Hinderniserkennung bei DJI-Drohnen: Technik und Grenzen

“Hinderniserkennung” steht bei DJI in fast jedem Datenblatt, dahinter stecken jedoch sehr verschiedene Ausbaustufen. Zwischen einer Drohne, die nur nach unten schaut, und einer mit Rundum-Sensorik plus LiDAR liegen mehrere Technik-Generationen und im Alltag der Unterschied zwischen Kratzer und Totalschaden.

Das Wichtigste in Kürze

• Technik: Kamerapaare arbeiten als Stereokamera und berechnen Entfernungen, LiDAR sendet dafür aktiv Laserimpulse.
• Fünf Ausbaustufen: von “nur nach unten” bis “rundum plus LiDAR”, die Richtung entscheidet über den Schutz.
• APAS verarbeitet die Daten und bietet drei Verhalten: Bremsen, Umfliegen, Aus.
• Typische Lücken: dünne Zweige, Stromleitungen, Drahtzäune, Glas, spiegelndes Wasser, Gegenlicht.
• Im Sport-Modus und bei hohem Tempo greift das System nicht mehr zuverlässig, weil der Bremsweg quadratisch wächst.

Wie die Sensoren die Entfernung messen

DJI kombiniert bis zu vier Verfahren, je nach Modellklasse:

• Stereo-Sichtsensoren: Zwei kleine Kameras mit bekanntem Abstand sehen dasselbe Motiv aus leicht verschiedenen Winkeln. Aus dem Versatz im Bild folgt die Entfernung. Das ist das Standardverfahren an Front, Heck, Seiten, Oberseite und Unterseite.
• Infrarot-Abstandsmessung nach unten: ergänzt die Sichtsensoren beim Landen, vor allem über einfarbigen Flächen.
• 3D-ToF-Sensor: misst die Laufzeit eines Lichtimpulses. Die DJI Flip nutzt ihn nach vorn, laut Datenblatt im Bereich von 0,3 bis 8 m.
• LiDAR: tastet die Umgebung mit Laserimpulsen ab. DJI setzt es nach vorn ein, unter anderem bei Air 3S, Mini 5 Pro und Neo 2.

Der entscheidende Unterschied zwischen den Verfahren ist die Lichtabhängigkeit. Stereokameras brauchen Helligkeit und Struktur im Bild, LiDAR bringt seine Lichtquelle mit.

Wohin die Drohne schaut

Die Matrix macht ein Muster sichtbar, das im Datenblatt untergeht. Die Richtung, die am längsten unbeobachtet blieb, ist die seitliche. Genau dorthin bewegt sich die Drohne aber bei jedem Kameraschwenk um ein Motiv herum.

APAS: die drei Verhalten und wann welches passt

In der Fly App steht das Verhalten bei erkannten Hindernissen zur Wahl:

“Umfliegen” ist die Einstellung mit dem größten Nutzen und dem größten Respekt-Bedarf. Die Drohne weicht selbstständig aus und kann dabei in einer Richtung landen, die du nicht vorgesehen hast. In Baumkulissen ist “Bremsen” oft die ruhigere Wahl.

Im Verfolgungsmodus arbeitet das System besonders sichtbar, weil die Drohne dort selbst navigiert. Was dabei möglich ist, ordnet der Ratgeber ActiveTrack bei DJI ein.

Was die Sensoren übersehen

Die Physik hinter der Stereokamera erklärt die Lücken. Sie braucht Textur, Kontrast und eine Fläche, die groß genug ist, um in beiden Bildern erkannt zu werden. Daraus folgt die Liste der Klassiker:

• Dünne Zweige ohne Blätter, besonders im Winter und im Gegenlicht.
• Stromleitungen und Drahtseile, die im Bild nur wenige Pixel belegen.
• Drahtzäune, Netze und Angelschnüre, häufigste Falle an Sportplätzen und Häfen.
• Glasflächen und Fensterfronten, weil sie die Umgebung spiegeln.
• Ruhiges Wasser, das den Himmel spiegelt und der Kamera eine Tiefe vorspielt.
• Frisch gemähte, einfarbige Flächen ohne jede Struktur.

