Radioteknik bruges ikke kun til samtaler mellem mennesker. I naturbeskyttelse og biologisk forskning kan radiosignaler også bruges til at følge dyr, registrere bevægelser og overføre information fra steder, hvor almindelig kommunikationsinfrastruktur er begrænset eller helt mangler.

En lille radiosender på et dyr kan eksempelvis gøre det muligt at følge dets bevægelser over tid. Samtidig kan kommunikationsradioer bruges af de mennesker, der arbejder i store naturområder, hvor mobiltelefonen ikke nødvendigvis har dækning.

Radio bliver dermed både et måleværktøj og et kommunikationsværktøj.

Hvad er radiotelemetri?

Telemetri betyder grundlæggende, at information registreres eller overføres på afstand.

Ved radiotelemetri anvendes radiosignaler som en del af denne forbindelse. I forskning i vilde dyr kan et dyr eksempelvis udstyres med en lille sender, som udsender et identificerbart radiosignal.

Forskeren bruger derefter en modtager og antenne til at registrere signalet og dermed få information om, hvor dyret befinder sig.

VHF-radiotelemetri

VHF har i mange år været anvendt til sporing af vilde dyr. Dyret forsynes med en lille radiosender, ofte monteret i eksempelvis et halsbånd eller et mærke, afhængigt af dyrearten.

Senderen udsender et radiosignal på en bestemt frekvens, og forskeren kan forsøge at lokalisere signalet med en bærbar modtager og en retningsbestemt antenne.

Metoden bruges fortsat i moderne naturforskning. VHF-sendere er eksempelvis blevet kombineret med GPS-halsbånd i undersøgelser af hjortes bevægelser, og VHF-radiotelemetri anvendes til overvågning af blandt andet fugle og andre dyr. citeturn0search0turn0search6

Retningsantennen viser vejen

En almindelig antenne er ofte konstrueret til at modtage signaler fra mange retninger. Ved radiosporing er det derimod nyttigt at kunne afgøre, hvilken retning signalet kommer fra.

Derfor anvendes ofte en retningsbestemt antenne, eksempelvis en Yagi-antenne.

Forskeren drejer antennen og observerer, hvordan det modtagne signal ændrer sig. Den retning, hvor signalet er kraftigst, giver en indikation af retningen mod senderen.

Én pejling fortæller ikke nødvendigvis positionen

Hvis forskeren konstaterer, at signalet kommer fra nordøst, ved man endnu ikke nødvendigvis præcist, hvor langt væk dyret befinder sig.

Ved at foretage pejlinger fra forskellige positioner kan man få langt bedre information om senderens sandsynlige placering.

Metoden minder i princippet om anden radiopejling: Man bruger radiosignalets retning som information i stedet for kun at lytte til dets indhold.

Terrænet påvirker radiosporingen

De samme radiotekniske forhold, som påvirker almindelige kommunikationsradioer, har også betydning ved radiotelemetri.

Bakker, dale, tæt vegetation og senderens højde over jorden kan påvirke signalet. Refleksioner kan desuden gøre det vanskeligere at afgøre den præcise retning til senderen.

Undersøgelser af VHF-telemetri har blandt andet vist, at vegetation og senderens højde kan påvirke nøjagtigheden af pejlinger. citeturn0search10

Hvorfor ikke bare bruge GPS?

GPS og VHF-radiotelemetri løser ikke nødvendigvis den samme opgave.

GPS kan bestemme en position meget præcist, men positionen skal enten gemmes i enheden eller på en eller anden måde overføres til forskeren.

VHF-radiotelemetri kan derimod gøre det muligt for en person i felten at finde et mærket dyr ved at pejle efter senderens signal.

Derfor findes systemer, hvor flere teknologier kombineres. USGS har eksempelvis anvendt GPS-enheder sammen med VHF-sendere, hvor GPS leverede detaljerede positionsdata, mens VHF kunne bruges til at genfinde dyrene og udstyret i felten. citeturn0search26

GPS og radio kan arbejde sammen

Et moderne sporingssystem kan registrere positioner ved hjælp af GPS og derefter overføre data via en anden kommunikationsforbindelse.

Det er vigtigt at skelne mellem de to funktioner:

Satellitter gør det muligt at følge dyr over enorme afstande

For dyr, der bevæger sig over meget store områder, kan manuel VHF-pejling være upraktisk.

Satellitbaseret telemetri har derfor fået stor betydning for forskning i eksempelvis vandrende dyr. Teknologien har blandt andet været anvendt til at indsamle positions- og adfærdsdata fra rensdyr og isbjørne over store geografiske områder. citeturn0search12

Fordelen er, at forskeren ikke nødvendigvis behøver befinde sig i nærheden af dyret for at modtage data.

Meget små dyr kan også spores

Udviklingen af mindre og lettere sendere har gjort radiosporing mulig på dyr, hvor traditionelle sendere tidligere ville være for store.

Det internationale Motus-system anvender små, individuelt kodede radiosendere, der kan monteres på blandt andet fugle, flagermus og endda større insekter. Automatiske modtagestationer registrerer signalerne, når mærkede dyr kommer inden for rækkevidde. citeturn0search1

Dermed behøver en forsker ikke nødvendigvis selv stå med en retningsantenne hver gang et dyr skal registreres.

Automatiske modtagestationer

Traditionel radiotelemetri kræver ofte, at en person aktivt søger efter radiosignalet.

Automatiske systemer vender delvist denne arbejdsform om.

