MIMO-Funk

MIMO-Technologie

MIMO (Multiple Input Multiple Output) ist eine Technologie, die die Kapazität einer Funkverbindung verbessert, indem sie mehrere Antennen sowohl für die Übertragung als auch für den Empfang verwendet. Die MIMO-Technologie nutzt die Mehrwegausbreitung, die auftritt, wenn Funkwellen über mehrere Wege vom Sendeort zur Empfangsantenne gelangen. MIMO kann für eine Vielzahl von Kommunikationsmethoden für Drohnen und unbemannte Fahrzeuge verwendet werden, darunter Wi-Fi- und LTE-Netzwerke wie 3G, 4G und 5G.

2×2 MIMO Mini Mesh Rider Funkgerät von Doodle Labs

Funkkanäle können durch Fading beeinträchtigt werden, wodurch sich das Signal-Rausch-Verhältnis verändert und wiederum die Fehlerrate erhöht. Fading kann durch eine Reihe von Variablen verursacht werden, darunter Wetterbedingungen und geografische Lage, und kann in vielen Umgebungen auftreten, in denen UAVs und Roboterfahrzeuge eingesetzt werden. MIMO bekämpft dies durch Diversität – mehrere Versionen desselben Signals, bei denen es äußerst unwahrscheinlich ist, dass sie gleichzeitig auf die gleiche Weise beeinträchtigt werden. MIMO-Systeme können zeit-, frequenz- oder raumbasierte Techniken verwenden, um Diversität zu bieten und somit die Stabilität der Funkverbindung zu verbessern.

Vorteile für unbemannte Fahrzeuge

MPU5 MANET-Funkgerät auf Basis der 3×3-MIMO-Technologie von Persistent Systems

MIMO-Funkgeräte bieten eine hervorragende Leistung für unbemannte Systeme in rauen und störungsreichen Umgebungen, in denen andere Funksysteme versagen können, wie z. B. in städtischen Gebieten, auf See und in Bergregionen. Funkgeräte mit Multi-Input- und Multi-Output-Technologie können verwendet werden, um Daten und Videos von der Nutzlast des Fahrzeugs zurück zur Bodenkontrollstation zu streamen und damit die hohen Kapazitätsanforderungen für Anwendungen wie Überwachung und Kontrolle zu erfüllen.

Drohnenfunknetze

MIMO kann mit MANET-Technologien (Mobile Ad Hoc Networking) kombiniert werden, um flexible, sich selbst konfigurierende und selbstorganisierende Funknetze zu schaffen, die eine große Anzahl von Drohnen und unbemannten Fahrzeugen in Gebieten ohne bestehende Kommunikationsinfrastruktur miteinander verbinden können.

MIMO-Antennen können an verschiedenen Stellen einer Drohne angebracht werden, um die unterschiedlichen Ausrichtungen abzudecken, die das Fahrzeug während des Fluges einnehmen kann, wodurch Ausfälle während der Bewegung des Fahrzeugs minimiert werden. Die Platzierung der MIMO-Antennen kann die Vorteile der Polarisationsdiversität nutzen, wodurch kompakte, effiziente Antennen verwendet werden können, die nur minimale Auswirkungen auf das SWaP-Budget (Größe, Gewicht und Leistung) eines unbemannten Fahrzeugs haben.