Fernsteuerung: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Fernsteuerungen''' werden benötigt, um ein Modell sinnvoll zu steuern. Unterschieden wird zwischen Hand- und Pultsendern, Anlagen mit und ohne Computerunterstützung sowie der verwendeten Modulation.
Eine '''Fernsteuerung''' ermöglicht, ein Modell oder Apparat fern zu steuern. Unterschieden wird zwischen Hand- und Pultsendern, Anlagen mit und ohne Computerunterstützung sowie der verwendeten Modulation.


== Pultsender ==
==Bauformen==
[[Bild:Evo_pultsender.jpg||thumb|100px|right]]
=== Pultsender ===
[[Bild:Evo_pultsender.jpg||thumb|100px|right|[[Multiplex_ROYALevo|Royal Evo]]]]


Pultsender werden in einem 'Tragepult' mit einem Umhängeriemen um den Hals getragen. Die Hände liegen dabei auf Handauflagen auf dem Sender oder auf in das Tragepult eingearbeiteten Handauflagen. Die Steuerung erfolgt durch Daumen und Zeigefinger, die den Steuerknüppel umfassen. Durch diese Trageart sind auch größere und schwerere Sender verwendbar, die, wenn man sie in den Händen halten würde, innerhalb kürzester Zeit zur Ermüdung der Armmuskulatur führen würden.
Pultsender werden in einem 'Tragepult' mit einem Umhängeriemen um den Hals getragen. Die Hände liegen dabei auf Handauflagen auf dem Sender oder auf in das Tragepult eingearbeiteten Handauflagen. Die Steuerung erfolgt durch Daumen und Zeigefinger, die den Steuerknüppel umfassen. Durch diese Trageart sind auch größere und schwerere Sender verwendbar, die, wenn man sie in den Händen halten würde, innerhalb kürzester Zeit zur Ermüdung der Armmuskulatur führen würden.


== Handsender ==
=== Handsender ===
[[Bild:Ff-9s.jpg||thumb|100px|right|[[Futaba FF-9/FF-9S|FF-9S]]]]


Im Gegensatz zu Pultsendern werden Handsender mit den Sender halb umfassenden Händen gehalten. Dabei werden die Steuerknüppel normalerweise mit den Daumen oder seltener mit Daumen und Zeigefinger (Fingerakrobatik mit Verrenkungsgefahr bei großen Fernsteuersendern vorprogrammiert) bedient. Handsender sollten sich durch ein geringes Gewicht auszeichnen, also vor dem Kauf in die Hand nehmen und ausprobieren! Viele verwenden auch beim Handsender einen Trageriemen, um das Gewicht auf die Schultern zu verlagern und somit den Sender leichter halten zu können.
Im Gegensatz zu Pultsendern werden Handsender mit den Sender halb umfassenden Händen gehalten. Dabei werden die Steuerknüppel normalerweise mit den Daumen oder seltener mit Daumen und Zeigefinger (Fingerakrobatik mit Verrenkungsgefahr bei großen Fernsteuersendern vorprogrammiert) bedient. Handsender sollten sich durch ein geringes Gewicht auszeichnen, also vor dem Kauf in die Hand nehmen und ausprobieren! Viele verwenden auch beim Handsender einen Trageriemen, um das Gewicht auf die Schultern zu verlagern und somit den Sender leichter halten zu können.


Dieser Sendertyp ist im amerikanischen Raum sehr stark verbreitet, Pultsender werden dort kaum verwendet.
Dieser Sendertyp ist im amerikanischen Raum sehr stark verbreitet, Pultsender werden dort kaum verwendet.
--Bild Handsender einfügen--


Ob nun Hand- oder Pultsender zu verwenden sind, daran scheiden sich die Geister, jeder sollte für sich entscheiden, wie er seinen Hubschrauber am besten steuern kann.
Ob nun Hand- oder Pultsender zu verwenden sind, daran scheiden sich die Geister, jeder sollte für sich entscheiden, wie er seinen Hubschrauber am besten steuern kann.
== Anlagen ohne Computer ==
Analoge Fernsteuersender (ohne eingebauten Mikroprozessor) sind im Funktionsumfang im Vergleich zu Computeranlagen sehr beschränkt. Bei einigen Modellen lassen sich [[Mixer]], Schaltmodule, Module für [[Dual Rate]] oder [[Expo]] und ggf. weitere Module nachrüsten. Die [[Servorichtung]] lässt sich im Sender durch Umdrehen des Steckers oder durch DIP-Schalter ändern.
Im Modellhubschrauberbereich eignen sie sich für kaum mehr als einfache [[Steuerfunktionen#Pitch|pitchgesteuerte]] Hubschrauber. Ein einfacher Modellwechsel ist eigentlich kaum möglich, da weder Servorichtungen noch Trimmwerte gespeichert werden können und somit jedesmal neu angepasst werden müssen. Da Computeranlagen aufgrund der weiten Verbreitung auch für Anfänger erschwinglich sind, sollten diese einer Analoganlage vorgezogen werden.


