DE102019127125A1 - Ausbringsystem für chemische Wirkmittel im landwirtschaftlichen Einsatz - Google Patents

Ausbringsystem für chemische Wirkmittel im landwirtschaftlichen Einsatz Download PDF

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Tim Bögel
Thomas Herlitzius
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren sowie die Verwendung von beidem zur fahrzeuggestützten Drohnenbefliegung einer landwirtschaftlichen Fläche. Dabei werden untereinander und an das Fahrzeug gekoppelte Drohnen im Formationsflug eingesetzt, um effizient sowohl den Wirkmitteleinsatz als auch durch den verringerten Bedarf an Großgeräten den Kraftstoffverbrauch gegenüber herkömmlichen Systemen zu reduzieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur gezielten Ausbringung von Wirkmitteln im landwirtschaftlichen Einsatz sowie die Verwendung dessen.
  • Zur Ausbringung von Wirkmitteln, wie beispielsweise Pflanzenschutzmittel, Insektizide oder Düngemittel werden landwirtschaftliche Verteilmaschinen eingesetzt. Häufig werden zu diesem Zwecke Feldspritzen verwendet.
  • Feldspritzen bieten durch ihre breiten Ausleger sowie die Mögichkeit eines sehr großen Tankvolumens eine großflächige Applikation der Substanzen innerhalb kurzer Zeit.
  • In der DE 10 2017 105 493 A1 wird ein Datenverarbeitungssystem offenbart, welches den effektiven Einsatz von Feldspritzen durch die Hinzunahme von Positions- und Bedarfsdaten des Pflanzenstandes berücksichtigt. Somit kann im Rahmen der Möglichkeiten die Menge des Wirkmittels dem tatsächlichen Bedarf angenähert werden. Auch werden die Grenzen der Feld- oder Bedarfsfläche bei der Ausbringung berücksichtigt. Die aufgrund des Feldbodens ungleichmäßige und von Erschütterungen geprägte Fahrweise führt jedoch häufig zu einer sehr heterogenen Ausbringung innerhalb des Pflanzbestandes, da die Gestänge gerade an den Spitzen der Ausleger starken Schwankungen in der Vertikalachse unterliegen, welche selbst durch Ausgleichssensorik kaum beherrschbar sind.
  • In der DE 10 2017 130 845 A1 wird ein System vorgeschlagen, welches die Feldspitzen „faltbar“ gestaltet. Damit ist eine effektive Verringerung der geometrisch beanspruchten Breite. Dabei stellt die Tragekonstruktion der Ausleger durch ihre massige Ausgestaltung in jedem Falle eine spezielle Fahrwerksanforderung Anforderungen an das Fahrzeugsystem, um etwaiges Wanken zu unterdrücken. Dies führt nachteilig zu einer Mehrbelastung von Maschine und Boden. Auch geht mit hoher Masse ein hoher Kraftstoffverbrauch einher. Im Falle der „Faltbarkeit“ muss sogar mit einer weiteren Erhöhung der Masse bei gleicher Breite eines vergleichbaren, nicht zu faltenden Systems gerechnet werden, da hierfür zusätzliche Mechaniken benötigt werden.
  • Im Gegensatz zu herkömmlichen Feldspritzen können Bodenroboter autonom und zielgenauer Substanzen applizieren. Jedoch sind die möglichen Tankvolumina sehr gering. Des Weiteren ergeben sich Probleme, wenn derartige Roboter bspw. in hoch gewachsenen, schwer durchdringlichen Pflanzbeständen eingesetzt werden sollen. Der Einsatzbereich von Bodenrobotern ist daher auf eher junge Pflanzenbestände beschränkt.
  • In der EP 3 238 833 A1 ist eine Sprühvorrichtung und ein Sprühroboter offenbart. Der bodengebundene Sprühroboter ist an einer Schnittstelle für Wirkmittelschläuche mit einem Tank der gesamten Sprühvorrichtung mittels eines Schlauches verbunden. Und die Wirkmittel umfassen flüssige Insektizide oder Pflanzenschutz-, Dünge-, Reinigungs- oder Desinfektionsmittellösungen.
  • Eine weitere Möglichkeit ist die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln mittels Drohnenbefliegung. Diese unterliegen keinen Bodenunebenheiten, haben jedoch in der Regel aus Gewichtsgründen nur geringe Kapazitäten für Massenzuladung, beispielsweise Wirkmittel.
