DE4342171C2 - Verfahren zur Bodenbearbeitung, insbesondere zur Düngung landwirtschaftlicher Nutzflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bodenbearbeitung, insbesondere zur Düngung landwirtschaftlicher Nutzflächen, mit einem telekommunikativen, auf der Basis von Satelliten arbeitenden Ortungssystem, und einem Arbeitsfahrzeug mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, in der in Kommuni­ kation mit dem Ortungssystem Positionsdaten für das Ar­ beitsfahrzeug in Echtzeit ermittelt und abgespeichert wer­ den.

Wie beispielsweise in "Ortung und Navigation landwirt­ schaftlicher Fahrzeuge", VD, Düsseldorf, 1992, Heft 14, VDIAGR beschrieben, wird in der Landwirtschaft beispiels­ weise zur Ertragsmessung mit einem Differential Global Po­ sitioning System (DGPS-System) gearbeitet, im Rahmen dessen Satelliten mit der am Boden stationierten Empfangseinheit telekommunikativ in Verbindung stehen. Dieses System wird jedoch ebenfalls im Rahmen der Ausbringung von Dünger auf eine zu bearbeitende landwirtschaftliche Nutzfläche verwendet. Dabei ist im Inneren des mobilen Fahrzeugs ein Monitor mit Kontrollcomputer installiert, mittels welchem das Mischen und Ausbringen des Düngers während der Fahrt überwacht wird. Auf dem Monitor wird ferner ein der landwirtschaftlichen Nutzfläche entsprechendes Farbmu­ sterbild angezeigt, welches dem Benutzer als Vorgabe dient, wie die Feldfläche zu düngen ist. Dabei wird die relative Position des landwirtschaftlichen Fahrzeugs mittels des DGPS-Systems errechnet und diese auf dem Monitor des Fahr­ zeugs mittels dessen Cursor dargestellt. Der Landwirt kann so die ungefähre Position seines Fahrzeuges innerhalb des Feldes erkennen, und entscheiden, wieviel Dünger an diesem Standort ausgebracht werden soll. Die abzugebende Dünger­ menge wird durch den Farbcode des Farbmusterbildes vorgege­ ben. Nach Beendigung der Düngung ist im Idealfall dann da­ von auszugehen, daß das gesamte Feld entsprechend dem die Düngung und die Düngemengen vorgebenden Farbmusterbild ge­ düngt ist. Dieses Ausbringungsverfahren ist jedoch dahinge­ hend von Nachteil, daß das Farbmusterbild von vorneherein in den Computer eingespeichert werden muß. Da jedoch eine Aufzeichnung der tatsächlich abgefahrenen Strecke und damit eine Aufzeichnung der de facto erfolgten Düngung im Echt­ zeitbetrieb, d. h. im Momentanbetrieb nicht der Fall ist, hat der Landwirt somit keinerlei Kontrolle darüber, ob tatsächlich eine Düngung entsprechend dem Farbmusterbild erfolgt ist. Zwar ist es möglich, daß die gesamte Fahrtstrecke abgespeichert wird, jedoch erfolgt die Ausgabe bei dem bisherigen Postprocessing-Verfahren erst nach Been­ digung der ausgeführten Arbeiten, so daß Arbeitsfehler erst im Nachhinein erkannt und nicht mehr bzw. nur mit hohem Aufwand korrigiert werden können. Erschwert wird diese Aus­ wertung durch den Umstand, daß bisherige Ortungssysteme vereinzelt Positionsungenauigkeiten von größer zehn Metern zulassen. Hierdurch können Fahrspurstrecken sowie die Ge­ nauigkeit des Farbmusterbildes bzw. der Düngerausbringung verfälscht werden. Umweltschäden z. B. durch Überdüngung sind nicht auszuschließen.

