Hallo Forum!

Folgendes habe ich vor
Wir veranstalten Drohnen rennen. Dabei Flitzen so zwischen 4 und 8 Drohnen auf einer rennstrecke herum und wer als erster ankommt hat gewonnen. Eine Drohne ist ohne Propeller etwa 20x20cm groß und ca 100km/h schnell.
Auf der Strecke stehen Tore herum, durch die man durchfliegen muss. So sieht das ganze dann aus: https://www.youtube.com/watch?v=5MgImK8xbPs
Für das nächste Event wollte ich die Tore etwas interaktiver gestalten. DIe Tore oben auf der Tribüne im Video haben etwa 2x2m größe, sollen farblich pulsieren und in einer anderen Farbe aufblinken wenn ein oder mehrere Copter hindurchfliegen.

Im speziellen versuche ich also irgendwas zu bauen, was den Druchflug einer Drohne durchs gate halbwegs zuverlässig erkennt.

Das habe ich bereits gemacht
Mit einem Arduino und ein paar mosfets kann ich die 5050er LED streifen munter pulsieren lassen. Die naheliegende idee war ein mikrofon ins tor zu halten in der annahme die copter sind am lautesten wenn sie gerade durchs tor fliegen. Also hab ich dieses arduino mikrofon besorgt und damit herumexperimentiert: http://www.watterott.com/de/Breakout...nsatormikrofon
Die Ergebnisse waren enttäuschend. Ich habe versucht adaptiv max- und minamplituden über die zeit statistisch auszuwerten und dynamisch die triggerpunkte zu setzen um das "durchflug"-event irgendwie vom normalen streckenlärm zu trennen aber das funktioniert vorne und hinten nicht.

Neuer Plan:
Ich lasse das mit dem Schallpegel sein und versuche zu erkennen wann irgendwas durchs gate fliegt. Und genau hier google ich mir bislang erebnislos die finger wund. Die klassische lichtschranke mit sauber positioniertem laser und spiegeln die ein dichtes netz bilden ist aus praktischen gründen ein nogo. In vielen Fällen fliegt die Drohne nämlich nicht durchs gate sondern knallt mit hundert sachen dagegen, dh die spiegel würden zerstört oder verbogen werden und man müsste ständig nachjustieren und/oder teile tauschen.

Hat also jemand eine bessere Idee?
Hier meine Findings, korrigiert mich gerne wenn ich sachen schreibe die so nicht stimmen:
- normaler PIR sensor: Könnte funktionieren ist aber imho viel zu langsam, da die bewegung erst nache einer Sekunde o.ä. zurückgemeldet wird. Ob überhaupt ein Objekt erkannt wird, was bei hundert sachen ca 3cm pro millisekunde zurücklegt steht auhc in den sternen
- ultraschall: Ein hc-sr04 ist billig und könnte funktionieren. Wenn ich mir die specs so anschaue müsste ich 50 messungen pro sekunde machen können, wobei sich ein copter zwischen den messungen etwa 60cm weit bewegt, dh er sollte noch halbwegs im strahl sein. Die frage ist nur, würde ein hc-sr04 ein objekt in coptergröße und erkennen etwa 1,50m entfernung erkennen? die etwa 20° öffnungswinkel sind auch kritisch. optimal wären 90° und der sensor ist in einer Ecke des gates oder 180° und der sensor ist unten in der mitte und sensoriert nach oben. Alternativ könnte man auch zb 2 Sensoren in die unteren ecken im 45° winkel packen so dass das gate grob abgedeckt ist. Die hauptfrage ist eigentlich, ob der hc-sr04 überhaupt einen copter detektieren würde der durch sienen sensorbereich flitzt.
Oder auch andersrum: gibt es auch "dümmere" Ultraschallsensoren für den arduino? Ich brauche überhaupt keine entfernungsmessung, ein konstanter analoger datenstrom den ich samplen könnte wäre viel besser. Damit könnte ich die states "alles ruhig" und "irgendwas fliegt durch" wahrscheinlich allein am mittelwert von zb 5ms langen samples unterscheiden.
- Radar und co? gibt es sowas in bezahlbar und arduino? Die copter sind aus CFK und reflektieren elektromagnetische wellen recht gut..
- Oder ein anderen ansatz: Jeder copter überträgt sein Videobild analog auf einer frequenz von 5700-5900mhz und 25mw. Wenn ich irgendwie einfach und günstig die feldstärke in dem frequenzbereich messen könnte, hätte ich uumst einen effektiven näherungssensor. Die üblichen empfängermodule für videobild auf den frequenzen sind leider beim hopping zu langsam, so dass ich mit 8 von ihnen zwar sogar einzelne copter auseinander halten und ihnen eigene ledfarben zuweisen könnte aber so ein setup wäre mit 300€ pro tor definitiv über budget :/

TL;DR: Kennt jemand einen Sensor für den arduino mit dem ich Renndrohnen die mit 100km/h durch ein 2x2m großes Tor fliegen halbwegs zuverlässig detektieren könnte?