Hallo liebe Leute,
Also erstmal ich bin 16 Jahre alt und komme jetzt erst in die 11. Klasse
(Leistungskurs Physik, Mathe, Englisch also seid mir bitte nicht böse
wenn ich noch nicht so wirklich viel Ahnung von der Materie habe;)
Ich weiß das ist nicht das richtige Forum für Modellbau aber da mein
Problem eher in die HF Technik geht dachte ich ich wende mich damit
lieber an die Profis in dem Bereich. Also nun zu meinem Problem.
Ich interessiere mich sehr für Elektrotechnik und für U-Boote also habe
ich beschlossen wenn ich dann mit der Schule fertig bin vielleicht
Elektrotechnik studiert habe und dann einen Arbeitsplatz habe ein
Ferngesteuertes U Boot Modell zu bauen. Zur Steuerung möchte ich ein
40MHZ System verwenden weil 2,4Ghz kann man im Wasser ja vergessen. Das
Problem ist ich möchte nämlich Statusdaten also zb Akkuspannung und die
Abstandswerte eines Ultraschallsensors(zum Auswerten der Sensorsignale
dachte ich an einen Arduino nano wegen dem relativ geringen
Stromverbrauch) zu einer "Basisstation"(dabei dachte ich an einen
Raspberry Pi zum anzeigen der Werte auf einem Display.) Soweit so gut
das Problme ist nur wie bekomme ich die Werte von dem U-Boot auf den
Raspberry Pi übertragen? Es gibt ja schon unzählige kompatible
Funkmodule zur Datenübertragung aber die arbeiten alle auf 433MHZ sind
also wegen der hohen Frequenz ungeeignet da das Boot schon 1 bis 2 Meter
tief Tauchen soll. Also brauche ich ein vergleichbares System also
Sender und Empfänger was mit 40MHZ arbeitet(die Bandbreite ist zwar
schlecht aber für ein paar Messwerte wirds reichen) aber auch nach
langem suchen habe ich kein geeignetes Produkt gefunden. Falls es hilft
das Modell darf auf keinen Fall länger als 2 Meter sein und die Antenne
sollte Lambda 1/16 also 0,468 Meter lang sein. Falls es soetwas
überhaupt nicht gibt, dürfte man als Amateurfunker Klasse A einen 40MHZ
Sender und Empfänger selbst bauen und betreiben weil soweit ich es
verstanden habe darf man als Amateurfunker nur auf bestimmten
reservierten Frequenzen senden.
Schonmal Danke im vorraus:)
Also kann ich die 433MHZ schonmal direkt vergessen damit komm ich dann
wohl netmal 50cm tief. Also 40MHZ kommen dann auch nicht tief genug
wobei ich in Modellbauforen auch schon gelesen habe dass sie mit 40MHZ
bis 10 Meter kommen würden aber das kommt dann warscheinlich nur bei
destilliertem Wasser komplett ohne Salze hin.
Also eine Alternative wäre eine Kommunikation über Frequenzen unter 9khz
aber dafür bräuchte ich ja dann als Sender ein 10 Meter hohes Gerüst
also fällt das auch weg oder?
Ultraschall ist dann auch interessant wobei ich mir da nicht sicher bin
ob die Kommunikation dann nicht durch die Ultraschallsensoren und
weitere Geräusche im Wasser gestört wird.
Die 40MHZ würde ich trotzdem nicht so gerne aufgeben. 27MHZ wäre mir
nicht so lieb weil auf dieser Frequenz auch CB Funkgeräte kommunizieren
also je nach Lage mit Überlagerungen zu rechnen ist. Wenn jemand also
einen 40MHZ sender und einen 40MHZ Empfänger kennt mit dem man Daten
übertragen kann würde ich mich sehr über einen Link oder einen Kontakt
zum Hersteller freuen:) Die Antenne könnte ich auch bis auf 1,50Meter
verlängern.
