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| Home > Publications database > Drohnenbasierte Feldmessungen mit einem leichten elektromagnetischen Induktionssystem (SELMA-TF) für landwirtschaftliche Anwendungen |
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| Poster (After Call) | FZJ-2026-02727 |
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2026
Abstract: In der Präzisionslandwirtschaft kommen zunehmend schnelle und nicht-invasive Methoden zum Einsatz um die Bodeneigenschaften zu charakterisieren und den Zustand des Feldes zu überwachen. Dadurch ist eine effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung möglich. Mithilfe der elektromagnetischen Induktion (EMI) lässt sich beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit des Bodens schnell erfassen. Auf diese Weise können Informationen über die Komplexität des Bodens, die Dynamik des Wassergehalts und die Nährstoffverfügbarkeit gewonnen werden. Der Einsatz von Drohnen ermöglicht dabei die Messung von kultivierten Flächen, unabhängig von den Feldbedingungen. Der entwickelte Aufbau stellt einen ersten funktionsfähigen Prototypen einer UAV-getragenen EMI-Messplattform dar, der primär zur experimentellen Validierung des Konzepts eingesetzt wurde. Ziel dieses initialen Testsystems war es, die technische Machbarkeit, die flugmechanische Integration auf Hexakoptern der 25-kg-Klasse sowie die Leistungsfähigkeit der luftgestützten EMI-Datenerfassung unter realen Einsatzbedingungen zu evaluieren. Das System verfügt über einen Sender und vier Empfänger mit variablen Spulenpaarabständen von 1,5 m, 1,9 m, 2,3 m und 2,7 m. Es hat ein Gewicht von unter 5 kg und ermöglicht eine Messzeit von ca. 15 Minuten mit einem voll aufgeladenen 100-Wh-Akku einer DJI600-Drohne. Die scheinbaren Leitfähigkeitswerte werden mit einer Messrate von 10 Hz aufgezeichnet. Mithilfe von WLAN Kommunikation, MQTT-basierten Protokollen, einer TimeScale-Datenbank und einer webbasierten Messschnittstelle ist eine Echtzeitanzeige der Daten möglich. Während der ersten Test- und Evaluierungsphase werden EMI-Messungen mit einem UAV an mehreren definierten Messpunkten und in verschiedenen Höhen über dem Testfeld in der Nähe von Jülichdurchgeführt. Ziel des Tests war die (a) Ermittlung des Einflusses der Drohne durch Messungen in unterschiedlichen Entfernungen zur Drohne, die (b) Bewertung der Durchführbarkeit vertikaler Messungen in unterschiedlichen Höhen, die (c) Ermittlung von Referenzleitfähigkeitswerten unter Verwendung eines kommerziellen EMI-Systems an mehreren Positionen am Boden, und die (d) Aufzeichnung entsprechender Lagesensoren und Positionssensoren.
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