  • Insbesondere zur Datenerhebung bezüglich feldarbeitsbezogener Daten, wie beispielsweise Schädlingsbefall, Wirkmittelbedarf oder geometrische Informationen der zu bearbeitenden Fläche sowie die Rückübermittlung der aufgenommenen Daten an eine Datenverarbeitungsanlage werden häufig Flugdrohnen eingesetzt.
  • In der DE 10 2014 226 458 A1 wird ein Verfahren und ein System zur Steuerung eines autonom bewegbaren und datentechnisch an einen Flugkörper gekoppelten Fahrzeugs offenbart. Dazu wird ein Flugkörper mit Kamerasystem über dem mit Daten zu versorgendem Fahrzeug platziert. Aus den von der Kamera ermittelten Umgebungsdaten werden Steuersignale für das überwachte Fahrzeug abgeleitet und an ebendieses Fahrzeug zur weiteren Verarbeitung gesendet.
  • In der WO 2018/213860A1 wird ein System zum Steuern eines Schwarms von unbemannten Luftfahrzeugen in einem Schwarm um ein bewegtes Objekt zu filmen offenbart. Hierbei wird insbesondere die räumliche Anordnung zum Objekt und auf dafür notwendigen Flugmanöver Bezug genommen. Jeder Flugkörper ist hierbei mit einer Kamera ausgestattet und wird derart positioniert, dass Ausrichtung und optische Achse von Objekt und Kamera im Wesentlichen für die Dauer des Filmvorgangs erhalten bleibt.
  • Flugdrohnen, unabhängig ob einzeln oder im Schwarm, weisen dabei häufig eine stark begrenzte Einsatzdauer von nur wenigen Minuten auf.
  • Zur Verbesserung der Eignung von Flugdrohnen als Überwachungseinrichtungen wird in der US 7,631,834 B1 eine Energieversorgung für Flugroboter offenbart. Der Flugroboter ist hierbei mittels eines elektrischen Leiters an beispielsweise ein Fahrzeug gekoppelt. Dies dient insbesondere der Energieversorgung der Motoren des Flugroboters mit elektrischer Energie. Des Weiteren werden mechanische Lösungen zur Verbindung und Straffung des elektrischen Leiters gegeben.
  • Derzeit steht kein jedoch befriedigendes System zur Verfügung, welches die optimale Applikation von Pflanzenschutzmitteln in wirtschaftlicher Art und Weise, das heißt mit geringen Ausfallzeiten und in der optimal, in diesem Fall minimal, benötigten Menge ermöglicht. Erhöhte Kosten für die Wirk- und Betriebsmittel sowie eine potentielle Fehlbelastung des Pflanzbestandes sind die Folge.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung vorzuschlagen, welches ermöglicht, Substanzen, insbesondere Pflanzenschutzmittel, zielgerichtet aus optimaler Entfernung und unterbrechungsfrei auf den Pflanzenbestand aufzubringen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Haupanspruchs sowie durch die Merkmale der unabhängigen Nebenansprüche. Bevorzugte Ausführungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Ansprüche.
  • Die Vorrichtung einer landwirtschaftlichen Verteilmaschine umfasst dabei:
    • • mindestens einen bodengestützten Vorratsbehälter für mindestens ein Wirkmittel,
    • • mindestens eine Fördereinrichtung für die oder das Wirkmittel,
    • • mindestens zwei zum autonomen Formationsflug ausgebildeten fliegenden Verteileinrichtungen,
    • • mindestens eine Schwarmsteuereinheit,
    • • mindestens eine Positionsbestimmungseinheit, zur Versorgung der fliegende Verteileinrichtungen mit Betriebs- und/oder Wirkmitteln,
    • • mindestens eine physische Verbindung zwischen dem bodengestützten Vorratsbehälter und den fliegenden Verteileinrichtungen,
    • • mindestens einer Ventileinrichtung,
    • • mindestens eine Datenverarbeitungsanlage und/oder mindestens einer Schnittstelle zur Verbindung mit einer Datenverarbeitungsanlage und
    • • mindestens einen von der Datenverarbeitungsanlage lesbaren Speicher.
