Vernetzte Flugmodelle?

Hallo Freunde,
sicherlich haben schon die meisten von Euch einmal darüber nachgedacht, wie die Zukunft der Fernsteuerung von Flugmodellen aussehen könnte: neue Mischer, ganz neue, futuristische Sender/Empfänger-Designs, viel weitergehende Automatismen als heute üblich, Telemetrie bis hin zum Cockpit am Boden, verbesserte Kanal-/Frequenzkontrolle und vieles mehr...
Ich möchte einmal auf einen Teilaspekt zu sprechen kommen, den ich für besonders interessant halte: der Vernetzung. Alles wird vernetzt, etvl. sogar übers Internet, jeder kann mit jedem Informationen austauschen - wozu das gut sein soll kommt dann erst später raus (oft mit richtigen Überraschungen).

Der Kern der Frage:
Was für (neue) Funktionen könnt Ihr Euch vorstellen, die durch Vernetzung von Fernsteueranlagen zustande kommen könnten?

Herkömmliche Fernsteueranlagen sind äusserst trivial "vernetzt": Ein Sender sendet Daten an ein Modell, in etwas koplexeren Fällen kann das Modell Informationen zurück an den Piloten (nicht an den Sender) übertragen (z.B. Funk-Vario, GPS-Daten). Als weitergehende "Vernetzung" sind mir noch die Fernsteuerung einer Seilwinde über einen stationären 2. Empfänger bekannt.
Die Vernetzung kann vielfältige Formen annehmen und im Prinzip heute schon verwirklicht werden - Stichworte könnten IEEE 802.15.4, ZigBee® und andere Technologien sein. Aber dies soll nicht Gegegenstand dieser Diskussion sein. Hier möchte ich einmal (naiv?) voraussetzen, dass es spätestens in ein paar Jahren eine Funk-Technologie geben wird, mit der auch Flugmodelle sicher und mit ausreichender Reichweite gesteuert werden können und mit der die "Paare" Sender/Empfänger nicht nur in der heutigen Art Daten austauschen, sondern Informationen beliebig im Netz austauschen.

Ein Netz, wie ich es hier diskutieren möchte, wird ermöglichen:
  • Alle Sender können untereinander Informationen austauschen.
  • Ein Sender könnte mit vielen Modellen Informationen austauschen - natürlich denke ich dabei nicht unbedingt daran, dass ein Sender fremde Modelle steuern können soll - im Gegenteil, das müsste man explizit verhindern :)
  • Wenn es Sinn macht, können die Modelle (Empfänger) untereinander Daten austauschen,
  • Es könnte optional weitere Geräte geben, die über das Netz gesteuert werden oder Dienstleistungen anbieten (z.B. die oben erwähnte ferngesteuerte Winde).
Ferner möchte ich einmal annehmen, dass reichlich Rechenpower in den beteiligten Stationen vorhanden sein wird.

Zu Nomenklatur: In so einem Netz ist es nicht mehr sinnvoll, von Sendern und Empfängern zu sprechen. Man sollte vielmehr folgende Rollen unterscheiden:
Steuernde Station (Controller),
gesteuerte Staion,
Sensor-Station,
Server und Clients (nicht streng mit der in der IT-Welt meistens verwendeten Bedeutung, eher lose im Sinne von "Ich hab' was" und "Ich will was")
(Ergänzungen/Verbesserungen sinnvoll und erwünscht).
Natürlich können und werden Geräte durchaus mehrere Rollen spielen, z.B. (gesteuerte Station und Sensor-Station), (Controller und Server), aber es kann auch Server geben, die nebenher auch "gesteuerte" Funktionalitäten anbieten wie z.B. die Windensteuerung.

Kann man damit was wirklich neues, nützliches machen?

Macht Ihr mit?
Ich hab' natürlich schon im Internet gesucht, ob und was es zum Thema schon gibt, aber ich bin nicht fündig geworden (...bin aber kein guter Surfer...). Selbstverständlich kann meine Recherche unzureichend gewesen sein - in diesem Fall bitte ich hier um entsprechende Links.

