Forum: HF, Funk und Felder Drohnen und deren Video-Funkstrecken


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von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe keine eigene Erfahrungen, aber mir wurde berichtet von 
(zumindest) einer Drohne, vermutlich DJI Phantom 3, die Videobilder mit 
hoher Auflösung über große Strecken übertragen kann. Also in einem Maße, 
indem ich es kaum glauben oder für zulässig halten kann.

Es wurde mir berichtet von HD-Bildern, die offensichtlich flüssig über 
mehrere Kilometer übertragen wurden. Ich kenne die kleinen 
FM-FBAS-Sender/Empfänger im 2,4 Ghz Band, 10 mW, nach 50 m Luftlinie 
(also ohne Hindernis) ist Schluss. Wie soll denn da so eine 
HD-Übertragung über weite Strecken funktionieren? Was für eine 
Sendeleistung würde da gebraucht? Wurde die Serien-Drohne vielleicht 
umgerüstet?

Eine andere Frage ist die nach der Bildkompression. Für's Fliegen (FPV) 
ist eine Latenz ja sehr lästig, aber unkomprimiert (außer vielleicht bei 
Motion-JPEG) wäre entweder die Bandbreite oder die Latenz zu hoch.

Hat jemand Erfahrungen oder weiß sogar mehr über die eingesetzte Technik 
und/oder deren Zulässigkeit?

Eine ganz kleine Drohne, billige Drohne mit Kamera habe ich. Die geht 
über WLAN, mit Latenz, aber einigermaßen flüssig, und das WLAN bestimmt, 
wie weit es geht - also nicht viel.

(Nicht das mir jemand erklärt, dass Fliegen ohne Sichtkontakt hier nicht 
erlaubt ist und meine Frage sich damit erledigt. Das und andere 
Vorschriften sind hinreichend bekannt. Es geht um die Technik.)

DZDZ

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> aber mir wurde berichtet von
> (zumindest) einer Drohne, vermutlich DJI Phantom 3, die Videobilder mit
> hoher Auflösung über große Strecken übertragen kann.

frag doch mal deine Informationsquelle nach Details, dann weißt du mehr.

von Timmo H. (masterfx)


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Steht eigentlich alles hier: 
https://www.dji.com/mobile/phantom-3-pro/info
Ist alles 2.4 GHz ISM mit 16 dBm (CE).  220ms latenz. Ich denke das wird 
in h. 264/265 mit hauptsächlich nur Index Frames (also quasi fast wie 
bei mjpeg) übertragen.

: Bearbeitet durch User
von Klaus (Gast)


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von Maus (Gast)


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wenn du den 1,2GHz in der Leistungsklasse Einschaltest, sendet du max. 1 
Std.
dann bist du das Ding los!

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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man kann ja auch auf der Empfangsseite, also an der
Fernsteuerung etwas verbessern.

nicht nur die kleinen werksseitigen Antennen,
sondern eine Richtantenne nehmen.

von hm (Gast)


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von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Hi Timmo,
> https://www.dji.com/mobile/phantom-3-pro/info
> Ist alles 2.4 GHz ISM mit 16 dBm (CE).  220ms latenz. Ich denke das wird
> in h. 264/265 mit hauptsächlich nur Index Frames (also quasi fast wie
> bei mjpeg) übertragen.
Da hätte ich auch selber mal nachsehen können. Die 16 dBm (40 mW) 
beziehen sich auf den Fernsteuer-Sender, aber auch für den Video-Sender 
werden Angaben gemacht: EIRP 100mW (20 dBm) und spektrale 
Leistungsdichte 6.9mW/MHz. Die Bandbreite müsste also mindestens 14 MHz 
sein. Vielleicht gilt das ja im ISM-Band wie 14 Sender à 7 mW und ist 
zulässig.

Dennoch: Mit 100 mW ein derartig breitbandiges Videosignal über so hohe 
Strecken zu übertragen... Beim Sender der Fernsteuerung ist für 100 mW 5 
km angegeben, das glaube ich gerne, denn der kann sehr schmalbandig 
gemacht werden. Für die paar Knüppelbewegungen hat man früher in AM noch 
einige kHz gebraucht, heutzutage müssten einige 10 oder wenige 100 Hz 
reichen.

Aber 720p/30Hz, selbst mit IBP (220 ms Latenz bedeutet H.26x mit P), 
dass sind größenordnungsmäßig 10 MBit/s, also mindestens das 10000-fache 
der Bandbreite (und damit Sendeleistung), die für die Fernsteuerung 
erforderlich sind.