  • Als bodengestützten Vorratsbehälter für mindestens ein Wirkmittel sind dabei Tanks zu verstehen, welche geeignet sind, das jeweilige Wirkmittel aufzunehmen und bis zur bestimmungsgemäßen Anwendung zu beherbergen. Die Wirkmittel sind hierbei bevorzugt, aber nicht ausschließlich, flüssige Insektizide, Pflanzenschutz- oder Düngemittel.
  • Der Begriff „bodengestützt“ beinhaltet verschiedenste Möglichkeiten zur Mobilisierung der Tanks. Bevorzugt ist somit die Vorrichtung der landwirtschaftlichen Verteilmaschine auf einer mobilen Plattform angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist auch eine auf einer Wasseroberfläche schwimmende Plattform als eine „bodengebundene“ und mobile Plattform zu verstehen.
  • In Ausführungsformen der Erfindung ist die mobile Plattform selbst ein Trägerfahrzeug, wie beispielsweise ein Traktor, ein Lkw oder auch ein Schiff.
  • Dies ist vorteilhaft für spezifische Anwendungen, in denen bestimmte Abmessungen durch den Bestimmungsort vorgesehen sind. So können vorteilhaft kompakte Fahrzeug-Verteilmaschinen-Kombinationen eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der kompakten Ausführung ist durch die vereinfachte Logistik gegeben, die eine solche Komplettlösung mit sich bringt.
  • In Ausführungsformen der Erfindung wird die landwirtschaftliche Verteilmaschine auf einer mobilen Plattform derart angeordnet, dass diese von einem Zugfahrzeug bewegt werden kann. Beispielsweise wird so die Verteilmaschine als Gespann eingesetzt, wobei an ein Zugfahrzeug, wie etwa ein Traktor, ein Anhänger mit Verteileinrichtung angehangen wird. Dies ist vorteilhaft, wenn mehrere solcher Systeme zum Einsatz kommen und beispielsweise fertig betankt zum Feldeinsatz gebracht werden, um dort vom Zugfahrzeug übernommen zu werden. So können Beispielsweise auch mehrere Wirkmittel in unmittelbarer zeitlicher Abfolge hintereinander am Bestimmungsort bedarfsgemäß ausgebracht werden. Dies ist vorteilhaft hinsichtlich der Modularität des gesamten Verteilsystems.
  • In Ausführungsformen der Erfindung ist eine der mindestens zwei zum autonomen Formationsflug ausgebildeten Verteileinrichtungen beispielsweise durch eine an sich bekannte Flugdrohne realisiert, welche dazu ausgebildet ist, eine Verteileinrichtung und die zum Formationsflug nötige Sensorik zu tragen. Die Energieversorgung wird hierbei nicht durch die Flugdrohne, sondern durch die mobile Plattform der Verteilmaschine übernommen. Die mindestens eine Schwarmsteuereinheit ist vorteilhaft eine Datenverarbeitungsanlage, welche zur Erstellung der Flugrouten ausgebildet ist. Die zur Erstellung der Flugrouten benötigen Daten werden von mindestens einer Positionsbestimmungseinheit ermittelt. Diese ist beispielsweise eine GPS-Positionsbestimmungseinheit.
  • In Ausführungsformen der Erfindung sind die mindestens zwei zum autonomen Formationsflug ausgebildeten Verteileinrichtungen derart über Versorgungsleitungen mit der mobilen Plattform verbunden, dass das Wirkmittel und die Energie zum Betrieb aller luftgestützten Verteileinrichtungen durch diese Versorgungsleitung übertragen wird. Dies ist Vorteilhaft bezüglich der Wirtschaftlichkeit herkömmlicher mobiler Ausbringsysteme, da durch das erfindungsgemäße weglassen der „schweren“ Trägerkonstruktion weitere Massensenkungen der Verteileinrichtung durch Einsparungen am Fahrwerk erzielt werden. Diese äußert sich durch senken des Kraftstoffverbrauches.
  • In Ausführungsformen der Erfindung wird mindestens eine Datenverarbeitungsanlage genutzt, welche mindestens feldarbeitsbezogenen Daten, wie die zumindest während der Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche benötigten Positions-, Richtungs- und Formationsinformationen zum bedarfsgerechten Abruf bereitstellt. Vorzugsweise sind zusätzlich die Einstellparameter der landwirtschaftlichen Verteilmaschine ebenfalls während der Bearbeitung der Fläche aus dem im Speicher einer Datenverarbeitungsanlage hinterlegten Daten abrufbar. Insbesondere sind die in einem Speicher einer Datenverarbeitungsanlage hinterlegten Bedarfsinformationen abrufbar. Die abrufbaren Daten sind mit aktuellen Betriebsparametern der mindestens zwei zum Formationsflug geeigneten Verteileinrichtungen zu der jeweils bearbeiteten landwirtschaftlichen Fläche, den beidseitig zugehörigen Positions-, Richtungs- und Formationsinformationen verknüpfbar und vergleichbar ausgebildet.
