Automaattisen antenninsuuntausjärjestelmän hyödyntäminen droneharrastuskäytössä

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli tutkia, miten antenninsuuntausjärjestelmää käyttämällä voitaisiin korvata ohjauslaitteissa käytettävä ympärisuuntaava antenni suunnattavalla antennilla ja niin parantaa liikkuvan laitteen langattoman verkkoyhteyden laatua ja kantamaa. Työn tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa kyseinen järjestelmä ja selvittää, onko sen käyttö hyödyllistä ja käytännöllistä erityisesti drone-harrastuksen näkökulmasta.

Työn aluksi valittiin, minkätyyppistä antennia haluttaisiin käyttää, sekä selvitettiin, mitä valitun antennin suuntaamiseen tarvittaisiin ja olisiko suuntaus edes mahdollista. Tavoitteen mukainen järjestelmä vastaanottaisi sijaintitietoja antenninsuuntausjärjestelmään yhdistetyltä laitteelta ja saatujen tietojen avulla suuntaisi suunnattavaa lähiverkkoantennia kohti yhdistettyä laitetta. Tämän jälkeen järjestelmä suunniteltiin ja rakennettiin. Tämä sisälsi järjestelmän mekaanisen ja elektronisen suunnittelun ja kokoonpanon sekä järjestelmän ohjelmiston ja käyttöympäristön suunnittelun ja ohjelmoinnin.

Tavoitteen mukainen järjestelmä saatiin toteutettua. Valmistettu ohjelmisto toimi suunnitellusti, mutta antennin suunnan tarkkailuun käytetyn kompassimoduulin ongelmien takia suuntaus epäonnistui käytännössä. Järjestelmää testattiin kuitenkin käytännössä sekä simuloidusti rakennetun ohjelmiston avulla.

Suoritettujen testien perusteella järjestelmä todettiin liian työlääksi ja virheherkäksi käyttää. Työläys johtui useista ennen käyttöä tarvittavista kalibrointi- ja esivalmisteluvaiheista. Suurimmaksi virheherkkyydeksi todettiin suuntauksen pysähtyminen mahdollisen yhteyskatkoksen tapahtuessa, joka johtaisi katkenneen yhteyden palauttamisen vaikeuteen.

Työn idea todettiin mahdolliseksi toteuttaa mutta sopimattomaksi tutkittuun harrastekäyttöön. Tulevaisuudessa esiintyviä käyttötarkoituksia varten suunniteltiin kehitysehdotuksia, jotka korjaisivat vastaan tulleita ongelmia.