Falls es soetwas nicht geben sollte wäre ich als Amateurfunker Klasse A
autorisiert Sender und Empfänger auf 40MHZ selbst zu bauen und zu
betreiben?
Dieter F. schrieb:> Oder einfach mal Google bemühen :-)>> http://modelluboot.de/
Danke für den Link;) also die 40MHZ kommunikation funktioniert.
Das nächste Problem ist aber dass ich bis jetzt noch keine fertigen
Funkmodule auf 40mhz gefunden habe mit denen man digital Daten
übertragen kann Google, Bing usw.
Georg S. schrieb:> Also erstmal ich bin 16 Jahre alt und komme jetzt erst in die 11. KlasseGeorg S. schrieb:> Ich interessiere mich sehr für Elektrotechnik und für U-Boote also habe> ich beschlossen wenn ich dann mit der Schule fertig bin vielleicht> Elektrotechnik studiert habe und dann einen Arbeitsplatz habe ein> Ferngesteuertes U Boot Modell zu bauen.
Dann hat das ja noch so 6-8 Jahre Zeit. Du planst ja schon recht
frühzeitig.
Mein Tipp: Steuere das U-Boot erst mal über ein Kabel. Das machen sogar
die Profis so.
https://de.wikipedia.org/wiki/Remotely_Operated_Vehicle
Georg S. schrieb:> Falls es soetwas nicht geben sollte wäre ich als Amateurfunker Klasse A> autorisiert Sender und Empfänger auf 40MHZ selbst zu bauen und zu> betreiben?
Bauen ja, betreiben nein. 40 MHz ist kein Bereich für den Amateurfunk.
Allerdings gibt es bei 40 MHz einen Bereich für Fernsteuerungen. Afu
Klasse A gibt es nicht mehr.
Georg S. schrieb:
>Also eine Alternative wäre eine Kommunikation über Frequenzen unter 9khz>aber dafür bräuchte ich ja dann als Sender ein 10 Meter hohes Gerüst>also fällt das auch weg oder?
Lege eine Drahtschleife um den Teich auf dem Erdboden, vielleicht mit
Feldkabel, da kannst du dann deine 9kHz einspeisen. Für den Empfänger
benutzt du dann eine Ferritstabantenne, dann funktioniert es.
Der Andere schrieb:> Dann hat das ja noch so 6-8 Jahre Zeit. Du planst ja schon recht> frühzeitig.
Ja weil jetzt hab ich ja noch genug Zeit zum Planen und außerdem planen
ist ja schonmal die halbe Arbeit und ein guter Plan ist schonmal eine
gute Vorraussetzung für ein Modell
Der Andere schrieb:> Mein Tipp: Steuere das U-Boot erst mal über ein Kabel. Das machen sogar> die Profis so.> https://de.wikipedia.org/wiki/Remotely_Operated_Vehicle
Gute Idee das wird wohl für den Anfang das beste sein und dann hat man
zur Not auch was an dem man mal ziehen kann wenn das Boot mal nicht mehr
auftaucht:(
Sven D. schrieb:> Bauen ja, betreiben nein. 40 MHz ist kein Bereich für den Amateurfunk.> Allerdings gibt es bei 40 MHz einen Bereich für Fernsteuerungen.
Hmm war ja klar dass man das mal wieder nicht darf;) Aber den 40MHZ
Bereich für Fernsteuerungen wollte ich auch für die Datenübertragung
benutzen. Könnte man irgendwie ein Sendermodul was auch in
Fernsteuerungen verbaut ist (also nur den Teil mit der für die
Modulation zuständig ist) so mit einem Mikrocontroller ansteuern dass
man die Signale mit einem Handelsüblichen Empfänger empfangen kann und
die ausgänge des Empfängers mit einem MC abfragen zb bei 4 Kanälen
sodass dann ein Binärcode rauskommt(also ob die Ausgänge an oder aus
sind) also zB 1001 und dann mit einem einfachen Kommunikationsprotokoll
die Daten übertragen? Ich weiß das klingt weit hergeholt und sehr
unprofessionell aber kann das theoretisch funktionieren oder nicht. Zu
dem Sender wenn der Sender an sich gekauft ist und der nur anstatt mit
dem MC in einer Fernsteuerung mit einem anderen MC amgesteuert wird ist
das doch legal oder?
