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Relais-Flugzeug – Case Study Wings For Life World Run

 

Case Study veröffenlicht in der Printausgabe von „Pure Live 2017“

Funktechnik mit Relais-Flugzeug und GPS-Antennen-

Tracker für World Run in Olten

Der „Wings for Life World Run“ ist ein Charity-Lauf, der alljährlich in 33 Ländern der Erde stattfindet und zeitgleich übertragen wird. In diesem Jahr fand er zum vierten Mal seit 2014 in Serie statt. Die Laufstrecken sind sehr lang ausgelegt, was seine Ursache in dem besonderen Reglement dieses Sportevents hat: Die Läufer werden auf der Strecke von einem sogenannten Catcher-Car verfolgt, das 30 Minuten nach dem Läuferstart mit der Verfolgung der Sportler beginnt und seine Fahrgeschwindigkeit stetig erhöht. Das Fahrzeug holt die Teilnehmer nach und nach ein. Für die Läufer endet der sportliche Einsatz, wenn sie vom Fahrzeug überholt werden. Der Großteil der Läufer absolviert zwischen 10 und 23 Kilometern. Die schnellsten Läufer der Welt schaffen jedoch bis zu 90 km. Zeitlich erstreckt sich der Lauf somit über viele Stunden, bis auf der Strecke der Sieger eines jeweiligen Austragungsortes als letzter Läufer vom Catcher Car aus dem Rennen genommen wird. In der Schweiz fand der Lauf in diesem Jahr erneut im Kanton Solothurn in und um Olten statt. Hier lief der Sieger eine Strecke von 68,11 Kilometern. Die Live-Übertragung eines derartig dimensionieren Sportevents stellt an jedem Ort der Austragung eine besondere Aufgabe dar. Die führenden Läufer werden von Kameramännern auf Motorrädern mit Drahtloskamera-Systemen live übertragen. Das erfordert einen kabellosen und unterbrechungsfreien Sendebetrieb über sehr große Distanzen. Für den Lauf am 7. Mai 2017 in Olten war die Firma HDwireless aus Mechernich bei Köln für die Funkübertragung verantwortlich. Damit war das HDwireless-Team rund um Geschäftsführer Patrick Nußbaum ebenfalls zum vierten Mal für den Wings for Life World Run im Einsatz.

“Wir sind heute hier der Rundum-Dienstleister für Video, Audio und Kommunikation”.

HDwireless ist häufig für die Übertragung in großflächigen Arealen oder bei komplexen Videofunk-Gegebenheiten verantwortlich und verfügt über jahrelange Erfahrung für den sicheren Sendebetrieb bei Großevents von Formel 1 bis SemperOpernball, von Seilbahnübertragungen bis hin zum großflächigen Citynetz mit Übertragungen aus Innenstädten. Die Anforderungen für den Wings for Life World Run in Olten umfassten die Aufnahme mit mehreren Kameras und die Übertragung von Bild und Ton mittels Richtfunk in Broadcast-Qualität. Hinzu kamen auch der Regie- und Kommunikationsfunk für alle relevanten Locations: von der Strecke, den Übertragungspositionen, den Produktionsfahrzeugen inklusive Ü-Wagen. Die etwa sechsstündige Live-Übertragung sollte lückenlos über die gesamte Strecke und Zeit des Laufs erfolgen. Im sogenannten “Wireless Video Village”, dem Standort von Empfangsantenne, Produktionsfahrzeug und Ü-Wagen, sollte das decodierte Videosignal an den Broadcaster übergeben werden.

 „In der Planungsphase sind die optimale Auswahl der HF-Sendetechnik und die Funkkoordination projektentscheidend“

