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Blindgänger / Metallsuche per Kopter

eigenbau modellbau multicopter metalldetektor

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35 Antworten in diesem Thema

#1 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 20. Juli 2020 - 13:03

In einem Beitrag des WDR / Lokalzeit Münsterland vom 17.7.2020 ging es um die Suche nach einem Blindgänger von einer V2 Rakete aus dem 2. Weltkrieg, s. Link ab Minute 15:30.
https://www1.wdr.de/...land---696.html

An dem Kopter hängt offensichtlich mit ~2 m Abstand der Sensor. So etwas möchte ich auch aufbauen.

Um auch ein tiefer liegendes Objekt zu erkennen, muss man vermutlich Änderungen im Erdmagnetfeld aufzeichnen und auswerten. Ich kenne hier in der Gegend eine Gasleitung, die etwa 3-4 m tief liegt. Das wäre ein gutes Testobjekt.

Hat vielleicht schon jemand Erfahrung mit Magnetfelddetektoren, die man an einem Kopter betreiben könnte?

Falls jemand Ideen zu dem Thema hat: gerne her damit.
Viele Grüße,
Wilhelm


Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 20. Juli 2020 - 13:14.

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#2 ArminR

ArminR
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Geschrieben 20. Juli 2020 - 15:27

sehr spannendes Thema. Es gibt aktive elektromagnetische Methoden und passive Methoden. Beim letzteren wird oft der Vertikalgradient des Erdmagnetfelds gemessen durch 2 Sonden übereinander. Hier in dem Filmbeispiel war es aber offensichtlich was Anderes. Geophysiker machen sowas, zum Beispiel hier: http://mgt-geo.com

 

Gruß, Armin


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#3 Arthur

Arthur
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Tutorial

Geschrieben 20. Juli 2020 - 16:20

Ich glaube nicht daran, dass das mit der Drohne funktioniert. Im Video waren sie ja auch am Ende auf einem Boot und haben klassisch gemessen. Auch glaube ich nicht, dass hier das Erdmagnetfeld vermessen wird. Das ist ein so gewaltiges Magnetfeld, dass hier kleinere Teile quasi 0 Einfluss haben. Da müssen schon ein paar Tonnen Eisen unter der Erde sein und das auch nicht allzu tief.

 

Klassischerweise ist es in der Schatzsuche so, dass hier aktiv ein Magnetfeld erzeugt wird. Dann wird dieses Magnetfeld nah am Suchgebiet vorbeigeführt. Metallteile im Boden stauchen nun dieses Magnetfeld und diese Veränderung kann man messen. Aber hierbei ist die Eindringtiefe dann eher gering. Selbst gute Geräte schaffen kaum mehr als 50cm. Mehr erreicht man nur mit professionellen Geräten, die dann aber auch gleich tausende Euro kosten.

 

So oder so sind aktive Lösungen an der Drohne aber eher schwierig, da ein Magnetfeld direkt unter der Drohne schnell auch den Kompass beeinflusst. Nicht umsonst haben die ja die Apparatur 2m unter der Drohne hängen. Und selbst dann muss dann in der Drohne möglichst alles nach unten geschirmt sein.

 

Und wenn es dir wirklich gelingt eine Drohne zum Schatzsuchen zu bauen, dann wirst du schnell feststellen, dass das im Grund kompletter Unsinn ist. Damit man Veränderungen messen kann, muss man sehr langsam und gleichmäßig fliegen. Und wenn man etwas findet, dann muss man die Drohne erst wieder landen und dann von Hand nachschauen, was genau dann dort liegt, sprich man muss buddeln. Beim ersten mal gräbst du dann einen Deckel von einer Flasche aus. Dann startest du wieder, fliegst langsam wieder, nach 3 Metern gibt es wieder einen Alarm, du landest wieder, buddelst wieder und findest eine verrostete Schraube. Dann startest du wieder.... und so weiter.