Ein dem zuvor beschriebenen Stand der Technik sehr ähn­ liches Verfahren zur Düngung landwirtschaftlicher Nutzflä­ chen ist in der GB 21 78 934 A offenbart. Hier wird im Herbst bei der Abernte eines Feldes mittels eines Mähdre­ schers gearbeitet, dessen aktuelle Positionsdaten mittels Satelliten-Navigation ständig ermittelt werden. Gleichzei­ tig wird der Quotient aus Erntemenge und Fahrgeschwindig­ keit gebildet und in Abhängigkeit von der aktuellen Posi­ tion abgespeichert, so daß sich innerhalb des Bordcomputers des Mähdreschers eine Karte mit den ortsabhängigen Ertrags­ werten ergibt. Diese im Herbst durch den Mähdrescher ermit­ telte und vorläufig abgespeicherte Ertragskarte wird auf einen zweiten Rechner übertragen, der bspw. im Büro des Bauernhofes aufgestellt sein kann. Mittels dieses Computers werden in Abhängigkeit von den örtlichen Ertragswerten die notwendigen Düngemittelmengen errechnet, wie sie in Abhän­ gigkeit von den Örtlichkeiten im darauf folgenden Jahr aus­ gebracht werden sollen, damit ein möglichst gleichbleiben­ der, optimaler Ertrag über dem gesamten Feld erzielt wird. D.h. an Stellen mit zu niedrigem Ertrag wird im Folgejahr eine höhere Düngemittelmenge ausgebracht. Dies erfolgt mit­ tels einer an einen Traktor angebauten Düngevorrichtung. Auch die aktuelle Position dieses Traktors wird durch Satelliten-Navigation ermittelt, und sodann wird automa­ tisch, gesteuert durch die in dem Bordcomputer des Traktors geladene Düngemittelkarte, die Düngeeinrichtung gesteuert, um die entsprechende Düngemittelmenge ortsabhängig auszu­ bringen. Dieses Verfahren führt zwar dazu, daß an denjeni­ gen Stellen, wo tatsächlich eine Düngung erfolgt, diese weitgehend optimal ist. Da jedoch der Fahrer des Traktors mit der Düngeeinrichtung von seinem Bordcomputer überhaupt keine Rückmeldung erhält, welche Gebiete des Feldes er be­ reits gedüngt hat, kann es auch hier durchaus vorkommen, daß durch Unachtsamkeit bestimmte Bereiche des Feldes aus­ gelassen oder mehrmals angefahren werden, so daß es auch hier letzten Endes der Ortserfahrenheit des Traktorfahrers überlassen bleibt, wie gleichmäßig die Düngung des Feldes ist.

Schließlich ergibt sich aus der DE 36 13 195 A1 ein Verfah­ ren zur Anzeige des Fahrweges eines sich bewegenden Kör­ pers, bei dem ein sich fortlaufend ändernder, augenblick­ licher Standort des sich bewegenden Körpers sukzessive be­ rechnet wird und der augenblickliche Standort fortlaufend aktualisiert und auf einem Bildschirm, auf dem zuvor eine Karte angezeigt worden ist, entsprechend den Daten des so berechneten Standortes angezeigt wird. Da hierbei jedoch die aktuelle Position nicht vermittels Satelliten-Naviga­ tion ermittelt wird, sondern durch Integration der Fahrgeschwindigkeit und durch Ermittlung von Lenkausschlä­ gen, ist das Verfahren relativ ungenau und nur für Fahr­ zeuge geeignet, die sich auf Straßen bewegen, da hier durch einen Vergleich der berechneten Position mit den möglichen Fahrtrouten einer Landkarte eine Korrektur der erfaßten Position möglich ist. Für landwirtschaftliche Fahrzeuge, welche sich auf größeren Ackerflächen bewegen und dabei keine vorgegebenen Fahrtrouten einhalten, ist dieses Ver­ fahren jedoch völlig ungeeignet.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Verfahren zur Bearbeitung eines Bodenbereichs, insbesondere zur Düngung und Ausbringung von organischen Stoffen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen dahingehend zu verbessern, daß dem Fahrer während der Bodenbearbeitung (Düngung) abhängig vom Düngeverlauf in Echtzeit (Real-Time) Zusatzinformationen zur Verfügung gestellt werden, anhand deren mögliche Arbeitsfehler bereits während der Bodenbearbeitung erkannt und sofort korrigiert werden können; ferner sollen die bei der Ortung auftretenden, systemabhängigen Ungenauigkeiten minimiert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem gattungsgemäßen Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, daß das Ortungs­ system eine stationäre, mit der Datenverarbeitungseinrich­ tung kommunizierende Feststation umfaßt, wobei zwischen der Feststation und der Datenverarbeitungseinrichtung bidirek­ tional Daten ausgetauscht werden, und die Datenverarbei­ tungseinrichtung die Kommunikation mit der Feststation steuert und/oder spezifische Daten abfragt, und daß während des Bodenbearbeitungsbetriebes jeweils in Echtzeit die Positionsdaten des Arbeitsfahrzeugs in der Datenverarbeitungseinrichtung zum innerhalb des Bodenbereichs zurückgelegten Fahrweg des Arbeitsfahrzeugs weiterverarbeitet werden, und der Fahrweg mittels eines Ausgabemediums laufend visuell angezeigt wird.

