Modell / Roboter über weite Strecken Fernsteuern?

[Salvador]

Hi,

hab mir mal Gedanken gemacht, wie ein Lösungsansatz für weite Entfernungen zum Steuern eines teilautomatisierten Modells aussehen könnte.

Alle mir bekannten, problemlos zulassbaren Modellfluganlagen reichen bis "Sichtgrenze" (1-2km maximalst), kleinere Modelle mit unter 3m Spannweite sind da nichts mehr als ein klitzekleiner Punkt am Himmel. Da eh größere Entfernungen angezielt sind muss noch eine Kamera mit rein, am besten mit dem selben Funksignal übertragen werden.

Mir ist dann allerdings eingefallen, dass es ein fast weltweit verfügbares Funknetz vorhanden ist, das Handynetz. Zudem ist diese Funkverbindung ohne jede Zulassung auf der ganzen Welt verwendbar. Kostet halt :-s .

Aber wie kann man ein Videosignal digitalisieren? Dachte, dass ich ein Handy strippe, Mikrofon und Lautsprecher entferne, und dann per Mikrocontroller entsprechend die Spannung erzeuge/ messe. Da kann ich sicher bei den guten, alten Modems einiges abschauen.


Habt ihr noch Ideen? Ich bastel gerade an einem Quadrocopter, der schon fliegt. Hatte dort eig. auch schon die Idee eines GPS- basierenden Routenflugs. Aber mit 15 min Flugzeit und 50 Km/h Maximalgeschwindigkeit komme ich nicht weit. Außerdem zählt am Quadrocopter noch viel mehr jedes Gramm, da er sich nur mit Motorkraft in der Luft hält...


Falls es jemand interessiert, meine "Vision":
(Elektro-) Segler, der theoretisch unendlich lange fliegt, Aufladung der Akkus für die Elektronik durch Solarzellen. Genutzt werden soll Thermik, das Modell ist dafür optimiert und der Microcontroller nutzt jeden Aufwind um Höhe zu gewinnen. Bei Bedarf kann eine kleine, mitgeführte Kamera eingeschaltet werden und das Modell für kurze Zeit Ferngesteuert werden (auch für Start und Landung), oder neue Zielkoordinaten übertragen werden. Dieses Modell könnte dann sogar als Träger für Messmittel dienen.


PS: Theoretisch darf ich mit dem Modell nicht über 500m hoch fliegen, aber ich denke, dass es ich dieses Projekt erstmal nicht umsetze, vielleicht aber später, wenn ich mehr Erfahrung habe, wieder aufgreife.

[pongi]

Die Idee mit dem Handy ist nicht neu, den Meisten war das ganze aber ein bisschen teuer, leider ist Datenübertragung via 3G/UMTS/GPRS/WAP etc nicht besonders billig. Und ausser 3G/UMTS haben sie auch nicht genügend hohe Übertragungsraten für ein (bewegtes) Bild.

Daher glaube ich, dass dein Ansatz mit dem modulieren der Daten via Mikrofon (wenn ich das richtig verstanden habe) zwar funktionieren kann, aber für eine Bildübertragung wirds sicher nicht reichen. Ausserdem glaube ich, dass mit dem Handy (offiziell) nur Sprache übertragen werden darf. Aso, und noch was: im Handy werden ziemlich komplizierte Algorithmen eingesetzt, um Sprache so zu komprimieren, dass die effizienteste Datenrate erreicht wird. Dadurch kann es sein, dass dir beim Modulieren vieles verloren geht.

[williwilli]

Hi,

und für was genau willst Du ein Videosignal verwenden?

- Wenn's um Positionsangaben geht, ist ein kleiner GPS-Empfänger besser, der Dir die aktuellen Daten übermitteln kann (kurz und knapp).
- Wenn's Dir um Bodenbeobachtung geht, würde ich (nach Art der Spionageflieger) mit einer einfachen Kamera in festen Abständen Einzelbilder machen, höhere Auflösung, aber schwarzweiß. Einfacher zu komprimieren, weniger zu übertragen.
- Start und Landung ferngesteuert über Kamera, ohne Sichtkontakt zum Modell? Da trauen sich selbst Weltmeister nicht ran. Eine Böe - und Schrott.

Und was Du nicht vergessen solltest: Handys und Höhen beißen sich! 500m über dem Grund wirst Du nur Empfang haben, wenn irgendwo in der Umgebung ein Sendemast des Netzbetreibers noch höher steht ...
Für einen Privatmann sind (Teil-)Fernsteuerungen selbst in mittleren Distanzen (so ab 5km) illusorisch. Firmen, Forschung und Militär haben andere Möglichkeiten, weil auch andere Frequenzbänder.

[jeffrey]

hi,
mach doch einfach eine videotelefonat. da hast du dein bild gleich. daten kann man dann über den audiokanal übertragen.
mfg jeffrey

[Salvador]

Die Kamera war eigentlich gedacht um einen Landeanflug zu planen, aber du hast recht, williwilli, eigentlich nicht unbedingt nötig. spart auch gewicht...

