DJI Mavic Air – praxisnahe Reichweite nach FCC (USA) und CE Standard (Deutschland)

Die DJI Mavic Air ist eine beeindruckende Drohne, die mit 12 MP Fotoauflösung und 4K-Videoauflösung sowie diversen Smart-Modi und Panorama-Funktionen die Leute begeistert. Laut DJI hat sie eine maximale Reichweite von 4 Kilometern. Wer sich die technischen Daten der Mavic Air anschaue, stellt fest, dass hier jedoch mehrere Angaben gemacht werden bzw. DJI eine Fussnote auf der Produktseite hat:

Unobstructed, free of interference, when FCC compliant. The max transmission distance is 2 km when CE compliant.

In den technischen Daten finden wir das etwas genauer:

Betrieb über WLAN-Frequenzen mit maximaler Reichweite von 4 km (FCC) bzw. 2 km (CE, SRRC, MIC) über 2,4 GHz oder 4 km (FCC), 2,5 km (SRRC) oder 500 m (CE)

Das sind alles theoretische Werte, die mit der Praxis manchmal wenig zu tun haben. Aus dem Grund wird von Leuten vor dem Kauf der Mavic Air oft in Foren gefragt, wie weit denn die tatsächliche Reichweite ist.

Kurz und schmerzlos: Die Praxis-Reichweite der Mavic Air

Ich habe in diesem Beitrag einige interessante Anmerkungen und Berechnungen dazu zusammen gefasst, aber wer zu faul ist, die Quellen und Gründe zu lesen und einfach nur die Info haben möchte, der bekommt sie hier:

• Reichweite in Deutschland (CE) im dicht besiedelten Umfeld (mit hohen Häusern und ähnlichem): bis ca. 500 m (wenn kein Gebäude zwischen Drohne und Fernsteuerung ist)
• Reichweite in schwach besiedelten Gegenden (Kleinstädte): mind. 500-800 m ohne Probleme
• Reichweite in offenem Feld: ca. 1600 bis fast 3000 m
• Die Reichweite im 2,4GHz Bereich ist merklich höher als im 5,8GHz Bereich.

Die besten Werte wurden in allen Tests erreicht, wenn man in den EInstellungen der „DJI GO“-App auf die Wifi-Einstellungen geht, dort „Custom“ auswählt und dann einen zweistelligen Kanal (zweistellig: 2,4 GHz Band / dreistellig: 5,8 GHz Band) wählt, der nicht rot markiert ist. Eine Einstellung auf „Auto“ oder im 5,8 GHz Band macht nur Sinn, wenn man in einem Bereich ist, wo man mit vielen Interferenzen rechnen muss (Innenstädte etc).

Update 27.02.2018: Meine Erfahrungen bisher

Ich habe meine Mavic Air nun seit gut zwei Wochen im Einsatz und schon etliche Akkus leer geflogen. Einen Vergleich mit der Spark von der Reichweite her anzustellen, ist total abstrus. Die Mavic Air hat ein sehr stabiles Funksignal und ich habe es bisher noch nicht geschafft, einen Signalabbruch zu bekommen. Aus Sicherheitsgründen mache ich keinen Reichweiten-Test, aber 200-300 Meter waren bisher ohne jegliche Warnmeldung verlaufen. Auch fliegen über Bäumen (Abschattung) hat bisher das Signal nicht gestört.

DJI hat also wirklich eine Verbesserung beim Funksignal geschafft, das den Namen „Enhanced Wifi“ verdient. Ich bin total glücklich mit dem kleinen Flieger und kann die Mavic Air nur empfehlen!

Ein Tipp noch: Wenn man mit Smartphone und Smartwatch ausgestattet ist: Schaltet beides in den Flugmodus und verbindet den Remote Controller per USB-Kabel mit dem Smartphone. So sind die nächst gelegenen „Störsender“ abgeschaltet und können die Übertragung nicht beeinflussen.

Wer mit diesen Werte zufrieden ist und sich die Mavic Air nun kaufen möchte, der kann dies über diesen Link erledigen:

» DJI Mavic Air im DJI Store «

Wer etwas mehr über die Unterschiede bei der Reichweite (USA und Deutschland) sowie über die Quelle meiner Daten wissen möchte, der liest nun einfach weiter.

Was bedeutet FCC, SRRC, MIC und CE?

