Moin zusammen!
Ich habe eine Aufgabe für die Funkexperten hier im Forum:
Gegeben ist die Aufgabe, einige Bytes pro Sekunde (sagen wir mal, PSK31
würde wohl ausreichen) über Strecken im Bereich größer 100km zu
übertragen. Dabei steht an einer Seite eine "beliebige", aber
transportable (=mit Auto transportierbar, aber darf zum Betrieb auch
größer sein) Anlage zur Verfügung; Die andere Seite ist eine schwimmende
Plattform (mit ungefähr 1m² Grundfläche), welche nur einen geringen
Massenanteil oberhalb des Wassers haben sollte, gleichzeitig soll die
windlast der zu installierenden Antenne möglichst gering ausfallen.
Hier stoße ich nun auf widersprüchliche Anforderungen.
Vorweg: Die zu überbrückende Strecke ist großteils Wasser. GSM und
ähnliches scheidet aus. Aufgrund der geringen Höhe über Wasser ist
Sichtfunk im UKW Bereich ebenfalls ausgeschlossen, denke ich. Achso: Die
mittlere zur Verfügung stehende Leistung für das mobile System sollte
10W nicht überschreiten.
a) Ausbreitung per Bodenwelle ist wohl das einzig sinnvolle.
b) Ich hatte mich daraufhin mal im 80m Band umgeschaut, als "Mittelweg"
zwischen geringer Wellenlänge und guter Reichweite. Hier bin ich dann
auf die magnetic loop antenna gestoßen, welche allerdings wohl
aufgestellt werden müsste, um vertikale Polarisation zu erreichen,
welche für die Übertragung mit Bodenwellen notwendig ist. Dabei wird die
Antenne allerdings so groß, dass ich meine Größenvorgaben für die
Plattform nicht einhalten kann. Der Durchmesser muss ja im Bereich von
einem Meter liegen, wie mir scheint?
Nun, habt ihr ein paar Tipps? Wie siehts in den höherfrequenten Bändern
aus, eventuell gibts da ja doch Chancen? Gespulte Antennen scheiden
soweit ich das verstanden habe aus, weil sie kein E-Feld erzeugen und
somit kein EM-Feld aufgebaut wird, welches für eine Reichweite von mehr
als ein paar hundert Metern notwendig ist.
Übrigens: Es handelt sich um eine Anwendung im Forschungs/Uni-Bereich,
somit sollte es im geeigneten Frequenzband auch eine legal nutzbare
Frequenz (auf Antrag oder eventuell durch Einbindung von Funkamateuren)
geben. Zudem werden mit sicherheit käufliche Transceiver eingesetzt.
Ich bin für Ideen offen :)
Dankeschön!
http://www.wenden.com.tw/english/marine/download/ktr-18.pdf
1. Frequency of transmitted radio waves:
As stipulated ( between 1400KHz-2850KHz )
2. Type of waves: AI
3. Antenna Power ( input ): Standard 10W
4. Code: As stipulated.
5. Service range: 60 Miles.
6. Timming of transmitted code:
Standard: Repetition of 30 second. Transmission
and 3 min. Rest
7. Duration of oscillations: Standard timming
500 Hrs ( Battery UM-1D Special )
200 Hrs ( Battery UM-1 Special )
8. Gross weight 22kg
9. Total length: 84 cm
Float: 41 cm/diameter
Moin!
Danke für die Antwort. Ich glaube, ich habe mich etwas missverständlich
ausgedrückt: Die schwimmende Plattform soll natürlich nicht Teil des
Funkkonzepts sein, sondern der Funk soll da mit draufgebaut werden :)
Ich suche also eine geeignete Antenne bzw. Antennenbauform. Auch die
Transceivermodule werden wir dann später auswählen, eigentlich möchte
ich hier eher eine Art "Ist machbar, ungefähr so..." Antwort oder eben
ein "Vergiss es, unter den Umständen klappt das garantiert nicht".
Ich denke dein Problem ist, dass es keine Frequenzzuteilung gibt.
Ein Funkamateur darf keine Funktdienste anbieten !
Als Antenneform, kann mit einer Magnetischen Antenne gearbeitet werden.
