DE4444373A1 - Navigations- und Qualitätssicherungsverfahren zur flächendeckenden Ausbringung von Stoffen durch Luftfahrzeuge im Rahmen der Luftarbeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Navigation und Qualitätssicherung, ins­ besondere im Rahmen der flächendeckenden Ausbringung von Stoffen auf Land- und forstwirtschaftlichen Nutz- und sonstigen Flächen mittels Luftfahrzeugen, wobei auf der Basis eines Satellitennavigationssystemes - GPS - (global positioning satellite system) in Verbindung mit einem Bordrechner und einem im Luftfahrzeug installiertem Bildschirm, Informationen an den Luftfahrzeugführer gegeben werden, die ihm die Momentanposi­ tion des Luftfahrzeuges innerhalb der bzw. in bezug zur Bearbeitungsfläche sowie die für eine optimale Ausbringung von Stoffen erforderliche Flugstrecke in Verbindung mit dem erforderlichem Zeitpunkt der einzelnen Applikationen und der erforderlichen Appli­ kationsmenge vermittelt.

Der Bordrechner sammelt darüber hinaus erfindungsgemäß alle erforderlichen Flugda­ ten, die zum Qualitätsnachweis gegenüber eines Auftraggebers erforderlich sind, insbesondere zum Nachweis der bereits behandelten Fläche und die Menge des appli­ zierten Stoffes je Flächeneinheit.

Derzeitiger Stand der Technik ist der, daß Flüge zur Ausbringung von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln auf land- und forstwirtschaftlichen Nutzflächen, zur Applikation von Impfstoffen gegen Wildkrankheiten sowie sonstigen Mitteln ausschließlich nach dem sogenannten Koppelnavigationsverfahren, d. h. Sichtflugverfahren in Verbindung mit Flugkarte und Kompaß, durchgeführt werden. Der Luftfahrzeugführer orientiert sich also bei den genannten Flügen durch den ständigen Vergleich zwischen den in der Arbeits­ flugkarte enthaltenen Daten und den natürlichen Gegebenheiten auf der Erdoberfläche. Im günstigsten Falle sind ihm bodenseitige Orientierungshilfen wie z. B. Signalballone oder -fahnen zur Lokalisierung der Bearbeitungsfläche sowie der Durchflugstrecke gegeben.

Besonders nachteilig bei der Anwendung dieses Verfahrens wirkt sich aus, daß eine konstante Verteilung des zu applizierenden Stoffes oftmals nicht bzw. nur durch Einsatz kostenintensiver bodenständiger Signale (Fahnen₁ Ballone) erreicht wird und daß dem jeweiligen Auftraggeber über die bereits absolvierten Applikationsflüge nur unzurei­ chende Dokumente zum Nachweis der realisierten Applikation übergeben werden.

Der Erfindung obliegt die Aufgabe, ein Verfahren zur Navigation und Qualitätssicherung bei Arbeitsflügen mit Luftfahrzeugen gemäß Anspruch 1 zu schaffen, so daß dem Luft­ fahrzeugführer während der Flugdurchführung optimale Daten zur Navigation zur Ver­ fügung stehen, welche eine hohe Applikationsqualität und -genauigkeit der Stoffe naviga­ tionsseitig gewährleisten sowie dem jeweiligen Auftraggeber nach Abschluß der Flüge eindeutige dokumentarische Aussagen betreffs der Qualität der Arbeitsdurchführung gemäß Anspruch 7 liefert.

Zur Lösung des Problems werden die in Fig. 1 dargestellten und bereits dem Stand der Technik bekannten Einzelsysteme zu einem Gesamtsystem vereinigt, welches der ge­ stellten Aufgabe wie folgt gerecht wird:

Erfindungsgemäß stellt der Rechner 1 in Verbindung mit dem GPS-Satellitennavigations­ gerät 2 das Kernstück des zur Lösung des Problemes notwendigen Gesamtsystems dar. Wahlweise ist hierfür ein GPS-Satellitennavigationsgerät mit internem oder externem Rechnerteil zu nutzen.