== Computeranlagen ==
== Computeranlagen ==
Computeranlagen sind relativ einfach am LC-Display zu erkennen. Sie enthalten einen oder mehrere Mikroprozessoren, die die gesamte Steuerung übernehmen. Zu den Aufgaben des Prozessors gehört unter anderem die Auswertung der Steuerknüppelstellungen, das Berechnen der Mixfunktionen, das Aktualisieren des Displays sowie die Erzeugung des PPM- oder PCM-Signals, welches dann vom Hochfrequenzteil des Senders abgestrahlt wird.
Computeranlagen sind relativ einfach am LC-Display zu erkennen. Sie enthalten einen oder mehrere Mikroprozessoren, die die gesamte Steuerung übernehmen. Zu den Aufgaben des Prozessors gehört unter anderem die Auswertung der Steuerknüppelstellungen, das Berechnen der Mixfunktionen, das Aktualisieren des Displays sowie die Erzeugung des PPM- oder PCM-Signals, welches dann vom Hochfrequenzteil des Senders abgestrahlt wird.


Für Hubschrauber, deren [[Taumelscheibe]] nicht durch [[mechanische Mischer | mechanische Mischung]] sondern durch  [[elektronische Mischer | elektronische Mischung]] der [[Servo]]s (sogenanntes [[CCPM]]) angesteuert wird, wird dagegen zwingend eine Computer-Anlage benötigt.
Für [[Steuerfunktionen#Pitch|pitchgesteuerte]] Hubschrauber, deren [[Taumelscheibe]] nicht durch [[mechanische Mischer | mechanische Mischung]] sondern durch  [[elektronische Mischer | elektronische Mischung]] der [[Servo]]s  
(sogenanntes [[eCCPM]]) angesteuert wird, wird dagegen zwingend eine Computer-Anlage benötigt.


=== Vorteile ===
=== Vorteile ===
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* Eine teilweise aufwändige Programmierung (modellabhängig)
* Eine teilweise aufwändige Programmierung (modellabhängig)
* Reaktionsverzögerung ([http://de.wikipedia.org/wiki/Latenz Latenz]) von einigen Millisekunden (senderabhängig)
* Reaktionsverzögerung ([http://de.wikipedia.org/wiki/Latenz Latenz]) von einigen Millisekunden (senderabhängig)
=== Anlagen ohne Computer ===
Analoge Fernsteuersender (ohne eingebauten Mikroprozessor) sind im Funktionsumfang im Vergleich zu Computeranlagen sehr beschränkt. Bei einigen Modellen lassen sich [[Mixer]], Schaltmodule, Module für [[Dual Rate]] oder [[Expo]] und ggf. weitere Module nachrüsten. Die [[Servorichtung]] lässt sich im Sender durch Umdrehen des Steckers oder durch DIP-Schalter ändern.
Im Modellhubschrauberbereich eignen sie sich für kaum mehr als einfache drehzahlgesteuerte Hubschrauber. Ein einfacher Modellwechsel ist eigentlich kaum möglich, da weder Servorichtungen noch Trimmwerte gespeichert werden können und somit jedesmal neu angepasst werden müssen. Da Computeranlagen aufgrund der weiten Verbreitung auch für Anfänger erschwinglich sind, sollten diese einer Analoganlage vorgezogen werden.


