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Sonntag, 18.11.2018
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Drohnensteuerung übers Telefon

Sprachkanäle des Mobilfunks können Reichweite der fliegenden Roboter erweitern

Bei Anruf Drohne: Künftig könnten Drohnen nicht mehr nur durch Funk gesteuert werden, sondern über den Sprachkanal des Mobilfunks – die Technik, mit der Anrufe übertragen werden. Die Technik dafür haben deutsche Forscher nun entwickelt. Der große Vorteil: Dies erlaubt die Drohnensteuerung auch jenseits der Funkreichweite und ist stabiler als die Mobilfunk-Datenkanäle. Gerade für den Einsatz von Drohnen als Lieferanten wäre dies wichtig.
In Zukunft könnten Drohnen mittels "Ferngespräch" gesteuert werden - über den Srachkanal des Mobilfunks.

In Zukunft könnten Drohnen mittels "Ferngespräch" gesteuert werden - über den Srachkanal des Mobilfunks.

Drohnen gelten längst als vielversprechende Helfer. Sie spüren Landminen und Erdbebenopfer auf, kartieren Felder und kontrollieren Zäune oder Pipelines auf Schäden. In Zukunft sollen die fliegenden Roboter zudem Pakete austragen, Medikamente ausliefern oder autonom Wälder oder Straßen überwachen.

Sprachkanäle statt Datenverbindung


Doch vor dem flächendeckenden Drohneneinsatz sind noch einige Herausforderungen zu bewältigen, darunter eine zuverlässige Kommunikation zur Steuerung und Ortung der Drohnen. Bisher geschieht dies meist über Funk, doch dieser hat nur eine relativ begrenzte Reichweite. Wissenschaftler des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts (HHI) haben daher nun eine Alternative entwickelt: Sie rufen die Drohne einfach an.

Anders ausgedrückt: Die Forscher nutzen für die Drohnensteuerung die Sprachkanäle des Mobilfunknetzes – die Frequenzen und Technologien, die für die Sprachübertragung beim Telefonieren genutzt werden. Im Gegensatz zu den Datenkanälen des Mobilfunks sind sie stabil, günstig, reichweiteunabhängig und prinzipiell überall vorhanden.


Das Steuermodul ist leicht und kompakt und wirkt sich daher kaum auf den Energieverbrauch der Drohne aus.

Das Steuermodul ist leicht und kompakt und wirkt sich daher kaum auf den Energieverbrauch der Drohne aus.

Als Audiosignale übertragen


"Bei den Steuerbefehlen und Ortsinformationen handelt es sich um verhältnismäßig kleine Informationsmengen, die aber zuverlässig übertragen werden müssen", erklärt Tom Piechotta vom Fraunhofer HHI. "Wir wandeln die Befehle in Audiosignale um, ähnlich wie früher bei Modems. Diese Signale übersetzt ein kleines Modul auf der Drohne zurück in den Steuerbefehl." Da diese Übertragung über das normale Mobilfunknetz läuft, ist eine Verbindung zur Drohne an nahezu jedem Punkt der Erde möglich – quasi per Ferngespräch.

"Ein großer Vorteil ist, dass Sprachkanäle im Gegensatz zu Datenverbindungen nahezu überall verfügbar und äußerst zuverlässig sind. Funklöchern begegnen wir mit unserem System extrem selten", erklärt Tom Piechotta vom Fraunhofer HHI. "Selbst in Gegenden, wo eine Datenverbindung nicht oder nur eingeschränkt möglich ist, ist die Netzabdeckung für Sprachkanäle meist noch gegeben." Und sollte ein Netz doch mal ausfallen, weicht die Verbindung auf einen anderen Mobilfunkstandard aus, zum Beispiel von LTE auf GSM oder UMTS.

Hohe Reichweite, einfache Technik


Drohnen können damit künftig einfacher als bisher auch außer Sichtweite und außer Funkreichweite fliegen. Die Position und Höhe des Fluggeräts werden dabei in Echtzeit übertragen und auf einer Karte angezeigt. Zusätzlich sind die Drohnen mit eigenen Sensoren ausgestattet, um spontane Hindernisse, beispielsweise andere Drohnen, Hubschrauber oder Kräne, zu erkennen und zu umfliegen.


"Ein weiterer Vorteil ist, dass die Technologie absolut zukunftssicher ist: Mobilfunkstandards kommen und gehen – für Sprachkanäle gilt dies nicht", so Piechotta. Darüber hinaus entstehen kaum zusätzliche Kosten, da keine neue Infrastruktur aufgebaut werden muss. "Sie funktioniert auch schon heute, ohne neue Funkstandards, ohne neue Infrastruktur – und zwar weltweit", erklärt er.
(Fraunhofer-Gesellschaft, 02.08.2018 - NPO)
 
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