 

In 9 von 10 Fällen ziehst du irgendeinen Mist aus dem Boden. Wenn du Glück hast findest du dann beim zehnten Mal eine alte Münze. Die musst du dann zusammen mit einem Formular einschicken und dein Fund wird dann geprüft. Meist bekommst du ihn dann nach ein paar Wochen wieder, manchmal wird er einbehalten und du bekommst eine kleine finanzielle Entschädigung von ein paar Euro. Wenn du aber Pech hast, dann findest du alte Munition (und das kommt sehr häufig vor). Bist du unerfahren und triffst die Munition etwa mit deinem Spaten, dann gibt es einen Knall und deine Beine sind weg. Und wenn alles gut geht, dann kannst du dann als nächstes die Polizei anrufen und warten bis der Kampfmittelräumdienst da ist.

 

Da wirklich eine Drohne umzurüsten dürfte nur etwas für Leute sein, die da wirklich bereit sind ein paar tausend Euro in die Hand zu nehmen und die in unwegsamen Gelände arbeiten müssen. Wenn du ein wenig Schatzsuchen möchtest, dann ist ein klassischer Detektor zum Schwenken in der Hand deutlich besser geeignet. So oder so nicht vergessen, dass man erst eine Genehmigung braucht und auch nicht überall suchen darf.

 

Wenn du mehr wissen möchtest, dann schau mal bei meinem Bruder vorbei. Der macht das seit Jahren und ist einer der erfahrensten Schatzsucher Deutschlands:

 

https://www.youtube....M9lS04L66dTlS4w



#4 ArminR

ArminR
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Geschrieben 20. Juli 2020 - 17:26

Arthur, deiner Aussage im ersten Abschnitt muss ich widersprechen. Magnetfeldkartierungen sind in der Archäo-Geophysik ein Standard-Verfahren. Da reichen ein paar neuzeitliche Kronenkorken schon, um Messungen empfindlich zu stören. Magnetfeldkartierungen und auch elektromagnetische Verfahren werden auch in Kombination mit UAS angewendet, siehe den Link oben.

 

Derartige Messungen versuchen immer die räumliche Variation eines Parameters zu erfassen, um damit eine Karte zu erstellen. Das ist keine "Schatzsuche" in deinem Sinn..

 

Gruß, Armin


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#5 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 20. Juli 2020 - 19:17

Arthur und Armin, danke für eure interessanten Beiträge. Schatzsuche möchte ich ja gar nicht betreiben und ich würde auch nichts ausgraben. Mein Hobby ist die Bildverarbeitung in verschiedenen Spektralbereichen in Verbindung mit dem Kopter. Angeregt durch den WDR Beitrag möchte ich nun das Magnetfeld der Erde aufzeichnen und einen Plot erstellen, wie es im Link in #2 von ArminR zu sehen ist und wie es auch kurz im WDR Beitrag zu sehen war. Es ist dann wieder eine Art Bildverarbeitung, wobei die einzelnen Bildpunkte die Stärke oder die Änderung des Magnetfeldes an den jeweiligen Punkten in der Gegend entsprechen. Die Gasleitung würde man dann idealerweise als Balken im Bild erkennen.
Viele Grüße,
Wilhelm



#6 ArminR

ArminR
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Geschrieben 21. Juli 2020 - 07:09

Wilhelm, das könnte interessant für dich sein:

https://www.gemsys.c...-to-the-future/

 

Gruß, Armin


Bearbeitet von ArminR, 21. Juli 2020 - 07:09.


#7 el Kopto

el Kopto
  • 3.481 Beiträge

Geschrieben 21. Juli 2020 - 08:03

Im Falle aktiver Lösungen: Die Beeinträchtigung des Magnetometers der Drohne ("Kompass") lässt sich durch GNSS RTK Lösungen umgehen.



#8 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 21. Juli 2020 - 09:16

Armin, danke für den Link. Die Firma kannte ich noch nicht.
Helge, die Sensoren sind (bei dem was man so sieht) immer möglichst weit vom Kopter entfernt, so dass man die Störungen dadurch minimiert.