Die verschiedenen Kürzel stehen für Einrichtungen, die unter anderem die Regularien für Geräte festlegt, die Funk nutzen. Hat man in Deutschland zum Beispiel eine Drohne auf dem Markt, muss diese der CE-Norm entsprechen und den Einschränkungen Folge leisten, die zum Beispiel die Frequenzen und die Sendeleistung festlegen.

Hier eine kurze Übersicht, für was die Abkürzungen stehen:

• FCC: Federal Communications Commission (zuständig für die Vereinigten Staaten)
• CE: Communauté Européenne (also „Europäische Gemeinschaft“; damit zuständig für alle Länder die zur EU gehören)
• SRRC: nicht bekannt (China)
• MIC: Ministry of Information and Communications (asiatische Länder)

Für uns interessant ist eigentlich die FCC- und die CE-Norm. Unter FCC fallen alle Youtube-Videos, die in den USA gefilmt wurden. Hier sieht man oft Reichweiten von 3 bis 5 km und mehr bei Range-Tests (siehe hier oder hier). Da Deutschland zur EU gehört, muss die Mavic Air die Funkverbindung in diesem Land stärker begrenzen (aus rechtlichen Gründen). Daher sind die Reichweiten, die deutsche Test-Piloten erreichen, oft geringer.

Die Mathematik dahinter

Ich habe im Kopterforum einen interessanten Beitrag zur Theorie hinter der Reichweite gelesen. Dabei geht der Autor von den technischen Daten der Mavic Air aus und berechnet die theoretische Reichweite in CE-Ländern. Dem Autor möchte ich an dieser Stelle für seine Ausführungen danken und sie übernehmen:

Laut DJI Website ist die Angabe zu Transmission Power (EIRP):

2.400 – 2.4835 GHz (2,4GHz)
FCC: ≤28 dBm
CE: ≤19 dBm

5.725 – 5.850 GHz (5,8GHz)
FCC: ≤31 dBm
CE: ≤14 dBm

2,4GHz:
FCC: 28dBm = 10^(28/10) = 631mW Sendeleistung
CE: 19dBm = 10^(19/10) = 79mW Sendeleistung

5,8GHz:
FCC: 31dBm = 10^(31/10) = 1259mW Sendeleistung
CE: 14dBm = 10^(14/10) = 25mW Sendeleistung (leider in Europa das legale Limit)

Die Angabe ist „EIRP“ (equivalent isotropic radiation power…), also gleichmäßige kugelförmige Abstrahlung in alle Richtungen angenommen. Die Oberfläche einer Kugel nimmt mit der 2. Potenz des Durchmessers zu bzw. die Empfangsleistung mit der 2. Potenz der Entfernung vom Sender ab. Auf deutsch bedeutet das: 4-fache Leistung für doppelte Reichweite, 9-fache Leistung für 3-fache Reichweite, 16-fache Leistung für 4-fache Reichweite usw..

Damit ergibt sich folgende Berechnung zur „theoretischen“ Reichweite in Deutschland (und anderen CE-Ländern):

Wenn in FCC-Land 4km möglich sind, sind in CE-Land deutlich geringere Reichweiten drin.

5,8GHz:
(ReichweiteCE/ReichweiteFCC)^2 = (LeistungCE/LeistungFCC)
ReichweiteCE ~= ReichweiteFCC * sqrt(LeistungCE/LeistungFCC) = 563m

Auf 2,4GHz sieht es für CE Nutzer etwas besser aus:
(ReichweiteCE/ReichweiteFCC)^2 = (LeistungCE/LeistungFCC)
ReichweiteCE ~= ReichweiteFCC * sqrt(LeistungCE/LeistungFCC) = 1415m

Wie gesagt, das sind theoretische Berechnungen, ideal isotrope Abstrahlung und genau 4km Reichweite in FCC-Land vorausgesetzt.

Erfahrungswerte von „Tom’s Tech Time“

Damit liegt der Autor des oben genannten Forenbeitrags relativ nah an den Erfahrungswerten, die der Youtuber von „Tom’s Tech Time“ Tom in seinem Q&A Beitrag zur Mavic Air veröffentlicht hat.