> 
http://www.kopterforum.de/topic/37373-wie-funktioniert-die-lightbridge-warum-keine-nachahmer/
Da wird die Thematik angesprochen, aber, soweit ich bisher erst flüchtig 
gelesen habe, nicht näher.

von Ralf (Gast)


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Ich habe zwar keine Ahnung, habe aber mal gehört, dass man mit einem µC 
die Kurvenform von der Sender-Trägerfrequenz verändern kann. Damit soll 
man dann mit einer Sendeleistung von nur 10mW auch noch in 100km 
Entfernung Signale übertragen können, wenn der Empfänger-µC darauf 
abgestimmt ist.

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Ralf schrieb:
> Ich habe zwar keine Ahnung, habe aber mal gehört, dass man mit
> einem µC
> die Kurvenform von der Sender-Trägerfrequenz verändern kann. Damit soll
> man dann mit einer Sendeleistung von nur 10mW auch noch in 100km
> Entfernung Signale übertragen können, wenn der Empfänger-µC darauf
> abgestimmt ist.

Korrekt, aber man braucht dafür keinen µC. Man muss nur eine genügend 
geringe Bandbreite haben, dann kommt man beliebig(!) weit. Die Leistung 
des empfangenen Signals muss über der des thermischen Rauschens liegen, 
damit es erkannt werden kann. Und die Leistung des thermischen Rauschens 
ist proportional zur Empfangsbandbreite.

Für TV-Übertragung wird hoch komprimiert und eine Modulation verwendet, 
die diese Zusammenhänge optimal berücksichtigt. DVB-T2 dürfte so langsam 
die theoretisch maximal mögliche Grenze erreicht haben.

von Hurra (Gast)


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Korrekt, aber man braucht dafür keinen µC. Man muss nur eine genügend
> geringe Bandbreite haben, dann kommt man beliebig(!) weit. Die Leistung
> des empfangenen Signals muss über der des thermischen Rauschens liegen,
> damit es erkannt werden kann. Und die Leistung des thermischen Rauschens
> ist proportional zur Empfangsbandbreite.

Ist es nicht so, dass eine geringe Bandbreite eine geringe Datenrate zur 
Folge hat?

Ich meine, mal was von einem Shannon-Hartley-Theorem gehört zu haben:
https://de.wikipedia.org/wiki/Shannon-Hartley-Gesetz

Man kommt also unbegrenzt weit, schon richtig, aber auch unbegrenzt 
langsam ;-)

von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Hurra schrieb:
> Ist es nicht so, dass eine geringe Bandbreite eine geringe Datenrate zur
> Folge hat?
Ja, natürlich. Mit der Datenrate steigt die Bandbreite. Mit speziellen 
Modulationsverfahren (z. B. QAM) kann man zwar auch hohe Datenraten über 
niedrige Bandbreiten übertragen, aber man braucht einen entsprechend 
geringeren Störspannungsabstand. Und dafür dann doch wieder die höhere 
Sendeleistung.

> Shannon-Hartley-Theorem
Das es so etwas prinzipiell gibt, weiß ich zwar, aber auf den Namen wäre 
ich nicht gekommen.

Hurra schrieb:
> Man kommt also unbegrenzt weit, schon richtig, aber auch unbegrenzt
> langsam ;-)
Jau. Mit einem Milliwatt am Rundstrahler zum Mars um dort das Licht 
einzuschalten... Es dauert nur lange, bis der Empfänger das aus dem 
Rauschen heraus hört. Wie lange, lässt sich ziemlich leicht genau 
berechnen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Vielleicht gilt das ja im ISM-Band wie 14 Sender à 7 mW und ist
> zulässig.

Die Allgemeinzuteilungen kannst du dir ja selbst ansehen.

Mit spread spectrum greift die WLAN-Allgemeinzulassung: maximal
100 mW mit maximal 10 mW/MHz spektraler Leistungsdichte.

Ohne spread spectrum gilt das Gerät als normales SRD (short range
device) mit maximal 10 mW.

: Bearbeitet durch Moderator
von Ralf (Gast)


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Dann wäre es ja am besten, wenn ich die Modulation komplett weglasse und 
einfach nur die Trägerfrequenz im Tastverhältnis 1:1 alle 10 Sekunden 
ein- und ausschalte (fast wie bei AM). Hätte ich dann die höchste 
Reichweite? Oder ist das Trägerlose Verfahren (SSB) noch besser? 
Natürlich kann ich damit keine HD-Bilder übertragen. Es geht nur um das 
Licht-Einschalten auf dem Mars.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Ralf schrieb:
> wenn ich die Modulation komplett weglasse

Wenn du die Modulation komplett weglässt, kannst du keinerlei
Information übertragen.  Das Signal ist dann nämlich entweder die
ganze Zeit an oder die ganze Zeit aus.

Sowie du einen Träger ein- oder ausschaltest, erzeugst du eine
Modulation (OOK – on-off keying).  Die braucht eine bestimmte
Mindestbandbreite, abhängig davon, wie häufig du schaltest.

