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Advanced Multi-Constellation EGNSS Augmentation and Monitoring Network and its Application in Precision Agriculture

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Präzisionsackerbau mit GNSS in ganz Europa

Forscher des EU-finanzierten Projekts AUDITOR entwickelten ein bodengestütztes GNSS-Erweiterungssystem für die europaweite Bereitstellung leistungsstarker und kostengünstiger Dienste und Anwendungen.

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Mit den steigenden Kosten im Agrarsektor und täglich strengeren Umweltauflagen sind effiziente und nachhaltige Lösungen für die Landwirtschaft gefragter denn je. Eine solche Chance bietet der Präzisionsackerbau (precision farming/agriculture). Bei allen Anwendungen im Präzisionsackerbau - von der automatisierten Steuerung, Führung von Landmaschinen, flexiblen Bewirtschaftung sowie Optimierung von Bodenqualität, Erträgen und Viehhaltung - kommt es auf genaueste GNSS- bzw. GPS-Positionsdaten an. Für die Genauigkeit, die diese landwirtschaftlichen Anwendungen erfordern, müssen GNSS-Systeme erweitert werden. In Europa ist für diese Erweiterung bzw. Augmentation der GNSS-Leistung EGNOS zuständig, das regionale satellitengestützte Augmentationssystem. Problematisch ist allerdings die Größe bewirtschafteter Flächen, und dass viele Landwirtschaftsbetriebe in Gegenden liegen, die EGNOS nicht vollständig abdecken kann. Um EGNOS leistungsfähiger zu machen, entwickelt das EU-finanzierte Projekt AUDITOR derzeit ein bodengestütztes GNSS-Augmentationssystem, das leistungsstarke und preisgünstige Dienste und Anwendungen für den Agrarsektor bietet. "Ziel dieses Projekts ist ein verbessertes GNSS-basiertes Augmentationssystem mittels moderner und bewährter Algorithmen in vielseitig konfigurierbaren, kostengünstigen Empfängern", sagt Projektkoordinator Esther Lopez. "So wird AUDITOR den Landwirten erschwingliche Präzisionsdienste bieten, vor allem für kleine und mittlere landwirtschaftliche Betriebe in Gebieten mit schlechter EGNOS-Abdeckung." Zur Architektur von AUDITOR Die Architektur von AUDITOR basiert auf einem GNSS-Front-Endgerät mit Multi-Konstellations-RF-Dualband und eingebetteter Plattform für digitale Verarbeitung. Der Front-End-Empfänger mit der gesamten für die digitale Umwandlung des HF-Signals benötigten eingebetteten analogen und digitalen Hardware erfasst die GNSS-Signale. Die digitale Verarbeitungsplattform konvertiert die Signale und passt sie für die AUDITOR-Systeme an. Das System ist dann die Grundlage, um über Cloud-basierte Web- und/oder mobile Anwendungen operative Dienste für den Endnutzer bereitzustellen. Die Zukunft der Landwirtschaft AUDITOR soll eine Reihe von Apps für den Präzisionsackerbau zur Verfügung stellen. So können Landwirte mit den AUDITOR-Apps etwa die räumliche Variabilität für Böden und Pflanzen genau bestimmen. Mit diesen Informationen in Form von Ertragskarten kann der Landwirt die benötigten Mengen an Düngemitteln, Wasser und Pestiziden genau kalkulieren – was die Produktionskosten und landwirtschaftlich bedingte Umweltbelastung reduziert. Die hochpräzise Positionierung erlaubt es auch, autonome mobile Robotereinheiten zur Beseitigung von Unkraut, Schädlingen und Krankheiten einzusetzen. "Für die Darstellung von Boden- und Pflanzendaten in Applikationskarten und den damit möglichen flächenabhängigen Düngemitteleinsatz wird ein zuverlässiges GNSS-Signal benötigt", sagt Lopez. "Nun ist dies dank AUDITOR sogar in ost- und südeuropäischen Gegenden realisierbar, die das hierfür benötigte GNSS-Signal bislang nicht empfangen konnten. Auf diese Weise kann man auch dort vom Präzisionsackerbau profitieren." Mit den ständig wachsenden Maßgaben an Rentabilität und Ertragssteigerung sowie Senkung von Energieverbrauch und Kosten liegt die Zukunft der Landwirtschaft im Präzisionsackerbau. Da Europa auf die Erweiterung vorhandener Präzisionsanwendungen fokussiert, ist Lopez überzeugt, dass AUDITOR gut aufgestellt ist, um in einer Landwirtschaft mit einem geschätzten Marktwert von 180 Mio. Euro konkurrenzfähig zu sein.

Schlüsselbegriffe

AUDITOR, Landwirtschaft, GNSS, Präzisionsackerbau, Satnav, EGNOS, Landwirtschaft

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28 April 2021