== Modulation ==
== Modulation ==
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Frequenzmodulation (FM) ist ein Modulationsverfahren, bei dem die Trägerfrequenz durch das zu übertragende Signal beeinflusst wird. Die Frequenzmodulation ist eine Winkelmodulation und verwandt mit der Phasenmodulation. Sie ist unanfällig gegenüber Störungen der Amplitude des modulierten Signals, da die Höhe der Amplitude keine Signalinformationen enthält.
Frequenzmodulation (FM) ist ein Modulationsverfahren, bei dem die Trägerfrequenz durch das zu übertragende Signal beeinflusst wird. Die Frequenzmodulation ist eine Winkelmodulation und verwandt mit der Phasenmodulation. Sie ist unanfällig gegenüber Störungen der Amplitude des modulierten Signals, da die Höhe der Amplitude keine Signalinformationen enthält.
== Frequenzen ==
Im Modellbau sind Frequenzbänder von 27, 35, 40, 72 (USA) MHz sowie 2,4 GHz am weitesten verbreitet, wobei das jeweilige Frequenzband vom Sender vorgegeben ist (bei Sendern ohne austauschbares HF-Modul) und der Kanal bzw. die Frequenz über einen Quarz oder ein Synthesizer-Modul festgelegt wird.
"Kanal" bedeutet hier eine bestimmte Frequenz im jeweiligen Frequenzband, z.B. hat Kanal 65 eine Frequenz von 35,050 MHz. Die Aussage "Ich fliege Kanal 65 im 35 MHz-Band" ist eigentlich doppelt gemoppelt, so wie die "Wüste Sahara" oder "LCD Display", da die Kanalnummer über alle Modellbaufrequenzen einzigartig ist (Kanal 65 gibt es nur im 35 MHz-Band und in keinem anderen Band, siehe [[Frequenztabelle]]).
Der Abstand zwischen den einzelnen Kanälen beträgt 0,01 MHz (10 kHz).
=== 2,4 GHz ===
{{Hauptartikel|2,4 GHz-Systeme}}
Aufgrund der zahlreichen, bauartbedingten Sicherheitsvorteile haben sich Anlagen mit 2,4 GHz in den vergangenen Jahren zum Standard entwickelt. Der Kanal wird hier beim Einschalten selbstständig gewählt und je nach Anlagentyp bei Störungen im laufenden Flugbetrieb auch gewechselt. Es ist daher keine manuelle Frequenzwahl mehr nötig. Ausfälle der Sende- und Empfangsanlage durch Kanaldoppelbelegungen sind damit kaum mehr möglich! Der Frequenzbereich bewegt sich zwischen 2,4000 und 2,4835 GHz. Die Sendeleistung ist abhängig vom Einsatzgebiet (z.B. EU oder International) und kann in der Regel am Sender eingestellt werden.
Da sich die Hersteller sich nicht auf ein einheitliches System einigen konnten, sind verschiedene Systeme verfügbar, z.B. Robbe/Futaba [http://2.4gigahertz.com/index.html FASST], [http://www.xtremepowersystems.net XPS] (in Deutschland von Graupner unter dem Label [http://www.graupner-ifs-system.de/ iFS] vertrieben), [http://www.spektrumrc.com/ Spektrum], [http://www.jetimodel.cz Jeti] und ACT mit [http://www.acteurope.de/html/-s3d-system_2_4ghz-.html S3D 2,4]. Von einem User wurden [[Spektrale_Betrachtungen_2.4_GHz|spektrale Betrachtungen]] durchgeführt, welche das Verhalten der einzelnen Anlagen verdeutlichen.
Für den Einsatz von alten 35-MHz-Sendern mit 2,4-GHz-Empfängern können entsprechende Adapter verwendet werden, die teilweise [[Eigenbau-Spektrum-Modul für Futaba|selbst gebaut]] werden können.
==== Datenübertragung 2,4 GHz ====
Man unterscheidet im 2,4 GHz-Bereich in 3 Datenübertragungsformen, DSSS, FHSS und Hybrid.
===== DSSS =====
Beim DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) wird die eigentliche Information durch eine vorgegebene Bitfolge (Spreizcode oder auch Chipping-Frequenz) gespreizt. Dadurch verschwindet das eigentliche Signal in einem Rauschen, weshalb nur der Empfänger mit dem entsprechenden Spreizcode das Signal wieder entschlüsseln kann.
===== FHSS =====
Beim FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) wird ständig nach einem Zufallsverfahren die Frequenz gewechselt. Die Reihenfolge der Frequenzen müssen dem Sender und dem Empfänger bekannt sein.
===== Hybrid =====
Kombination aus obigen Verfahren.
==== Weitere Informationen ====
* [[2,4 GHz-Systeme]] unterschiedlicher Hersteller
* [http://rc-network.de RC-Network]
** [http://www.rc-network.de/magazin/artikel_05/art_05-059/art_059-01.html Spread-Spectrum, das unbekannte Wesen]
** [http://www.rc-network.de/magazin/artikel_07/art_07-103/art_103-01.html 2,4 GHz-Fernsteuerungen]
* Wikipedia
** [http://de.wikipedia.org/wiki/DSSS Wikipedia: DSSS]
** [http://de.wikipedia.org/wiki/FHSS Wikipedia: FHSS]
* Seite von [http://members.aon.at/flug.fiala/2G4.html Rudolf Fiala]
* [[Spektrale_Betrachtungen_2.4_GHz|spektrale Betrachtungen]]
=== 35 und 40 MHz ===
In Flugmodellbau am weitesten verbreitet ist das 35 MHz Band, wobei man hier zwischen A-Band  und B-Band unterscheidet (siehe [[Frequenztabelle]]).
Im 40 MHz-Band sind in Deutschland nur die Kanäle 50 bis 53 (siehe [[Frequenztabelle]]) für Flugmodelle zugelassen.
==== Sicherheitshinweise 35 MHz + 40 MHz====
Überprüfung vor dem Start
Befinden sich mehrere Modellsportler am Platz, vergewissern Sie sich davon, dass Sie als Einziger auf dem von Ihnen benützten Kanal senden, bevor Sie Ihren Sender einschalten. Die Doppelbelegung eines Frequenzkanals verursacht Störungen und kann andere
Modelle zum Absturz bringen.
Bevor Sie den Empfänger einschalten, vergewissern Sie sich, dass der Gasknüppel auf Stopp/Leerlauf steht.


== Datenübertragung ==
== Datenübertragung ==
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=== PPM ===
=== PPM ===


Das PPM-Signal, kurz für Puls-Pause-Modulation, ist ein Signal, welches die Information über die gewünschte [[Servo|Servoposition]] mittels der Länge der übermittelten Impulse überträgt.
Das PPM-Signal, kurz für Puls-Position-Modulation, ist ein Signal, welches die Information über die gewünschte [[Servo|Servoposition]] mittels der Länge der übermittelten Impulse überträgt.