Faste modtagestationer kan lytte efter mærkede dyr døgnet rundt og registrere tidspunkt og identitet, når et radiosignal modtages. Når mange stationer indgår i et netværk, kan registreringerne bruges til at følge bevægelser gennem større områder.

Sådanne netværk anvendes i dag til forskning i dyrs migration og bevægelsesmønstre. citeturn0search5turn0search17

Hvorfor er radiosporing nyttig for naturbeskyttelse?

For at beskytte en dyreart er det nyttigt at vide, hvordan den faktisk bruger landskabet.

Telemetridata kan blandt andet bidrage til viden om:

• Vandringsruter
• Levesteder
• Fødeområder
• Yngleområder
• Opholdstid i bestemte områder
• Bevægelser mellem forskellige habitater
• Overlevelse og dødelighed

Radioteknologien beskytter altså ikke dyrene direkte. Den giver forskere og naturforvaltere information, som kan bruges til at forstå bestandene og træffe bedre beslutninger.

Senderen skal passe til dyret

Et telemetrisystem skal ikke kun fungere radioteknisk. Udstyret skal også være egnet til det dyr, der bærer det.

Størrelse, vægt, batterikapacitet og monteringsform bliver derfor en del af konstruktionen.

En sender til et stort pattedyr kan naturligvis have helt andre fysiske dimensioner end en sender til en lille fugl eller et insekt.

Batterilevetid er vigtig i felten

En radiosender på et vildt dyr kan ikke nødvendigvis få skiftet batteri hver uge.

Energiforbruget er derfor en vigtig del af telemetrisystemet.

Senderens effekt, hvor ofte den sender, hvilke data der behandles, og batteriets størrelse kan alle påvirke, hvor længe enheden kan fungere.

Her opstår et klassisk teknisk kompromis: Man ønsker meget information og god radiodækning, men samtidig en lille og let enhed med lang batterilevetid.

Radio kan også fortælle, om noget har ændret sig

Telemetri behøver ikke begrænse sig til position.

Afhængigt af udstyret kan en sender eller datalogger kombineres med sensorer, så forskerne får yderligere information om dyret eller omgivelserne.

I nogle VHF-systemer kan ændringer i signalets pulsmønster eksempelvis bruges til at indikere en bestemt tilstand i senderen.

Kommunikationsradio i feltarbejde

Naturbeskyttelse handler ikke kun om radiosendere på dyr. Mennesker, der arbejder i felten, har også behov for kommunikation.

I store naturområder kan mobilnettet være ustabilt eller helt fraværende. Her kan kommunikationsradio være relevant til direkte kontakt mellem medlemmer af et felthold.

Det kan eksempelvis være:

• Koordinering mellem personer under feltarbejde
• Kontakt mellem køretøjer og personer til fods
• Koordinering af observationer
• Praktiske meldinger om mødesteder og ruter
• Sikkerhedskommunikation i områder uden mobildækning

Terrænet bestemmer meget af rækkevidden

Feltarbejde foregår ofte netop i omgivelser, der kan være udfordrende for radio.

Skov, bakker, klipper og dale kan påvirke signalvejen mellem to stationer. Derfor bør rækkevidden ikke vurderes ud fra et enkelt tal på radioens emballage.

Antenneplacering og terræn kan være mindst lige så vigtige som sendeeffekten.

VHF eller UHF i naturen?

Det er fristende at opstille en simpel regel om, at én frekvens altid er bedst i skov og en anden altid er bedst i åbent terræn.

I praksis afhænger resultatet af hele radiosystemet: antenner, terræn, vegetation, radioernes placering, frekvens, effekt og de konkrete omgivelser.

Valget bør derfor baseres på det radiosystem og den anvendelse, der faktisk skal fungere i området.

Telemetri og taleradio løser forskellige opgaver

Radiopejling forbinder flere dele af radioteknikken

Vildtsporing er et godt eksempel på, at et radiosignal kan bruges til langt mere end at transportere tale.

Ved at undersøge signalets retning og modtagelse bliver selve radiobølgen en informationskilde.

Det samme grundprincip – at bestemme retningen til en radiosender – findes også i andre former for radiopejling.

Dermed forbinder radiotelemetri emner som antenner, signalstyrke, frekvens, udbredelse og pejleteknik i én praktisk anvendelse.

Fra enkelte dyr til store datasæt

Den moderne udvikling går ikke kun mod mindre sendere, men også mod større mængder data.

Automatiske modtagernetværk, GPS og satellittelemetri gør det muligt at indsamle observationer fra mange dyr og over lange perioder. Det kan give forskerne et langt mere detaljeret billede af bevægelser og udbredelse end enkelte observationer i felten. citeturn0search16

Men de klassiske radiotekniske spørgsmål er stadig relevante: Hvor befinder senderen sig? Hvordan udbreder signalet sig? Hvor skal modtagerantennen placeres? Og hvor længe kan senderen fungere på sit batteri?

Når radiosignalet bliver et forskningsværktøj

Radioteknik i naturbeskyttelse spænder derfor fra den enkle VHF-sender, som en biolog pejler med en håndholdt antenne, til automatiske netværk og satellitbaserede sporingssystemer.

Samtidig kan almindelige kommunikationsradioer hjælpe mennesker med at koordinere arbejdet i områder, hvor anden infrastruktur ikke er tilgængelig.

Det interessante er, at de samme grundlæggende radioprincipper går igen: sender, modtager, antenne, frekvens og signaludbredelse. Det er anvendelsen af signalet, der afgør, om radioen bliver et samtaleværktøj, et pejleinstrument eller en del af et avanceret telemetrisystem.