Eigenschaften und Anwendungsszenarien der üblicherweise für Drohnenantennen verwendeten Frequenzen
Die Entwicklung der UAV-Technologie ist einem ständigen Wandel unterworfen, und unter den vielen technischen Elementen ist die Wahl der Antennenfrequenz von entscheidender Bedeutung, die in direktem Zusammenhang mit der Kommunikationsqualität, Flugstabilität und Anwendungswirkung von UAVs steht. Unterschiedliche Frequenzen haben ihre eigenen Eigenschaften und eignen sich für unterschiedliche Anwendungsszenarien. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung der häufig verwendeten Frequenzen für UAV-Antennen und der entsprechenden Szenarien.
I. 433 MHz Frequenz
Charakterisierung
Dieses Frequenzband überträgt über große Entfernungen und verfügt über eine starke Fähigkeit zur Signalumgehung, wodurch Hindernisse bis zu einem gewissen Grad umgangen werden können. Allerdings ist seine Übertragungsgeschwindigkeit relativ langsam und die Datenübertragungsrate begrenzt.
Anwendungsszenario
B. in einigen großen Bereichen der Geländekartierung, Waldbrandüberwachung und anderen Szenen, sind die Anforderungen an die Signalübertragung über große Entfernungen größer als die Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit. Die Frequenz von 433 MHz kann dazu führen, dass das UAV weit vom Bediener entfernt ist, aber dennoch eine stabile Steuersignalverbindung aufrechterhält, um sicherzustellen, dass das UAV den voreingestellten Routen folgen kann, um die Aufgabe der Luftbildfotografie abzuschließen und die erforderlichen Bilddaten zu erhalten.
II. 900 MHz Frequenz
Charakterisierung
Dieses Band verfügt auch über eine gute Übertragungsfähigkeit über große Entfernungen und ist schneller als 433 MHz. Das Signal ist relativ stabil und wird durch häufige Störquellen weniger beeinträchtigt.
Anwendungsszenario
Es wird vor allem bei der Übertragung von Fernsteuerungssignalen für Drohnen eingesetzt. Bei industriellen UAV-Anwendungen, wie z. B. Energieinspektions-UAVs, muss der Bediener eine genaue und stabile Fernsteuerung des UAV durchführen. Die 900-MHz-Frequenz kann sicherstellen, dass das Fernbedienungssignal über eine größere Entfernung stabil übertragen wird, sodass sich das UAV in der komplexen Stromleitungsumgebung gemäß den Anweisungen des Bedieners in der Nähe der Übertragungsleitung befinden kann, um detaillierte Inspektionen durchzuführen und Leitungsfehler und versteckte Gefahren rechtzeitig zu entdecken.
III. 2,4-GHz-Frequenz (2400 - 2476 MHz)
Charakterisierung
Das 2,4-GHz-Band verfügt über eine hohe Datenrate und sorgt für ein ausgewogenes Verhältnis von Signaldurchdringung und -abdeckung. Es bietet eine gute Signalabdeckung in offenen Umgebungen und kann einige nichtmetallische Hindernisse durchdringen. Da dieses Frequenzband jedoch weit verbreitet ist, funktionieren beispielsweise auch gängige WLAN-Geräte in diesem Frequenzband, sodass es störanfällig ist.
Anwendungsszenario
Es wird auf dem Verbraucher- und professionellen Drohnenmarkt häufig für Bildübertragungs- und Steuerungsverbindungen verwendet. Wenn der Benutzer beispielsweise bei Luftbilddrohnen für Verbraucher die Drohne zum Filmen bedient, kann die 2,4-GHz-Frequenz die von der Drohne aufgenommenen hochauflösenden Bilder schnell und in Echtzeit an die Bodenkontrollausrüstung zurückübertragen, sodass der Benutzer eine Vorschau der aufgenommenen Bilder in Echtzeit anzeigen und gleichzeitig sicherstellen kann, dass die Steuersignale rechtzeitig an die Drohne übermittelt werden, um eine flexible Steuerung zu ermöglichen. Die 2,4-GHz-Frequenz der Drohne kann den Bedarf an bequemen und effizienten Aufnahmen bei einigen kleinen kommerziellen Aktivitäten und der Erstellung persönlicher Videos decken.
IV. 5,8-GHz-Frequenz (5725 - 5829 MHz)
Charakterisierung
Es unterstützt auch die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, die den hohen Bandbreitenbedarf von Anwendungsszenarien wie der hochauflösenden Videoübertragung von Drohnen erfüllen kann. Im Vergleich zum 2,4-GHz-Band weist dieses Frequenzband weniger Störungen und eine höhere Signalübertragungsqualität auf. Allerdings ist die Signalabdeckung relativ kurz und aufgrund der hohen Frequenz ist eine größere Antenne erforderlich, um den Signalempfang sicherzustellen.