Im Rahmen des nachteiligen Ortungsverfahrens des Standes der Technik werden von den am Boden befindlichen Sende- und Empfangseinheiten, welche eine mobile, an dem Bodenbearbei­ tungsgerät dem Kontrollcomputer zugeordnete und eine fest­ stehende, am Bearbeitungsbereichsrand angeordnete Sende- und Empfangseinheit umfassen, eine Vielzahl von verschie­ denen Signalen von verschiedenen Satelliten gleichzeitig empfangen, wobei in der Regel mindestens drei derartig ver­ schiedener Signale für die Berechnung der Position mittels der mobilen Sende- und Empfangseinheit einerseits und der Berechnung eines Korrektursignals der Positionsdaten sei­ tens der Feststation andererseits erforderlich sind. Sämt­ liche anhand der vielen unterschiedlichen Satellitensignale berechneten Korrekturdaten werden an den Kontrollcomputer übermittelt, der aus diesen Korrekturdaten die zu den aus den von ihm empfangenen Satellitendaten berechneten Positi­ onsdaten passenden Daten auswählt. Sobald jedoch die Fest­ station und die mobile Station nicht mehr dieselben Satel­ litensignale empfangen, was beispielsweise dann der Fall sein kann, wenn die mobile Empfangsstation aufgrund land­ schaftlicher Gegebenheiten vom Empfang eines Satelliten ab­ geschirmt ist, können dem Kontrollcomputer nicht mehr die zu seinen Satellitendaten entsprechenden Korrekturdaten übermittelt werden, was zu Positionssprüngen bzw. Ortungs­ ungenauigkeiten führen kann. Die Behebung dieses Nachteils, die zu einer deutlichen Reduzierung der Ortungsungenauig­ keiten führt, ist bei einem derartigen Positionsbestim­ mungsverfahren derart, daß erfindungsgemäß mittels der Sende- und Empfangseinheiten der Feststation und des mobi­ len Kontrollcomputers zwischen der Feststation und dem mo­ bilen Kontrollcomputer bidirektional Daten ausgetauscht werden, wobei erfindungsgemäß der Kontrollcomputer des mo­ bilen Gegenstandes die Sende- und Empfangsstation der Fest­ station steuert und/oder Daten abgefragt werden. Die mobile Einheit kann somit ganz gezielt diejenigen Kontrolldaten abfragen, die sie infolge der von ihr empfangenen Satelli­ ten, die möglicherweise zu den von der Feststation empfan­ genen Satelliten verschieden sein können, abfragt und auch nur diese Daten erhält. Sollten sich nunmehr die Zahl oder die Art der von der mobilen Station empfangenen Signale während des Betriebs ändern, so werden von der Feststation nur noch die Daten abgefragt, die zu den neuen empfangenen Signalen korrespondieren, sofern diese Daten vorhanden sind. Die Erfindung erlaubt demnach auf einfachem Weg eine genaue und zuverlässige Ermittlung der aktuellen Positions­ daten.

Dadurch, daß dem Fahrer es somit zu jeder Zeit möglich ist, zum einen seine momentane Position zu erkennen, als auch, durch entsprechenden Abruf, seinen kompletten bereits zu­ rückgelegten Fahrweg (Fahrtstrecke), kann er mit besonderem Vorteil zu jeder Zeit überprüfen, ob der bisher bearbeitete Feldbereich fehlerlos, das heißt ohne Auslassung irgendwelcher Teilbereiche, bearbeitet worden ist, oder ob bestimmte Feldbereiche noch nicht bearbeitet wurden. Ist dies der Fall, so ist es ihm sofort möglich, die entsprechenden Fehler durch Anfahren des jeweiligen Feldbereiches und nachfolgendes Bearbeiten sofort zu korri­ gieren. Dadurch, daß ihm am Monitor, der mit dem Kontroll­ computer einen sog. Ackerfahrtenschreiber bildet, das ent­ sprechende Farbmusterbild angezeigt wird, welches die be­ reichsabhängigen Ausbringungsmengen codiert wiedergibt, ist ein Nachdüngen der bisher ausgesparten Feldbereiche ent­ sprechend dem vorbestimmten Ausbringungsprofil vorteilhaft möglich. Diese Korrekturen können vorteilhaft im Echtzeit-Betrieb erbracht werden.

