Steuerung via Sprachkanal

1.10.2018

Multikopter, auch als Drohnen bezeichnet, bieten vielversprechende Lösungen. So kann beispielsweise der Lieferverkehr von der Straße in die Luft verlegt werden. Das spart fossilen Brennstoff und senkt den CO2- Ausstoß. Bei der Brandbekämpfung und in Gefahrengebieten erkunden Drohnen kritische Einsatzorte. Die Voraussetzung dafür ist eine zuverlässige Kommunikation zur Steuerung und Ortung. Bisher geschieht das oft direkt per Funk; jedoch mit begrenzter Reichweite. Die Steuerung über Mobilfunkdatenkanäle ist eine weitere Möglichkeit; Verbindungsabbrüche und Überlastung stellen jedoch hohe Risiken dar.

© Fraunhofer HHI

Testfluggerät.

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Robuste Steuerung in Echtzeit: Dank der Kommunikation über herkömmliche Sprachkanäle ist die Technologie sofort einsetzbar.

Die Sprachkanäle des Mobilfunknetzes als Lösung

Experten vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI haben eine stabile und günstige Lösung entwickelt, die reichweitenunabhängig und sofort umsetzbar ist: Die Steuerung über die Sprachkanäle des Mobilfunknetzes. »Vorteil ist, dass Sprachkanäle – im Gegensatz zu Datenverbindungen – nahezu überall verfügbar und äußerst zuverlässig sind«, erklärt Tom Piechotta vom Fraunhofer HHI.

Weltweit erreichbar

Zur Steuerung werden einerseits Befehle an den Flugroboter übermittelt, andererseits müssen Informationen wie Position, Höhe oder Akkuzustand an den Controller am Boden gesendet werden. »Wir wandeln die Befehle in Audiosignale um – ähnlich wie früher bei Modems« erklärt Piechotta. Da die Übertragung über das normale Mobilfunknetz läuft, ist eine Verbindung zur Drohne an nahezu jedem Punkt der Erde möglich.

Zukunftssichere Steuerung in Echtzeit

Doch wie funktioniert die Steuerung, wenn sich das Fluggerät außer Sichtweite befindet – vielleicht sogar am anderen Ende der Welt? Visualisiert wird der Standort dann zum Beispiel über Online-Kartendienste wie Google Maps. Position und Höhe des Fluggeräts werden in Echtzeit übertragen und auf der Karte angezeigt. Zusätzlich können die Drohnen mit eigenen Sensoren ausgestattet werden, um spontan auftretende Hindernisse, beispielsweise Vögel, Hubschrauber oder Kräne, zu erkennen und zu umfliegen.

»Funklöchern begegnen wir mit unserem System extrem selten. Sollte ein Netz ausfallen, weicht die Verbindung auf einen anderen Mobilfunkstandard aus und sollte die Verbindung doch einmal abbrechen, ruft die Drohne innerhalb kürzester Zeit automatisch zurück«, erklärt Piechotta. »Die Technologie gilt als zukunftssicher: Mobilfunkstandards kommen und gehen – für Sprachkanäle gilt dies nicht. Das Mobilfunknetz wird immer Sprachkanäle zur Verfügung stellen, und solange dies der Fall ist, bietet das System eine zuverlässige und kostengünstige Alternative zu konventionellen Datenverbindungen«. Kurzum: Die Flugroboter sind an jedem Ort und zu jeder Zeit erreichbar.