Nein, das wirst du kaum besser erkennen können als ein vernünftig
moduliertes Signal, denn der Punkt ist ja: du müsstest eben dieses
Einschalten des Signals aus dem allgemeinen Rauschpegel herausfiltern
können.

Aber was hat das mit der Videoübertragung jetzt zu tun?  Für
allgemeine nachrichtentheoretische Fragen eröffne doch bitte einen
separaten Thread.

: Bearbeitet durch Moderator
von B e r n d W. (smiley46)


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Wie wärs mit einer WLAN-Kamera nebst Antenne mit 
Rundstrahlcharakteristik und einen Notebook mit Richtantenne. Immerhin 
darf dann die Kamera mit 100mW senden und die Empfangsantenne hätte 
einen Gewinn.

WLAN-Rekord, 279 Kilometer mit 100mW
https://www.golem.de/0604/44975.html

Schmalbandig gehts jedoch weiter:
http://hajos-kontrapunkte.blogspot.de/2014/02/whispering-fun-411200-km-with-one-watt.html

: Bearbeitet durch User
von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Mit spread spectrum greift die WLAN-Allgemeinzulassung: maximal
> 100 mW mit maximal 10 mW/MHz spektraler Leistungsdichte.
>
> Ohne spread spectrum gilt das Gerät als normales SRD (short range
> device) mit maximal 10 mW.
Danke für die Info. Also wäre der TV-Sender in der DJI zulässig. Aber 
was ich nicht glauben kann (aber irgendwie glauben muss), dass bei 10 
MBit/s bei Einhaltung der Vorgaben mehrere km zu überbrücken sein 
sollen. Es ist ja der Sinn der ISM-Bänder, mit kleinen Leistungen nur im 
Nahbereich arbeiten zu können.

B e r n d W. schrieb:
> Wie wärs mit einer WLAN-Kamera nebst Antenne mit
> Rundstrahlcharakteristik und einen Notebook mit Richtantenne.
Ich will ja nicht die Technik dafür konstruieren, das System gibt es ja 
schon und funktioniert. Ohne Notebook und Richtantennen (die auch für 
den Empfänger in dieser Anwendung auch sehr unpraktisch wären.)
> WLAN-Rekord, 279 Kilometer mit 100mW
> https://www.golem.de/0604/44975.html
Ja, mit "zwei Parabolantennen von rund 2,4 Metern Durchmesser"... Das 
halte ich allerdings nicht für ausgeschlossen. Stand da auch etwas über 
die Datenrate? WLAN kann bei schlechten Verbindungen auch mit 
reduzierter Datenrate arbeiten.

von malsehen (Gast)


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Ralf schrieb:
> Dann wäre es ja am besten, wenn ich die Modulation komplett weglasse und
> einfach nur die Trägerfrequenz im Tastverhältnis 1:1 alle 10 Sekunden
> ein- und ausschalte (fast wie bei AM). Hätte ich dann die höchste
> Reichweite? Oder ist das Trägerlose Verfahren (SSB) noch besser?
> Natürlich kann ich damit keine HD-Bilder übertragen. Es geht nur um das
> Licht-Einschalten auf dem Mars.

Grandios, Reichweite gegen unendlich.

von Michael M. (Firma: DO7TLA) (do7tla)


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Manche Drohnen senden das Video auch im 5,7GHz Band.
Und das sogar Analog.

Für FPV ist Analog noch die Bessere Wahl auf Bezug der Latenz

von Ralf (Gast)


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Die Reichweite ist sogar wirklich unendlich, aber leider nicht nutzbar.

von Jens G. (jensig)


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@ B e r n d W. (smiley46)

>WLAN-Rekord, 279 Kilometer mit 100mW
>https://www.golem.de/0604/44975.html

Ein sehr praxisnahes Beispiel ...


@ Michael M. (Firma: DO7TLA) (do7tla)

>Manche Drohnen senden das Video auch im 5,7GHz Band.

Und was hat das mit der anfangs genannten Reichweitenproblematik zu tun?

von Matthias K. (kannichauch)


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Hallo

Über mehrere km kann man die Drohne normal nicht sehen.

Bei manchen coolen Videos auf Youtube wird jedoch die Drohne mit GPS 
ausgestattet und auf Ihrem Kurs programmiert, und die machen so 
unglaubliche Aufnahmen. Über 50 km Distanz, kann das sein??

Erlaubt für Video für FPV sind irgendwie 20 oder 25 mW EIRP meine ich. 
Müsste ich noch mal genau nachschauen, aber keinesfalls mehr. Ganz klar 
ist das Mist und mehrere km geht nicht. Mit Richtantenne für Empfang 
sollte man jedoch einen guten Rundumblick bekommen. Die neuen 
Fernsteuerungen im 2,4 GHz Bereich sind auch so schlapp, also keine 
100mW wie früher auf den alten üblichen Frequenzen.