  • Durch den koordinierten Formationsflug um die mobile Plattform der Verteileinrichtung kann eine vorteilhafte Abdeckung selbst ungewöhnlichster geometrischer Bedarfsflächen erreicht werden, da durch die hohe Beweglichkeit der Verteileinrichtungen keine „toten“ Fläche, wie beispielsweise durch den Einsatz herkömmlicher Feldspritzen, hiterlassen werden.
  • Vorteilhaft ist des Weiteren, dass der Wendekreis gegenüber den herkömmlichen Systemen mit Feldspritzen bei den mobilen Plattformen um ein vielfaches reduziert wird.
  • In Ausführungen der Erfindung wird die Versorgung der Verteileinrichtung mit Wirkmittel erfindungsgemäß durch die Versorgungsleitung übernommen. Gleichzeitig und davon unabhängig ist die Übertragung prozessrelevanter Daten zwischen den fliegenden Verteileinrichtungen und der Schwarmsteuereinheit, zumindest teilweise telematisch ausgebildet. Somit ist vorteilhaft eine Gewichtsersparnis seitens der Versorgungsleitung ermöglicht. Vorteilhaft kann die Datenübertragung zu einer stationären Datenverarbeitungsanlage oder einem Netzwerkdienst, beispielsweise ein Cloud-Service, ausgebildet werden. Dies kann vorteilhaft genutzt werden, um kumulierte Datensätze zur Systemdiagnose oder Erfolgsdokumentation zu erstellen.
  • In Ausführungsformen der Erfindung weist die Verteileinrichtung mindestens eine Düse und/oder eine Nadel auf. Somit kann eine weitere Optimierung der Wirkmittelausbringung erzielt werden. So werden mittels der Nadel beispielsweise größere Tropfen des jeweiligen Wirkmittels appliziert. Hingegen werden vorteilhaft durch die Verwendung von Düsen, Sprühnebel des Wirkmittels erzeugt. Dabei können die Nadel und/oder die Düse derart verändert werden, beispielsweise durch den anliegenden Druck des Wirkmittels oder die Düsenstellung, um Tropfengrößen bedarfsgerecht anzupassen.
  • In Ausführungsformen der Erfindung ist die Verteilmaschine kaskadierbar ausgebildet. Unter einer Kaskade wird im Sinne dieser Erfindung eine Mehrfachausführung verstanden. Das System ist also um beliebig viele Verteileinrichtungen erweiterbar ausgebildet. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Einsatzmöglichkeiten aus. Beispielsweise besitzt es erhöhte Attraktivität für Kleinanwender, für welche herkömmliche Feldspritzen unwirtschaftlich sind. Für Großanwender bietet sich der Vorteil, dass durch den höchst modularen Aufbau genau die optimale Menge an Verteileinrichtungen zum Feldeinsatz gebracht werden, was sich in einem niedrigeren Wartungsaufwand des gesamten Systems äußert. Zusätzlich wird die starre Ausgestaltung der herkömmlichen Feldspritzensysteme vorteilhaft umgangen, da mit der beliebigen Anzahl der Verteilsysteme auch die Anzahl der Düsen beliebig ist.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur luftgestützten, bedarfsgerechten und ortspezifischen Ausbringung eines Wirkmittels in einer Zielregion mittels mindestens zwei zum autonomen Formationsflug ausgebildeten Verteilungssystemen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
    1. a) Bereitstellen von Positionsinformationen zumindest eines ersten fliegenden Verteilsystems,
    2. b) Bereitstellen von Positionsinformationen zumindest eines zweiten fliegenden Verteilsystems,
    3. c) Bereitstellen von Formationsinformationen,
    4. d) Bereitstellen von Positionsdaten mindestens einer Zielregion,
    5. e) Abgleich von Positions- und Formationsinformationen,
    6. f) Bereitstellung von Bedarfsinformationen der Zielregion und
    7. g) Ausbringung des ermittelten Bedarfes an Wirkmittel nach Erreichen der Zielregion.