Erfindungsgemäß wird vor dem Bodenbearbeitungsbetrieb ein ausgewählter Bearbeitungsbereich der zu bearbeitenden Nutz­ fläche festgelegt und in dem Kontrollcomputer abgespei­ chert, so daß nur ein bestimmter Bereich des gesamten Fel­ des wahlweise bearbeitet werden kann und nicht die gesamte Nutzfläche bearbeitet werden muß. Für den Fall, daß die Nutzfläche Bereiche aufweist, die beispielsweise während eines früheren Düngens überdüngt wurden oder wegen amtli­ chen Vorschriften keinen weiteren Dünger mehr benötigen, sieht die Erfindung ferner vor, daß vor dem Bearbeitungsbe­ trieb ein von der Bearbeitung aus zunehmender Bereich fest­ gelegt und im Kontrollcomputer des mobilen Fahrzeuges abge­ speichert wird, so daß der Bearbeiter die spezifischen Da­ ten des bzw. der Bereiche, an welchen er die Düngung zu un­ terbrechen hat, jederzeit auf dem Monitor visualisiert be­ kommt.

Zur Festlegung sowohl des Bearbeitungsbereiches als auch des von der Bearbeitung aus zunehmenden Bereiches hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß dies erfindungsgemäß durch Umfahren des jeweiligen Bereichs mittels des mobilen Bodenbearbeitungsgerätes erfolgt, und dabei durch das telekommunikative Ortungssystem zu jeder Zeit die momentane Position des Fahrzeuges erfaßt wird. Die derart erhaltenen Positionsdaten werden dann vorteilhaft im Kontrollcomputer abgelegt und unter Berücksichtigung von mathematischen Glättungs-Verfahren am Bildschirm des mobilen Fahrzeuges als Bereichsumrißkarte dargestellt. Simultan hierzu erfolgt eine Flächenberechnung des dargestellten Bereiches. Die obengenannten ausgeschlossenen Bereiche können hierbei auch manuell z. B. unter Zuhilfenahme einer Flur- oder Kataster­ karte in das System eingegeben und abgespeichert werden. Diese von der Bearbeitung ausgeschlossenen Flächeninhalte werden anschließend automatisch von der ursprünglich ermit­ telten Gesamtfläche subtrahiert, so daß sich die reine Net­ tofläche für die Düngerausbringung ergibt.

Damit der Bearbeiter während seiner Fahrt über die Nutzflä­ che dann stets seine Position bezüglich des ausgewählten Bereiches entnehmen kann, ist erfindungsgemäß ferner vorge­ sehen, daß der Bearbeitungsbereich und/oder der von der Be­ arbeitung aus zunehmende Bereich auf dem Kontrollcomputer während des Bearbeitungsbetriebs ausgegeben wird, so daß der Fahrer sich durch den auf dem Monitor im Bereich des Bearbeitungsbereichs bewegenden Cursor stets orientieren kann.

Da eine ökonomische und biologisch sinnvolle Düngung stets entsprechend des Zustandes des zu düngenden Bodens erfolgt, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß auf der zu bearbeitenden Nutzfläche und gegebenenfalls dem Bearbeitungsbereich zu analysierende lokale Bodenproben ge­ zogen werden, anhand welcher sich beispielsweise die Nähr­ stoffverteilung und -konzentration innerhalb des Feldberei­ ches analysieren läßt. Dabei werden die Positionsdaten der Proben erfindungsgemäß von dem telekommunikativen Ortungs­ system erfaßt und in dem Kontrollcomputer abgespeichert und auf der Bereichsumrißkarte ausgegeben, wobei die Positions­ daten alternativ dazu auch manuell eingegeben werden kön­ nen. Durch die vollautomatische Erfassung der Positionsda­ ten der Bodenproben mit dem DGPS-System ist eine genaue und mit den tatsächlichen Bereichsgrenzen übereinstimmende Auf­ nahme und Zuordnung der Daten möglich, was insbesondere auch im Hinblick auf eine mögliche spätere Wiederholung sowohl des Düngens als auch des Ziehens der Bodenproben beispielsweise zwecks Überprüfung des Düngeerfolgs von Vor­ teil ist.

