Steuerung über LTE

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    • Steuerung über LTE

      Hallo Leute,
      ich möchte gerne versuchen ein Flugmodel bzw. Drohne per LTE Datenverbindung zu steuern.
      Ich habe mir die letzten Tage zahlreiche Projekte wie Ardupilot und Aavpal angeschaut.
      Hat jemand von euch schon mal solch ein Projekt erstellt.

      Es sind mir da einige Sachen noch nicht ganz klar, so wie die Übermittlung der Daten.
      Ist es besser die Steuerung und Rückgabe der Daten(Dohne/Flugplanung) per Request und Response über einen Webserver abzuwickeln, oder über direkte Steuerbefehle, aber wie würde dann die Rückgabe der GPS Daten erfolgen.

      Ich bennötige ja alle paar Sekunden vom Flugmodel die Rückgabe der GPS Daten um die Flugdaten wie Geschwindigkeit, Höhe usw. zu berechnen.
      In anderer Richtung um die Steuerung zu regeln, Servos, Motordrehzahl ect.
      Es muss ja ein ständiger Soll-Ist Abgleich in beide Richtungen erfolgen.
      Ausserdem sollte ein Videostream übertragen werden, wo die Latenz eh schon ein Problem ist.

      Aber wie läuft das, über einen Webserver ?

      Rechtliche Themen wie nur erlaubter Sichtflug usw. lassen wir da mal beiseite.

      Danke und Gruss Rene

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von SaftelOpi ()

    • Es funktioniert nur über den Umweg eines Servers mit fester IP-Adresse im Netz, da LTE-Adressen allesamt temporär sind und sich Bodenstation und Modell so niemals finden würden.
      Ob das Ganze in unserem Land überhaupt sinnvoll umsetzbar ist (und das meine ich jetzt nicht nur bezüglich Legalität wegen Fliegens außerhalb der Sichtweite), wage ich allerdings zu bezweifeln. Denn schon alleine die LTE-Netzabdeckung ist im ländlichen Gebiet auerhalb von Städten und weitab von Autobahnen mehr als nur lückenhaft.

      Gruß Gerd

    • Danke Gerd für Deine Rückmeldung,
      allerdings bin ich bei einigen Sachen etwas anderer Meinung.

      Das Theme und die rechtliche Lage hatte ich unten in meinem ersten Post angesprochen:
      Das wird sich aber in den nächsten Jahren ändern, wenn Lieferdienste wie DHL und Amazon mit Drohnenlieferungen auf den Markt drängen.
      Die werden ja kaum Ihre Pakete von Musterstrasse 1 zu Musterstrasse 5 auf Sichflug ausliefern.
      Sondern diese Drohen werden autark fliegen, bzw. über G5 oder Satellit gesteuert.

      Bei der Thema Netzabdeckung mit G5 wird sich in den nächsten Jahren auch viel in unserem Land ändern.

      Im Grunde sehe ich monentan nur Probleme bei der Latenz und Bildübertragung.
      Selbst wenn die Datenverbindung im Flug manchmal ausfällt, sollte das bei entsprechender Software kein Problem darstellen.
      Da die Drohne ja das Ziel und seinen momentanen Standpunkt kennt und sollte so auch ohne Datenverbindung die vorgegebene Route abfliegen.
      Natürlich hängt dabei alles an der Software und den vorhandenen Daten.
      Das System sollte für seine Route natürlich schon vorher alle Höhendaten und gefährliche Wegpunkte kennen und so selbst reagieren.

      Daher sehe ich für diese Art der Steurung keine Probleme, ganz im Gegenteil, es wird in der Zukunft die Norm sein.

