Oberflächenstrukturen und mehr als 10 Lux Beleuchtung.
Das ist ein gutes Beispiel dafür, wie moderne Assistenzsysteme die Sicherheitsreserve erweitern, ohne physikalische Grenzen verschwinden zu lassen.
Für Landschaftsaufnahmen kommt eine 1-Zoll-Hauptkamera mit 50 MP und 24-mm-Äquivalent hinzu. Eine zweite 70-mm-Kamera mit 48 MP ermöglicht engere Landschaftsausschnitte, ohne dass die Drohne für jede Aufnahme näher an Felswände, Bäume oder andere Motive herangeflogen werden muss.
Gerade in schwierigem Gelände kann diese gestalterische Flexibilität praktisch sein: Nicht jede Nahaufnahme muss durch geringeren Sicherheitsabstand entstehen.
Mavic 4 Pro für anspruchsvollere Landschaftsprojekte
Wer noch stärker auf professionelle Landschaftsaufnahmen ausgerichtet ist, kann zur DJI Mavic 4 Pro greifen.
Auch sie besitzt einen nach vorne gerichteten LiDAR, omnidirektionale Hinderniserkennung bei wenig Licht und die aktuelle Generation der intelligenten Rückkehrfunktion. Unter geeigneten Lichtbedingungen kann sie ebenfalls Flugrouten speichern und dadurch auch ohne verfügbaren Satellitenempfang beim Start eine unterstützte Rückkehr ermöglichen.
DJI nennt außerdem eine maximale Flugzeit von bis zu 51 Minuten unter den vorgesehenen Testbedingungen. Für Bergaufnahmen bietet die Mavic 4 Pro damit mehr Leistungs- und Kameraspielraum, ist aber auch ein größeres System als die Air 3S.
Für viele Reise- und Outdoor-Nutzer bleibt die Air 3S deshalb der ausgewogenere Kompromiss aus Transportgröße, Kameraausstattung und moderner Sensorik.
Die Rückkehrfunktion beginnt vor dem Start
Die wichtigste Entscheidung für ein sicheres RTH fällt nicht erst beim Verbindungsverlust.
Vor dem Start sollte geprüft werden, ob der Home Point korrekt gesetzt wurde, welche Hindernisse zwischen Fluggebiet und Startposition liegen und ob die gewählte Rückkehrstrategie zur Landschaft passt. Über Wasser gehört eine größere Akkureserve dazu, im Wald besonders guter Sichtkontakt und im Gebirge die Berücksichtigung von Gelände und Wind.
Moderne DJI Modelle wie Air 3S und Mavic 4 Pro können mit LiDAR, visueller Positionierung und intelligenterem RTH deutlich mehr Situationen abfangen als einfache Positionssysteme. Trotzdem bleibt ihre Technik eine Unterstützung.
Wer weiß, wann GNSS freie Sicht benötigt, wann der Kompass durch Magnetfelder beeinflusst werden kann und wann optische Sensoren keine zuverlässige Bodenstruktur erkennen, nutzt Return-to-Home nicht als Rettungsanker – sondern als zusätzliche Sicherheitsreserve.