Auf der Empfangsseite dann selektiv mit einer geschirmten Loop als
Empfangsantenne mit evtl. mit Vorverstärker.
D.h. der Umfang ist < Lambda / 4.
Im QRPForum habe wir dazu verschiedene Modelle vorgestellt.
Matthias Larisch schrieb:> Übrigens: Es handelt sich um eine Anwendung im Forschungs/Uni-Bereich,> somit sollte es im geeigneten Frequenzband auch eine legal nutzbare> Frequenz (auf Antrag oder eventuell durch Einbindung von Funkamateuren)> geben.
Solange aber der ungefähre Frequenzbereich nicht bekannt ist, wirst du
keine brauchbaren Antworten bekommen. Davon ist z.B. die Größe der
Antenne und der Übertragungsweg (Bodenwelle, Erdkrümmung) abhängig.
Allgemein dürfte es sehr schwer werden, eine Frequenzzuteilung für diese
Anwendung zu bekommen. Auch wenn die Plattform sich im Meer außerhalb
deutscher Hohheitsgewässer befindet, ist die Frequenzverwaltung doch
international. Amateurfunkfrequenzen scheiden vermutlich aus, da es sich
bei der Plattform im Meer um eine unbemannte Station handelt. Außerdem
dürfen über Amateurfunkfrequenzen keine verschlüsselten Inhalte
übertragen werden. Für ein ISM-Band ist die Entfernuung zu groß,
respektive die zulässige Sendeleistung zu niedrig.
Hallo Matthias,
naja ich wollte dich eigentlich nur darauf stoßen, dass der
Grenzwellenbereich schon lange für den Nahbereichsseefunk ->100 sm
genutz wird und das nicht grundlos. Zum einen sind die Antennen
realisierbar zumindest auf Schiffen zum anderen lassen sich auch bei
niedriger Antennenhöhe dank der Bbodenwelle Reichweiten jenseits des
Horizontes erziehlen.
Ein Vertikalstrahler ist natürlich auch bei 80m selbst mit Lamda/16 noch
knapp 5m hoch, also nicht gerade der Stabilität eines kleinen
Schwimmkörpers zuträglich. Eine Loop hingegen weist eine
Richtcharakteristik auf.
Zu einer liegenden Loop < Lamda/4 über Ground habe ich noch nichts
gelesen. Ich denke bei einer Höhe kleiner Lamda/4 ist keine sinnvolle
Abstrahlung zu erwarten.
Am ehesten wirst du durch das Studium der Funkbojentechnik zu
brauchbaren Ergebnissen kommen.
MfG Winne
Eventuell in Sichtweite der Messplattform eine schwimmende
Relaisfunkstelle beliebiger Grösse installieren. Die Verbindung
untereinander kann mit handelsüblichen Funkmodulen erfolgen.
Hochsee-Segler verwenden satellitengestützte Datenkommunikation. Die
lässt sich in Grösse und Stromverbrauch runterhandeln mindestens bis zum
Iridium-Handy.
Jens schrieb:> Solange aber der ungefähre Frequenzbereich nicht bekannt ist, wirst du> keine brauchbaren Antworten bekommen.
Deswegen frage ich ja hier erstmal allgemein, was machbar ist.
> Anwendung zu bekommen. Auch wenn die Plattform sich im Meer außerhalb> deutscher Hohheitsgewässer befindet, ist die Frequenzverwaltung doch> international. Amateurfunkfrequenzen scheiden vermutlich aus, da es sich> bei der Plattform im Meer um eine unbemannte Station handelt. Außerdem> dürfen über Amateurfunkfrequenzen keine verschlüsselten Inhalte> übertragen werden.
Darf ich im Amateurfunk nicht zu forschungszwecken Daten wie Temperatur
und GPS Position übermitteln? Die "Station" ist auf dem Wasser mobil und
nur einige Stunden bis wenige Tage im Einsatz. Es geht hier nicht um ein
kommerzielles Produkt oder soetwas. Verschlüsselung ist übrigens nicht
notwendig, eher eine Signatur.
