Uitleg van verschillende radiobesturingen

Wat is er met de 2.4GHz?

Dat een installatie op 2.4GHz storingsvrijer werkt dan een klassieke heeft rene al bewezen. Bij zijn Electro funflyer heeft hij ongeveer alle fouten die men kan maken vrijwillig gemaakt en toch vliegt de funflyer zoals het hoort.

Fouten als daar zijn:

De ontvanger vlak bij de regelaar geplaatst.

De draden van de motor tegen en langs de ontvanger gelegd.

De antenne in de nabijheid van de motor geplaatst.

Dit alles ter zelfde tijd ,niets schijnt de gevreesde storingen te voorschijn te roepen.

Is dit dan een onfeilbaar systeem? Nee,de dag dat de storing zo intens wordt dat de ontvanger het niet meer aankan gaat het weer mis,vooral op grote afstand van de zender.

Het is alleszins een oplossing voor de veel geplaagde microheli vliegers waar men de ontvanger moeilijk 15cm van de motor kan leggen,overigens schijnen veel storingen het gevolg van rechtstreekse instraling op de servo draden.

Er zijn al veel microhelis de grond in gegaan,totaal onbestuurbaar,zonder aanwijsbare oorzaak.

Verschillende leden zijn al gestopt daardoor,allen de koppigste zetten door,ik denk dat de 2.4GHz voor hen de oplossing is.

Ik heb een aantal artikels gelezen in verschillende talen over dit nieuwe zendsysteem in de modelbouw. Want slecht daar is het nieuw. Hieruit blijkt dat door de brevetten genomen door de producenten de systemen grondig van elkaar verschillen.

Het is dus onmogelijk een Spektrum ontvanger te gebruiken bij een 2.4GHz Futaba zender. Of een Graupner zender bij een futaba ontvanger.

Ik zou geneigd zijn het futaba systeem de voorkeur te geven wegens zijn enorme bandbreedte,als direct nadeel daarvan is dat er nu slechts systemen met 6 kanalen te verkrijgen zijn in België

Spectrum heeft een 7 kanaal systeem. Maar Graupner is nu al 10 kanaals met 12 kanalen en 16 kanalen in ontwikkeling. De eerste jetpiloten die altijd kanalen tekort hebben vlogen al op de Jo Nall meting in South Carolina. Een meeting met 600 piloten en drie vlieg sites allemaal binnen gezichtafstand.

Hoe het begon?

In Elektuur van juni 2007 las ik een artikel van de Duitse elektronica specialist Dieter Perkuhn.”Afstandsbediening met WLAN.chips,breedband techniek voor model vliegtuigen”

Deze man stelt dat onze zenders in verband met zend techniek in 30 jaar niet veranderd zijn,in de elektronica is dat dus in het steentijdperk.

Al die tijd werken onze zenders op 27,35,40 en 72 MHz in frequentiebanden van 10 kHz. Dus smalbandig ,tegen het overlappen van de frequenties wordt echter maar 8 kHz gebruikt,en de ontvangers gebruiken een MF-filter met een bandbreedte van 6kHz.Dus slechts een bandbreedte van 6kHz wordt gebruikt om informatie door te geven. Daarvoor gebruikt men een simpel multiplex systeem voor het aan sturen van 4…12 servo’s met een herhalingstijd van 20 ms.

Deze vorm van codering wordt PPM genoemd(Pulse Position Mode) er bestaat ook een techniek die PCM(pulse code modulation) genoemd wordt,maar verschillende fabrikanten gebruiken verschillende coderings systemen,door deze compressie technieken zijn de systemen niet standaardiseerbaar. Zo bracht Futaba reeds 3 systemen uit.PCM512,PCM1024enPCM2048.Aan het probleem is ook daar niets verandert daar de besturing slechts uit 2 verschillende vaste spanningsniveaus bestaat,er is voor het HF_signaal alleen een omschakeling tussen 2 vaste frequenties ondergaat.Een eerste middenfrequentie van 10,7 MHz en een tweede van 455 kHz. Vandaar het beruchte probleem van de spiegelfrequenties die net zogoed sturen als de echte frequenties.

Storingen

Storingen in de signaalweg kunnen op veel manieren ontstaan.

Het meest voorkomend probleem is 2 zenders op de zelfde frequentie.Sommige zenders hebben een ingebouwde scanner ,maar als er nadien iemand met een zender zonder scanner inschakelt,helpt de scanner niet.

Beter is gebruik maken van 2 zend kanalen en 2 ontvangers bvb een in de 40MHz en een in de 35MHz,zo zag je op de show in La Ferte Alais zenders met 2 zendantennes om de extra grote modellen veiliger te maken.

Daarmee sluit je het gevaar van een zender op het zelfde kanaal vrijwel uit.Er is echter meer hardware nodig ,dus meer kans op defekten.

De toekomst:Breedband,zoals uw internetverbinding?