LiDAR verbessert genau die ersten beiden Punkte, weil ein Laserimpuls auch von einem dünnen Ast zurückkommt. Unsere Rezension zur Neo 2 nennt das als praktischen Nutzen im Verfolgungsmodus.

Warum Geschwindigkeit alles verändert

Erkennung braucht Weg. Der Bremsweg wächst quadratisch mit der Geschwindigkeit, die Sichtweite der Sensoren bleibt dagegen konstant. Ein Rechenbeispiel mit einer angenommenen Verzögerung von 4 m/s²:

Die Werte stammen aus diesem Rechenmodell und zeigen das Verhältnis, Bremswege gibt DJI im Datenblatt nicht an. Bei 20 m/s braucht die Drohne mehr Strecke, als die Sensoren zuverlässig überblicken.

Praktische Folge: Im Sport-Modus tritt das Assistenzsystem zurück, und auch im Normalmodus sinkt der Nutzen mit jedem Meter pro Sekunde. Wer zwischen Hindernissen fliegt, fliegt langsam. Wie sich Wind auf diese Rechnung auswirkt, ordnet der Ratgeber Drohne bei Wind fliegen ein.

Wann die Erkennung abschaltet

Vier Situationen schalten das System ganz oder teilweise ab:

1. Sport-Modus und vergleichbare Modi mit Vorrang für die Steuerbarkeit.
2. Dunkelheit ohne LiDAR. Ab welcher Helligkeit das greift, ordnet der Ratgeber Drohne nachts fliegen ein.
3. Der Aufstieg bei Return to Home, wenn die Drohne auf Rückflughöhe steigt. Der Ablauf steht im Ratgeber Return to Home bei DJI.
4. Verschmutzte Sensorfenster. Fingerabdrücke, Staub und Kondenswasser erzeugen Fehlmeldungen und Ausfälle.

Was die Erkennung rechtlich nicht ändert

Die Sensorik verbessert die Chancen bei einem Steuerfehler. An den Regeln ändert sie nichts: Die ständige Sichtverbindung zur Drohne gehört zur Offenen Kategorie, unabhängig von jeder Ausstattung. Die Details stehen im Ratgeber Offene Kategorie.

Auch beim Abstand zu Menschen bleibt die C-Klasse maßgeblich. Wie sich Klasse, Gewicht und Nachweis zueinander verhalten, klärt der Ratgeber Drohnen-Klassen C0 bis C4.

Pflege: fünf Minuten, die den Unterschied machen

Die Sensorfenster sitzen an exponierten Stellen und leiden im Alltag. Drei Handgriffe genügen:

• Vor dem Flug alle Fenster mit einem Mikrofasertuch abwischen, besonders die Unterseite nach Starts auf feuchtem Gras.
• Nach Kälteflügen die Drohne im Rucksack akklimatisieren lassen, damit die Fenster nicht beschlagen.
• Bei Fehlmeldungen die Sichtsensoren kalibrieren. Der Ablauf steht im Ratgeber Drohne kalibrieren.

Fazit: Richtung schlägt Werbebegriff

Die nützliche Frage beim Datenblatt lautet: In welche Richtungen schaut die Drohne, und mit welchem Verfahren? Rundum-Sensorik schützt beim Seitwärtsschwenk, LiDAR bei Dämmerung und dünnen Ästen, und beides bleibt an eine langsame Fluggeschwindigkeit gebunden.

Für den Kauf heißt das: In der Mini-Klasse trennt die Sensorik die Modelle deutlicher als die Kamera. Wer viel im Gelände, im Wald oder über Wasser fliegt, holt aus einer Rundum-Ausstattung mehr heraus als aus zwei Megapixeln mehr.