Werden im Rahmen des Bearbeitungsbetriebes Düngemittel, also beispielsweise Klärschlamm oder Kompost, ausgebracht, so ist in Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß die Ausbringung der Düngemittel von dem Kontrollcompu­ ter erfaßt und abgespeichert wird, so daß dadurch mit be­ sonderem Vorteil nach Beendigung der Düngung jedem Ort in­ nerhalb der Bereichsgrenzen die entsprechenden ausgebrach­ ten Düngemittelmengen und -konzentrationen zugeordnet wer­ den können. Erfindungsgemäß erfolgt die Ausbringung der Düngemittel in Abhängigkeit der Analyse der Bodenproben und der daraus berechneten zweidimensionalen Bereichsbodenkarte unter Berücksichtigung des von der Bearbeitung ausgenomme­ nen Bereichs, so daß durch dieses Verfahren eine exakte Kontrolle der Übereinstimmung der benötigten Mengen mit den ausgebrachten Mengen vorgenommen werden kann.

Eine genaue positionsbezogene Ausbringung der Düngemittel läßt sich insbesondere dann bewerkstelligen, wenn, wie er­ findungsgemäß vorgesehen, die Ausbringung der Düngemittel von dem Kontrollcomputer gesteuert wird. Diese computerge­ steuerte Düngemittelausbringung ist äußerst vorteilhaft, da dem Kontrollcomputer sowohl die momentanen Fahr­ zeugpositionsdaten mittels Ortungssystem als auch die Bo­ denprobendaten in Form einer farbig codierten Bodenproben­ karte und damit verbunden die bezogen auf den jeweiligen Ort erforderlichen Ausbringungsmengen bekannt sind. Somit können ortsabhängige Ausbringungsmengen mengenmäßig genau ausgebracht werden.

Erfindungsgemäß werden schließlich die Sende- und Empfangseinheiten der Feststation und des Kontrollcomputers in Bezug auf die zu empfangenden Signale miteinander synchronisiert, was durch einen Abgleich der Sende- und Empfangskanäle der Einheiten realisiert wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ergeben sich aus dem im folgenden be­ schriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnun­ gen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze des DGPS-Systems,

Fig. 2 eine Ansicht des auf dem Monitor eingespielten Farbmusterbildes, das die auszubringenden Dün­ gemittelmengen codiert wiedergibt,

Fig. 3 ein Diagramm der Kommunikationsvernetzung der am Verfahren beteiligten Elemente,

Fig. 4 ein auf dem Monitor dargestellter Bearbeitungs­ bereich,

Fig. 5 der Bearbeitungsbereich aus Fig. 4 mit den dargestellten Orten der gezogenen Bodenproben,

Fig. 6 der Bearbeitungsbereich aus Fig. 4 oder 5 mit der dargestellten abgefahrenen Fahrstrecke, und

Fig. 7 der Bearbeitungsbereich aus Fig. 4 mit darge­ stellten von der Bearbeitung ausgenommenen Be­ reichen.

Fig. 1 zeigt schematisch die Funktionsweise des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens. Satelliten 1 strahlen hochfre­ quente Radiowellen ab. Auf dem mobilen Bearbeitungsgerät 2, welches sich auf dem zu bearbeitenden Bereich befindet, ist eine mobile Sende- und Empfangseinheit installiert, be­ stehend aus einem Kontrollcomputer, einem Funkmodem und ei­ nem Satellitenempfänger. Der Satellitenempfänger berechnet aus den von den Satelliten 1 abgestrahlten Radiowellen 4a Positionsdaten. Ferner ist eine weitere Sende- und Emp­ fangseinheit (Satellitenempfänger mit Funkmodem) am Acker­ rand vorgesehen, die als stationäre Feststation 3 dieselben hochfrequenten Radiowellen 4b empfängt.