De wetgeving en de kompabiliteit met andere toestellen maakt het invoeren van een nieuw systeem lastig. Er bestaan systemen die voor de toepassing in de modelbouw geschikt zouden zijn. Denken we aan DECT van uw huistelefoon,WLAN van uw computernetwerk,BLUETHOOT en ZIGBEE. Bij deze protocollen wordt een groot aantal bidirectionele Point-to-point verbindingen in het zelfde frequentiebereik gebruikt.

Toen de Amerikaan Paul Beard met zijn firma Spektum een afstandsbediening op de markt bracht maakte hij gebruik van bestaande, voordelig verkrijgbare chips. Aanvankelijk was er slechts een hoogfrequentmodule verkrijgbaar met drie sevo functies voor autozenders. Het nieuwe type beschikt over 7 kanalen.

De techniek

De afstandsbediening van Spektrum werkt op de vrijgegeven ISM band(industrial,sientific,medical) van 2,4 MHz

Deze band wordt door veel andere toepassingen gebruikt,zoals WLAN,Bleuthoot en Zigbee. Het gebruik van vele andere toepassingen is voor onze toepassing niet erg omdat deze toepassingen zich op een grote afstand bevinden. Juist hier heeft het BIPT zijn grootste twijfels omdat in onze verstedelijkte omgeving er geen garantie is dat er naast een ziekenhuis geen modelbouw auto rijdt.

Met behulp van moderne digitale modulatie technieken wordt gebruik gemaakt van een grote bandbreedte van 83MHz(2.4…..2.4835GHz)volgens de wet met een maximaal vermogen van 10mW/MHz en een totaal van 100mW.

Om realistische waarden voor de reikwijdte te bekomen experimenteerde de aureur Dieter Perkuhn met een Spektrum autobesturing,de zender en de ontvanger op 1,5m hoogte geplaatst boven vochtig gras. Er werd gemeten op een tamelijk vlak terrein en in zichtcontact werd er een afstand van 800m gehaald. Er is nog op te merken dat deze Spektumzender slechts een van de 97 beschikbare kanalen gebruikt met een bandbreedte van 1MHz.Daarbij wordt vermeden om een ander kanaal te kiezen dat reeds in gebruik is. De kans op storingen door een andere modelbouw zender is dus wel erg klein. De DX6 en de DX7 gebruiken zelfs 2 kanalen tegelijk en gebruiken een ontvanger die op twee frequenties tegelijk is afgestemd.

Een ander artikel van Manfred Dieter Koting behandelt de Futaba T6EX/FASST

Door de brevetten van Spektrum die 2 kanalen tegelijk gebruikt gooit Futaba het over een andere boeg. Futaba gebruikt alle 36 kanalen tegelijk met een zendvermogen van 90mW.De kanalen worden beurtelings in een aan de ontvanger bekende sprongstap gebruikt. De frequentie van de stappen is 500 maal per seconde.Als nu een ontvanger gedurende 1/500 van een seconde een gestoord signaal ontvangt is er geen servo die daarop reageert. Bij Robbe wilde men de sprongstap niet bekend maken. Zelf het Formule 1 gebruikt deze techniek om de data van en naar de auto over te brengen . Futaba gebruikt deze techniek al 25 jaar voor het draadloos besturen van rolbruggen en torenkranen. Daarom ging de auteur de zender testen op een grote Duitse bouwbeurs. Tussen de kranen die bijna allemaal in werking waren bleef de besturing over een afstand van 500m feilloos werken. Het enige nadeel dat de T6EX heeft is zijn beperkte programeer mogelijkheden en slechts 6 geheugen plaatsen om een model op te slaan.

Volgens mij ideaal voor een mini helikopter

Graupner

Graupner verkocht eerst spectrum maar komt nu met een eigen toestel op de markt.

Graupner wordt immers gebouwd door JR. Het systeem noemt.IFS,het zou een stap voor zijn op de rest.Zij gebruiken immers als eersten bidirectionele zend en ontvang methode.Dit wil zeggen dat de gezonden gegevens door de ontvanger bevestigd worden aan de zender.Ook zij gebruiken alle kanalen tegelijk door frequentie sprongstappen. Ook Graupner wil de sprongstap alogaritme niet vrijgeven. De vraag is niet langer of maar wanneer we overgaan op de 2,4GHz..OP de meeting in Amerika waren alle drie de merken aanwezig,je kon er jets zien met een Spektrum 9 kanaals en JR met een 10 kanaals. Door de bidirectionele methode zou JR een 12 kanaals zender in voorbereiding hebben en denkt men er aan om data van het model naar de zender te zenden waaronder realtime videobeelden.

Conclusie: Er zit eindelijk beweging in de verouderde transmissiesystemen waardoor modelvliegen weer een stap veiliger kan worden. De bandbreedte was vroeger 6kHz en is nu 1MHz ,zo een 166 maal groter.

Op naar de toekomst

Raf

Bronvermelding

Elektuur juni 2007 Dieter Perkuhn

Modèle Magazine aug 2007-08-27

FMT aug. 2007 Manfred Dieter Kotting