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Entstehung

Im Sommer 2009 wurde das Projekt "NC-ONE" ins Leben gerufen, seit dem arbeiten wir (Christoph Baumann und Florian Berger) an einem der weltweit kleinsten Quadrokopter.

Unser Ziel war es eine sehr einfache und zugleich herausragende Konstruktion für einen sehr kompakten Quadrokopter zu entwerfen. Dieser sollte in seinem Leistungsumfang einem größeren Modell um fast nichts nachstehen.

Wohlmöglich is der NC-ONE mit seinen knappen 15 Gramm, der nun leichteste Quadrokopter der momentan existiert. Auf einer einzigen Platine finden sich alle Komponeten der Quadrokoptersteuerung wieder.

NC-ONE v1

Im Herbst 2009 konnten wir unseren ersten Prototypen, den v1 bestücken. Es zeigte sich leider im Lauf der Firmwareentwicklung, dass der damals verwendete Silabs F411 zu schwachbrüstig war um Kalmanfilter, Regler und Kommunikation zu bewältigen. Niedrige Regelfrequenzen und Probleme mit Vibrationen verhinderten erste Flugversuche. Nach langen Überlegungen und einigen Versuchen begannen wir mit den aus dem v1 gewonnenen Erfahrungen und Daten den v2 zu entwerfen.

NC-ONE v2

Das Layout den NC-ONE v2 war im Frühjahr 2010 fertig gestellt. Das Design wurde weitreichend verbessert. Der Silabs F411 wurde vom Cypress PSoC 3 abgelöst. Statt des Cypress CY7936 2.4GHz DSSS Transceivers kam nun ein CYRF69103 2.4GHz Transceiver SOC mit internem uC zum Einsatz. Außerdem erfolgten Anpassungen in der Spannungsversorgung, und es wurden leistungsfähigere FETs vorgesehen.

Dank der neuen Hardware, einigen Optimierungen der Filteralgorithmen und einem Back-Stepping-Ansatz waren wir in der Lage die Regelfrequenz auf bis zu 3kHz anzuheben.

Bereits im April 2010 gelang uns der erste Flug. Im Sommer 2010 portierten wir von der PSoC3 auf die PSoC5 Platform die Regelfrequenz erhöhte sich auf 15kHz. Für den stabilen Flugbetrieb ist etwa 1kHz Regelfrequenz absolut ausreichend. Es bleibt somit eine große Reserve für weitere Implementierungen (Height Tracking, Yaw Tracking etc.).

Prototypenfertigung

Sämtliche Prototypen werden von uns in Eigenregie gefertigt. Wir verfügen über eine Rapid Prototyping CNC-Fräsmaschine, Equipment für Lötpastendruck sowie einen Reflowofen. Platinen werden von uns eigenhändig bestückt und im Reflow-Verfahren verlötet.