Er sagt zur Frage der Reichweite in CE-Ländern:

„DJI really enhanced the wifi-signal… I was able to hit the 1,6 km mark in a ce-standard country… in the middle of nowhere. When I was flying downtown, like heavily downtown, with many, many, many other wifi-signals around… I easily hit the 500 meters mark.“

Er erzählt noch etwas mehr darüber und zusammen gefasst kann man folgendes sagen:

• In freiem Feld kann man 1,6 km erreichen.
• In Innenstädten kann man trotz vieler, störender Wifi-Signale ohne Probleme die 500 Meter erreichen.
• Mit der DJI Spark war schon in freiem Feld selten an 500 Meter zu kommen.
• Fliegt man hinter Häuser oder andere Gebäude, bricht die Funkverbindung relativ schnell ab.
• In „normalen“ Gegenden erreicht man 500 bis 800 Meter Reichweite.

Damit liegt die Mavic Air aus meiner Sicht in einem guten Bereich, was die mögliche Flugreichweite betrifft. Bei der DJI Spark hatte ich schon häufiger Abbrüche, die die Aufnahmen gestört haben (siehe auch meinen DJI Spark Test). Bei der Mavic Air muss man sich in der Hinsicht wohl keine Gedanken machen.

Update 07.02.2018: Range-Tests / Reichweiten-Rests im CE-Mode

Mittlerweile gibt es weitere Youtuber, die mit ihren Mavic Air Modellen Reichweiten-Tests in Deutschland, Großbritannien oder anderen CE-Ländern gemacht habe. Wie erwähnt schaltet die Drohne in den EU-Ländern ja in den besagten „gedrosselten“ CE-Modus um, so dass auch Tests in UK für uns interessant sind.

Wer sich diesbezüglich ein paar Videos anschauen mag, findet hier einige in meiner Youtube-Playlist für DJI Mavic Air Reviews, Tests und Infos :

• Milan Ryšavý (CE-Mode mit 2,4 GHz)
• Ian in London: 2,4 GHz Test in CE Mode / Auto bzw. 5,8 GHz Test in CE Mode
• Tonsuke Koma
• Schießstand (CE-Mode mit 2,4 GHz)

Enhanced Wifi gegen OcuSync

Die Ergebnisse der oben verlinkten Reichweiten- Tests haben mich sehr positiv gestimmt und mich letztendlich dazu bewegt, mir auch die Mavic Air zu bestellen. Auch wenn die Mavic Pro mit OcuSync (siehe Datenblatt) sicher noch viele Vorteile in der Signalübertragung gegenüber dem „enhanced Wifi“ der Mavic Air hat, so denke ich, dass ich mit den Nachteilen leben kann. Mit OcuSync kommt die Mavic Pro auf 7 bis 8 km reale Reichweite. Eine Entfernung, die man in Deutschland sicher nie ausfliegen wird (wenn man nicht komplett illegal unterwegs sein möchte).

Aber OcuSync hat auch einen weiteren Vorteil, den man gerade beim Filmen nicht unterschätzen sollte: Das Bildsignal hat eine sehr geringe Latenz. Das heißt, die Verzögerung zwischen dem Livebild und der realen „Sicht“ der Drohne ist extrem gering. Das heißt, man kann sehr präzise fliegen, da das Kamerabild die Steuerbewegungen direkt anzeigt. Das enhanced Wifi hat eine spürbare Latenz, die man auch bei der Spark gemerkt hat. Ich kann es leider nicht in Zahlen ausdrücken, da ich keine Messungen dazu finden konnte, aber sie ist spürbar.

Das ist kein Grund für mich, auf die Air zu verzichten, aber man sollte es im Hinterkopf haben, wenn man sich zwischen der Mavic Pro (2?) und der Mavic Air entscheidet.

Wie gesagt: Ich habe mir die Mavic Air geholt, weil sie für mich die beste „Immer-dabei-Drohne“ ist. Ich weiss, dass ich die Mavic Pro aufgrund der Größe einfach nicht so oft bei Wanderungen mitgenommen habe, wie ich es gemacht hätte, wenn sie kleiner wäre. Die Air springt in diese Lücke. Und sie schließt ja nicht aus, dass man für Kundenaufträge auf die Mavic Pro 2 setzt, die sicher mit einem besseren Sensor und hoffentlich auch mit OcuSync 2 kommt.

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Jens Kleinholz( Gründer & Sir Apfelot )

Seit 2012 betreibe ich meinen Blog als Sir Apfelot und helfe meinen Lesern bei technischen Problemen. In meiner Freizeit flitze ich auf elektrischen Einrädern, fotografiere mit meinem iPhone, klettere in den hessischen Bergen oder wandere mit meiner Familie. Meine Artikel behandeln Apple-Produkte, Drohnen-News und Lösungen für aktuelle Bugs.