Uwe S. schrieb:> Als Antenneform, kann mit einer Magnetischen Antenne gearbeitet werden.> Auf der Empfangsseite dann selektiv mit einer geschirmten Loop als> Empfangsantenne mit evtl. mit Vorverstärker.> D.h. der Umfang ist < Lambda / 4.>> Im QRPForum habe wir dazu verschiedene Modelle vorgestellt.
Vielen Dank! Hier werde ich mich weiter umschauen.
llk schrieb:> Eventuell in Sichtweite der Messplattform eine schwimmende> Relaisfunkstelle beliebiger Grösse installieren. Die Verbindung> untereinander kann mit handelsüblichen Funkmodulen erfolgen.
Ist mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit nicht umsetzbar, da die Plattform
in der genannten Funkreichweite mobil sein wird (in der Theorie...)
Winfried J. schrieb:> Hallo Matthias,>> naja ich wollte dich eigentlich nur darauf stoßen, dass der> Grenzwellenbereich schon lange für den Nahbereichsseefunk ->100 sm> genutz wird und das nicht grundlos. Zum einen sind die Antennen> realisierbar zumindest auf Schiffen zum anderen lassen sich auch bei> niedriger Antennenhöhe dank der Bbodenwelle Reichweiten jenseits des> Horizontes erziehlen.
Das ist mir dann auch aufgefallen, dass das wohl als Richtungsanstupser
gemeint war :) Vielen Dank dafür! Ich schaue nochmal weiter.
>> Ein Vertikalstrahler ist natürlich auch bei 80m selbst mit Lamda/16 noch> knapp 5m hoch, also nicht gerade der Stabilität eines kleinen> Schwimmkörpers zuträglich. Eine Loop hingegen weist eine> Richtcharakteristik auf.>> Zu einer liegenden Loop < Lamda/4 über Ground habe ich noch nichts> gelesen. Ich denke bei einer Höhe kleiner Lamda/4 ist keine sinnvolle> Abstrahlung zu erwarten.
Hier bestätigst du meine Vermutungen. Auch das hilft mir weiter.
A. K. schrieb:> Hochsee-Segler verwenden satellitengestützte Datenkommunikation.
Ist eine geplante Alternative, dennoch vielen Dank für den Tipp! Leider
aufgrund der Kosten sowohl der Geräte als auch der Nutzung erstmal nicht
erste Wahl - wobei eine Abrechnung nach Datenvolumen noch im akzeptablen
Finanzrahmen bleiben sollte. Gerade Iridium bietet nun ja leider keinen
Volumentarif an, allerdings ist dieser Ansatz trotzdem noch als
Notlösung interessant.
Vielen Dank an alle noch einmal!
mdch schrieb:> vielleicht CB-Funk in Verbindung mit QRSS ?
Na Mahlzeit das ist kein Übertragungskanal sondern eher eine extranige
Wissenschaft, wenn nicht gar Hellseherei. ;-)
>Darf ich im Amateurfunk nicht zu forschungszwecken Daten wie Temperatur>und GPS Position übermitteln? Die "Station" ist auf dem Wasser mobil und>nur einige Stunden bis wenige Tage im Einsatz. Es geht hier nicht um ein>kommerzielles Produkt oder soetwas. Verschlüsselung ist übrigens nicht>notwendig, eher eine Signatur.
naja solange du als Funkamateur anwesend bist wäre die
übermittlung dieser Daten nicht zu beanstanden - könnte aber
etwas eng werden
auch der Betrieb als Automatische Staion dürfte ohne Festen
Standort nichts werden
Hi, Matthias,
"ORBCOMM bietet einen kosteneffektiven Weg über Satellit zu
kommunizieren, wenn kleine Datenmengen zu übertragen sind."
http://www.orbcomm.de
Auf der CEBIT sah ich auf dem Stand VHF-Transceiver für die Mobilstation
in der Größe meines Daumens.
Den größten fachlichen Nachteil sehe ich in der Verfügbarkeit, weil
einer deren niedrig fliegenden Satelliten erst vorbeikommen muss.
Ciao
Wolfgang Horn
Matthias Larisch schrieb:> Gerade Iridium bietet nun ja leider keinen> Volumentarif an, allerdings ist dieser Ansatz trotzdem noch als> Notlösung interessant.