Die Größe des abzudeckenden Areals, die Topografie des Kantons Solothurn und der zeitlichen Rahmen mit etwa sechs Stunden Live-Sendebetrieb legten sofort den Einsatz eines Relais-Flugzeuges an Stelle eines Downlinks via Helikopter nahe. Die Vorteile sind zahlreich. Helikopter haben einen hohen Minutenflugpreis und können nicht über die gesamte Dauer des Events in der Luft bleiben. Sie müssen zwischengetankt werden. Dazu müssen Sie entweder einen regulären Flugplatz ansteuern oder einen temporären und gesondert für den Einsatz genehmigten und eingerichteten Landeort anfliegen, an dem ein Tanklaster den Helikopter betanken kann. Beides führt zu einer zwangsläufigen und unerwünschten Unterbrechung des Sendebetriebes. Zudem fliegen Helikopter deutlich niedriger als Flugzeuge. Das hat Nachteile für den Richtfunk im abzudeckenden Sendeareal und sorgt für eine gravierende Wetterabhängigkeit während der Veranstaltung. Bei Schlechtwetter oder gar Gewitter muss der Helikopter den Sendebetrieb in der Luft abbrechen und landen. Das Relais-Flugzeug kreist dagegen in optimaler Flughöhe über der Senderegion unterbrechungsfrei und deutlich kostengünstiger. Für das Projekt wählte HDwireless einen deutschen Flugpartner, der von Deutschland aus starten und für die Dauer der Übertragung über Solothurn kreisen konnte. Nebenbei ist die Ausstattung des Flugzeuges mit vorbereiteter Funktechnik in Flug-Racks von deutschem Grund aus ohne lästige Zollformalitäten leichter zu handhaben. Nach dem genehmigten und absolvierten Einsatz kann der Flieger einfach zum deutschen Landeflugplatz zurückkehren. Die Funktion des Relais-Flugzeuges ist es, die HF-Funksignale der Drahtloskamera-Systeme von den Motorrädern per Antenne zu empfangen und an eine Empfangsantenne im Wireless Video Village weiter zu senden. Für die Übermittlung der Videofunk-Signale von den Motorrädern aus müssen auch diese entsprechend vorbereitet und ausgestattet werden. Hierzu arbeitet HDwireless mit der Firma TVtek zusammen, die speziell umgebaute Motorräder anbietet, auf denen der Kameramann rückwärtig sitzen und mit einer Handkamera filmen kann. Die auf den Motorrädern vorgesehenen Drahtloskamera-Systeme basierten auf Sony PDW 700-Kameras im Bildformat 1.080/50i. Die Motorräder wurden mit Sendetechnik im HF-Frequenzbereich ausgestattet zwischen 2 und 3 GHz für die Live-Übertragung und zusätzlich für die Regie-Kommunikation im Frequenzbereich von 450 bis 470 MHz. Weiterhin wurden die GPS-Positionen der Motorräder übermittelt. Dazu plante HDwireless ein eigenentwickeltes Datennetzwerk für den Einsatz vor Ort. GPS-Positionsinformationen sind bei Projekten mit bewegten, kameraseitigen Sendern, fliegenden Relais-Stationen und auch bei speziellen Empfangseinheiten sehr wichtig. GPS-Informationen dienen nicht nur zur Positionskontrolle, sondern auch zur Steuerung, sei es manuell für den Flugkurs durch den Piloten, oder sogar automatisch auf Seiten der HF-Antenne. So können die GPS-Positionen in Google Earth eigespiegelt werden zur übersichtlichen Visualisierung und beispielsweise der Regie zur Verfügung gestellt werden. Für die Optimierung der Empfangsqualität kann der Pilot die Route des Relais-Flugzeuges mit Hilfe der GPS-Positionsdaten anpassen. Eine automatische Verarbeitung von GPS-Daten für die Empfangsoptimierung bei Antennensystemen kann neuerdings mit dem eigenentwickelten HDwireless „GPS-Antennen-Tracker“ geschehen.

„Mit unserem neuen GPS-Antennen-Tracker können wir bei bewegten HF-Sendern die Richtfunkqualität erheblich optimieren“