Anwendungsszenario
Es wird hauptsächlich in Szenarien eingesetzt, die eine extrem hohe Bildübertragungsqualität erfordern, wie beispielsweise professionelle Luftaufnahmen für Film und Fernsehen. Bei der Aufnahme von Filmen, TV-Dramen und anderen hochwertigen Videoinhalten sorgt die 5,8-GHz-Frequenz dafür, dass die von der Drohne aufgenommenen Videobilder in 4K oder noch höherer Auflösung mit hoher Bildrate und geringer Latenz zurück zum Boden übertragen werden, was Regisseuren, Kameraleuten und anderen Erstellern klare und flüssige Echtzeitbilder liefert und es einfach macht, den Aufnahmewinkel und die Parameter rechtzeitig anzupassen und die bestmöglichen Bilder aufzunehmen.
V. 840,5 - 845 MHz Frequenz
Charakterisierung
Dieses Frequenzband wird hauptsächlich für die Uplink-Fernsteuerung ziviler UAVs verwendet, wobei 841–845 MHz für die Uplink-Fernsteuerung und Downlink-Telemetrie ziviler UAVs im Zeitmultiplexmodus verwendet werden können. Die Signale sind relativ stabil und weisen weniger Interferenzen auf, wodurch die grundlegenden Anforderungen an die Fernsteuerung und Telemetriedatenübertragung gewährleistet werden können.
Anwendungsszenario
Während des Fluges eines gewöhnlichen zivilen UAV sendet der Bodenbetreiber über dieses Frequenzband Steueranweisungen an das UAV, um die Steuerung der Flugrichtung, Höhe, Geschwindigkeit und anderer Parameter des UAV zu realisieren. Gleichzeitig gibt das UAV über dieses Frequenzband auch seinen eigenen Flugstatus, seine Leistung und andere Telemetriedaten an die Bodenkontrollausrüstung zurück, sodass der Bediener den Betriebszustand des UAV in Echtzeit versteht und die Flugsicherheit gewährleistet. Es wird häufig bei einigen einfachen UAV-Flugvorführungen, kleinen Logistik- und Vertriebsaufgaben sowie anderen zivilen Szenen eingesetzt.
VI. 1430 - 1444 MHz Frequenz
Charakterisierung
Es wird für Downlink-Telemetrie- und Informationsübertragungsverbindungen ziviler UAVs verwendet, wobei 1430–1438 MHz für die Videoübertragung von Polizei-UAVs und Hubschraubern vorgesehen sind. Dieses Frequenzband kann eine bestimmte Datenübertragungsrate garantieren, um den Anforderungen der Videoübertragung und der Rückgabe wichtiger Informationen gerecht zu werden.
Anwendungsszenario
Wenn Polizeidrohnen Aufgaben wie die Verfolgung von Verdächtigen oder die Überwachung der Reihenfolge von Großereignissen ausführen, kann das 1430–1438-MHz-Band die von der Drohne aufgenommenen hochauflösenden Videoaufnahmen stabil zurück an die Kommandozentrale übertragen, wodurch die Polizei in Echtzeit über die Situation vor Ort informiert wird und sie bei der Entscheidungsfindung und Einsatzführung unterstützt wird. Bei gewöhnlichen zivilen Drohnen wird das 1430-1444-MHz-Band zur Übertragung kritischer Flugdaten und Statusinformationen verwendet, um die Flugsicherheit und Datenaufzeichnung zu gewährleisten.
VII. GPS-Satellitensignalband (ca. 1,5 GHz)
Charakterisierung
Es wird hauptsächlich zur Positionierung und Navigation von UAVs verwendet, kann GPS-Satellitensignale empfangen und durch die Signalpositionierung mehrerer Satelliten genaue geografische Standortinformationen für UAVs bereitstellen. Das Signal ist relativ stabil und die Positionierungsgenauigkeit ist hoch.
Anwendungsszenario
Unabhängig davon, ob es sich um eine Drohne der Verbraucher- oder Profiklasse handelt, ist sie auf das GPS-Satellitensignalband angewiesen, um ihre Position während des Fluges zu bestimmen, und realisiert autonomen Flug, Festpunktschwebeflug, Routenplanung und andere Funktionen. Bei landwirtschaftlichen Pflanzenschutz-Drohneneinsätzen kann die Drohne durch GPS-Ortung das Versprühen von Pestiziden, die Aussaat von Saatgut und andere Arbeiten gemäß voreingestellten Ackerflächen und Routen präzise durchführen und so die Effizienz und Genauigkeit der landwirtschaftlichen Produktion verbessern. Bei Logistik- und Vertriebsdrohnen stellt die GPS-Ortung sicher, dass die Drohne Waren genau an den vorgesehenen Ort liefert und so eine effiziente Verteilung auf der „letzten Meile“ ermöglicht.
Die üblicherweise verwendeten Frequenzen für UAV-Antennen haben ihre eigenen Eigenschaften und spielen in verschiedenen Anwendungsszenarien eine Schlüsselrolle. Von der Fernübertragung bis zur Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, von der zivilen Unterhaltung bis zu professionellen Industrieanwendungen ist die richtige Frequenzwahl die Grundlage für den effizienten und stabilen Betrieb von UAVs. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der UAV-Technologie werden die Forschung und Anwendung von Antennenfrequenzen kontinuierlich optimiert, um den Anforderungen komplexerer Szenarien und vielfältigerer Missionen gerecht zu werden.
