Was ist ein Gimbal?

Ein Gimbal ist eine drehbare Halterung, die es einem Objekt erlaubt, sich um eine Achse zu drehen.

Philon von Byzanz beschrieb ihn als Erster. Sein Beispiel war ein Tintenfass, das auf ineinander liegenden Ringen waagerecht blieb. Später nutzten Schiffe Gimbals, um Kompasse und Chronometer ruhig zu halten.

Drohnen-Gimbals

Ein Drohnen-Gimbal ist ein Stabilisierungssystem mit Elektromotoren auf der Gier-, Nick- und Rollachse. Es isoliert die Kamera von der Bewegung und den Vibrationen der Drohne. Eine inertiale Messeinheit (IMU) erfasst die Bewegung, und eine Steuereinheit mit PID-Regelung korrigiert sie.

Einige Gimbals haben eine eigene Stabilisierungssteuerung. Der Flugcontroller sendet dann nur den Zielwinkel.

Winkel und Modi

Der Nickwinkel legt die Neigung der Kamera fest. Bei ArduPilot bedeutet ein Nickwinkel von -30 Grad 30 Grad nach unten. Eine Neigung von 90 Grad zeigt die Halterung senkrecht nach unten, das ist die Nadir-Position. Der Winkel kann im Körperkoordinatensystem (body frame) oder im Erdkoordinatensystem (Earth frame) eingestellt werden.

Systeme nennen das Gierverhalten unterschiedlich. ArduPilot kennt Yaw Lock und Yaw Follow. DJI-Luftfahrzeuge haben den Follow-Modus und den Free-Modus, und sie reagieren unterschiedlich, wenn der Pilot einen Pin-Point setzt. [ardupilot-mount-targeting]

Ein Gimbal kann Nadir- und Schrägaufnahmen im selben Durchgang machen.

Spezifikationen

Angaben zu Gimbals sind Produktdaten, keine Norm. Das Datenblatt der DJI Zenmuse H20 nennt zum Beispiel einen Winkelvibrationsbereich von ±0,01 Grad. Es nennt einen mechanischen Bereich von -132,5 bis +42,5 Grad in der Nickachse und ±330 Grad in der Gierachse. Vergleichen Sie die Datenblätter der Produkte, die Sie einsetzen.