  • Bevorzugt wird das Verfahren zwischen Punkt a) und Punkt g) periodisch. Dabei wird unter dem Begriff „periodisch“ nicht zwangsweise „endlos“ verstanden.
  • Das Verfahren ermittelt aus den Positionsdaten aller aktuell im Wirkradius der Verteilmaschine befindlichen Verteilungssysteme, die Flugrouten. Diese werden im Verfahren derart koordiniert, dass die bedarfsgemäße Ausbringung des Wirkmittels gewährleistet ist. Zu dieser Gewährleistung gehört hierbei, während des Flugbetriebs und während des Manöverfluges die Berücksichtigung des möglichen Bewegungsablaufes der erfindungsgemäßen Versorgungsleitungen. Dazu werden die Positionen von mindestens zwei Verteilsystemen in den Schritten a) und b) erfasst. Die an die jeweilige Situation angepasste Formationsinformation ist hierbei verfahrenswesentlich und wird hier exemplarisch als Schritt c) eingeführt. An die jeweilige Situation angepasste Formationsinformation bedeutet im Sinne dieser Erfindung, dass die von den Verteilungssystemen eingenommene Formation sowie deren Anpassung an etwaige Umwelt- und Prozesseinflüsse, wie beispielsweise aktuell vorherrschende Wetterbedingungen und/oder Fahrmanöver einer mobilen Plattform der Verteilmaschine und/oder geographische Beschaffenheit und Hindernisse, beispielsweise Felsformationen und/oder Baumgruppen in der Nähe, Berücksichtigung finden. Die Schritte a) bis c) können aber in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Somit soll gewährleistet sein, dass die fliegenden Verteilsysteme zur selbständigen dynamischen Festlegung der Formationsinformationen ausgebildet sein können oder die Formationsinformationen statisch von einer Datenverarbeitungsanlage vorgegeben ist.
  • Die für die Schritte Positionsinformation in den Schritten a) und b) werden durch Positionsbestimmung, wie beispielsweise GPS oder Funk-Triangulation bereitgestellt. Dabei enthalten die Positionsinformationen bevorzugt Raumkoordinaten und besonders bevorzugt auch die Richtung, in welche die Verteileinrichtungen zeigen. Somit ist während des Formationsfluges gewährleistet, dass die Zielregion vorteilhaft durch das ausgebrachte Wirkmittel abgedeckt wird.
  • Im Schritt d) wird durch das Bereitstellen von Positionsdaten mindestens einer Zielregion den Verteilungssystemen eine Vergleichsoption zu den eigenen Positionen gegeben. Dabei definiert die Zielregion einen Soll-Zustand und die Positionen der fliegenden Verteilsysteme den jeweiligen Ist-Zustand. Bei hinreichender Übereinstimmung, geprüft in Schritt e), von Soll- und Ist-Zustand kann das Verfahren fortgesetzt werden. Dabei ist eine Hinreichende Übereinstimmung erreicht, wenn mindestens ein Verteilsystem innerhalb der Reichweite der Zielregion ist und die Formation im Rahmen tolerierbarer Abweichungen eingehalten wird. Als tolerierbar wird dabei eine Abweichung von unter 10 % angenommen.
  • Im Fall eingehaltener Formation und erreichter Zielregion wird im Schritt f) die Bedarfsinformation der Zielregion bezogen. Die Art und Menge des auszubringenden Wirkmittels wird hierbei als Bedarfsinformation der Zielregion oder nur Bedarfsinformation verstanden und bezeichnet. Diese Bedarfsinformationen werden vorteilhaft vor Ausbringung des Wirkmittels erfasst und insbesondere unmittelbar vor der Ausbringung des Wirkmittels erfasst.
  • In einer Ausführungsform werden hierzu die Bedarfsinformationen in größerem zeitlichem Abstand vor der eigentlichen Ausbringung erfasst. Häufig erstreckt sich ein solcher Zeitraum von wenigen Minuten über mehrere Tage bis hin zu einigen Jahren. Die so erfassten Bedarfsinformationen werden in einer Datenbank hinterlegt und mittels einer Datenbankabfrage bereitgestellt.