Ein PPM Signal sieht wie folgt aus:
Ein PPM Signal sieht wie folgt aus:


     ____  _  _  _  _  __
     ____  _  __  _  _  __
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  o------------------------------> t
  o------------------------------> t


Der erste Impuls ist der Längste. Er hat die Aufgabe den [[Empfänger]] auf das eintreffende Datenpaket zu synchronisieren. Im Normalfall beträgt seine Länge ca. 20ms. Die folgenden Impulse stellen je einen Fernsteuerungskanal dar (in diesem Beispiel sind 5 Fernsteuerungskanäle dargestellt). In ihrer Impulslänge ist die Information über die vom Piloten gewünschte Servoposition gespeichert. Die Impulslänge kann zwischen 1 und 2 Millisekunden betragen, wobei eine Pulslänge von 1,5ms die Neutralstellung, eine Länge von 1ms den Minimalausschlag und eine Länge von 2ms den Maximalausschlag des Servos bedeutet. In welche Richtung der Ausschlag ausgeführt wird, kann man bei vielen Sendern einstellen.
Der erste Impuls ist der Längste. Er hat die Aufgabe den [[Empfänger]] auf das eintreffende Datenpaket zu synchronisieren. Im Normalfall beträgt seine Länge ca. 6ms. Die folgenden Impulse stellen je einen Fernsteuerungskanal dar (in diesem Beispiel sind 5 Fernsteuerungskanäle dargestellt). In ihrer Impulslänge ist die Information über die vom Piloten gewünschte Servoposition gespeichert. Die Impulslänge kann zwischen 1 und 2 Millisekunden betragen, wobei eine Pulslänge von 1,5ms die Neutralstellung, eine Länge von 1ms den Minimalausschlag und eine Länge von 2ms den Maximalausschlag des Servos bedeutet. In welche Richtung der Ausschlag ausgeführt wird, kann man bei vielen Sendern einstellen. Die Pause zwischen den einzelnen Impulsen beträgt ca. 0,3ms.


Einige Hersteller verwenden eine Impulslänge von 0,8-1,8ms mit einer Neutralposition von 1,3ms. Dies bedeutet eine veränderte Neutralstellung des Servos beim Fernsteuerungswechsel! Davon abgesehen ist das PPM-System herstellerübergreifend verwendbar, Fernsteuersender und [[Empfänger]] sind von verschiedenen Herstellern kombinierbar.
Einige Hersteller verwenden eine Impulslänge von 0,8-1,8ms mit einer Neutralposition von 1,3ms. Dies bedeutet eine veränderte Neutralstellung des Servos beim Fernsteuerungswechsel! Davon abgesehen ist das PPM-System herstellerübergreifend verwendbar, Fernsteuersender und [[Empfänger]] sind von verschiedenen Herstellern kombinierbar.
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* 1 [[Steuerfunktionen#Nick|Nick]]
* 1 [[Steuerfunktionen#Nick|Nick]]
* 2 [[Steuerfunktionen#Roll|Roll]]
* 2 [[Steuerfunktionen#Roll|Roll]]
* 3 Gas (für Verbrenner-Helis), wird über die [[Gas-Kurve]] durch Pitch mitgesteuert
* 3 Gas (für Verbrenner-Helis), wird über die [[Gaskurve|Gas-Kurve]] durch Pitch mitgesteuert
* 4 [[Steuerfunktionen#Gier|Gier]] (Heck)
* 4 [[Steuerfunktionen#Gier|Gier]] (Heck)
* 5 [[Steuerfunktionen#Pitch|Pitch]]
* 5 [[Steuerfunktionen#Pitch|Pitch]]
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* Sender mit mindestens 5 Funktionen nötig.
* Sender mit mindestens 5 Funktionen nötig.


== Modus ==
== Modi (Modus) ==
Mit dem Fernsteuermodus wird die Zuordung der Fernsteuerfunktionen zu den Achsen der [[Kreuzknüppel]] beschrieben. Im allgemeinen wird die englische Bezeichnung 'Mode' verwendet. Die verschiedenen Modi sind wie folgt belegt.
Mit dem Fernsteuermodus wird die Zuordung der Fernsteuerfunktionen zu den Achsen der [[Kreuzknüppel]] beschrieben. Im allgemeinen wird die englische Bezeichnung 'Mode' verwendet. Die verschiedenen Modi sind wie folgt belegt.


{| border=3
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  Heck links
  Heck (Gier) links
  Roll rechts
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  |  '''Mode 1'''                             
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         Nick      Pitch             
         Nick      Pitch             
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   Gier ---o---    ---o--- Roll   
   Heck ---o---    ---o--- Roll   
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         Pitch        Nick
         Pitch        Nick
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   Gier ---o---    ---o--- Roll
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  |  '''Mode 3'''  
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         Nick      Pitch
         Nick      Pitch
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   Roll ---o---    ---o--- Heck
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         Pitch        Nick
         Pitch        Nick
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  Flächenflugzeugen auf Helis benutzt.
  Flächenflugzeugen auf Helis benutzt.
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Forenumfragen zeigen, dass Piloten von RC-Helikoptern Mode 2 und 3 bevorzugen, sprich die Trennung der Taumelscheibensteuerung (Nick, Roll) von der der Hochachse (Heck, Pitch). Eindeutige Empfehlungen für den einen oder anderen Steuermodus kann nicht ausgesprochen werden, sinnvoll ist es aber, sich bei der Entscheidung an den im persönlichen Umfeld geflogenen Modes zu orientieren. Dies vereinfacht die Hilfe durch andere Piloten, da das Fliegen mit einem ungewohnten Stickmode extrem schwer bis unmöglich ist.