Günter Lenz schrieb:> Lege eine Drahtschleife um den Teich auf dem Erdboden, vielleicht mit> Feldkabel, da kannst du dann deine 9kHz einspeisen. Für den Empfänger> benutzt du dann eine Ferritstabantenne, dann funktioniert es.
Hmm also das wäre dann schon etwas zu viel aufwand also fällt das auch
weg.
Aber wenn ich wenn ich jetzt Funkamateur Klasse A WÄRE dürfte ich mir
dann einen 40MHZ Sender und einen passenden Empfänger selbst bauen oder
nicht weil ich habe gelesen dass man als Klasse E Amateurfunker nur auf
bestimmten Frequenzen im Kurzwellen und Ultrakurzwellenbereich mit
Maximal 100W senden darf und bei Klasse A entfallen diese
Einschränkungen wobei die Strahlenwerte dann auch die Grenzwerte nicht
übersteigen dürfen.
Georg S. schrieb:> Klasse A WÄRE dürfte ich mir> dann einen 40MHZ Sender
Soweit mir bekannt (ich bin kein Funker) werden 40 MHz-Sender auch für
Garagentor-Öffner verwendet. Fertige Fernsteuerungs-Sender für den
Modellbau gibt es sowieso.
Vermutlich am sinnvollsten ist ein Koaxkabel, auf dem du von 9kHz - 2,4
Ghz alles mögliche gleichzeitig überträgst - wenn du willst, sogar noch
Versorgungsspannung. Da geht dann auch 'ne Funkkamera mit drauf und was
das Herz sonst noch begehrt.
Es muss ja kein dickes 7mm Kabel sein, sondern ein dünnes 3mm Kabel
reicht schon.
Georg S. schrieb:> Aber wenn ich wenn ich jetzt Funkamateur Klasse A WÄRE
... müsstest du immer noch eine Möglichkeit finden, dein Rufzeichen mit
auszustrahlen. Das ist bei Fernsteuersignalen schwierig bis unmöglich
und ebenso bei Telemetriedaten. Kabelgebundene Trägerfrequenzen hingegen
kann jeder benutzen, die Abstrahlung in den Freiraum ist da minimal.
Also erstmal an alle vielen Dank für die hilfreichen Antworten:)
Ich habe mich jetzt entschieden das U Boot mit einem Koax Kabel mit
einer Sender/Empfängerboye zu verbinden von welcher die Telemetriedaten
mit einem käuflichen 433mhz oder 2,4ghz Sendermodul an die Steuerung
gesendet werden und auf welcher die Antenne, die die Steuersignale
enmpfängt montiert ist.
Dann frage ich mich noch ob ich auf der Boje die Senderantenne für die
Telemetriedaten und die Empfängerantenne montieren kann ohne dass sie
sich stören wenn sie auf verschiedenen Kanälen arbeiten.
Matthias S. schrieb:> ... müsstest du immer noch eine Möglichkeit finden, dein Rufzeichen mit> auszustrahlen. Das ist bei Fernsteuersignalen schwierig bis unmöglich> und ebenso bei Telemetriedaten.
Naja: Als Fernsteuerung kann er ja eine "echte", zugelassene
Funkfernsteuerung nehmen (27 MHz wäre da gar nicht schlecht). Und gerade
bei Telemetrie ist doch das mitsenden des Rufzeichens gar kein Problem,
wenn ein µC als Geber funktioniert. Auch würde ihm die E-Klasse locker
reichen, dann wären 15 m (21-21,4 MHz) und 10 m (28 - 29,7 MHz) mit max.
75 W möglich. Die Telemetrie muss halt mit einem bekannten Digimode
(RTTY, PSK usw) übertragen werden und die max. Bandbreite einhalten.
