DJI Phantom 2 & Phantom 3 – die inneren Werte der fliegenden Kameras

Wie sieht eine DJI Phantom im Innern aus? Wir sind diese Frage nachgegangen.

Wie sieht eine DJI Phantom im Innern aus? Wir sind diese Frage nachgegangen.

Drohnen ermöglichen spektakuläre Luftaufnahmen und sind auch für Einsteiger leicht zu fliegen. Aber wie sieht eine Drohne im Inneren aus? Wir haben nachgesehen.

Benötigtes Werkzeug

Bitte nicht nachmachen. Dabei kann eurer Quadrocopter beschädigt werden. Wenn du das Teardown trotzdem nachmachen möchtest, dann benötigst du folgende Dinge

Die Phantom 2 Vision+

Die Phantom 2 Vision+ ist seit Anfang 2014 in Deutschland erhältlich und hat die erste DJI Kamera, die über einen sogenannten „Gimbal“ verfügt.

Die Phantom 2 Vision+ ist seit Anfang 2014 in Deutschland erhältlich und hat die erste DJI Kamera, die über einen sogenannten „Gimbal“ verfügt.

Die Phantom 2 Vision+ ist seit Anfang 2014 in Deutschland erhältlich und hat die erste DJI Kamera, die über einen sogenannten „Gimbal“ verfügt, also eine 3-achsige aktive Kamerastabilisierung. Diese gleicht die Flugbewegungen der Drohne nahezu vollständig aus und verbessert die Qualität der aufgenommen Bilder deutlich. Auch das Fliegen über das Livebild der Kamera wird somit möglich. Die Kamera löst Bilder mit 14 Megapixeln auf und filmt in Full HD, wenn auch das Bild durch die Linse an den Rändern eine sichtbare Krümmung aufweist.

Die DJI Phantom Kamera verfügt über einen sogenannten „Gimbal“, also eine 3-achsige aktive Kamerastabilisierung

Die DJI Phantom Kamera verfügt über einen sogenannten „Gimbal“, also eine 3-achsige aktive Kamerastabilisierung.

Die Phantom 2, unabhängig  ob mit dem Vision+ Zusatz oder ohne, ist an der Unterseite mit 2 mm Sechskantschrauben verschraubt, die die obere und untere Gehäusehälfte miteinander verbinden. Am Ende jedes Propellerauslegers befindet sich zudem eine Phillips Schraube, insgesamt kommt nur handelsübliches Werkzeug zum Einsatz. Positiv: das Gehäuse der Phantom 2 ist weder verklebt noch mit Clips ausgestattet, was Reparaturen oder den neugierigen Blick ins Gehäuse deutlich vereinfacht.

Angetrieben wird die DJI Phanom 2 von vier Brushlessmotoren in Außenläufer-Bauform, das heißt der gesamte äußere Körper des Motors rotiert, und nicht nur die Antriebswelle.

Angetrieben wird die DJI Phanom 2 von vier Brushlessmotoren in Außenläufer-Bauform, das heißt der gesamte äußere Körper des Motors rotiert, und nicht nur die Antriebswelle.

Angetrieben wird die Drohne von vier Brushlessmotoren in Außenläufer-Bauform, das heißt der gesamte äußere Körper des Motors rotiert, und nicht nur die Antriebswelle. So lassen sich leistungsstärkere Motoren bei gleicher Baugröße realisieren, dafür sind die Einsatzmöglichkeiten deutlich eingeschränkt. Die Motoren der Phantom 2 liefern 920 Umdrehungen pro Volt (theoretische Leerlaufdrehzahl). Die Motorregler (englisch ESC für electronic speed control, auf Deutsch: Fahrtenregler) befinden sich auf separaten Platinen direkt vor den einzelnen Motoren und können im Schadensfall recht einfach ausgetauscht werden, auch wenn dafür kleine Lötarbeiten erforderlich werden.

Im Herzen der Drohne liegt die Steuerzentrale: Der 2,4 GHz Empfänger für die Signale der Fernbedienung, die mit MIMO (multiple Input, multiple Output) also je zwei Antennen arbeitet. Die Videosignale werden von gesonderten Antennen übertragen die ihren Platz im Akkuschacht des weißen Himmelsstürmers finden.