Diese Feststation wird benötigt, um Korrekturpositionsdaten für eine genauere Ortung zu berechnen, wobei hierfür die genaue Position des Aufstellungsortes der Feststation 3 be­ kannt sein muß. Um die genaue Ortsposition der Feststation 3 programmieren zu können, ermittelt die mobile Station, welche sich anfangs räumlich neben der Feststation 3 befin­ det, durch eine mathematische Mittelwert-Berechnung im Kontrollcomputer ihre Ortsposition und sendet diese Orts-Koordinaten an die Feststation 3. Da der Feststation 3 jetzt ihre Orts-Koordinaten bekannt sind, kann diese die eigentlichen Korrekturpositionsdaten berechnen und per Funk 4c zur mobilen Empfangsstation des Fahrzeuges 2 weiterlei­ ten. Diese Korrekturdaten und die von der mobilen Empfangs­ station ermittelten, ortsabhängigen Positionsdaten werden im Kontrollcomputer der mobilen Anlage für die Berechnung der Echtzeit-Position des Fahrzeuges 2 mit einer Abweichung von kleiner als sechs Metern genutzt. Um diese Genauigkeit zu erreichen, müssen beide Satelliten-Empfänger in Bezug auf die zu empfangenden Satelliten synchronisiert werden. Erfindungsgemäß werden hierzu die einzelnen Kanäle des mobilen Empfängers mit denen des stationären Empfängers im Kontrollcomputer abgeglichen, so daß keine unkorrigierten Satellitendaten die Ortsposition verfälschen können. Diese Positionsbestimmung wird jede Sekunde im Kontrollcomputer durchgeführt, so daß der Fahrer eine Bereichsaufzeichnung durchführen kann oder seine momentane Fahrzeugposition relativ zur Bereichsumgrenzung auf dem Bildschirm mittels einer grafischen Markierung verfolgen kann.

Gezeigt ist ferner ein zweites Fahrzeug 2a, welches eben­ falls mittels des DGPS-Systems eine Positionsbestimmung an­ hand des Signals 4d vom Satelliten 1 und des Signals 4e von der Empfangsstation 3 durchführen kann, vorausgesetzt, es ist mit entsprechenden Empfangs- und Verarbeitungseinrich­ tungen ausgestattet.

Fig. 2 zeigt als Skizze den auf dem Monitor eingespielten lokalen Bearbei­ tungsplan 5 Farbmusterbild, welches dem Fahrer die positionsbezogenen Ausbringungsmengen des Düngemittels in farbig codierter Form angibt. Im gezeigten Beispiel sind die codierten Be­ reiche durch verschiedene Schraffierunen dargestellt. An­ hand dieses lokalen Bearbeitungsplans 5 entnimmt der Fahrer bei­ spielsweise, daß in den Bereichen 6a wenig und in den Be­ reichen 6b, 6c und 6d ansteigend, in den Bereichen 6e der meiste Dünger auszubringen ist. Durch den ebenfalls auf dem Monitor dargestellten Cursor kann der Fahrer seine Momen­ tanposition erkennen und entsprechend der Codierung 6a-6e den Dünger ausbringen. Diese bereits vor Beginn der Feldbe­ arbeitung im Rechner abgespeicherte Bodenkarte stellt im nachteiligen Stand der Technik gleichzeitig das nicht über­ prüfbare und somit lediglich rein rechnerisch ideale Resul­ tat der Düngearbeit dar, da infolge der Nicht-Aufzeichnung der Fahrtstrecke während der Ausbringung die tatsächliche Ausbringung der benötigten Düngemittelmengen an jedem Ort nicht überprüft und gegebenenfalls nachgebessert werden kann. Beim erfindungsgemäßen Verfahren jedoch kann infolge der ständigen Anzeige und Aufzeichnung der Momentanposition des Ausbringungsfahrzeuges und gegebenenfalls durch Nachbesse­ rung der Ausbringung dieser vorgegebene Soll-Zustand annä­ hernd erreicht werden. Als weiterer Vorteil dieser Erfin­ dung gilt die automatische Abschaltung der Düngerausbrin­ gung, sobald das mobile Bodenbearbeitungsgerät sich auf nicht zu düngende Flächen (Sperrflächen) befindet. Hier­ durch können Umweltschäden vermieden werden.