Es gibt auch andere Provider als Iridium. Da wärs aber wohl sinnvoller,
mal bei den Seglern nachzufragen, nicht hier. Da sollte es Leute geben,
die sich besser auskennen. Grad auch was die Kosten angeht - da
schippern nicht nur Krösusse rum.
user schrieb:>>Darf ich im Amateurfunk nicht zu forschungszwecken Daten wie Temperatur>>und GPS Position übermitteln? Die "Station" ist auf dem Wasser mobil und>>nur einige Stunden bis wenige Tage im Einsatz. Es geht hier nicht um ein>>kommerzielles Produkt oder soetwas. Verschlüsselung ist übrigens nicht>>notwendig, eher eine Signatur.>> naja solange du als Funkamateur anwesend bist wäre die> übermittlung dieser Daten nicht zu beanstanden - könnte aber> etwas eng werden
Ich habe seit nem guten Jahr die Bücher von DJ4UF hier rumliegen und bin
sie sogar recht fleißig am Lesen die letzten Tage :)
A. K. schrieb:> Es gibt auch andere Provider als Iridium. Da wärs aber wohl sinnvoller,> mal bei den Seglern nachzufragen, nicht hier. Da sollte es Leute geben,> die sich besser auskennen. Grad auch was die Kosten angeht - da> schippern nicht nur Krösusse rum.
Ist zur Kenntnis genommen und wird untersucht.
Wolfgang Horn schrieb:> "ORBCOMM bietet einen kosteneffektiven Weg über Satellit zu> kommunizieren, wenn kleine Datenmengen zu übertragen sind."> http://www.orbcomm.de
Das System sieht - als Alternative zu Iridium - interessant aus. Mir
scheint, als wäre eine sehr gute Abdeckung gegeben: Laut Wikipedia heißt
es, dass das Unternehmen eine Zustellung der Emails in 6 Minuten
garantiert. Das würde für auch für Positionsdaten vollkommen ausreichen,
bei den Messdaten ist es eh nicht relevant. Der "geschenkte" Rückkanal
ist bei diesen Komplettlösungen auch nicht schlecht, falls man mal live
irgendetwas umkonfigurieren muss.
Allenfalls waere auch eine luftgestuetzte Station eine Moeglichkeit.
Wenn die Datenuebertragung nur alle paar stunden oder Tage stattzufinden
haette, so koennte mna auf der Landseite an einen Wetterballon denken.
Dann haette man zumindest direkte Sicht von 10km Hoehe und koennte mit
70cm senden.
Matthias Larisch schrieb:> Darf ich im Amateurfunk nicht zu forschungszwecken Daten wie Temperatur> und GPS Position übermitteln?
Doch, das ist zu Forschungszwecken allemal machbar. Amateurfunk ist
ja explizit (auch) als Experimentalfunk konzipiert.
> Es geht hier nicht um ein> kommerzielles Produkt oder soetwas.
Das ist nahezu die einzige Grundvoraussetzung, um Amateurfunk in
Betracht ziehen zu können (außer der Nutzung einer für diesen Dienst
zugewiesenen Frequenz natürlich).
> Verschlüsselung ist übrigens nicht> notwendig, eher eine Signatur.
Meinst du damit eine Prüfsumme als Authentizitätsbeweis? Sollte OK
sein, solange die Daten dafür öffentlich sind (also so weit
dokumentiert, dass jeder den zugehörigen Algorithmus nachvollziehen
und damit die Echtheit der Daten für sich selbst reproduzieren kann).
Ich sehe da starke Analogien zu den diversen Ballon-Projekten, die
regelmäßig als Amateurfunkaktivitäten veranstaltet werden.