Ist die Funkabstrahlung in die Höhe wirklich so viel schlechter? Habe gehofft, dass ich vielleicht auf ein oder zwei KM Höhe komme.

Ein komplett automatisierter Flug mag ich halt net wagen, weil ich dann definitiv mit ner Drohne unterwegs bin und das eigentlich militärisches Zeug ist. (hab ich mir sagen lassen)
Deswegen wollte ich eigentlich schon alleine aus dem Rechtlichen eine mögliche Fernsteuerung.

Wie funktionieren denn die Fernsteuerungen des Militärs, auf welchen Frequenzen laufen die? Keine Sorge, ich will mich nur Informieren, nicht nachbauen O:)

[AndyTrendy]

Hallo

Ich plane gerade auch ein ähnliches Projekt.
Ähnlich wie du möchte ich auch Steuersignale über weite Strecken senden.
Meine erste überlegung war gleich das Handy.Allerdings ohne UMTs und Co den da sind mir die Datenübertragungskosten zu hoch.
Vielmehr gehen meine Überlegungen in Richtung DTMF.
Jedes Handy kann Sprache Übertragen und so weit ich das jetzt gelesen habe können auch fast alle Handys DTMF Töne übertragen.
Da jeder Ton eine bestimmte Freuquenz hat kann man dies zum Steuern nutzten.

Insegsamt stehen also 12 verschiedene signale bzw Frequenzen zur verfügung.Decoder/Encoder findet man mehr als genug im Netzt.
wenn die Anzahl der steuersignale dir Ausreicht wäre das vielicht ein Lösungsansatzt.


Eine weitere Möglichkeit wäre das direkte Verbinden von 2 GSM Handys via Modem.Allerdings fallen da wiederum kosten an.und so weit ich weis braucht man auch eine spez. Sim Card.
Daurch steht dir dan eine Datenverbindung zur verfügung.


MFG

Vince

[NumberFive]

Ich denke wenn man es wirklich machen will währe die Beste möglichkeit sich einen Amatuerfunk verein in der nähe suchen und die kleine Linzenz zu machen. Dann steht euch Oskar zu verfügung. Ein Sattelit dann sollte die Reichweite kein Thema mehr sein. Zum Testen könnte man vielleicht auch auf das der Allgemeiheit freigeben 70 cm Band gehen aber dort gibt es ja sehr viele Störsender. Für Video wird es nicht reichen aber zum steuern sollte es reichen.

siehe:
http://ladisch.de/ff/funk-faq.html
http://www.unix-ag.uni-kl.de/~linux/linuxtag98/vortraege/tcpip-funk/material.html

Gruß

[voidpointer]

Hallo Leute,

etwas verspätet klinke ich mich in diese Diskussion ein.

Es kommt natürlich immer auf die zu übertragende Bandbreite an. Will man dem Flugobjekt nur Kommandos senden, weil es an sich autonom fliegen kann, genügt ein sehr schmales Funkband mit hoher Reichweite wie z.B. Langwelle. Da aber wie schon gesagt meistens größere Datenmengen auf dem Rückkanal übertragen werden sollen, reichen die meisten gängigen Systeme wie PMR-Funk (3-5 km Reichweite) meist nicht mehr aus. UMTS bzw. EDGE könnte man in Betracht ziehen, muss aber vorher prüfen, ob 1. Unverträglichkeit mit der Bordelektronik und alternativen Funkstrecken (RC) besteht und 2. das Mobilfunknetz im Einsatzgebiet auch für die gewünschte Bandbreite ausgebaut ist.

DTMF halte ich für unsinnig. Da gibt es bessere Modulationstechniken und sicher auch schon preisgünstige GSM-Modems.

Eine andere Idee beschäftigt mich seit einiger Zeit und hier hätte ich gern Meinungen oder Erfahrungen Anderer, nämlich Bluetooth. Geräte der Klasse 1 haben nominal eine Reichweite von 100m. Schon vor Jahren wurde aber nachgewiesen, dass man per Richtantenne Bluetooth-Geräte über eine Entfernung von 2km "manipulieren" konnte. Die Idee ist also: das Flugobjekt erhält eine leistungsfähige omnidirektionale Antenne für 2,4 GHz, die "Bodenstation" eine Parabol-Antenne mit einem Gain >= 20 dbi. Weil diese nur einen sehr engen Strahlwinkel hat, muss sie nachgeführt werden. Dazu hat die Bodenstation einen Kompass und GPS-Empfänger und kann anhand der GPS-Position des Flugobjekts die Antenne automatisch schwenken. So müsste eine akzeptable Bandbreite von min. 700 kBit/s und Reichweiten von 2-4 km möglich sein.

Je nachdem kann man für die Antennentechnik natürlich auch ne Menge Geld ausgeben, für das man möglicherweise viele Stunden UMTS übertragen kann. Eine Kosten-Nutzen-Abwägung wäre also hilfreich.

Achim.