Im Herzen der DJI Phantom 2 liegt die Steuerzentrale.

Im Herzen der DJI Phantom 2 liegt die Steuerzentrale.

Zur Stabilisierung setzt DJI auf verschiedene Techniken: Unter der oberen Abdeckung ist die GPS Antenne angebracht, die dem Fluggerät laufend die aktuelle Höhe, Lage und Geschwindigkeit übermittelt. Am Landegestell sorgt ein digitaler Kompass für zusätzliche Genauigkeit bei feinen Flugmanövern und langsamen Drifts, die das GPS Modul nicht  erkennen kann. Ein Beschleunigungssensor misst die aktuelle Beschleunigung oder Verzögerung und steuert so etwa starke Gegenwinde problemlos aus.

Die Phantom 3 Professional

Äußerlich ähnelt die Phantom 3 Professional ihrer Vorgängerin sehr, allerdings hat der Hersteller nahezu die gesamte Technik überarbeitet und verbessert, was sich schon in der Demontage bemerkbar macht.

Äußerlich ähnelt die Phantom 3 Professional ihrer Vorgängerin sehr, allerdings hat der Hersteller nahezu die gesamte Technik überarbeitet und verbessert.

Äußerlich ähnelt die Phantom 3 Professional ihrer Vorgängerin sehr, allerdings hat der Hersteller nahezu die gesamte Technik überarbeitet und verbessert.

Statt mit Sechskantschrauben, ist die Phantom 3 Drohne ausschließlich mit Torxschrauben der Größen T6 und T9 verschraubt. Gründe dafür sind vermutlich die höheren Drehmomente die Torxschrauben übertragen können ohne zu verschleißen (Seckskantschrauben drehen sich schnell „rund“), sowie einen besseren Schutz gegen ungewolltes Öffnen der Drohne durch deren Besitzer. Auch ist das neue Gehäuse nun mit je drei Clips am mittleren Rumpf zwischen zwei Propellerauslegern zusätzlich verschlossen. Das macht die das Chassis zwar etwas verwindungssteifer, dürfte aber (fast) ausschließlich das Öffnen Verhindern – eine Versteifung  wäre auch über weitere Schrauben realisierbar gewesen. Nachdem man nun nach und nach alle der Clips vorsichtig aufgehebelt hat, kommt im Inneren eine komplett überarbeitete Drohne zum Vorschein.

Nachdem man nun nach und nach alle der Clips vorsichtig aufgehebelt hat, kommt im Inneren eine komplett überarbeitete DJI Phantom zum Vorschein.

Nachdem man nun nach und nach alle der Clips vorsichtig aufgehebelt hat, kommt im Inneren eine komplett überarbeitete DJI Phantom zum Vorschein.

Die Motoren besitzen stärkere Wicklungen, die mehr Umdrehungen pro Volt (Einheit: kV) ermöglichen, nämlich 960 statt 920 wie beim Vorgänger, bei gleichzeitig verbesserter Kühlung der Motoren. Die Motorregler sind nun auf der einzigen Hauptplatine integriert – im Schadensfall hilft hier nur noch Einschicken zum Hersteller. Insgesamt wird die Phantom 3 deutlich fortschrittlicher und höher integriert als ihre Vorgängerinnen, die ihre Wurzeln im Modellbau nicht leugnen konnten. Hier zieht DJI nun einen Schlussstrich und setzt auf konsequente Eigenentwicklung.

Die Motoren der DJI Phantom 3 besitzen stärkere Wicklungen, die mehr Umdrehungen pro Volt ermöglichen, nämlich 960 statt 920 wie beim Vorgänger.

Die Motoren der DJI Phantom 3 besitzen stärkere Wicklungen, die mehr Umdrehungen pro Volt ermöglichen, nämlich 960 statt 920 wie beim Vorgänger.