=== Pitchmodus ===
=== Pitchmodus ===
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== Spezialfunktionen ==
== Spezialfunktionen ==
* [[DSC]]
* [[DSC]]
* [[Dual Rate]]
* [[Dual Rate]]
* [[Expo]]
* [[Expo]]
* [[Fail Safe]]
* [[Fail Safe]]
* [[Lehrer-/Schülerbuchse]]
* [[Lehrer-/Schülerbuchse]] - Simulatorbuchse
* [[Sub-Trim]]


== Senderübersicht ==
== Senderübersicht ==
=== Futaba ===
=== [[Übersicht_Sender#Robbe_.2F_Futaba|Futaba]] ===
* [[Futaba FX18|FX18]]
* [[Futaba FX18|FX18]]
* [[Futaba FF9/FF9S|FF9/FF9S]]
* [[Futaba FF-9/FF-9S|FF-9/FF-9S]]
* [[Futaba FF-10|FF-10]]
* [[Futaba FC-18|FC-18 (V3 Plus)]]
* [[Futaba FC-18|FC-18 (V3 Plus)]]
* [[Futaba FC28|FC28]]
* [[Futaba FC28|FC28]]
* [[Futaba T14 MZ|T14 MZ]]
* [[Futaba T14 MZ|T14 MZ]]
* [[Futaba T9Z|T9Z]]
* [[Futaba T9Z|T9Z]]
* [[Futaba T8FG|T8FG]]


=== Graupner ===
=== [[Übersicht_Sender#Graupner|Graupner]] ===
* [[Graupner_mx-12|mx-12]]
* [[Graupner_Mx16s|mx-16s]]
* [[Graupner MC19|MC19]]
* [[Graupner MC19|MC19]]
* [[Graupner MC22/MX22|MC22/MX22]]
* [[Graupner_MC22/MX22|MC22(s)/MX22]]
* [[Graupner MC24|MC24]]
* [[Graupner MC24|MC24]]
=== Multiplex ===
 
=== [[Übersicht_Sender#JR|JR]] ===
* [[JR DSX9]]
* [[JR DSX12]]
* [[JR X11 Zero]]
 
=== [[Übersicht Sender#Spektrum|Spektrum]] ===
* [[Spektrum DX5  SPM5500x]]
* [[Spektrum DX6i  SPM6600x]]
* [[Spektrum DX7  SPM2712x]]
* [[Spektrum DX7 SE  SPM2731x]]
* [[Spektrum DX10]]
 
=== [[Übersicht_Sender#Multiplex|Multiplex]] ===
* [[Multiplex Europa mc1020|Europa mc1020]]
* [[Multiplex Europa mc1020|Europa mc1020]]
* [[Multiplex ROYALevo|ROYALevo]]
* [[Multiplex ROYALevo|ROYALevo]]
* [[Multiplex Cockpit SX | Cockpit SX]]
=== [[Übersicht_Sender#Hitec|Hitec]] ===
* [[Hitec Aurora 9|Aurora 9]]
=== Sonstige ===
=== Sonstige ===
* [[Lexors Nova 6]]
* [[Lexors Nova 6]]
* [[Turnigy 9X]]
== Empfängerübersicht ==
=== Futaba ===
* [[R6008HS]]
* [[R617FS]]
* [[R6208SB]]
* [[R6203SB]]
* [[R6303SB]]
* [[R7003SB]]
* [[R6308SBT]]
=== [[Übersicht Empfänger#Spektrum|Spektrum Empfänger]] ===
* [[Spektrum AR500]]
* [[Spektrum AR6100]]
* [[Spektrum AR6100e]]
* [[Spektrum AR6200]]
* [[Spektrum AR6250]]
* [[Spektrum AR6300]]
* [[Spektrum AR7000]]
* [[Spektrum AR7100]]
* [[Spektrum AR7100R]]
* [[Spektrum AR9000]]
* [[Spektrum AR9100]]
* [[Spektrum AR9300]]
== Programierbeispiele ==
* [[ProgBspMC12|Graupner MC 12 für MicroStar / Zoom]]
* [[Graupner_Mx16s_Programmierbeispiel|Graupner mx-16s]]
* [[ProgBspMC12 T-Rex XL |Graupner MC 12 für T-Rex 450XL CDE]]
== Siehe auch ==
* [[Übersicht Sender]] mit Bildern der Displays und unterschiedlichen Merkmalen


== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [http://www.graupner.de Graupner]
* [http://www.graupner.de Graupner]
* [http://www.robbe.de Robbe/Futaba]
* [http://www.robbe.de Robbe/Futaba]
* [http://de.wikipedia.org/wiki/Funkfernsteuerung Wikipedia:Funkfernsteuerung]
* [http://www.aerodesign.de/peter/2000/PCM/PCM_PPM.html www.aerodesign.de] - Was leisten PPM und PCM
* [http://www.horizonhobby.de Horizon Hobby Deutschland GmbH]
[[Kategorie:Elektrik/Elektronik]]
[[Kategorie:RC-Komponenten]]
[[Kategorie:Fernsteuerung]]

Aktuelle Version vom 1. September 2013, 19:43 Uhr

Eine Fernsteuerung ermöglicht, ein Modell oder Apparat fern zu steuern. Unterschieden wird zwischen Hand- und Pultsendern, Anlagen mit und ohne Computerunterstützung sowie der verwendeten Modulation.