  • In einer weiteren Aufführungsform werden die Bedarfsinformationen unmittelbar vor der Ausbringung ermittelt und direkt bereitgestellt. Dies wird beispielsweise vorteilhaft bei der Verwendung von Insektiziden angewendet, wobei der Befall der Zielregion eines Schädlings nur sinnvoll unmittelbar vor Ausbringung ermittelt werden kann.
  • Im Schritt g) wird das Wirkmittel nach Maßgaben des zuvor ermittelten Bedarfs an erreichter Position in erreichter Formation ausgebracht.
  • Die Verwendung eines Verfahrens zur ortspezifischen Ausbringung eines Wirkmittels auf zumindest eine Pflanze mittels eines erfindungsgemäßen Verteilungssystems sowie die Verwendung einer Vorrichtung zur ortspezifischen Ausbringung eines Wirkmittels auf zumindest eine Pflanze erweisen sich dahingehend als vorteilhaft, da durch die abwärts gerichtete Wirbelschleppe des fliegenden Verteilungssystems die Pflanze mit Luft umspült wird somit das ausgebrachte Wirkmittel eine größere Oberfläche der die Pflanze benetzt, als ohne Wirbelschleppe. Als Wirbelschleppen werden von Luftfahrzeugen verursachte Verwirbelungen der Luft verstanden, die unter und/oder hinter dem Luftfahrzeug durch dessen Flugbetrieb entstehen.
  • Durch gezielteren Einsatz sowie den besseren Benetzungsgrad der Pflanze mit Wrkmitteln wird vorteilhaft eine weitere Reduktion des benötigen, und folglich auch verbrauchten, Wirkmittels erzielt.
  • Zur Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche zu kombinieren.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele und zugehöriger Figuren eingehender erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele sollen dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken.
  • In 1 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Datenverarbeitung auf einem Schlepperfahrzeug, beispielsweise ein Traktor, verbracht ist. An das Schlepperfahrzeug ist eine mobile Plattform (109) angehangen. Auf der Plattform befinden sich zwei unterschiedliche Wirkmittel. Durch eine Schnittstelle mit der mitgeführten Datenverarbeitungsanlage kann so der Datenbankabgleich bei gegebener Position der Verteilervorrichtung bzw. Art und Menge des jeweiligen Wirkmittels mit situationsgerechter Anpassung erfolgen.
  • Im Ausführungsbeispiel, schematisch in 2 dargestellt, wird eine bodengestützte mobile Plattform (109) mit einem Vorratsbehälter (105), beispielsweise vom Typ „UF02“ der Firma „Amazone“ (AMAZONEN-WERKE H. Dreyer GmbH & Co. KG, Hasbergen, Deutschland), mit einer Fördereinrichtung und mit einem Generator ausgestattet. Des Weiteren ist die mobile Plattform (109) mit einer Schwarmsteuereinheit (102) sowie Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise mit einem Mikrocontroller des Typs „ESX iOXP“ der Firma „STW‟ (SensorTechnik Wiedemann GmbH, Kaufbeuren, Deutschland), bestückt. Der zu steuernde Schwarm wird durch zwei autonome Verteileinrichtungen realisiert. Dabei sind beide der Flugdrohnen beispielsweise vom Typ „Horus“ der Firma „Airclip“ (Airclip Service GmbH & Co KG, Dresden, Deutschland). Diese sind mit Spritzdüsen als Verteileinrichtung ausgestattet. Die Verbindung zwischen Verteileinrichtung und Bodenstation (106) ist durch jeweils ein Datenkabel, ein Energiekabel sowie einen zugehörigen Wirkmittelschlauch ausgebildet.