      Gruss Rene

    • Das mag vielleicht mal für Lieferdrohnen im urbanen Umfeld gelten, oder für's autonome Fliegen aus einer 5G-Zelle in eine andere mit dazwichen liegendem Funkloch. Allerdings wohl kaum für den Hobby-Bereich, der sich dank Reglemtierungen allerorten in dünn besiedeltem ländlichen Raum abzuspielen hat. Hinzu kommt, dass 5G Zellen noch wesentlich kleiner sind als 4G Zellen, so dass außerhalb der sichrentierenden Hotspots gähnende Funkstille herrschen dürfte.
      Und Videoübertragung sowie manuelle Eingriffsmöglichkeiten oberhalb der Übetragung einer neuen Route sind bei Amazon & Co ebenfalls nicht unbedingt gefragt und da ginge auch bereits mit 4G...

      Gruß Gerd

    • Es ging mir ja im Grunde nur wie die Datenabwicklung erfolgt.

      Wenn ich das nun richtig verstehe, sendet der Missionsplaner auf einen Webserver einen Request ab und erhält als Response die Parameter wie Koordinaten, ALT den Kurs usw zurück.
      Der Apache müsste dann aber local auf der Rechner Drohne(Raspberry) laufen, natürlich müsste der Server mit einen festen IP per NS konnektiert werden?
      So wie man es auch bei einem normaler Rootserver im Internet machen würde.

      Das war mein eigentliches Problem bzw. Frage gewesen, ob überhaupt ein Webserver und ob dieser auf der Rechner Drohne, oder extern laufen sollte.

      Ich habe hier ein neues Waveshare SIM7600E-H 4G HAT was GPS und LTE CAT4 mit bis zu 150 Mbit unterstützt, zusamen mit einem Raspberry Pi sollte man das eigentlich so zum laufen bekommen.

      Gruss Rene

    • Du redest immer von einem Web-Server. Mit HTML hat das Ganze jedoch rein gar nichts zu tun. Die Kommunikation erfolgt üblicherweise über mehrere UDP- oder TCP-Ports.
      Und wie schon mal gesagt, der Server muss fest mit dem Internet verbunden sein und vor allem eine feste IP-Adresse haben, also z.B. Dein PC zuhause.
      Ob es eine frei verfügbare fertige und mit dem Mission-Planner abgestimmte Serverlösung bereits gibt, kann ich Dir nicht sagen, dazu müsste auch ich mich richtig in's Thema rein knieen...

      Gruß Gerd

    • HTML ist eine reine Auszeichnungssprache mit der man Webseiten wie Formulare erstellen kann.
      Dafür brauchste keinen Webserver, das kannste local auf jedem Browser ausführen, davon war auch keine Rede.
      Wenn Rede ich eher noch von Scriptsprachen wie Perl, PHP oder Python und dafür benötigt man eben einen Apachen (Webserver) um das nach aussen zu übergeben.
      Und ein Port ist nicht mehr wie ein Teil einer Netzwerkadresse, das ist mir auch alles klar darum geht es überhaupt nicht.
      Auch nicht wie man Servos und Motoren über I/O Karten steuert, das alles ist kein Problem.

      Sondern wie mir die Drohne zb. die GPS Koordinaten übermittelt, oder ich der Drohne übermittel fliege zu dieser Koordinate.
      Dieser Datenaustausch interessiert mich nur.
      Man kann ja diese Daten auch per SMS, FTP, SSH austauschen, selbst per Sprachumwandlung wäre es möglich

      Schreibt die Drohne diese Daten in Arrays und ich Frage sie mit eine POST Request über einen Webserver alle paar Sekunden ab?

      Als Beispiel:
      232.333.22/getkor.py?id=1233

      Und er würde mir dann die Daten der Drohne im Response zurückgeben.

      $array = array(
      "lan" => "123....",
      "lon" => "52.....",
      "alt" => "100...."
      .
      .
      );

      Was wäre das effektivste, nur diese reine Netzwerkkommunikation ist was mich interessiert-

      Gibt es niemanden hier der sich damit auskennt.

      Danke Rene

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von SaftelOpi ()

    • Also nochmal erklärt:

      Stelle Dir erst mal vor, Deine Groundstation und die Drohne wären per Wifi miteinander verbunden, was ja mit dem Mission Planner auch tatsächlich funktioniert. Dann kennt Der Mission Planner die IP der Drohne und kann über UDP bzw. TCP Datenpakete an sie verschichen, bzw. auch welche von ihr schicken lassen. Da ist also kein Apache oder irgendetwas im Spiel, das geht Punkt-zu-Punkt.