Bauformen

Pultsender

Royal Evo

Pultsender werden in einem 'Tragepult' mit einem Umhängeriemen um den Hals getragen. Die Hände liegen dabei auf Handauflagen auf dem Sender oder auf in das Tragepult eingearbeiteten Handauflagen. Die Steuerung erfolgt durch Daumen und Zeigefinger, die den Steuerknüppel umfassen. Durch diese Trageart sind auch größere und schwerere Sender verwendbar, die, wenn man sie in den Händen halten würde, innerhalb kürzester Zeit zur Ermüdung der Armmuskulatur führen würden.

Handsender

FF-9S

Im Gegensatz zu Pultsendern werden Handsender mit den Sender halb umfassenden Händen gehalten. Dabei werden die Steuerknüppel normalerweise mit den Daumen oder seltener mit Daumen und Zeigefinger (Fingerakrobatik mit Verrenkungsgefahr bei großen Fernsteuersendern vorprogrammiert) bedient. Handsender sollten sich durch ein geringes Gewicht auszeichnen, also vor dem Kauf in die Hand nehmen und ausprobieren! Viele verwenden auch beim Handsender einen Trageriemen, um das Gewicht auf die Schultern zu verlagern und somit den Sender leichter halten zu können.

Dieser Sendertyp ist im amerikanischen Raum sehr stark verbreitet, Pultsender werden dort kaum verwendet.

Ob nun Hand- oder Pultsender zu verwenden sind, daran scheiden sich die Geister, jeder sollte für sich entscheiden, wie er seinen Hubschrauber am besten steuern kann.

Computeranlagen

Computeranlagen sind relativ einfach am LC-Display zu erkennen. Sie enthalten einen oder mehrere Mikroprozessoren, die die gesamte Steuerung übernehmen. Zu den Aufgaben des Prozessors gehört unter anderem die Auswertung der Steuerknüppelstellungen, das Berechnen der Mixfunktionen, das Aktualisieren des Displays sowie die Erzeugung des PPM- oder PCM-Signals, welches dann vom Hochfrequenzteil des Senders abgestrahlt wird.

Für pitchgesteuerte Hubschrauber, deren Taumelscheibe nicht durch mechanische Mischung sondern durch elektronische Mischung der Servos (sogenanntes eCCPM) angesteuert wird, wird dagegen zwingend eine Computer-Anlage benötigt.

Vorteile

  • Einstellungen können für mehrere Modelle einzeln abgespeichert werden
  • Diverse Mixer können programmiert werden (z.B. Gas-Pitch Kurve)
  • Zusatzfunktionen wie z.B. Flugzeittimer

Nachteile

  • Eine teilweise aufwändige Programmierung (modellabhängig)
  • Reaktionsverzögerung (Latenz) von einigen Millisekunden (senderabhängig)

Anlagen ohne Computer

Analoge Fernsteuersender (ohne eingebauten Mikroprozessor) sind im Funktionsumfang im Vergleich zu Computeranlagen sehr beschränkt. Bei einigen Modellen lassen sich Mixer, Schaltmodule, Module für Dual Rate oder Expo und ggf. weitere Module nachrüsten. Die Servorichtung lässt sich im Sender durch Umdrehen des Steckers oder durch DIP-Schalter ändern.

Im Modellhubschrauberbereich eignen sie sich für kaum mehr als einfache drehzahlgesteuerte Hubschrauber. Ein einfacher Modellwechsel ist eigentlich kaum möglich, da weder Servorichtungen noch Trimmwerte gespeichert werden können und somit jedesmal neu angepasst werden müssen. Da Computeranlagen aufgrund der weiten Verbreitung auch für Anfänger erschwinglich sind, sollten diese einer Analoganlage vorgezogen werden.


Modulation

Mit der Modulation ist die 'Aufprägung' einer Information auf ein hochfrequentes Trägersignal gemeint. Im Modellbau kommen hauptsächlich zwei Modulationsarten zum Einsatz: Die Amplituden- und die Frequenzmodulation.

AM

Amplitudenmodulation (AM) ist ein Modulationsverfahren, bei dem die Amplitude ("Lautstärke") des Trägersignals durch das zu übertragende Signal beeinflusst wird.