Ein paar Grenzen für die Diskussion:
Ich möchte die Diskussion auf die Fernsteuerung von Flugmodellen beschränken, Vertreter anderer Gebiete mögen bitte parallel Threads aufmachen.
Es soll ausdrücklich nicht um technische Realisierungen der Netze gehen, nur um das, was man damit machen kann. Wenn dennoch jemand eine Technologie nennen will genügt ein Stichwort und evtl. ein Link. Die Stichworte IEEE 802.15.4 und ZigBee® (findet man in Wikipedia) brauchen nicht mehr genannt werden; es ist auch hier nicht an eine Diskussion gedacht, ob ZigBee (selbst bei ausreichender Reichweite) das erforderliche Datenvolumen übertragen kann.
Auch die Applikations-Schichten eines entsprechenden Netzprotokolles sind hier nicht von primärem Interesse, sehr wohl könnten aber Anforderungen an die höheren Schichten aus den hier diskutierten Beispielen abgeleitet und später diskutiert werden.
Auf Neuhochdeutsch: Hier geht's um Use-Cases.

Ziel der Diskussion sollte sein:
  • natürlich der Spaß am "Hirnsturm",
  • Kreativität en masse: Neue Funktionen, die das Hobby noch interessanter und sicherer machen können, und
  • dem Thema einen gewissen "Open..."-Status zu geben und damit allzu trivialen Patentierungen vorzubeugen.
____________________________________

Um an einem Beispiel zu zeigen, was mir vorschwebt gebe ich folgenden ersten Vorschlag an:

Für große und/oder weit fliegende Segelflugmodelle werden meiner Ansicht nach bereits in näherer Zukunft GPS/Galileo-Module zur Standard-Ausstattung gehören. Die Positionen werden an den Sender/Piloten rückgemeldet. Was man damit machen kann, ist schon öfters diskutiert worden, es gibt bereits entsprechende Wettbewerbe.
Was wäre, wenn jedes Flugmodell seine Position nicht nur an den "eigenen" Piloten meldet, sondern an alle anwesenden Piloten und, sofern vorhanden, an eine zentrale Station?
Damit wäre es z.B. möglich, vor drohenden Kollisionen zu warnen.
Ein Beispiel: 2 Kameraden kreisen in der gleichen Thermik; da die Modelle bereits recht hoch fliegen ist u.U. nicht mehr sicher zu sagen, ob sie annähernd gleich hoch fliegen und somit kollidieren könnten. Heutzutage wird das Problem oft dadurch gelöst dass die beiden Piloten sich gegenseitig die Höhen ansagen, die Frl. Renschler und ihre Kolleginnen herunterflöten.
Wenn ein Sender die Positionen aller Modelle in der Gegend "hat" kann er solche Fälle auflösen: Alle Positionen werden mit der Position des eigenen Modelles verglichen und bei zu geringer Distanz wird eine Warnung ausgegeben.
Die Darstellung einer solchen Warnung durch akustische Signale kann schwierig sein. Eine mögliche Lösung, die sich erst noch bewähren müsste, könnte sein:
  • Ich denke an eine Tonfolge: Für jedes der beteiligten Modelle wird ein Ton ausgegeben,
  • für das unterste zuerst der tiefste Ton,
  • für jedes weitere ein der Höhe entsprechend höherer Ton, und
  • der Ton für das eigene Modell wird hervorgehoben (länger, unterbrochen).
Der soziale Aspekt des gemeinsamen Thermikfliegens muss ja nicht unbedingt darunter leiden, man kann mündlch ja immer noch jede Menge Geflachse austauschen...:)