Fig. 3 zeigt in anschaulicher Weise den Informations- bzw. Signalfluß während der Feldbearbeitung. Mittels des DGPS-System 7 wird die Position des Fahrzeugs 8 bestimmt (Pfeil I) und in einer Datenverarbeitungseinrichtung 9 abgespeichert (Pfeil II). Dem Computer 9 werden ferner Daten betreffend die Bodensensorik 10 zugeführt (Pfeil III). Diese Daten umfas­ sen insbesondere die Positionsdaten der zur Bestimmung der Bodenqualität gezogenen Bodenproben als auch die daraus er­ mittelten Werte der benötigten Düngemittelmengen, wie sie durch das Farbmusterbild (vgl. Fig. 2) in codierter Form dann ausgegeben werden. Ferner können diese Daten auch die genauen Analysedaten der Bodenproben umfassen. Der Kon­ trollcomputer 9 ist mit einem Monitor 11 vernetzt, auf wel­ chem die vom Bearbeiter benötigten Daten angezeigt werden (Pfeil IV). Darüber hinaus kommuniziert der Kontrollcompu­ ter 9 mit Stellgliedern 12 der Bearbeitungsaggregate (Pfeil V), um durch Steuerung der Stellglieder 12 beispielsweise die Ausbringungsmengen an Düngemittel entsprechend der Da­ ten vom DGPS-System 7 und der Daten der Bodensensorik 10 zu steuern.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen nunmehr beispielhaft die während der Bodenbearbeitung auf dem Monitor 11 dem Fahrer ange­ zeigten Informationen. Zunächst wird dem Fahrer das durch Umfahren eines ausgewählten Bereichs festgelegte und vom DGPS-System mit seinen Positionsdaten bestimmte Bearbei­ tungsbereich 13 angezeigt. Die Daten des jeweiligen Berei­ ches werden gleichzeitig mit ihrer Erfassung im Kontroll­ computer 9 abgespeichert. Anhand dieser mit einem Raster belegten "Feldkarte" kann der Fahrer dann eine exakte Aus­ bringung der Düngemittel vornehmen. Nachdem der Bearbei­ tungsbereich 13 in oben beschriebener Weise festgelegt wor­ den ist, muß der Landwirt Bodenproben an einigen Stellen innerhalb des Bearbeitungsgebietes 13 ziehen, damit infolge der Analyseergebnisse der bereits in Fig. 2 gezeigte Aus­ bringungsplan erstellt werden kann. Die Positionsdaten der gezogenen Bodenproben werden ebenfalls vom Kontrollcomputer 9 erfaßt und abgespeichert. Die einzelnen Positionen der Bodenproben werden dann auf dem Monitor 11 des "Ackerfahrtenschreibers" angezeigt, was in Fig. 5 durch die Punkte 14 angedeutet ist. Da die Bestimmung und Abspeicherung der Positionsdaten durch das DGPS-System er­ folgt, ist eine mit der Realität übereinstimmende Vermes­ sung des Innenprofils des Feldes gewährleistet. Durch die Abspeicherung der Positionsdaten, die u. a. einen Teil der Daten der Bodensensorik 10 bilden, ist es möglich, daß nach der Ausbringung der Düngung an exakt den gleichen Positio­ nen erneut Bodenproben gezogen werden können, was bei­ spielsweise zur Kontrolle des Düngeerfolges notwendig ist.

Liegt dem Fahrer nach Ziehung der Bodenproben der Ausbrin­ gungsplan in Form des Farbmusterbildes aus Fig. 2 vor, so kann die Ausbringung erfolgen. Im Rahmen der Ausbringung fährt der Fahrer den gesamten Bearbeitungsbereich 13 ab, was ihm gleichzeitig mit dem Abfahren auf dem Monitor 11 angezeigt wird, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, wo die zurückgelegte Fahrtstrecke 15 zu entnehmen ist. Anhand der Darstellung ist es für den Fahrer sofort ersichtlich, wel­ che Stellen des Bearbeitungsbereichs 13 noch unbearbeitet sind. Diese Stellen 16 können dann gezielt angefahren wer­ den und entsprechend dem Farbmusterbild bearbeitet werden, so daß der gesamte Bearbeitungsbereich 13 lückenlos bei­ spielsweise gedüngt werden kann.