      Jetzt kommt LTE in's Spiel und dort ist es nicht möglich, dass zwei LTE-Endgeräte einfach so miteinander kommunizieren. Sowohl Mission Planner als auch Drohne kennen nur die IP eines Rechners im Internet, mit dem sie kommunizieren können.
      Will der Mission Planner ein Datenpaket zur Drohne senden, dann sendet er es an den Rechner im Internet. Dieser sendet das empfangene Paket dann 1:1 weiter zur Drohne, die sich zuvor bei ihm angemeldet hat so dass er ihre augenblickliche IP kennt. Man könnte auch sagen, der Rechner im Internet gaukelt der Drohne den Mission Planner vor, indem er einfach den empfangenen Datenverkehr von der einen Seite auf der anderen Seite wieder sendet. und umgekehrt.

      Gruß Gerd

    • Ich verstehe nicht welche Antworten du dir erhoffst. Im Großen und Ganzen klingt es als hättest du noch überhaupt keine Vorstellung welche Software du benutzen willst. Dann stellst du aber sehr spezifische Fragen zur Funktionsweise des unbestimmten Protokolls dieser unbestimmten Software.
      Wenn du dir bereits ein Softwareprojekt ausgesucht hast das du verwenden willst, dann kann man dir in dessen Community Forum sicher besser helfen.
      Wenn du das noch nicht hast, dann solltest du dich erst einmal nach in Frage kommenden Systemen umschauen. Wie die jeweils ihren Datenaustausch handhaben ist doch das Geschmäckle des jeweiligen Entwicklers.

    • Jaja, das ist ja auch soweit nicht verkehrt, wir nähern uns auch langsam an.

      Nur Du gehst davon aus das Drohne und die Basis an einen Server im Internet senden, dann müssen schon drei IP vorhanden sein.
      Basis, Drohne und Server, jeder muss eine eigene Adresse haben und wenn die Datenverbindung ausfällt ist wirklich Feierabend.
      Nur so funktionieren viele dieser System wohl nicht, bzw. so möchte ich es nicht, sondern die Drohne ist der Server und die Basis(Steuerung) der Client.
      So das die Basis die Daten mit der Drohne direkt austauscht, ohne weiteren externen Server, oder Rechner wie Du ihn nennst.
      Dazu muss die Drohne über der Server verfügen und so wie ich halt meine, oder meine Frage war, wie können sie dann die Daten austauschen.
      Und wie ich in einem Projekt gesehen haben und schon mehrfach oben beschrieben hatte, werden diese Daten über einen Webserver austgetauscht.
      Und daher wollte ich eben Wissen, wie diese Abwicklung erfolgt.

      @gsezz
      Es geht mit weder um Software noch Sonstwas, da sie bei meiner Frage unwichtig ist, es geht mit rein nur um das Übertragunsgprotokoll und die Art wie der Datenaustausch stattfindet und daher ist es egal ob ich das mit Python, Java oder C oder einer anderen Sprache machen würde.

      Gruss Rene

      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von SaftelOpi ()

    • Wie soll dir denn jemand erklären wie ein bestimmtes Protokoll funktioniert, wenn du nicht verrätst um welches Protokoll es geht?

      Gerd geht sicherlich davon aus dass du nicht nur zuhause im Garten fliegen willst, wo du eventuell über eine IP direkt ansprechbar bist, sondern auch irgendwo in der Landschaft, wo dann sowohl Drohne als auch der steuernde Client eine LTE Verbindung benutzen. In dem Fall können die beiden nicht direkt kommunizieren, weil keine von beiden Seiten direkt adressierbar ist. Beide müssen einen Proxie ansprechen, der zwischen ihnen vermittelt. Der Proxie kann ja bei dir zuhause stehen, oder überall sonst, wo er in irgend einer Weise aus dem LTE Netz heraus erreichbar ist.