  • Die so bestückte mobile Plattform (109) wird von einem Zugfahrzeug (101), beispielsweise einem Traktor vom Typ „7R“ der Firma „John Deere“ (John Deere GmbH & Co. KG, Bruchsal, Deutschland), gezogen. Die Positionen von Zugfahrzeug (101) und von den Flugdrohnen wird mittels einer Positionsbestimmungseinheit (103) nach GPS-Standard, beispielsweise vom Typ „Starfire“ der Firma „John Deere“ (John Deere GmbH & Co. KG, Bruchsal, Deutschland), ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
  • 101
    Zugfahrzeug
    102
    Schwarmsteuereinheit
    103
    Positionsbestimmungseinheit
    104
    telematische Datenübertragungseinheit
    105
    Vorratsbehälter
    106
    Verbindung zwischen Verteileinrichtung und Bodenstation
    107
    fliegende Verteileinrichtung
    108
    Ventileinrichtung
    109
    mobile Plattform
    110
    Fördereinrichtung für die oder das Wirkmittel
    201
    Wirkmittel
    202
    Pflanzenreihen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017105493 A1 [0004]
    • DE 102017130845 A1 [0005]
    • EP 3238833 A1 [0007]
    • DE 102014226458 A1 [0010]
    • WO 2018/213860 A1 [0011]
    • US 7631834 B1 [0013]

Claims (15)

  1. Vorrichtung einer landwirtschaftlichen Verteilmaschine, aufweisend - mindestens einen Boden gestützten Vorratsbehälter (105) für mindestens ein Wirkmittel, - mindestens einer Fördereinrichtung für die oder das Wirkmittel (110), - mindesten zwei zum autonomen Formationsflug ausgebildeten fliegende Verteileinrichtungen (107), - mindestens einer Vorrichtung geeignet zur Bereitstellung von Positionsinformationen, - mindestens einer Schwarmsteuereinheit, - mindestens einer physischen Verbindung zwischen Vorratsbehälter (105) und den fliegenden Verteileinrichtungen (107) - genannt Verbindung zwischen Verteileinrichtung und Bodenstation (106), welche zur Versorgung der Verteileinrichtung mit Betriebs- und/oder Wirkmitteln ausgebildet ist, - mindestens einer Ventileinrichtung (108), - mindestens eine Datenverarbeitungsanlage und/oder mindestens einer Schnittstelle zur Verbindung mit einer Datenverarbeitungsanlage, - mindestens einen von der Datenverarbeitungsanlage lesbaren Speicher, wobei zumindest einzunehmende Positions- und/oder Richtungsinformationen sowie Bedarfsinformationen der landwirtschaftlichen Verteilmaschine hinterlegt sind,
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die landwirtschaftliche Verteilmaschine auf einer mobilen Plattform angebracht ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die mobile Plattform (109) ein Fahrzeug ist oder von einem Fahrzeug bewegt wird.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsanlage mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung der, mindestens feldarbeitsbezogenen Daten, die zumindest während der Bearbeitung der landwirtschaftlichen Fläche benötigten Positions-, Richtungs- und Formationsinformationen sowie die Einstellparameter der landwirtschaftlichen Verteilmaschine und Bedarfsinformationen, zum bedarfsgerechten Abruf eingerichtet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung zwischen den fliegenden Verteileinrichtungen und der Schwarmsteuereinheit telematisch ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteileinrichtung mindestens eine Düse und/oder Nadel aufweist,
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Verteileinrichtungen an der Verteilmaschine kaskadierbar ausgebildet sind.
  8. Verfahren zur luftgestützten, bedarfsgerechten und ortspezifischen Ausbringung eines Wirkmittels in einer Zielregion mittels mindestens zwei zum autonomen Formationsflug ausgebildeten Verteilungssystemen, aufweisend die folgenden Schritte a) Bereitstellen von Positionsinformationen zumindest einer ersten fliegenden Ausbringvorrichtung, b) Bereitstellen von Positionsinformationen zumindest einer zweiten fliegenden Ausbringvorrichtung, c) Bereitstellen von Formationsinformationen, d) Bereitstellen von Positionsdaten mindestens einer Zielregion, e) Abgleich von Positions- und Formationsinformationen, f) Bereitstellung von Bedarfsinformationen der Zielregion und g) Ausbringung des ermittelten Bedarfes an Wirkmittels nach Erreichen der Zielregion
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, die Positionsinformation durch Positionsbestimmung bereitgestellt werden und Raumkoordinaten enthalten.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsinformationen der Ausbringvorrichtung die Richtung der Ausbringung enthalten.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass, die Bedarfsinformationen mittels einer Datendankabfrage bereitgestellt werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass, die Bedarfsinformationen durch eine Vorrichtung, eingerichtet zur Bedarfsbestimmung, bereitgestellt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis c) in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass, Verfahren periodisch zwischen Punkt a) und Punkt g) fortgesetzt wird.
  15. Verwendung eines Verfahrens zur ortspezifischen Ausbringung eines Wirkmittels auf zumindest einer Pflanze mittels eines Verteilungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Verwendung einer Vorrichtung zur ortspezifischen Ausbringung eines Wirkmittels auf zumindest eine Pflanze nach einem der Ansprüche 8 bis 14.
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