Gut ausgestattete Controller könnten das als Server-Funktion nebenher mitmachen, einfachere Sender sind vielleicht darauf angewiesen, als Clients diese Informationen von einer Server-Instanz zu erhalten. Die Kommunikation im Netz würde dann wie folgt aussehen:
  • Entsprechend ausgestattete Controller/Server können die Positionen von allen gesteuerten Stationen im Netz empfangen und auswerten - die Besitzer dieser Geräte bekommen entsprechende Warnungen angezeigt. Diese Geräte könnten als Server die Warungen auch zusätzlich im Netz verbreiten.
  • Ein einfacher ausgestatteter Sender kann die im Netz verbreiteten Warnungen als Client empfangen und, wenn sie ihn was angehen, dem Besitzer anzeigen.
  • Die Überwachungsfunktion könnte auch von einem einzelnen zentralen Server (Flugüberwachungsrechner:D) ausgeführt werden und die Warungen im Netz an alle Controller verbreitet werden.
Die Kommunikationswege im Netz (natürlich nur für den hier skizzierten Fall) könnten also wie folgt aussehen:
RC-Vern_KollW1.png

S: Steuerung, P: Positionen, W: Warnungen.
A wäre der Normalfall, A&B wäre auch gut möglich, C ist optional.

Schöne Grüße
Helmut

(Ja, ich war lange nicht mehr hier...)
 

Gast_12327

User gesperrt
Hallo,

Ist zwar noch ein weiter Weg bis dorthin, aber man könne so ein "Bild" der Thermik am Platz (Hang) (auf-)zeichnen entspr. Software vorausgesetzt. Die Segler fungieren sozusagen als Messstationen. Wäre (für mich) eine interessante Applikation.

lg Ferdl
 

Julez

User
Zumindest Rückkanaltelemetrie direkt in den Sender wird ja schon von Nomadio zum Jahresende angekündigt.

Dass alle Flugzeuge und Fernsteuerungen alle Daten übertragen, wäre natürlich auch irgendwann machbar. So dienen die Flugzeuge dann für sich gegenseitig als Relaisstation, somit wird dann auch nicht gegeneinander, wie heute, sondern miteinander gefunkt.

Bis dass allerdings wirklich gemacht wird, werden noch 30 Jahre vergehen.
30 Jahre sind ja auch vergangen, bis endlich was moderneres als 35MHz FM rauskam.
 

onki

User
Hallo

Plant die Autoindustrie nicht so etwas ähnliches für zukünftige Auffahrunfall- Vermeidung (z.B. am Stauende) auf dem heiß diskutierten 2,4GHz Band?
Vielleicht fällt ja das von dir vorgeschlagene als Abfallprodukt für uns ab, wenn wir auf deren Band funken dürfen.
Der CAN-Bus ist ja auch ein Abfallprodukt der Autoindustrie.

Gruß

Onki
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Hallo,

also eine sicherlich sehr interessante Anwendung wäre z.B. die Steuerung der Winde durch den Flieger, also ein automatisierter und optimal ablaufender Windenstart, bei dem die Winde gemäss Fluglage und Belastbarkeit des Fliegers gesteuert wird. Ich hab irgendwo mal was gelesen, dass in der manntragenden Fliegerei an sowas gearbeitet wird. Das setzt allerings einiges an Sensorik im Flieger voraus.

Auch interessant wäre eine Relaisfunktion bei dem ein Flieger als Relais für die Verbindung eines Senders zu seinem für ihn nicht mehr sichtbaren Empfänger dient. Das wäre allerdings ein SEHR anspruchsvolle Aufgabe.

Denkbar wäre auch eine Überwachung des Frequenzbandes aus der radiotechnisch günstigen Position des Fliegers, um von Boden aus nicht sichtbare Störer zu identifizieren.

Zeiterfassung bei Wettbewerben.

(Teil-) Automatisierter Schleppbetrieb

Und ganz besonders interessant: eine Koordination der benutzten Übertragungskanäle der einzelnen Anlagen untereinander und das herstellerübergreifend.

Gruss Frank
 

DD8ED

Vereinsmitglied
onki schrieb:
Hallo

Plant die Autoindustrie nicht so etwas ähnliches für zukünftige Auffahrunfall- Vermeidung (z.B. am Stauende) auf dem heiß diskutierten 2,4GHz Band?