Die Amplitudenmodulation ist eine sehr einfache Modulationsart und schaltungstechnisch sowohl bei der Modulation als auch bei der Demodulation sehr einfach zu beherrschen. Durch ihre Einfachheit ist die Amplitudenmodulation aber auch sehr störanfällig: Änderungen der Empfangsstärke ("Lautstärke") führen schon zu einem scheinbaren Nutzsignal, da die Informationen in der "Lautstärke" des Signals gespeichert sind. Sie kommt deswegen nur in sehr preiswerten, ferngesteuerten Modellspielzeugen zum Einsatz.

FM

Frequenzmodulation (FM) ist ein Modulationsverfahren, bei dem die Trägerfrequenz durch das zu übertragende Signal beeinflusst wird. Die Frequenzmodulation ist eine Winkelmodulation und verwandt mit der Phasenmodulation. Sie ist unanfällig gegenüber Störungen der Amplitude des modulierten Signals, da die Höhe der Amplitude keine Signalinformationen enthält.

Frequenzen

Im Modellbau sind Frequenzbänder von 27, 35, 40, 72 (USA) MHz sowie 2,4 GHz am weitesten verbreitet, wobei das jeweilige Frequenzband vom Sender vorgegeben ist (bei Sendern ohne austauschbares HF-Modul) und der Kanal bzw. die Frequenz über einen Quarz oder ein Synthesizer-Modul festgelegt wird.

"Kanal" bedeutet hier eine bestimmte Frequenz im jeweiligen Frequenzband, z.B. hat Kanal 65 eine Frequenz von 35,050 MHz. Die Aussage "Ich fliege Kanal 65 im 35 MHz-Band" ist eigentlich doppelt gemoppelt, so wie die "Wüste Sahara" oder "LCD Display", da die Kanalnummer über alle Modellbaufrequenzen einzigartig ist (Kanal 65 gibt es nur im 35 MHz-Band und in keinem anderen Band, siehe Frequenztabelle). Der Abstand zwischen den einzelnen Kanälen beträgt 0,01 MHz (10 kHz).


2,4 GHz

→ Hauptartikel: 2,4 GHz-Systeme

Aufgrund der zahlreichen, bauartbedingten Sicherheitsvorteile haben sich Anlagen mit 2,4 GHz in den vergangenen Jahren zum Standard entwickelt. Der Kanal wird hier beim Einschalten selbstständig gewählt und je nach Anlagentyp bei Störungen im laufenden Flugbetrieb auch gewechselt. Es ist daher keine manuelle Frequenzwahl mehr nötig. Ausfälle der Sende- und Empfangsanlage durch Kanaldoppelbelegungen sind damit kaum mehr möglich! Der Frequenzbereich bewegt sich zwischen 2,4000 und 2,4835 GHz. Die Sendeleistung ist abhängig vom Einsatzgebiet (z.B. EU oder International) und kann in der Regel am Sender eingestellt werden.

Da sich die Hersteller sich nicht auf ein einheitliches System einigen konnten, sind verschiedene Systeme verfügbar, z.B. Robbe/Futaba FASST, XPS (in Deutschland von Graupner unter dem Label iFS vertrieben), Spektrum, Jeti und ACT mit S3D 2,4. Von einem User wurden spektrale Betrachtungen durchgeführt, welche das Verhalten der einzelnen Anlagen verdeutlichen.

Für den Einsatz von alten 35-MHz-Sendern mit 2,4-GHz-Empfängern können entsprechende Adapter verwendet werden, die teilweise selbst gebaut werden können.

Datenübertragung 2,4 GHz

Man unterscheidet im 2,4 GHz-Bereich in 3 Datenübertragungsformen, DSSS, FHSS und Hybrid.

DSSS

Beim DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) wird die eigentliche Information durch eine vorgegebene Bitfolge (Spreizcode oder auch Chipping-Frequenz) gespreizt. Dadurch verschwindet das eigentliche Signal in einem Rauschen, weshalb nur der Empfänger mit dem entsprechenden Spreizcode das Signal wieder entschlüsseln kann.

FHSS

Beim FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) wird ständig nach einem Zufallsverfahren die Frequenz gewechselt. Die Reihenfolge der Frequenzen müssen dem Sender und dem Empfänger bekannt sein.

Hybrid

Kombination aus obigen Verfahren.

Weitere Informationen

35 und 40 MHz

In Flugmodellbau am weitesten verbreitet ist das 35 MHz Band, wobei man hier zwischen A-Band und B-Band unterscheidet (siehe Frequenztabelle).

Im 40 MHz-Band sind in Deutschland nur die Kanäle 50 bis 53 (siehe Frequenztabelle) für Flugmodelle zugelassen.

Sicherheitshinweise 35 MHz + 40 MHz

Überprüfung vor dem Start

Befinden sich mehrere Modellsportler am Platz, vergewissern Sie sich davon, dass Sie als Einziger auf dem von Ihnen benützten Kanal senden, bevor Sie Ihren Sender einschalten. Die Doppelbelegung eines Frequenzkanals verursacht Störungen und kann andere Modelle zum Absturz bringen. Bevor Sie den Empfänger einschalten, vergewissern Sie sich, dass der Gasknüppel auf Stopp/Leerlauf steht.

Datenübertragung

In der Art und Weise, wie die Fernsteuerungsinformationen vom Sender zum Empfänger übertragen werden (auf der Basis von AM und FM) kann in PPM und PCM unterschieden werden.