 

Diese Firma bzw dieses Gerät hatte ich noch gefunden. Es ist ein Stand Alone System mit 2 Sensoren und GPS.
https://sensysmagnet...me/magdrone-r3/

 

Gemessen wird mit sogenannten Fluxgate Magnetometern.
https://de.wikipedia...te-Magnetometer

 

Hier ein kleines Fluxgate Magnetometer mit analog Ausgängen:
https://www.wuntroni...gnetometer.html

 

Viele Grüße,
Wilhelm



#9 ArminR

ArminR
  • 35 Beiträge
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Geschrieben 22. Juli 2020 - 09:52

interessante Links. Das Mag Drone R3 scheint ein fertiges ready-to-fly System zu sein, komplett mit GNSS, Datenaufzeichnung und Energieversorgung. Die Auflösung ist mit 0.15 nT angegeben. Das ist ok, in der Archäologie werden oft Auflösungen von 0.1 nT verwendet. (http://www.terrana-g...Geomagnetik.htm)

 

Das WFC 110 wäre evtl eine gute Basis für einen Selbstbau, evtl sogar für eine Gradientenmessung mit 2 Sensoren. Bei der Auflösung finde ich 0.3 nT, klingt brauchbar.

 

Bei den Angaben zum Magnetfeld (genauer magnetische Flussdichte) wird meist die SI Einheit Tesla (T) bzw nano-Tesla (nT) verwendet. Die totale Intensität für das Erdmagnetfeld hier bei uns ist irgendwas um 48'000 nT (https://www.geophysi...e-magnetogramme).

 

Manchmal wird auch die alte Einheit Gauss (G) benutzt. 1 Gauss = 0.1 mT. https://de.wikipedia.../Gauß_(Einheit)

 

Edit: Mindestens o wichtig wie die Auflösung ist m.E. auch eine genaue Zuordnung zum Ort des Messwerts. Ich könnte mir vorstellen, dass das nur mit einer RTK Lösung vernünftig funktioniert, zumindest bei kleinen Anomalien. Auch ein Thema ist die möglichst exakte Einhaltung des Abstands Sensor-Erdoberfläche, also Flughöhe. 

 

Gruß, Armin


Bearbeitet von ArminR, 22. Juli 2020 - 10:09.


#10 WiSi-Testpilot

WiSi-Testpilot
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Geschrieben 22. Juli 2020 - 19:49

Armin, danke für die Infos. Ich suche gerade nach einem erschwinglichen hochauflösenden Magnetfeldsensor zum Testen.
Das Stand Alone System im Link oben loggt ja die Daten und wie auch im WDR Beitrag kurz erwähnt, muss man dann zu Hause den Plot anfertigen. Das möchte ich anders lösen. Mit einem Onboard Computer würde ich ein (synthetisches) Video erzeugen, in das dann in Echtzeit die Werte als Farbpunkte an den (GPS) x / y-Koordinaten eingetragen werden. So baut sich das Ergebnis dann direkt im Videofeed auf. Man kann dann beliebig durch die Gegend kurven und an interessanten Stellen verstärkt suchen.

Wie man Bildpunkte in einem laufenden Videofeed ändert ist hier in #188 schon gezeigt worden.

http://www.kopterfor...-kopter/page-13

Vermutlich nehme ich das Raspberry Pi, da es dazu ADC Karten etc gibt. Zum Nano habe ich noch nichts gefunden. Ich habe auch schon nach guten GPS Modulen für das Rasp-Pi gesucht, bin aber noch zu keinem Ergebnis gekommen.
Tipps sind gerne willkommen.
Vielleicht lasse ich einen Mini Win10 PC mitfliegen, den ich noch für ein anders Vorhaben brauche, zB den Beelink GT-R
Es wird aber bestimmt wieder ein Winterprojekt…
Viele Grüße,
Wilhelm

 

 

Edit:

https://www.stefan-m...or-flc-100.html
Diesen Sensor habe ich mir ausgesucht. Er kommt mit 5 V aus. Davon braucht man 3 oder 6 Stück. Armin, was hältst du davon? Der Messbereich ist ±100 µT, so dass unser Erdmagnetfeld mit etwa 48 µT* den Sensor halb aussteuert.
*https://de.wikipedia...i/Erdmagnetfeld

Wie muss ich sie für eine Gradientenmessung anordnen bzw auswerten?
Viele Grüße,
Wilhelm


Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 22. Juli 2020 - 19:49.