Gruß

Onki

Nennt sich CAR2CAR.
Wenn es allerdings nach der Autoindustrie geht, wird das nicht auf 2.4 GHz ablaufen. Die wollen ne eigene Frequenz dafür. Die momentanen Tests laufen allerdings aus praktischen Gründen auf 2.4 GHz. Da gibts halt verwendbare Hardware aus dem Regal.
 
hi Leutz

das heute erhältliche XBEEmodul ist ZIGBEE fähig. damit ist sofort ein adhoc-netzwerk möglich, zb im modell mit zwei empfängern als antennendiversity..

interessant wäre auch eine mehrwegübertragung um zb onboardvideo in hi-res live zu übertragen. die analogen 2G4-videosender werden nähmlich stark durch digitale teilnehmer wie BT, WLAN oder XBEE gestört.
bin schon etwas am basteln, XBEEs sind ja recht preiswert ;)
 
Vernetzte Flugmodelle?

Hallo Freunde,
erstmal dankeschön für die ersten Vorschläge, ich hoffe, es werden noch mehr...

@Ferdl: Klar, das spukt in vielen Köpfen rum... Wenn man von einem anderen Modell im Netz mitkriegt, dass es steigt, dann kann man anzeigen, wo (Richtung, Entfernung?) dieser Bart ist und ob es sich evtl. lohnt, dort hinzufliegen (also das Steigen des anderen Modelles relativ zum eigenen Steigen anzeigen usw.). Ein vollständiges Abbild der thermischen Situation am Platz ergibt sich daraus natürlich nicht, aber nützlich kann es durchaus sein. So richtig weit ist der Weg dorthin nicht, wenn es einmal die Vernetzung gibt.

@Julian: Nomadio->Autos. Bei den RC-Anlagen für Flugmodelle wird es noch nicht ganz so schnell gehen. Und wenn's los geht bleibt nur dringend zu hoffen, dass die Hersteller an Kompatibilität denken (ich bin manchmal sehr naiv).
Flugmodelle als Relais-Stationen bei Reichweitenproblemen... ich weiß nicht. In Notfällen vielleicht.

@"Onki": Ja, an Car-to-Car ad-hoc-Netzwerken wird schon seit ein paar Jahren rumgeforscht; auch diese Leute mussten sich anfangs fragen: "Wozu?", denn die wenigen sofort eingängigen Anwendungen zur Gefahrenabwehr (Stau, Glatteis, ...) waren bald erschöpft und es kamen dann noch ein paar weitere interessante oder auch amüsante Anwendungsfälle hinzu. Einer davon stand schon auf Plakaten, ist also veröffentlicht, ich darf also was sagen: Was kann man im Netz bekanntmachen, wenn das Fahrzeug startet und dann mit einer scharfen Links-S-Kurve wegfährt? Na? "Hier ist ein Parkplatz frei geworden!" :D
Unsere Diskussion hier kann was vergleichbares bewirken.

@Frank: Das mit der Winde gefällt mir sehr! Kannst Du Hinweise/Links auf Zwischenberichte angeben?
Auch der Scanner in großer Höhe könnte sehr nützlich werden. Dies läuft allerdings auf eine Zusatz-Ausrüstung hinaus, die wohl nur selten in Flugmodelle eingebaut werden wird. Dennoch: Sehr interessant!
Eine Zeiterfassung bei Wettbewerben ist schon öfter angesprochen worden (z.B. GPS-Position verwenden um die Überquerung der Messlinie zu melden). Hier liegt natürlich das Problem in der Sensorik und der Rechenpower (die Überquerung müsste in kürzester Zeit ausgerechnet werden) und diese Anwendung dürfte auch einige Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit im Netz stellen. Aber dafür ist diese Diskussion ja da: Solche Anforderungen fomulieren.
Das mit dem Schleppbetrieb hab' ich nicht verstanden, könntest Du das bitte erläutern?
Die Netz-Koordination ist ein Teil der höheren Protokollschichten und eine Diskussion darüber ist möglicherweise verfrüht. Allen ist von vorneherein klar, dass so ein Netz selbstkofigurierend sein muss und auch sonst keine Arbeit machen darf - @all:...nicht jetzt gleich wieder die ZigBee-Werbetrommel rühren, wir dürfen uns noch nicht in unseren Wünschen an ein Netz vom Vorhandenen abhängig machen!!