Eine starr ausgerichtete Antenne empfängt bei bewegten Sendern zwangsläufig schwankende Signalstärken, abhängig von der jeweiligen Sendeposition. Sportevents wie Marathonläufe oder Radrennen erstrecken sich naturgemäß über große Areale. Kameras, Sender und Relais-Station sind ständig in Bewegung, so auch bei Wings for Life mit seinem besonders langen Streckenverlauf. Einen sehr großen Einfluss auf die Übertragungssicherheit der Richtfunkstrecke hat die Sendereichweite. Und die kann mit einer neuartigen HDwireless-Technologie enorm gesteigert werden, indem die Antenne nicht statisch angeordnet, sondern beweglich nach dem mobilen Sender ausgerichtet wird. Das System wurde zu Beginn des Jahres von HDwireless entwickelt, konstruiert und als Prototyp für erste Testreihen gebaut. Die  ebenfalls eigenprogrammierte Software gleicht kontinuierlich die Ausrichtung des GPS-Trackers mit den GPS-Daten des mobilen Senders ab. Dabei wird aus den Positionsdaten ständig die optimale Einstellung für die Richtfunkübertragung berechnet und die aufgesetzten Antennen frei dreh- und schwenkbar eingestellt. Das System arbeitet sehr variabel und kann Sendern auf Fahrzeugen folgen oder für Downlinks aus Helikoptern und Flugzeugen eingesetzt werden. So können beispielsweise Sendestrecken von Autos aus im städtisch bebauten Umfeld aufgebaut werden, wobei der GPS-Tracker mit seiner Antenne meist auf einem höheren Gebäude angeordnet ist für eine möglichst störungsfreie Übertragung im urbanen Umfeld. Im Gegensatz dazu sind maximale Funkdistanzen in der „Line-of-sight“ zwischen einem fliegenden Sender und dem GPS-Tracker auf einem hohen Mast in direkter Funkstrecke ohne bauliche oder geografische Hindernisse zu erreichen. Inzwischen steht das System unter dem Namen HDwireless GPS-Antennen-Tracker zur Verfügung und ermöglicht somit noch umfangreichere Übertragungen von großflächigen Sportevents, bei gleichzeitiger Sendestabilität und Kosteneffizienz. Beim World Run in Olten erfolgte die Antennenausrichtung nach dem Relay-Flugzeug in 10.000 Fuß Höhe, dessen  einlaufende GPS-Positionsdaten zur vollautomatischen Ausrichtung des GPS-Antennen-Trackers dienten.

„Am Ende zählt nur der störungsfreie Betrieb ohne Unterbrechung.“

In Salzburg im Sende-Headquarter liefen die Signale aller zeitsynchronen Läufe der ganzen Welt zusammen. Hier wurden für die Live-Übertragung des World Run die unterschiedlichen Quellen angelegt und das Live-Programm für RedBull-TV sowie den Internetstream produziert. Das Live-Signal aus Olten stellte der Broadcaster aus dem Ü-Wagen im Wireless Video Village per Satellit bereit. HDwireless betrieb hier seine HF-Empfangs- und Signalkonvertierungsstation. Dazu befand sich der GPS-Antennen-Tracker mit seinen Antennen auf einem 40 Meter hohen Steiger für den Empfang des HF-Signals direkt vom Relais-Flugzeug aus. Via HDwireless RFiber Glasfaser-Technik gelangte das Signal zur HF-Kontrollstation, in das Produktionsfahrzeug RF1 von HDwireless. Hier wurden die Signale konvertiert und decodiert für die Übergabe an den Ü-Wagen als Videosignal. Zusätzlich war der RF1 die Zentrale mit eigenem Kommunikationsnetzwerk und mit Sendezellen für den Team- und Regiefunk. Gleichzeitig wurden hier die GPS-Werte aus dem Datennetzwerk ausgelesen und für die Steuerung des GPS-Antennen-Trackers auf dem 40-Meter-Steiger verwendet. Für die zuverlässige Übergabe der Videosignale im Format 1.080/50i waren die umfangreiche Planung und Funkkoordination zusammen mit einem maßgerechten technischen Setup zu realisieren, um hautnahe Live-Bilder von den Läufern zur Verfügung zu stellen. Das Großevent Wings for Live mit seiner komplexen Aufgabenstellung an die HF-Funkübertragung ist ein hervorragendes Projektbeispiel für eine großräumige Video- und Regiefunk-Lösung. Der Einsatz und die Abstimmung aller Komponenten inklusive Sonderlösungen wie dem GPS-Antennen-Tracker ermöglichte eine betriebssichere und gleichzeitig kosteneffiziente Umsetzung.

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