Wetterballon Wireless Mesh Networking

Ich versuche, Echtzeit-Daten von einer selbstgebauten Wetterballon-Radiosonde zu erhalten, um während des Fluges HD-Videos zu senden. Dies könnte für GoPro-Benutzer relevant sein, die ihre Bilder während ihrer Abenteuer senden möchten, anstatt sie im integrierten Speicher zu speichern oder Daten an mehrere Orte senden zu lassen, um die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts aufgrund der Zerstörung des integrierten Speichers während des Abenteuers zu verringern. Es könnte auch für Katastrophenkommunikation, Fernkommunikation oder Rettungseinsätze verwendet werden.

Ich plane, eine 2,4-GHz-6-dBi-Antenne in der Nutzlast ( http://www.l-com.com/wireless-antenna-24-ghz-6-dbi-omnidirectional-antenna-n-female-connector ) und zwei 18-dBi-Antennen zu verwenden Bodenstationen der gleichen Frequenz ( http://www.titanwirelessonline.com/Ubiquiti-NanoBridgeM-2GHz-18dBi-p/cp-nb2m-18.htm ). Ich möchte die beiden Bodenstationen haben und sie so verteilen, dass sie einen besseren Empfang und eine bessere Chance haben, Daten zu erhalten, wenn sich die Nutzlast dreht und an Höhe zunimmt. Das Netzwerk ist auch nicht Teil des ISM-Spektrums, was IEEE802.15.4A ermöglicht mir, die Vorteile einer höheren Sendeleistung zu nutzen, während ich im unlizenzierten Bereich bleibe.

Jetzt habe ich von Zielen und Reflektieren und dergleichen für Gebäude und / oder Funktürme gelesen, die sich nicht bewegen. Hat jemand gute Erfahrungen, Kenntnisse oder Ressourcen, wo ich herausfinden kann, wie ich den besten Verstärkungspegel im Vergleich zur vertikalen Strahlbreite für Entfernungen von 0 bis 80.000 Fuß berechnen kann, die Platzierung der Bodenstationen so, dass sie in der Strahlbreite nach den GPS-Daten liegen über Vollduplex empfangen und die Hardware für einen beweglichen Sender und Empfänger verwendet?