Streng genommen kann er auch sein eigenes Verfahren definieren, wenn er
die Bandbreite einhält und es irgendwo (z.B. auf einer Homepage)
dokumentiert. Da wäre es dann sinnvoll, alle paar Minuten in CW das
Rufzeichen zu übertragen. Schwieriger könnte es sein, immer zu prüfen,
ob die Frequenz frei ist.
>Gut also ich nehme jetzt einfach eine Funkboje das müsste soweit>funktionieren
Denk aber daran, dass es extrem viel Energie kostet, so ein Teil mit
sich herumzuschleppen. Bei Minianlagen dürfte es auch kaum möglich sein,
das Teil bei Nichtbetrieb einzuholen.
Sebastian S. schrieb:> Denk aber daran, dass es extrem viel Energie kostet, so ein Teil mit> sich herumzuschleppen. Bei Minianlagen dürfte es auch kaum möglich sein,> das Teil bei Nichtbetrieb einzuholen.
Also das Energieproblem habe ich mir nicht so schlimm vorgestellt da ich
mit dem U Boot sowieso nicht die ganze Zeit unter Wasser mit Vollgas
herumfahren möchte sondern eher darauf aus bin dann auch mit einer
Kamera zB Fische zu beobachten. Das Boot wird sich in der Länge zwischen
1 und 2 Metern bewegen und mit 2 Schrauben ausgerüstet sein wobei jede
Schraube ihren eigenen Motor hat.
2⁵ schrieb:> Naja: Als Fernsteuerung kann er ja eine "echte", zugelassene> Funkfernsteuerung nehmen (27 MHz wäre da gar nicht schlecht). Und gerade> bei Telemetrie ist doch das mitsenden des Rufzeichens gar kein Problem,> wenn ein µC als Geber funktioniert. Auch würde ihm die E-Klasse locker> reichen, dann wären 15 m (21-21,4 MHz) und 10 m (28 - 29,7 MHz) mit max.> 75 W möglich. Die Telemetrie muss halt mit einem bekannten Digimode> (RTTY, PSK usw) übertragen werden und die max. Bandbreite einhalten.> Streng genommen kann er auch sein eigenes Verfahren definieren, wenn er> die Bandbreite einhält und es irgendwo (z.B. auf einer Homepage)> dokumentiert. Da wäre es dann sinnvoll, alle paar Minuten in CW das> Rufzeichen zu übertragen. Schwieriger könnte es sein, immer zu prüfen,> ob die Frequenz frei ist.
Das heißt ich könnte den MC der Fernsteuerung der eigentlich den Sender
ansteuert einfach durch einen anderen MC ersetzen(der natürlich geeignet
ist) und mit diesem den Sender so ansteuern, dass man damit
Telemetriedaten vom Uboot zur Basisstation senden könnte was aber ein
Amateurfunkzeugnis erfordert und wo ich immer bei jeder Übertragung mein
Rufzeichen mitsenden müsste habe ich das so richtig verstanden? Klar die
erlaubten 100Watt mit Zeugnis E werde ich mit einem Modelluboot sicher
nicht übersteigen ich mache mir eher Sorgen ob die Basisstation auch die
Signale vom Uboot empfangen könnte wenn sich die Sendeantenne des
Ubootes 2 Meter unter Wasser befindet. Dann noch zu der Antenne was ist
als Sendeantenne unter Wasser besser eine Dipolantenne oder eine
einfache "Kabelantenne"?
Sebastian S. schrieb:> Denk aber daran, dass es extrem viel Energie kostet, so ein Teil mit> sich herumzuschleppen.
Das relativiert sich schnell, wenn man sieht, wieviel Zuladung man an
Bord packen kann, ehe das Ding endlich so balanciert ist, das es auch
tauchen kann. Mein Experimentier-U-Boot hat nur etwa 15l Leervolumen,
d.h. ich muss etwa 15kg zuladen, ehe es untergeht. Das sind eine Menge
LiIon Akkus, Motoren, Pumpen und Kontrollelektronik, die ich da
reinpacken kann und trotzdem hängt da noch ein schweres Gewicht unten
dran.
