Der Kp-Index. Eine einfache Zahl, die vielen Drohnenpiloten gänzlich unbekannt sein dürfte. Dabei kann sie große Auswirkungen auf den Erfolg einer Flugmission von GPS-gestützten Drohnen haben. Wir erklären dir, was der Kp-Index ist und warum du in Zukunft darauf achten solltest.
Moderne Drohnen nutzen GPS oder das russische Pendant GLONASS zur Bestimmung ihrer Position. Anhand der GPS-Daten ist es zum Beispiel möglich die aktuelle Flugposition ohne manuelle Steuerbefehle auch bei Wind sehr genau halten zu können. In Verbindung mit einem Barometer unterstützt das GPS-Signal die Drohne außerdem dabei, die Flughöhe korrekt beizubehalten.
Darüber hinaus brauchen moderne Drohnen GPS natürlich auch immer dann, wenn Koordinaten direkt verarbeitet werden müssen. Das ist zum Beispiel dann der Fall, wenn verschiedene Wegpunkte abgeflogen werden sollen. Return to Home gehört ebenfalls dazu. Auch das Sammeln von Telemetriedaten ist in der Regel in großem Maße von Positionsdaten abhängig. So weiß man nicht nur was und wann etwas passiert ist, sondern auch an welcher Position.
Es wird also deutlich: Moderne Drohnen sind in Normalfall auf ein GPS-Signal angewiesen, um richtig zu funktionieren. Fällt GPS weg, kann es im schlimmsten Fall zu Fehlfunktionen kommen. In jedem Fall muss jedoch der Pilot plötzlich manuell eingreifen und somit auch dem Betrieb seiner Drohne im Atti-Mode beherrschen.
Wie der Kp-Index dir dabei helfen kann, auf Probleme im GPS (Global Positioning System) aufmerksam zu werden, schauen wir uns im nächsten Kapitel an.
Inhalt
Kp-Index: Was ist das?
Die Bezeichnung Kp-Index steht für planetaren Kennziffer. Sie ist eine Kennzahl aus dem Bereich der Geophysik und beschreibt das Maß der geomagnetischen Aktivitäten eines Planeten – in unserem Fall der Erde.
Gemessen wir der Kp-Index von 13 Stationen, die rund um die Welt verteilt sind. Der Kp-Index kann dabei Werte zwischen 0 und 9 annehmen.
Ein Kp-Index = 1 bedeutet dabei, dass sehr geringe elektromagnetische Aktivitäten vorhanden sind. Ab einem Kp-Index von 5 spricht man bereits von einem geomagnetisch Sturm.
Sonnesturm: Der unsichtbare Drohnen-Feind
Ein solcher Sturm wird von der Sonne ausgelöst. Hier können Sonnenwinde, die durch Sonneneruptionen oder koronale Masseauswürfe entstanden sind, in Richtung Erde reisen. Diese treffen dann im Form elektrisch geladenen Teilchen auf die die sogenannte Magnetosphäre der Erde. Das führt zu einer Abschwächung des Erdmagnetfeldes.
Dabei gibt es zwei elementare Auswirkungen auf das GPS-System:
Erstens: Die Schockwelle kann die obere Erdatmosphäre stark erwärmen und temporär Verformen. Dadurch kann es zu Bahnänderungen oder der Veränderung von Laufzeiten von Satelliten kommen. So sind auch GPS-Satelliten betroffen und die Genauigkeit der GPS-Positionierung kann beeinträchtigt werden.
Zweitens: Zwar Beeinflussen geomagnetische Stürme nicht direkt die Ausbreitung von Funksignalen, sie können aber beim Treffen auf die Ionosphäre zu einem so genannten Ionosphärensturm führen. Dieser hat dann sehr wohl Einfluss auf Hochfrequenz Funksignale.
Da GPS-Satelliten ihre Positionsinformationen via Funk an den GPS-Empfänger am Boden übermitteln, kann ein Sonnensturm also dafür sorgen, dass der GPS-Empfang plötzlich eingeschränkt wird.
GPS arbeitet im Übrigen mit einer Frequenz von 1,57542 GHz. Bei GLONASS werden Frequenzen um 1602 MHz verwendet.
Trifft eines der beiden Szenarien ein, kann der Flugbetrieb deiner Drohne beeinträchtigt werden und die GPS-Funktion entweder gar nicht zur Verfügung stehen oder eine unvorhergesehene Fehlfunktion auslösen. Das kann vorkommen, wenn der GPS-Empfänger die fehlerhaften Daten falsch interpretiert und die Drohne mit völlig falschen Positionsinformationen versorgt wird.
Woher bekomme ich aktuelle Daten?
Um sich über die aktuellen geomagnetischen Aktivitäten zu informieren, kann der Kp-Inxdex in Echtzeit betrachtet werden. Eine gute Anlaufquelle hierfür ist das Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ.
Wir haben euch die Echtzeitdaten eingebunden. Sind die Werte rot, ist unbedingt von einem GPS-gestützen Flug abzusehen!
Außerdem stellen einige Drohnen-Apps dir den Kp-Index direkt als wichtige Kennzahl in Echtzeit für deine Flugplanung bereit. Dazu wirf am besten einen Blick in unsere Übersicht der besten Drohnen-Apps für Smartphones und Tablets.
Im Hinblick auf den Kp-Index sind hier folgende Apps zu empfehlen:
- UAV Forecast
- Hover
- Kopter Profi App
Wer auf der Suche nach einer Sonnewettervorhersage inklusive geschätztem Kp-Index ist, wird bei SpaceWeatherLive fündig. Hier hilft uns die Physik: Beobachtete Sonnenstürme brauchen, je nach Intensität, zwischen 24 und 36 Stunden, bis sie auf die Magnetosphäre der Erde treffen. Wir sind also in gewisser Weise gut vorgewarnt.
Wir empfehlen daher jedem Drohnenpiloten, vor dem Flug die aktuelle Lage im Weltall zu checken. Tobt dort ein Sonnensturm, sollte von kritischen Flugmissionen, die auf GPS angewiesen sind, abgesehen werden.
Schlusswort
Wir hoffen unser Artikel zum Thema Kp-Index und Sonnenstürmen war hilfreich für die Planung deiner nächsten Drohnenflüge.
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