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#11 el Kopto

el Kopto
  • 3.481 Beiträge

Geschrieben 23. Juli 2020 - 09:00

Vermutlich nehme ich das Raspberry Pi, da es dazu ADC Karten etc gibt. Zum Nano habe ich noch nichts gefunden. Ich habe auch schon nach guten GPS Modulen für das Rasp-Pi gesucht, bin aber noch zu keinem Ergebnis gekommen.

Im Grunde geht so ziemlich jeder beliebige GPS Chip (günstig z.B. die von Beitian, wie z.B. BN-220 oder 280. Der BN-880 hat auch noch ein Magnetometer mit drauf, was ihr hier aber nicht braucht). Die liefern ihre Daten seriell, dazu dann noch eine Python Library auf dem RasPi, die einen NMEA0183 Datenstrom parsen kann.

 

Ich würde allerdings die Koordinaten eher vom Telemetrie-Stream des Flightcontrollers abgreifen. Dann braucht ihr kein separates GNSS und habt aufgund der exponierten Position des Pucks von der Drohne meist auch genauere Daten. Wenn die Drohne bereits GNSS RTK beherrscht, sind sie ggf. schon mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich.


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#12 ArminR

ArminR
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Geschrieben 23. Juli 2020 - 09:20

...

Wie muss ich sie für eine Gradientenmessung anordnen bzw auswerten?
...

das sind wohl 1-Kanal Sensoren. In dem Fall wäre denkbar, 2 Sensoren in einem Abstand (z.B. 0.5 m) übereinander anzuordnen, beide müssen nach unten schauen. Die Differenz der Messwerte ist dann der Gradient der vertikalen Komponente des Erdfelds.

 

Denkbar wäre auch, mehrere dieser "Doppelsensoren" nebeneinander anzuordnen, um gleichzeitig den Gradienten an 2 oder mehr Orten zu messen. Zur genauen Ortsbestimmung brauchst du in dem Fall Position und Richtung des Fliegers. Zum Aufbau eines mehrkanaligen Gradientensensors siehe den obigen Link der Terrana Geophysik.

 

Gruß, Armin


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#13 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 23. Juli 2020 - 21:02

So, danke schön, GPS BN-880 ist bestellt. Allmählich sehe ich klarer. GPS wird am UART angeschlossen und der ADC zB dieser:
https://www.robotsho...pberry-pi-.html
am I2C Port. Ich hatte befürchtet, dass beides über einen Port muss.
Zunächst baue ich es mit dem BN-880 stand alone auf. Das ist einfacher beim Programmieren und Testen.
Viele Grüße,
Wilhelm


Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 23. Juli 2020 - 21:03.


#14 ArminR

ArminR
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Geschrieben 26. Juli 2020 - 11:22

Wilhelm, deine Idee mit der Anzeige der Sensoren in Echtzeit finde ich prinzipiell gut. Trotzdem würde ich als Geophysiker auf jeden Fall darauf Wert legen, dass die Messwerte mit zugehörigen Koordinaten auch gespeichert werden. Sehr oft ist eine nachträgliche Bearbeitung der flächenhaft vorliegenden Daten notwendig, z.B. eine andere Skalierung, um Anomalien hervorzuheben.

 

Vielleicht auch interessant: lt. Eigenwerbung "smallest dual antenna & dual frequency INS with RTK":

https://www.sbg-syst...-d_rtk_gnss_ins

 

Gruß, Armin



#15 WiSi-Testpilot

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Geschrieben 26. Juli 2020 - 14:19

Armin, danke für die Info zu den Modulen. Loggen habe ich notiert. Das ist auch sinnvoll, da die Bildpunkte nur 3 x 8 Bit Auflösung haben, während der ADC mindestens 12 Bit Auflösung haben wird.

 

Kleines Update: das GPS Modul ist angekommen und es läuft auch schon am Jetson Nano. Ferner habe ich ein kleines Python Programm gemacht, mit dem Bildpunkte verändert werden können. Der nächste Schritt ist nun, dass die GPS Koordinaten die Bildpunkte im Videofeed adressieren.
Viele Grüße,
Wilhelm


Bearbeitet von WiSi-Testpilot, 26. Juli 2020 - 15:34.






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