Georg S. schrieb:> Dann noch zu der Antenne was ist> als Sendeantenne unter Wasser besser eine Dipolantenne oder eine> einfache "Kabelantenne"?
Das ist völlig wurscht, da beide praktisch auf einen Kurzschluss
arbeiten, denn im Wasser ist die Antenne immer fehlangepasst. Für meine
Zwecke, obwohl ich bereits Funkamateur bin, habe ich mich deswegen für
ein Schleppkabel mit Trägerfrequenzen entschieden - ich will das Ding
aber auch kommerziell einsetzen und da muss es funktionieren.
Also vielen Dank für die hilfreichen Tips:) Die Antenne werde ich jetzt
auf jeden Fall auf einer Boje anbauen und die Signale über ein Koax
Kabel ins Boot leiten.
Georg S. schrieb:> Ultraschall ist dann auch interessant wobei ich mir da nicht sicher bin> ob die Kommunikation dann nicht durch die Ultraschallsensoren und> weitere Geräusche im Wasser gestört wird.
Bei Ultraschall schlägt aber das Bandbreitenproblem auch zu und sogar
stärker da die Schallgeschwindigkeit deutlich unter
Lichtgeschwindigkeit.
und je hoher die Ultraschall-freq, desto größer die Dämpfung. Und
irgendwann schlägt die Kavitation zu. typische Ultraschallfrequenzen
sind 6.5 Khz bis 1 MHz da ist man bezüglich Datenrate schnell wieder im
Bereich der Langwellen und drunter.
>Sebastian S. schrieb:>> Denk aber daran, dass es extrem viel Energie kostet, so ein Teil mit>> sich herumzuschleppen.>Das relativiert sich schnell, wenn man sieht, wieviel Zuladung man an>Bord packen kann, ehe das Ding endlich so balanciert ist, das es auch>tauchen kann.
Irgendwie wurde aneinander vorbei geredet!
Das Gewicht des U-Bootes hat (fast) nichts mit der Energie zu tun, die
für die Vorwärtsbewegung aufgewendet werden muss.
Das ist so ähnlich wie bei einem leeren oder vollen Auto. Dabei geht es
um den Rollwiderstand und nicht um das Gewicht. Beim reinen
Beschleunigen sieht das natürlich etwas anders aus.
Ähnlich verhält es sich bei einem U-Boot. Hier bestimmen Form und
Querschnitt die Energie, die fürs Vorwärtskommen aufgewendet werden
müssen und nicht das Gewicht. Letzteres sollte bei nahezu Null liegen da
ja sonst ständig die "Höhe/Tiefe" korrigiert werden müsste.
Worauf ich hinweisen wollte ist, ein "Bremsklotz" in mehr als 2 Metern
Entfernung, der auch nicht besonders schlüpfrig konstruiert werden kann.
Hinzu kommt noch, dass in dieser Entfernung eine andere Strömung
herrschen kann. In diesem Falle müsste das U-Boot schon Energie
aufwenden, um überhaupt auf der Stelle zu liegen. Wind an der Oberfläche
würde übrigens das Gleiche bewirken. Ein Zug wirkt ja in beide
Richtungen.
Amateur schrieb:> Irgendwie wurde aneinander vorbei geredet!
Nicht wirklich. Du meintest, das man viel Energie braucht und ich habe
geantwortet, das ich sowieso jede Menge Akkus als Last habe. Die haben
ja die Energie :-P
Schleppantenne über Wasser kann man machen, aber es gibt eigentlich nur
Nachteile. Kann sich verheddern (wie mein Schleppkabel), ist nicht
privat (das ist ein Schleppkabel aber), kann keine Energie übertragen
und man muss nach wie vor richtig senden und empfangen, während auf
einem Schleppkabel nur kleinste Trägerfrequenzleistung benötigt wird.
