Q: Was ist Pixhawk und warum verwenden Drohnenhersteller es?

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Kurze Antwort

Pixhawk ist eine Open-Source-Autopilot-Plattform, die ArduPilot- oder PX4-Firmware ausführt und Drohnen GPS-Navigation, autonome Flugmodi und Sensorintegration ermöglicht. Sie ist die Standardwahl für Entwickler, die mehr als nur grundlegendes Akrofliegen benötigen.

Was ist Pixhawk?

Pixhawk ist kein einzelnes Produkt. Es ist ein Open-Hardware-Projekt, das eine Reihe von Standards für Autopilot-Boards definiert. Hersteller wie Holybro nutzen diese offenen Designs und bauen physische Boards, die für verschiedene Anwendungsfälle optimiert sind, von Vermessungsdrohnen bis hin zu Rennquadrocoptern.

Die Boards laufen entweder mit ArduPilot oder PX4 Firmware auf dem NuttX Echtzeitbetriebssystem. QGroundControl übernimmt Firmware-Updates, Kalibrierung und Missionsplanung über eine einzige Anwendung.

Wenn Sie einen Flugcontroller wie Betaflight für Akro- oder Rennzwecke verwendet haben, dient Pixhawk einem anderen Zweck. Betaflight ist für manuelles, Sicht- oder FPV-Freestyle-Fliegen konzipiert. Pixhawk ist für Autonomie gebaut: GPS-Haltung, Wegpunktmissionen, Rückkehr zum Startpunkt und sensorgesteuerter Flug.

Was macht Pixhawk anders?

Open Source, weit verbreitete Unterstützung. Die Hardware-Schaltpläne werden unter CC BY-SA 3.0 veröffentlicht. Sowohl ArduPilot als auch PX4 behandeln Pixhawk-Boards als ihre Referenzplattform, daher ist die Firmware-Unterstützung die beste, die verfügbar ist. Fehlerbehebungen, neue Funktionen und Stabilitätsverbesserungen landen zuerst auf Pixhawk-Hardware.

Sensorredundanz. Höherwertige Modelle wie der Pixhawk 6X verfügen über dreifache IMUs und doppelte Barometer. Sollte ein Sensor mitten im Flug ausfallen, schaltet der Controller ohne Unterbrechung auf ein Backup um. Das ist wichtig für Vermessungsdrohnen und kommerzielle Operationen, bei denen eine Landung keine Option ist.

Periphere Flexibilität. Jedes Pixhawk-Board bietet mehrere UART-, CAN-, I2C- und SPI-Ports. Sie können GPS-Module, Fluggeschwindigkeitssensoren, Telemetrie-Funkgeräte, Begleitcomputer und ESCs über standardisierte Anschlüsse verbinden. Der Pixhawk Bus-Standard gewährleistet die Kompatibilität zwischen Controller-Modulen und Baseboards.

DroneCAN- und CAN-Peripheriegeräte. Der CAN-Bus ermöglicht das Reihestschalten kompatibler Geräte. Ein DroneCAN-Leistungsmodul wie das PM08-CAN kann dem Flugcontroller über CAN Spannungs- und Stromdaten zuführen, wodurch die Verkabelung reduziert und die Zuverlässigkeit im Vergleich zur analogen Messung verbessert wird.

Integration von Begleitcomputern. Pixhawk-Boards mit Ethernet-Ports können direkt an Raspberry Pi CM4, Nvidia Jetson oder ähnliche Einplatinencomputer angeschlossen werden. Dies ermöglicht die Onboard-Bildverarbeitung, Computer Vision und erweiterte Autonomie, die mit dem Flugcontroller allein nicht möglich wären.

Pixhawk vs. FPV-Flugcontroller

Dies sind keine konkurrierenden Produkte. Pixhawk übernimmt autonome Missionen, GPS-Navigation und komplexe Sensorintegration. FPV-Controller wie F4-, F7- und H7-Boards mit Betaflight bewältigen Akro-Rennen und Freestyle mit hohen Aktualisierungsraten. Einige Entwickler verwenden beides: einen Pixhawk für den Autopiloten und einen separaten FC zur Stabilisierung.

Der Hauptunterschied liegt in der Firmware-Philosophie. Betaflight priorisiert geringe Latenz und direkte Stick-Reaktion. ArduPilot und PX4 priorisieren die Missionsausführung und Sensorverarbeitung. Man würde Betaflight nicht verwenden, um ein Vermessungsraster abzufliegen, und man würde Pixhawk nicht verwenden, um einen Skatepark im Freestyle zu fliegen.

Das richtige Pixhawk wählen

Die aktuelle Generation umfasst den Pixhawk 6X (professionelle Builds, Dreifachredundanz, modulare Basisplatinen), den 6C (Mittelklasse, integriertes Design) und den 6C Mini (kompakt, weniger Anschlüsse). Eine detaillierte Aufschlüsselung finden Sie in unserem Pixhawk 6 vs 6C vs 6X vs Mini Vergleich.

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FAQ

F: Kann Pixhawk Betaflight ausführen?
A: Nein. Pixhawk-Boards laufen mit PX4 oder ArduPilot. Betaflight läuft auf STM32 F4, F7 und H7 Boards, die speziell für Akro- und Rennflüge entwickelt wurden.

F: Benötige ich Programmierkenntnisse, um Pixhawk zu verwenden?
A: Für die grundlegende Einrichtung nicht. QGroundControl und Mission Planner bieten grafische Oberflächen für Kalibrierung, Wegpunktplanung und Parameterabstimmung. Fortgeschrittene Anpassungen erfordern ein gewisses technisches Verständnis, aber die Einführungsleitfäden von ArduPilot und PX4 sind gründlich.

F: Ist Pixhawk nur für Drohnen?
A: Nein. Pixhawk wird in Rovern, Booten, U-Booten und stationären Antennen-Trackern verwendet. Jedes autonome Fahrzeug, das GPS-Navigation und Sensorintegration benötigt, kann mit Pixhawk betrieben werden. Die ArduPilot-Fahrzeugtypliste umfasst Multirotoren, Starrflügelflugzeuge, Helikopter, Bodenrover und Boote.