PPM

Das PPM-Signal, kurz für Puls-Position-Modulation, ist ein Signal, welches die Information über die gewünschte Servoposition mittels der Länge der übermittelten Impulse überträgt.

Ein PPM Signal sieht wie folgt aus: 

   ____   _   __   _   _   __
 _|    |_| |_|  |_| |_| |_|  |_
o------------------------------> t

Der erste Impuls ist der Längste. Er hat die Aufgabe den Empfänger auf das eintreffende Datenpaket zu synchronisieren. Im Normalfall beträgt seine Länge ca. 6ms. Die folgenden Impulse stellen je einen Fernsteuerungskanal dar (in diesem Beispiel sind 5 Fernsteuerungskanäle dargestellt). In ihrer Impulslänge ist die Information über die vom Piloten gewünschte Servoposition gespeichert. Die Impulslänge kann zwischen 1 und 2 Millisekunden betragen, wobei eine Pulslänge von 1,5ms die Neutralstellung, eine Länge von 1ms den Minimalausschlag und eine Länge von 2ms den Maximalausschlag des Servos bedeutet. In welche Richtung der Ausschlag ausgeführt wird, kann man bei vielen Sendern einstellen. Die Pause zwischen den einzelnen Impulsen beträgt ca. 0,3ms.

Einige Hersteller verwenden eine Impulslänge von 0,8-1,8ms mit einer Neutralposition von 1,3ms. Dies bedeutet eine veränderte Neutralstellung des Servos beim Fernsteuerungswechsel! Davon abgesehen ist das PPM-System herstellerübergreifend verwendbar, Fernsteuersender und Empfänger sind von verschiedenen Herstellern kombinierbar.

PCM

PCM, kurz für Puls-Code-Modulation, ist eine rein digitale Datenübertragung, die im Gegensatz zum PPM-Signal nicht herstellerübergreifend ist.

Weiterführende Informationen finden sich in der Wikipedia.

Funktionsbelegung

Die Funktionsbelegung ist vom Modus (engl. 'Mode') abhängig mit der die Fernsteuerung betrieben wird, sowie von der Fernsteuerung selbst (einige Modelle erlauben eine freie Zuweisung der Steuerfunktionen zu den Kanälen).

Drehzahlgesteuerte Helis

zusätzlich ggf.

Pitchgesteuerte Helis

zusätzlich ggf.

Modi (Modus)

Mit dem Fernsteuermodus wird die Zuordung der Fernsteuerfunktionen zu den Achsen der Kreuzknüppel beschrieben. Im allgemeinen wird die englische Bezeichnung 'Mode' verwendet. Die verschiedenen Modi sind wie folgt belegt.


Funktionen der

Kreuzknüppel 

   Nick links      Pitch Rechts

   Pitch links     Nick Rechts

Heck (Gier) links
Roll rechts
Mode 1 
        Nick       Pitch            
         I           I       
 Heck ---o---     ---o--- Roll   
         I           I       

Taumelscheibe getrennt
Mode 2 
       Pitch        Nick
         I           I               
 Heck ---o---     ---o--- Roll
         I           I

Taumelscheibe rechts
Der meist genutzte Modus, vor allem 
im englischen Sprachraum und Asien.

Roll links
Heck (Gier) rechts
Mode 3 
        Nick       Pitch
         I           I               
 Roll ---o---     ---o--- Heck
         I           I               

Taumelscheibe links
Mode 4 
       Pitch        Nick
         I           I               
 Roll ---o---     ---o--- Heck       
         I           I               

Taumelscheibe getrennt
Pitch links
Meist von Umsteigern von 
Flächenflugzeugen auf Helis benutzt.


Forenumfragen zeigen, dass Piloten von RC-Helikoptern Mode 2 und 3 bevorzugen, sprich die Trennung der Taumelscheibensteuerung (Nick, Roll) von der der Hochachse (Heck, Pitch). Eindeutige Empfehlungen für den einen oder anderen Steuermodus kann nicht ausgesprochen werden, sinnvoll ist es aber, sich bei der Entscheidung an den im persönlichen Umfeld geflogenen Modes zu orientieren. Dies vereinfacht die Hilfe durch andere Piloten, da das Fliegen mit einem ungewohnten Stickmode extrem schwer bis unmöglich ist.

Pitchmodus

Zusätzlich wird auch unterschieden, ob Pitch durch:

  • Drücken (Knüppel nach vorn, vom Körper weg => positives Pitch, Knüppel nach hinten, zum Körper hin => negatives Pitch)
  • Ziehen (Knüppel nach vorn, vom Körper weg => negatives Pitch, Knüppel nach hinten, zum Körper hin => positives Pitch)

gesteuert wird.

Die Möglichkeit, dies frei auszuwählen unterstützen allerdings nicht alle Fernsteuerungen!

Spezialfunktionen

Senderübersicht

Futaba

Graupner

JR

Spektrum

Multiplex

Hitec

Sonstige

Empfängerübersicht

Futaba

Spektrum Empfänger

Programierbeispiele

Siehe auch

Weblinks

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