RELÄ-
ARKITEKTUR

Reläarkitekturen är det som ger Lisa 26 dess räckvidd. Utan Fischer 26 som relä är FPV-drönare begränsade till direkt ELRS-räckvidd från markstationen (~5–10 km beroende på terräng). Med Fischer 26 flygande högt med Starlink utökas FPV:s operationsräckvidd till varhelst Fischer 26 kan flyga — effektivt obegränsad.

Varför FPV-drönare behöver ett relä

En 5-tums FPV strikedrönare väger 500–800 g totalt. Starlink Mini-terminalen väger 1,1 kg. Man kan inte placera 1,1 kg internetutrustning på en 500 g drönare — den skulle inte flyga. Så FPV-drönaren använder MANET-radio (Silvus SL5200 eller likvärdig) (mottagaren väger 2 g) för att kommunicera med något större som KAN bära Starlink.

Fischer 26 är en fastvingad drönare med 3+ kg nyttolastkapacitet och 2+ timmars uthållighet. Den bär Starlink utan problem. Den flyger på 200–400 meters höjd — högt ovanför terränghinder som blockerar radio mellan markstationen och FPV-drönare. Från 300 meters höjd har Fischer 26 siktlinje till FPV-drönare som opererar 15+ km bort.

Dataflöde

Fresnelzon — varför höjd spelar roll

Radiovågor behöver inte bara en fri rak linje mellan sändare och mottagare. De behöver UTRYMME runt den linjen — en osynlig tunnel som kallas Fresnelzonen. Vid 300 MHz (militärband) är denna tunnel ungefär 10–15 meter i radie vid mittpunkten av en 5 km lång länk. Om en kulle sticker in i tunneln försvagas signalen även om man tekniskt sett har siktlinje.

Genom att flyga Fischer 26 HÖGRE lyfts hela Fresneltunneln ovanför terrängen. Lisa 26:s uppdragsplanerare beräknar minimihöjden för Fischer 26 för att upprätthålla 60 procent Fresnelklarering över den lagrade terrängprofilen. Det är därför höjdreglaget i planeraren ändrar de blå/röda zonerna — högre Fischer 26 = mer blå zon = större yta där FPV-drönare upprätthåller länk.

Matematiken: F1 = √(λ × d1 × d2 / D), där λ = 1,0 m för 300 MHz (militärband). Vid mittpunkten av en 6 km länk: F1 ≈ 11,4 m radie. 60 procent klarering = 6,8 m minimum ovanför varje hinder. I klartext innebär detta att för att reläet ska fungera vid 6 km räckvidd får inget terrängfeature vara närmare än 7 meter från den raka linjen mellan Fischer 26 och FPV-drönaren.

Nätverksarkitektur med luftburet relä

Fischer 26 på 200 m AGL transformerar MANET-topologin från en platt marknivåmesh (begränsad av terräng till 3–8 km per hopp) till en hybridarkitektur med marknoder anslutna genom ett förhöjt relä. Den luftburna noden ser markstationer på 50+ km i alla riktningar — en enda Fischer 26 ansluter effektivt varje marknod inom en cirkel med 100 km diameter utan mellanliggande hopp. Detta reducerar hoppantalet mellan två godtyckliga marknoder från 5–7 (enbart markrouting) till 2 (mark → Fischer 26 → mark), vilket förbättrar latensen från 150–350 ms till 40–60 ms.

Bandbreddsfördel: varje hopp i ett meshnätverk introducerar ungefär 50 procent genomströmningsförlust på grund av halvduplexnaturen hos delat radiomedium. En 10 Mbps radio med 5 hopp levererar ungefär 300 kbps ända-till-ända. Samma radio med 2 hopp (genom luftburet relä) levererar ungefär 2,5 Mbps — en 8× förbättring. Denna bandbreddsskillnad avgör om Fischer 26-video kan strömma till bataljonens COP i realtid (2,5 Mbps hanterar 720p komprimerad video) eller enbart som fördröjda bildutdrag (300 kbps hanterar en bildruta var tredje sekund). Det luftburna reläet är inte trevligt att ha — det är skillnaden mellan realtids-ISR och fördröjda ögonblicksbilder.

Siktlinjefysik avgör praktisk kommunikationsräckvidd mer än någon annan faktor. En markstationsantenn på 2 meters höjd som kommunicerar med en FPV-drönare på 20 meters höjd har en teoretisk maximal siktlinje på ungefär 22 kilometer över plan terräng. Men terräng är aldrig plan — en enda kulle eller trädlinje blockerar signalen helt. Att höja kommunikationsnoden till 200 meter utökar horisonten till över 50 kilometer och klarerar nästan alla marknivåhinder. Denna fundamentala fysikaliska fördel är anledningen till att Fischer 26 som luftburet relä är den enskilt viktigaste infrastrukturkomponenten i hela Lisa 26-arkitekturen — utan den kollapsar systemet till isolerade plutonsceller utan samordningsförmåga.

Extern källa: Radiolänk – Wikipedia

Öppna den interaktiva uppdragsplaneraren →

Öppna den interaktiva länkbudgetkalkylatorn →

Implementering

# MANET Relay Mode — Fischer 26 as Airborne Node
# pip install numpy
import math

# Silvus StreamCaster relay configuration
RELAY_CONFIG = {
    'mode': 'relay',
    'priority': 'high',
    'max_hops': 7,
    'frequency_mhz': 300,
    'tx_power_dbm': 33,
    'encryption': 'AES-256',
}

def los_distance_km(height_m):
    """Maximum line-of-sight from given height over flat terrain."""
    R_earth_km = 6371
    return math.sqrt(2 * R_earth_km * height_m / 1000)

# Compare ground vs airborne relay
heights = [2, 10, 50, 100, 200, 300]
for h in heights:
    d = los_distance_km(h)
    print(f"Height {h:3d}m: LOS = {d:5.1f} km")

# Output:
#   2m:   5.0 km (ground station)
#  10m:  11.3 km (vehicle rooftop)
#  50m:  25.2 km (hilltop mast)
# 200m:  50.5 km (Fischer 26)
# Fischer 26 at 200m sees 10x further than ground station

Källor

Fresnelzonfysik (ITU-R P.530, 2021). Starlink Mini-specifikationer (starlink.com, 2025). ELRS-räckviddstestdokumentation (expresslrs.org). Ukrainska luftburna relädrönaroperationer (Militarnyi, 2024).

Relaterade kapitel