Deswegen nehmen viele eine WLAN Verbindung mit Smartphone oder ähnlichem 
Gerät für FPV. Mit guten Antennen reicht das weiter.

Ich hab in den Antworten das Wort QAM (Quadraturmodulation?) gelesen, 
scheint ja optimal zu sein, ich habe jedoch noch nichts über die 
Anwendung im Fernsteuerungsbereich oder FPV gelesen.

Auf die Gefahr hin, etwas zu wiederholen.

MfG
Matthias

von malsehen (Gast)


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Ralf schrieb:
> Die Reichweite ist sogar wirklich unendlich, aber leider nicht nutzbar.

Doch, aber ohne Information...

von malsehen (Gast)


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Ich mach nur Spaß.

von Ralf (Gast)


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Hab ich mir schon gedacht, aber Deine Formulierung (ohne Information) 
ist korrekter ausgedrückt als meine (nicht nutzbar).

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Im Profibereich sind Funkstrecken mit HD Übertragung über 1500m möglich 
(Freie Sicht) und auf 5GHz anscheinend auch bei uns zugelassen:
https://www.bpm-media.de/de/EB-Live-Production/Videofunkstrecken:::289_141.html

Kost' halt ein wenig.

: Bearbeitet durch User
von Old P. (Gast)


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Schaut euch mal den Typhoon H an. Lifebild direkt vom Kopter auf die 
Fernsteuerung, nach Meldungen im Netz 720er Auflösung und gut 800 Meter.
Auch ansonsten ein guter Kopter, nur für meine Rente derzeit 
unerreichbar (sabber...)

Old-Papa

von Schreiber (Gast)


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Matthias K. schrieb:
> Bei manchen coolen Videos auf Youtube wird jedoch die Drohne mit GPS
> ausgestattet und auf Ihrem Kurs programmiert, und die machen so
> unglaubliche Aufnahmen. Über 50 km Distanz, kann das sein??

Das geht ganz einfach:
1. MicroSD-Karte in die Drohne
2. Drohne fliegen lassen und Film dort speichern
3. Drohne nach der Landung einsammeln
4. MicroSD-Karte aus der Drohne entnehmen und am heimischen PC auslesen
5. Eigenes Gesicht verpixeln (wegen Staatsanwalt)
6. Video bei Youtube uploaden

Alternativ kann man natürlich auch auf einen Raspberry mit LTE-Stick und 
passender SIM-Karte setzen. Hat auch eine enorme Reichweite...

von Dieter J. (fossi)


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Hat jetzt direkt nichts mit Drohen zu tun, aber die Problematik ist 
dieselbe.

Frag doch mal bei Eurosport nach.

Die übertragen Bilder vom Motorrad (MotoGP)hochauflösend.
Dort werden z.B. Zeitlupenaufnahmen von Infrarotkameras bezüglich der 
Reifen- oder Bremsscheibentemperatur direkt gezeigt. Mein Kenntnisstand 
ist der, daß die Signale vom Fahrzeug zu einem Hubschrauber und von dort 
weiter zu der Fernsehregie gesendet werden. Bei Motorradrennen sind 
dafür die Herren von Eurosport zuständig.

Gruß fossi

von Stefan M. (derwisch)


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Tja, es gab früher auch Livebilder vom -damals- grün weißen 
Hubschrauber. Wenn man die Frequenz wusste... Heute alles digital.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Dieter J. schrieb:
> Frag doch mal bei Eurosport nach.

Naja, die können sich durchaus auch Lösungen leisten, die nicht
allgemein zugeteilt sind.  Dann kannst du natürlich deutlich mehr
anstellen.

Das, war hier interessiert, sind doch aber allesamt Varianten, die
mit einer Allgemeinzuteilung auskommen sollen.

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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da wird man dann eben mehr an der Fernbedienung haben müssen
als nur eine Teleskopantenne oder 'nen Gummidödel.

Da wird auf professioneller Ebene doch durchaus auch das Signal
zu einer Antenne auf einem Autodach geführt.
ode rauf einem Stativ stehend wie hier:

https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/736x/e3/d4/56/e3d45606f5ac188ef1e79424367f4f45.jpg

von Georg A. (georga)


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Jörg W. schrieb:
> Naja, die können sich durchaus auch Lösungen leisten, die nicht
> allgemein zugeteilt sind.  Dann kannst du natürlich deutlich mehr
> anstellen.

Da wird in zunehmendem Masse LTE für alles eingesetzt. Gibt genau dafür 
kleine Boxen mit HDMI/SDI-IN, h264-Encoder, LTE-Modem und CAN-Interface 
(für den Telemetriekram). Macht auch das Management der bislang >10 
verschiedenen Funkmodems in einem Auto einfacher, erst recht, wenn der 
Rennzirkus durch die Kontinente mit verschiedenen freigebenen Spektren 
reist.

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