Stabilisiert wird die Phantom 3 neben den schon aus der Phantom 2 bekannten System über einen zusätzliches Gyroskop, das in einem schwarzen Gehäuse mittig auf der Hauptplatine thront. Auf der Unterseite wurden in einem Zusatzgehäuse ein Ultraschallabstandssensor sowie eine Bodenkamera untergebracht, die ebenfalls die Lage in Luft verbessern sollen. Der Ultraschallsensor hat eine effektive Reichweite von zirka 20 Metern, ist also hauptsächlich für den Tiefflug von Bedeutung. Die Bodenkamera wertet laufend Aufnahmen von unter der Drohne aus, und kann anhand von feststehenden Objekten am Boden noch deutlich schneller auf Drifts reagieren, als die reine Kompassstabilisierung der Phantom 2.

Im Flugverhalten merkt man diese Verbesserungen deutlich. Auch wenn sich beide Drohnen dank der zahlreichen Steuermechanismen auch problemlos von Einsteigern fliegen lassen, so liegt die Phantom 3 nochmals ruhiger in der Luft, driftet weniger und hält die Höhe präziser.

Auch beim Akku hat man bei DJI Hand angelegt: Er leistet im Vergleich zum Vorgänger 10 Wattstunden mehr, was unter anderem dem Energiehunger der 4k Kamera geschuldet sein dürfte. Auch die Spannung hat man leicht erhöht, um die Effizienz der Motoren und Spannungswandler zu erhöhen.

Die Bodenkamera der DJI Phantom 3 kann jetzt auch in 4k filmen.

Die Bodenkamera der DJI Phantom 3 kann jetzt auch in 4k filmen.

Fazit

Technisch hat sich einiges getan zwischen der zweiten und dritten Generation der Phantom Drohnen von DJI. Das ältere Modell erinnert eher an ein Luftfahrzeug  aus dem Modellbau, als an eine fliegende Kameraplattform. Die Komponenten sind simpel verkabelt, fast alles lässt sich einfach abstecken oder austauschen. Die Fernbedienung wirkt mit dem aufgesetzten Livebildempfänger auch ein bisschen so, als würde sie aus einem Bastelkeller entstammen.

Technisch hat sich einiges getan zwischen der zweiten und dritten Generation der Phantom Drohnen von DJI

Technisch hat sich einiges getan zwischen der zweiten und dritten Generation der Phantom Drohnen von DJI

Beim der aktuellen dritten Generation hat DJI den Sprung auf eine professionellere Ebene geschafft. Die Fernbedienung liegt wesentlich besser in der Hand, Smartphonehalterung und Livebildempfänger wurden in das Gehäuse integriert. Ähnliches gilt für die Drohne selbst: Mit Ausnahme der Motoren und dürfte sich kein Teil zwischen den beiden Modellen austauschen lassen. Die Verbesserungen in der Leistungsfähigkeit in Sachen Bildqualität, Flugruhe und Ausdauer erkauft man sich mit fehlenden Reparaturmöglichkeiten, im Schadensfall dürfte es schnell teuer werden.

Auch wenn sich beide DJI Phantoms dank der zahlreichen Steuermechanismen auch problemlos von Einsteigern fliegen lassen, so liegt die Phantom 3 nochmals ruhiger in der Luft, driftet weniger und hält die Höhe präziser.

Auch wenn sich beide DJI Phantoms dank der zahlreichen Steuermechanismen auch problemlos von Einsteigern fliegen lassen, so liegt die Phantom 3 nochmals ruhiger in der Luft, driftet weniger und hält die Höhe präziser.

Von den Flugeigenschaften sind beide Drohnen wesentlich einfacher zu steuern als herkömmliche Flugmodelle aus dem Modell, was der aktiven Stabilisierung und der Fly-by-Wire Steuerung geschuldet ist. Wer mit dem Gedanken spielt sich eine solche Drohne zuzulegen, sollte in jeden Fall die örtlichen Bestimmungen für eine Aufstiegsgenehmigung und den Versicherungsschutz klären, ansonsten dürfte die Freude an dem neuen Fluggerät nicht von langer Dauer sein.

Im Video erklären wir dir noch mehr und du kannst eine der beiden Drohnen gewinnen:


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