Der Rechner 1 hat einerseits die Aufgabe, alle zur Vorbereitung der vorgesehenen Appli­ kationsflüge notwendigen Daten wie Größe und Lage der Bearbeitungsfläche, Menge des auszubringenden Stoffes je Flächeneinheit, Arbeitsbreite, Durchflugstrecken etc. zu speichern und auf Abruf dem Luftfahrzeugführer über den Bildschirm 4 freizugeben. Andererseits speichert der Rechner während des Fluges fortlaufend die für die Flugaus­ wertung erforderlichen Daten wie Datum, Uhrzeit, Flughöhe, Geschwindigkeit, Flugroute, Größe und Lage der bearbeiteten Fläche, Menge des ausgebrachten Stoffes etc. und dient somit zusätzlich als Flugschreiber.

Das GPS-Empfangsgerät 2, verbunden mit einer am Luftfahrzeug installierten Antenne 3 liefert die momentanen Flugdaten , welche sofort im Bordrechner ausgewertet und zur Navigation dem Luftfahrzeugführer bereitgestellt bzw. als Flugschreiberaufzeichnung ab­ gespeichert werden.

Die Darstellung der für Luftfahrzeugführer im Bearbeitungsgebiet notwendigen Naviga­ tionsdaten erfolgt wahlweise über einen Bildschirm 4 oder ein Tableau 5.

Der Bildschirm 4 stellt dem Luftfahrzeugführer die momentane Position seines Luftfahr­ zeuges innerhalb der bzw. in bezug zur Bearbeitungsfläche, die erforderliche Flugroute, das bisher bearbeitete sowie das noch zu bearbeitende Gebiet innerhalb einer Über­ sichtskarte dar.

Die Übersichtskarte ist den Erfordernissen der jeweiligen Arbeitsart entsprechend im Bordrechner gespeichert und muß in Maßstäben zwischen 1 : 200.000 und 1 : 5.000 ab­ rufbar sein.

Der Bildschirm 4 wird im optisch optimalen Sichtbereich des Luftfahrzeugführers, dem oberen Teil des Instrumentenpultes, angebracht.

Als Bildschirm 4 wird der eines tragbaren Minicomputers (Lap-top) mit hoher Farbauflö­ sung angewandt. Hierbei wird dieser vom Computer getrennt und an der bereits beschrie­ benen Stelle im Cockpit installiert, während der Computer an einer vom Luftfahrzeugfüh­ rer, gut erreichbaren Stelle angebracht wird und als Bedienelement sowie Bordrechner 1 dient.

Ist diese Art der Bildschirminstallation aus konstruktionsbedingten Gründen des jeweili­ gen Luftfahrzeugmusters nicht möglich, wird der Bildschirm 4 ebenfalls an einer, dem Luftfahrzeugführer optisch und handhabungstechnisch, vom Pilotensitz gut zu­ gängigen Stelle des Cockpits installiert. In diesem Falle erhält der Luftfahrzeugführer die während der Flugdurchführung notwendigen Navigationskommandos zum Flugweg und Applikationszeitpunkt jedoch über die Anzeige eines im Instrumentenbord installierbaren GPS 2 bzw. ein am oberen Rand des Instrumentenbordes installiertes Tableau 5 Eine schematische Darstellung der beschriebenen Bildschirm-und Tableauanordnungen ist in Fig. 2 ersichtlich.