@"wurpfel": Auch hier das gleiche: Über vorhandene Funknetz-Technologien zu diskutieren halte ich in diesem Zusammenhang noch für verfrüht - so interessant Deine Vorhaben auch sein mögen. Die XBee-Dingerchen gefallen mir auch und dass IEEE802.15.4 und ZigBee möglicherweise Kandidaten für so ein Netz sind steht ausser Zweifel, aber das gehört m.E. noch nicht hierher, wir könnten uns den (Weit-) Blick verstellen.

Was haltet Ihr von folgendem:
Wenn sich ein Modell im Landeanflug befindet (durch GPS/Netz ohne weiteres erkennbar) und eine Person (z.B. mit einem RFID-Tag) geht auf die Landebahn, gibt's eine deutliche Warnung. Das mag weit gegriffen erscheinen, aber dieses Szenario scheint ein durchaus realer Anlass für Verletzungen und auch einen Todesfall gewesen zu sein (ich will nicht näher darauf eingehen).
Ein Verein kann sich für sein Fluggelände so einen Server durchaus leisten.

Schöne Grüße,
Helmut
 

DD8ED

Vereinsmitglied
Helmut Stettmaier schrieb:
Hallo Freunde,
erstmal dankeschön für die ersten Vorschläge, ich hoffe, es werden noch mehr...

@Frank: Das mit der Winde gefällt mir sehr! Kannst Du Hinweise/Links auf Zwischenberichte angeben?

http://www.akaflieg.uni-karlsruhe.de/projekte/asts/asts.htm

Da stehts. Ich muss mir das auch erst noch mal zu Gemüte führen.


Helmut Stettmaier schrieb:
Zusatz-Ausrüstung hinaus, die wohl nur selten in Flugmodelle eingebaut werden wird. Dennoch: Sehr interessant!

Also von der Hardwareseite wäre das ein Abfallprodukt, da für einen fliegenden Scanner alles da ist. Ist nur ne Frage der Weiterverarbeitung.

Helmut Stettmaier schrieb:
Das mit dem Schleppbetrieb hab' ich nicht verstanden, könntest Du das bitte erläutern?

Naja, ich bin selber noch nicht in die Verlegenheit gekommen, im Schlepp zu fliegen, hab es mir aber schon oft angeguckt. Ein oft gesehenes Bild ist, dass ein relativ kleiner Segler von einem Schlepper mit der Motorisierung der Kategorie „Gorilla“ geschleppt wird. Der Schlepper reisst dann den Segler mit sich mit und dieser weht wie ein welkes Blatt im Sturm hinterher. Das sieht nicht immer sooooo vertrauenserweckend aus. Wenn der geschleppte Flieger die Fluggeschwindigkeit beeinflussen, bzw. regeln könnte, wäre in solchen Fällen ein kontrolliertes Fliegen des Seglers möglich.

Helmut Stettmaier schrieb:
Die Netz-Koordination ist ein Teil der höheren Protokollschichten und eine Diskussion darüber ist möglicherweise verfrüht. Allen ist von vorneherein klar, dass so ein Netz selbstkofigurierend sein muss und auch sonst keine Arbeit machen darf -

Und funktionieren muss es auch noch und schnell sein muss es. Nach meinen Erfahrungen mir RSPF, Net-Rom, Flexnet und ähnlichem Zeugs hab ich da kein gutes Gefühl. Deshalb: Sowas wird nicht trivial.
 
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