Wenn ihr das als Amateurfunkaktivität angehen wollt, dann solltet ihr:
. mindestens eine Person im Projekt haben, die die notwendige
Genehmigung besitzt (Amateurfunkzeugnis Klasse E [eingschränkte
Möglichkeiten auf Kurzwelle] oder Klasse A); diese Person wird dann
gegenüber der Behörde als verantwortlicher Funkamateur agieren,
. rechtzeitig mit der BNetzA Kontakt aufnehmen um zu eruieren, wie man
das konkret gestaltet (also Fragen der Rufzeichenzuteilung,
eventuelle Betriebsauflagen und dergleichen)
Bezüglich des Frequenzbereichs ist das nicht ganz einfach. Die
Probleme der Bodenwellenausbreitung und der dafür nutzbaren niedrigen
Frequenzen hast du ja schon erkannt. Eine Grenzwellenzuweisung gibt's
im Amateurfunk (160-m-Band bei 1,8 MHz), eine Mittelwellenzuweisung
steht uns ins Haus (472 ... 479 kHz, gerade von der WRC 2012
beschlossen), da könnte man u. U. vielleicht eine Vorab-Genehmigung
bekommen, wenn man das haben will. Aber ich sehe nicht, dass man auf
so kleinem Raum dafür irgendwie eine sinnvolle Antenne zustande
bekommt.
Je nach Tages- und Jahreszeit sowie der geforderten Qualität der
Verbindung (insbesondere bezüglich Fragen der Verbindungssicherheit)
kann man sich auch mal weiter oben umschauen. Da werden die Antennen
kleiner bzw. die Antennwirkungsgrade besser, allerdings muss man dann
auf Raumwellenausbreitung setzen, d. h. es ist nicht jede Frequenz zu
jeder Zeit brauchbar, und es gibt keine Erfolgsgarantie. Eventuell
kann man aber hintereinander auf verschiedenen Frequenzen arbeiten.
GPS hast du ja, damit lässt sich ein exaktes Zeitraster einhalten, und
Sender und potenzielle Empfänger können koordiniert werden. Wenn du
vorher den nötigen "Wind" drum herum machst, hast du auch Chancen,
dass du freiwillige Teilnehmer als zusätzliche Empfangsstationen
gewinnen kannst.
Auf eine Antwort von dir habe ich insgeheim gehofft, Jörg :)
Ich gehe (weiterhin) davon aus, dass Amateurfunk für diese Anwendung
brauchbar sein sollte.
Interessant finde ich den von dir eingebrachten Aspekt, eventuell
weitere Personen als "Relaisstationen" zu gewinnen. Das gesamte Projekt
(also die schwimmende Plattform, von der ich hier spreche) soll
jedenfalls spätestens nach Fertigstellung unter einer freien Lizenz
veröffentlicht werden. Aufgrund beschränkter Manpower steht allerdings
auch nicht fest, inwiefern die Umsetzung der hier gewünschten
Kommunikationstechnik für uns notwendig ist. Für erste Tests in den
nächsten Monaten werden wir uns im Binnen- bzw. Küsten-Bereich mit GSM
begnügen können, aber im nächsten Jahr könnte es durchaus dazu kommen.
Andererseits ist gerade hier auch ein UKW Bereich sehr interessant, da
das gesamte "Sim-Karten-Handling" unter den Tisch fällt und ein Test
somit an dieser Stelle keine Kosten verursacht (wobei ich da mal sagen
würde, dass diese paar Cent für GPRS sowieso egal wären)
Mit "Signatur" meinte ich eigentlich schon eine Anwendung einer PKI,
also mit privatem Schlüssel der Plattform, um den Absender der Nachricht
zu authentifizieren, also ein paar zusätzliche Bytes an jeder Nachricht,
welche die Nachricht mit Hilfe des privaten Schlüssels hashen. Der
Schlüssel würde natürlich nicht öffentlich sein, das Protokoll aber
gerne schon.
Die Nutzung von Raumwellen ist - wie du schon schreibst - deutlich
komplizierter.
Die genauen Anforderungen an die Funkstrecke sind auch noch in Planung.
Das mindeste ist aber eine Art Beacon (inkl. GPS Position, damit man
nicht triangulieren muss), um die Plattform wiederzufinden. Somit könnte
man auch einfach auf gut Glück ein für "häufiges Funktionieren"
bekanntes KW/UKW Band nehmen. Weitere Anforderungen ergeben sich
hauptsächlich daraus, was sinnvoll und leicht umsetzbar ist. Da es eben
unser Projekt ist, sind wir da relativ flexibel.