    • @gsezz
      Darum geht es doch, der Webserver, über den beide Seiten einfach ihre Daten austauschen können.
      Drohne hat eine IP und den Webserver im System und der Client und Drohne können so ihre Parameter austauschen, einfacher geht es doch nicht.
      Beide Seiten schieben einfach ihre Daten per Request und Response über den Webserver hin und her.
      Keine externen Server, nur 2 IP`s und selbst wenn die Datenverbindung zeitweilig ausfällt, könnte die Drohne bequem autark weiterfliegen.

    • Ja, so einfach wäre das fast überall, außer im LTE Netz, weil du dort keine eigene IP hast. Du teilst dir eine öffentliche IP Adresse mit mehreren anderen Benutzern, was es unmöglich macht ein konkretes Gerät via dieser IP Adresse anzusprechen. Das Gerät muss aus dem LTE Netz heraus erst ein anderes Gerät ansprechen, das tatsächlich eine eigene IP Adresse hat, dass eine Kommunikation möglich wird. Wenn jetzt dein Server und dein Client beide im LTE Netz sind, können sie sich nicht gegenseitig adressieren, sondern brauchen einen Vermittler.

      Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von gsezz ()

    • schau dir mal das mavlink protokoll genauer an. damit kannst du eine bidirektionale kommunikation realisieren. gibt auch ein pythonmodul dafür....
      bzgl. der dynamischen ip adressen würde ich mal schauen, ob das ganze nicht auch mit einem dyndns service funktioniert.
      somit könnten sich groundstation und flieger mit ihrem namen im netz /fqdn ansprechen, egal welche ip sie haben. obs funktioniert? k.A.


      und nein, ich habe das noch nicht selbst umgesetzt mangels zeit, aber spiele mit dem gedanken ;)

      edit: über welche entfernungen denkst du denn nach? vieles lässt sich ja auch schon mit standardkomponenten realisieren......

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von fishbone ()

    • Hallo Fishbone,
      danke für die Rückmeldung.

      Das Projekt auf Github, sowie Parrot, ArduPilot usw. kenne ich.

      Wir reden von einem 4 Stunden Flug, ich baue seit ein paar Monaten an einer Hybrid Drohne.
      Bei 80% Akkuverbrauch springt ein Verbrenner Motor an und versorgt den Copter mit Energie und ladet die Akkus.

      Wie gesagt, ich stehe auf neue innovative Sachen.
      Flugmodelle, Hubschrauber und Copter Flüge im Radius von 500-1000 Metern per Funk zu steuen, bin ich schon seit dreizig Jahren drüber hinaus.

    • SaftelOpi schrieb:

      Wir reden von einem 4 Stunden Flug, ich baue seit ein paar Monaten an einer Hybrid Drohne.
      Bei 80% Akkuverbrauch springt ein Verbrenner Motor an und versorgt den Copter mit Energie und ladet die Akkus.
      Wenn der Kopter, sagen wir, 100A Strom braucht, muss der Verbrenner gut 2 KW leisten und das Gewicht des Generators kommt noch dazu. Wie soll sich das ausgehen?

    • Einige meiner Partner meinten auch das es mit der LTE Datensteuerung keine so gute Idee wäre.
      Nur wofür brauche ich dann eine Drohne die eine momentane Flugzeit von 158 Minuten hat.
      Das ganze ist doch auch nur sinnvoll mit einer Langstreckensteuerung.
      Ich habe daher das Hauptprojekt mal gesplittet und versuche das mit der Langstreckensteuerung nebenbei selber zu realisieren.

      Ich bin morgen wieder in der Firma und lade dann mal Bilder, ein Video und ein paar Daten dazu hoch.
      Ich möchte zwar noch nicht so sehr ins Detail gehen, aber vielleicht wird es dann etwas realistischer für die, die eventuell meinen sie sind bei Münchhausen gelandet.

      Schönen Tag noch.
      Gruss Rene