Beginnen Sie damit, ein maßstabsgetreues Diagramm des Flugbereichs zu zeichnen ... 30 km hoch, zwischen 0 und sagen wir 200 km? und Berechnen des Winkels und der Entfernung vom Ballon zum Boden. Dies sollte Ihnen eine Vorstellung von den Mustern geben, die der Ballon benötigt. Der 6 dBi Omni ist wohl nicht geeignet.
Danke @tomnexus Das tatsächliche Verstärkungsmuster, das ich brauche, wäre ähnlich wie bei Deckenantennen wie dieser l-com.com/copyrighted_images/pattern_hg2403cu.gif , die hier zu finden ist: l-com.com/… . Trotzdem verstehe ich, dass ich bei einer höheren Verstärkung Strahlbreite opfern werde. Ich möchte das bestmögliche Verhältnis, um die meisten Daten für die längste Zeit zu erhalten, ich möchte bessere Vorstellungen davon bekommen, wie ich meine Bodenstationen in Bezug auf dieses berechnete Verhältnis platzieren kann und welche Antennen mir dieses Verhältnis geben würden. Irgendwelche Gedanken/Ressourcen, wie man das berechnet?
@tomnexus Ich fühle mich wohl damit, meine eigene Antenne zu bauen / zu konstruieren: Ich bin eigentlich ein Maschinenbaustudent und würde es vorziehen, nur verstehe ich Antennen nicht gut genug, um eine zu entwerfen, die die gewünschten Verstärkungsmuster kennt. Wenn Sie irgendwelche Ressourcen dazu haben, würde ich es sehr schätzen, mit ihnen verlinkt zu werden!
Außerdem, @tomnexus, jetzt, wo ich mich mehr neige, glaube ich nicht, dass es sich technisch gesehen um Mesh-Netzwerke handelt, da es ein Knoten in der Nutzlast sein wird, der sendet und zwei Knoten empfangen, nicht alle Knoten, die miteinander kommunizieren. Außerdem bin ich mir nicht sicher, ob die Verwendung von Antennen, die angeblich 802.11-kompatibel sind, Probleme mit 802.15.4A verursacht.
Hallo, ich kann ein bisschen helfen, aber heute nicht viel. Ich schlage vor, nach der Langstreckenleistung von drahtlosen Geräten zu suchen und diese Informationen zu verwenden, um die Leistung abzuschätzen, die Sie mit dem gesamten Antennengewinn Ihrer Verbindung erhalten. Beginnen Sie mit einer Ballonverstärkung von 0 dBi. Alle 6 dB verdoppeln oder halbieren die Reichweite. Wenn also jemand 100 km mit zwei 18-dBi-Antennen zurückgelegt hat, können Sie mit einer 24- und einer 0-dBi-Antenne 25 km erwarten. Sehen Sie, wohin Sie das führt, welche Art von drahtlosem Kit Sie benötigen.
Mein Rat wäre, versuchen Sie nicht, Ihre eigenen Antennen von Grund auf neu zu entwerfen! Sie studieren zwar Maschinenbau, aber das ist HF-Technik und das richtige Design von Antennen ist nicht trivial. Halten Sie sich an handelsübliche Designs, die Sie kaufen können, oder kopieren Sie ein vorhandenes Design, passen Sie es jedoch an die Frequenz an, mit der Sie arbeiten.
Im Wesentlichen lautet die grundlegende Faustregel, dass je höher der Gewinn der Antenne ist, desto gerichteter ist sie. Idealerweise möchten Sie kein omnidirektionales Strahlungsmuster, da Energie, die horizontal über 100 Fuß übertragen wird, verschwendete Energie ist. Um zum anderen Extrem einer Parabolantenne zu gehen, diese hat einen sehr hohen Gewinn, ist aber extrem gerichtet und wiederum nicht geeignet. Eine Yagi-Antenne ist möglicherweise auch nicht sehr geeignet, in 10.000 Fuß könnte sie in Ordnung sein, aber in 100 Fuß müsste die Yagi direkt auf die Empfangsantenne zeigen. Möglicherweise müssen Sie einen Kompromiss eingehen,
ein Kompromiss, bei dem die Antenne eine geringere Verstärkung hat (und mehr Leistung von ihr abgibt), aber eine reduzierte Richtwirkung, um mit der großen Variation des Winkels zwischen dem Ballon in Bodennähe und in großer Höhe fertig zu werden).

Antworten (1)

Ich verstehe, dass ich auf einen alten Beitrag antworte und dass das OP schon eine Weile nicht mehr auf dieser Seite war. Ich antworte, um Informationen zu teilen, die für andere nützlich sein können.

Es scheint, dass in den RC-, FPV- und Drohnen-Enthusiasten-Communities eine „Kleeblatt“-Antenne für Life-Streaming-Anwendungen im Flug sehr beliebt ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Informationen, Designpläne sowie Shops finden Sie in Hülle und Fülle mit Ihrer bevorzugten Suchmaschine.

Einige Informationen hier und hier (ich habe keine Verbindung zu irgendeinem Produkt, kommerziell oder anderweitig)

Es gibt verschiedene Vorteile dieser Antenne.

Sie ist zirkular polarisiert, was bedeutet, dass Sie die Empfangsantenne nicht genau „ausrichten“ müssen, wie Sie es bei einer linear (H oder V) polarisierten Antenne tun würden. Am besten empfängt man natürlich mit einer zirkular polarisierten Antenne.

Das zirkular polarisierte Signal hat gegenüber linear polarisierten Signalen den Vorteil, dass es „bessere Durchdringungseigenschaften“ hat. Dadurch verbessert sich Ihr Empfang auch dann, wenn sich Objekte, Bäume, Gebäude (bis zu einem gewissen Grad) im Signalweg befinden. Wahrscheinlich ist es das, was die Antenne für Anwendungen wie die hier geposteten beliebt macht.

HTH.

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