Forschungsprojekt

Hochleistungs-Drohnenplattform für Breitband-HF-Anwendungen

Dieses Projekt realisiert eine spezialisierte, kabelgebundene Drohnenplattform für anspruchsvolle Hochfrequenzanwendungen. Durch die Integration eines Breitband-Frontends (2–12 GHz) für Software Defined Radios und einer ultraleichten Antenne ermöglicht das System flexible HF-Operationen ohne Bodeninterferenzen. Die permanente Stromversorgung und Glasfaseranbindung garantieren dabei dauerhafte Einsatzzeiten und eine Echtzeit-Datenverarbeitung.

Problemstellung

Der Betrieb von Hochfrequenzsystemen in Bodennähe ist oft durch Signalreflexionen und Umgebungsinterferenzen beeinträchtigt. Herkömmliche mobile Lösungen auf Drohnenbasis scheitern zudem häufig an der begrenzten Batterielaufzeit, die einen dauerhaften Betrieb unmöglich macht. Des Weiteren stellen das hohe Gewicht leistungsfähiger HF-Komponenten und die Notwendigkeit, grosse Datenmengen in Echtzeit zur Erde zu übertragen, signifikante Herausforderungen an die Tragfähigkeit und Konnektivität der Flugplattform dar.

Lösungsansatz

Zur Überwindung dieser Hürden wurde eine gewichtsoptimierte, kabelgebundene Drohnenplattform entwickelt, die für ein maximales Startgewicht von über 10 kg ausgelegt ist. Kern der Nutzlast ist ein neu entwickeltes Breitband-Hochfrequenzfrontend für ein Software Defined Radio (SDR) im Bereich von 2 bis 12 GHz, ergänzt durch eine ultraleichte Antenne (2–6 GHz) mit hoher Effizienz. Die dauerhafte Luftpräsenz wird durch ein leistungsstarkes Tethering-System gewährleistet, das die Drohne kontinuierlich mit 2,4 kW versorgt. Gleichzeitig sichert eine integrierte 10G-Glasfaserverbindung den schnellen Datentransfer zum Server am Boden, wodurch eine nahtlose Echtzeitverarbeitung der Signale ermöglicht wird.