Ferner ist es dem Fahrer auch möglich, Teilbereiche, die nicht bearbeitet werden sollen, sei es wegen zu hohem Dün­ gergehalt oder wegen zu hohem Schwermetallgehalt oder in­ folge anderer gesetzlicher Vorschriften, festzulegen und von einer Bearbeitung so auszunehmen. Dies geschieht der­ art, daß der Fahrer nach Festlegung des Bearbeitungsbe­ reichs 13 zur Festlegung der aus zunehmenden Bereiche 17 diese mit seinem Fahrzeug umfährt, wobei die Daten wiederum von dem DGPS-System festgehalten und im Kontrollcomputer 9 abgelegt werden. Auf dem Monitor 11 werden dann die von der Bearbeitung ausgenommenen Bereiche 17 angezeigt. Da dem Fahrer zu jeder Zeit seine jeweilige Position auf dem Bear­ beitungsbereich 13 mittels des Cursors auf dem Monitor 11 angezeigt wird, kann er folglich zuverlässig erkennen, wann er mit seinem Fahrzeug auf einen derartigen Bereich 17 kommt, so daß er, falls die Steuerung der Ausbringung ma­ nuell erfolgt, diese abstellen kann. Erfolgt die Steuerung jedoch über den Kontrollcomputer 9, so wird die Ausbringung automatisch unterbrochen.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bearbeitung eines Bodenbereichs, insbesondere zur Düngung landwirtschaftlicher Nutzflächen, mit einem telekommunikativen, auf der Ba­ sis von Satelliten arbeitenden Ortungssystem, und ei­ nem Arbeitsfahrzeug mit einer Datenverar­ beitungseinrichtung, in der in Kommunikation mit dem Ortungssystem Positionsdaten für das Arbeitsfahrzeug in Echtzeit ermittelt und abgespeichert werden, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ortungssystem eine stationäre, mit der Datenverarbeitungseinrichtung kom­ munizierende Feststation umfaßt, wobei zwischen der Feststation (3) und der Datenverarbeitungseinrichtung (9) bidirektional Daten ausgetauscht werden, und die Datenverarbeitungseinrichtung (9) die Kommunikation mit der Feststation (3) steuert und/oder spezifische Daten abfragt, und daß während des Bearbeitungsbetrie­ bes jeweils in Echtzeit die Positionsdaten des Ar­ beitsfahrzeugs (8) in der Datenverar­ beitungseinrichtung (9) zum innerhalb des Bodenbe­ reichs zurückgelegten Fahrweg des Arbeitsfahrzeugs (8) weiterverarbeitet werden, und der Fahrweg (15) mittels eines Ausgabemediums laufend visuell angezeigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung zunächst die Festlegung eines begrenz­ ten Bearbeitungsbereichs (13) in der Datenverar­ beitungseinrichtung (9) umfaßt, der während der Fahrt des Arbeitsfahrzeugs (8) mittels des Ausgabemediums laufend visuell angezeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein innerhalb des Bearbeitungsbereichs (13) liegender, von diesem auszunehmender Bereich (17) in der Datenverarbeitungseinrichtung (9) festgelegt und laufend visuell angezeigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Festlegung des Bearbeitungsbereichs (13) und/oder des auszunehmenden Bereichs (17) in Kommu­ nikation mit dem Ortungssystem (7) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung durch Umfahren des Bearbeitungsbereichs (13) und/oder des auszunehmenden Bereichs (17) mit dem Arbeitsfahrzeug (8) erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Festlegen des Bearbeitungsbereichs (13) und gegebenenfalls des aus­ zunehmenden Bereichs (17) auf dem Bearbeitungsbereich (13) in Kommunikation mit dem Ortungssystem (7) zu analysierende Bodenproben (10) entnommen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen (14) der entnommenen Bodenproben (10) mittels des Ausgabemediums visuell bezogen auf den dargestellten Bearbeitungsbereich (13) angezeigt wer­ den.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bodenproben analysiert werden und anhand der Ergebnisse ein für den Bearbeitungsbereich (13) charakteristischer, mit der Datenverarbeitungseinrich­ tung (9) kompatibler, lokaler Bearbeitungsplan (5) er­ stellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der lokale Bearbeitungsplan (5) mittels des Aus­ gabemediums bezogen auf den dargestellten Bear­ beitungsbereich (13) angezeigt wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß organische Stoffe, insbeson­ dere Düngemittel, auf dem Bearbeitungsbereich (13) ausgebracht werden, wobei die Ausbringung der Dünge­ mittel von der Datenverarbeitungseinrichtung erfaßt und abgespeichert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbringung von Düngemitteln in Abhängigkeit des Bearbeitungsplanes (5) erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbringung er Düngemittel von der Datenverarbeitungseinrichtung (9) gesteuert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Datenverarbeitungseinrichtung (9) in Abhängigkeit des Bearbeitungsplans (5) am Arbeits­ fahrzeug (8) angeordnete Stellglieder (12) gesteuert werden.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ausgabemedium ein Moni­ tor (11), vorzugsweise ein Farbmonitor ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrweg (15) mittels eines Cursors auf dem Mo­ nitor (11) in Form einer kontinuierlichen Linie ange­ zeigt wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Feststation (3) und die Datenverarbeitungseinrichtung (9) in Bezug auf die zu empfangenden Satellitensignale und/oder die auszutau­ schenden Daten miteinander synchronisiert sind.