Belassen wir es erstmal dabei und ich melde mich mal, wenns weitergeht
:) Danke an alle!
Matthias Larisch schrieb:> Der> Schlüssel würde natürlich nicht öffentlich sein, das Protokoll aber> gerne schon.
Es genügt doch, den public key irgendwo zu veröffentlichen, denn
dann kann ja jeder die Authentizität der Daten damit überprüfen.
Den private key behälst du natürlich für dich.
Jörg Wunsch schrieb:> Es genügt doch, den public key irgendwo zu veröffentlichen, denn> dann kann ja jeder die Authentizität der Daten damit überprüfen.> Den private key behälst du natürlich für dich.
So war das gemeint
Möglicherweise könnte das beschriebene Projekt auch die folgende
Anwendung unterstützen:
Orten und Bergen eines kleineren Objekts ("Plattform"), das
beispielsweise von Bord eines Frachters geht, bevor dieser den 100sm
entfernten Zielhafen erreicht.
Das Objekt befindet sich in vollständig getauchtem Zustand. Lediglich
die Antenne ragt über die Wasseroberfläche hinaus und erzeugt wegen
ihrer geringen Abmessungen ("kleine Windlast") kein Radarecho.
Es sollen die durch GPS ermittelten Positionsdaten per Funk übertragen
werden. Aus bestimmten Gründen sollten diese Daten nicht als solche zu
erkennen sein, und auch die Nutzung öffentlicher Telekommunikationsnetze
wird nicht gewünscht.
SAR schrieb:> Aus bestimmten Gründen sollten diese Daten nicht als solche zu> erkennen sein
Das hat doch überhaupt nichts mit Matthias' Anliegen zu tun.
... und wäre durch Amateurfunk auch nicht mehr abgedeckt. In DE sowieso
wegen TK-Gesetz undenkbar. Stealth-Senden - sowas dürfen nur
Sicherheitsbehörden und Militär. Nicht der gemeine Plebs.
Ich hörte mal, APRS wird mittlerweile auch auf den Ozeanen verwendet.
Details habe ich nicht im Kopf. Das sollte sich finden lassen.
> Orten und Bergen eines kleineren Objekts ("Plattform"), das> beispielsweise von Bord eines Frachters geht, bevor dieser den 100sm> entfernten Zielhafen erreicht.>> Das Objekt befindet sich in vollständig getauchtem Zustand. Lediglich> die Antenne ragt über die Wasseroberfläche hinaus und erzeugt wegen> ihrer geringen Abmessungen ("kleine Windlast") kein Radarecho.
SAR: Du bist nicht auf der Höhe der Zeit. Drogenkuriere verwenden
heutzutage halbtauchende Uboote die mit ein oder 2 Mann Besatzung
fahren. Mit der von Dir beschriebenen Methode kriegst Du nur nen paar
Kilo und keine Tonnen transportiert.
Hallo!
Frag doch mal bei den Leuten, die die Störche per Sattellitenortung
verfolgen. Dort sind die Sender ebenfalls recht klein.
Die können sicher etwas über technische Details und Kosten sagen.
Du musst sicherlich deinen Schwimmkörper erst einmal überarbeiten. Auch
auf einer Fläche von ca 1m³ bekommt man eine größere Antenne aufgebaut.
Der Schwimmkörper muß nur als "Gegengewicht" tief im Wasser liegen.
Fischer im Mittelmeer nutzen für ihre Treibnetze Baken die im 10m-Band
"nicht legal" arbeiten und auch in Deutschland je nach Bedingungen zu
hören sind.
Abdul K. schrieb:> Und warum gerade bei 10m?
Weil da ein schickes Amateurfunk-Band liegt. Die Funk-Amateure meckern
dann zwar, aber im Gegensatz zu Militär, Küstenwache usw. können Sie nix
dagegen unternehmen.
Εrnst B✶ schrieb:> Die Funk-Amateure meckern> dann zwar, aber im Gegensatz zu Militär, Küstenwache usw. können Sie nix> dagegen unternehmen.
Bandwacht -> BNetzA-Beschwerde -> Bußgeld...