Der Bordrechner 1 wird mit mindestens drei seriellen Schnittstellen 6 ausgestattet. Eine dieser Schnittstellen dient zur Dateneinspeisung von externen Signalgebern 7, welche erfindungsgemäß Grunddaten z. B. über die Füllmenge im Chemiekalienbehälter des Luftfahrzeuges, die Last am Haken bei Helicoptern oder die Anzahl der realisierten Appli­ kationen je Zeiteinheit liefert. Eine weitere dient als Datenverbindung zum GPS 2 Die Daten der Signalgeber sowie die sonstigen Flugdaten wie Start- und Landezeit, Flughöhe, Geschwindigkeit, Flugroute,bearbeitete Fläche etc. werden im Flugschreiber­ programm des Rechners 1 gespeichert und sind über eine weitere Schnittstelle in einen externen Computer 8 übertragbar. Dieser ist mit einer, dem jeweiligen Anwendungs­ zweck entsprechenden Flugvorbereitungs- und Auswertungssoftware ausgestattet. Über diese Software ist es dem Anwender möglich, seine geplanten Flüge im voraus zur Dateninstallation im Bordrechner detailliert vorzubereiten sowie gegenüber dem Auftraggeber nach Beendigung der Flüge wichtige Informationen wie Flugzeiten, Durch­ flughöhen, Flugrouten, ausgebrachte Mengen des Applikationsstoffes, Lage und Größe der bereits bearbeiteten Fläche etc. nachzuweisen.

Dieser Nachweis erfolgt erfindungsgemäß wahlweise über Computerausdruck, Diskette oder CD-ROM. Vorzugsweise wird in der Auswertungssoftware der bereits im Bordrech­ ner installierte Flugkartentyp angewandt. Hierin wird das bereits bearbeitete deutlich vom unbearbeiteten Gebiet, durch andersartige Schraffur auf dem Bildschirm 4 sowie in der Flugauswertung markiert.

Claims (8)

1. Verfahren zur Navigation und Qualitätssicherung insbesondere im Rahmen der flä­ chendeckenden Ausbringung von Stoffen auf land- und forstwirtschaftlichen Nutz-und sonstigen Flächen sowie der Ausbringung von Impfstoffträgern zur Bekämpfung von Wildtierkrankheiten, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis eines Satellitennaviga­ tionssystemes-GPS (2) (global positioning satellite system) in Verbindung mit einem Bord­ rechner (1) und einem im Luftfahrzeug installiertem Bildschirm (4), Informationen an den Luftfahrzeugführer gegeben werden, die ihm die Momentanposition seines Luftfahrzeu­ ges innerhalb der bzw. in bezug zur Bearbeitungsfläche vermittelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftfahrzeugführer zu­ sätzlich die für die optimale Verteilung der Stoffe innerhalb der Bearbeitungsfläche erfor­ derliche Flugstrecke, die Flughöhe und der Zeitpunkt der Applikationen angezeigt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftfahrzeugführer vom Bordrechner (1) über einen Bildschirm (4) der aktuelle Stand der flächendeckenden Ausbringung von Stoffen vermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bordrechner sowie in der Auswertungssoftware eines externen Computers eine Übersichtskarte des zu beflie­ genden Gebietes (Arbeitsflugkarte) in Maßstäben zwischen 1 : 200.000 und 1 : 5.000 ge­ speichert wird und auf einem Bildschirm (4) im Cockpit dargestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bereits behan­ delte Gebiet in der benannten Übersichtskarte durch Schraffur kenntlich gemacht wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß laufend Flugda­ ten wie Flugroute, Fluggeschwindigkeit, Flughöhe, Zeitpunkt der Applikationen, Menge des applizierten Stoffes sowie die Lage und Größe des behandelten Gebietes im Bordrechner abgespeichert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bordrechner (1) abge­ speicherten Flugdaten über eine Schnittstelle (6) in einen externen Computer übertragen werden und in diesem über eine spezielle Flugauswertungssoftware ausgewertet und in einer weiterverwendbaren Form als Ausdruck, Diskette oder CD-ROM einem Dritten übergeben werden können.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Navigation erforderlichen Daten wahlweise, zusätzlich zu einem im Cockpit in­ stallierten Bildschirm (4), über das Anzeigefeld eines im Instrumentenpaneel installier­ baren GPS oder über ein Anzeigetableau (5) dargestellt werden.