Agricultural Use of UAV Technology

„Smart Farming“, so lautet der Trendbegriff für den Einsatz digitaler Technologien in der Landwirtschaft.

Diese erstrecken sich von modernster Technik in Traktoren für automatischen Betrieb mithilfe GPS bis hin zu landwirtschaftlichen Drohnen für verschiedenste Anwendungen.

Wir führen verschiedene Multikopter- und Kamerasysteme, die ideal für die verschiedensten Einsatzbereiche geeignet sind – von DJI Phantom bis M600 Pro.
Als Vertriebspartner von DJI Enterprise können wir außerdem den Sprühkopter DJI Agras MG-1S anbieten und die kundenspezifische Installation von Pumpen und Düsen durch unsere speziell bei DJI geschulten Mitarbeiter durchführen. Wir machen Sie bereit für die Zukunft!
 

Inspektion, Dokumentation und Vermessung von Flurschäden

Flurschäden, vornehmlich verursacht durch Wildschweine, sind ein großes Problem in der Landwirtschaft. Die Zerstörung von Maisfeldern wirkt sich direkt auf den Ertrag aus, wogegen Wald- und Wiesenschäden weitere Schwierigkeiten verursachen. Wildschweine wühlen beispielsweise auf der Suche nach tierischem Eiweiß zum Ausgleich stärkehaltiger Kost derartig den Wiesenboden auf, dass die Grassilage durch die Verschmutzung unter Umständen nicht mehr möglich ist.

Für die entstandenen Schäden müssen laut Bundesjagdgesetz die Jagdgenossenschaften aufkommen, die Kosten werden jedoch oftmals auf die Jäger abgewälzt. Die Landwirte sind wiederum in der Pflicht, den Schaden fristgerecht zu melden.

Eine möglichst genaue Dokumentation ist in jedem Fall notwendig, und genau hier spielen Multikopter ihre Vorteile aus. Bereits mit günstigen Modellen können hochauflösende Bilder erstellt werden, die betroffene Stellen detailliert darstellen. Alle aktuellen DJI-Drohnen mit integrierten Kamerasystemen versehen jedes Einzelbild zudem mit GPS-Koordinaten, sodass Bodenpersonal gezielt bestimmte Positionen untersuchen kann. Diese Georeferenzierung der Fotos ist ebenfalls die Grundlage für Vermessungssoftware, mit deren Hilfe aus vielen Einzelbildern Geländemodelle erstellt und beschädigte Flächen auf wenige Zentimeter genau ausgemessen werden können. Verschiedene Apps ermöglichen hierfür das automatische Abfliegen vordefinierter Raster, so dass der gewünschte Bereich lückenlos und zeitsparend abgedeckt wird.

Für ausgezeichnete Bildqualität bei geringen Kosten empfehlen wir den DJI P4 Advanced/Pro, für noch höhere Ansprüche an die Kameraleistung bei dennoch einfachster Bedienbarkeit raten wir zum Inspire 2 mit Zenmuse X5S Kamera.
 

Multispektralkameras zur Erkennung von Pflanzenschäden, Schädlingsbefall und Unterversorgung

Mit Multispektralkameras lassen sich verschiedene Werte ermitteln, die eine effiziente Folgebehandlung nach sich ziehen. Generell wird die Pflanzengesundheit ermittelt, die durch unterschiedliche Ursachen beeinflusst werden kann. Nährstoffmangel ist genauso so sichtbar wie unzureichende Bewässerung. Schädlingsbefall wie beispielsweise durch Borkenkäfer in Fichtenwäldern wird ebenfalls über die anders reflektierten Lichtspektren in den Baumkronen angezeigt.

Herkömmliche Kameras erfassen wie das menschliche Auge nur die Wellenlängen der Farben Rot, Grün und Blau über einen Sensor mit zugehörigem Objektiv. Sogenannte Multispektralkameras können zusätzlich mindestens noch das NIR-Band (Nahinfrarot) darstellen und besitzen in der Regel immer jeweils einen Sensor mit Objektiv pro Band, um den jeweiligen Wellenbereich möglichst präzise einzufangen.

Das NIR-Band ist der ausschlaggebende Faktor für den NDVI, dessen Zahlenwert Rückschlüsse auf die Pflanzengesundheit erlaubt. Dieser „normalisierte differenzierte Vegetationsindex“ beruht auf der einfachen Formel (NIR-Rot) / (NIR+Rot) und resultiert in einem Wert zwischen 0 und 1. Gesunde bzw. dicht bewachsene Pflanzen reflektieren aufgrund ihres Chlorophyllgehalts deutlich mehr im Nahinfrarotbereich als im roten Band, wogegen sich das Verhältnis bei unterversorgten oder beschädigten Pflanzen immer weiter in Richtung Rot verschiebt. Ein höherer NDVI deutet also in der Regel auf einen guten Pflanzenzustand hin, während niedrigere Werte in Relation zur Umgebung auf Schäden oder Unterversorgung schließen lassen.

Spezielle Kameras wie z.B. die RedEdge von Micasense setzen zusätzlich auf das Red Edge Band, welches sich im Wellenbereich zwischen Rot und Nahinfrarot befindet Pflanzenschäden bzw. geschwächte Pflanzen noch deutlich präziser detektieren kann.

Kombiniert mit einer Trägerplattform wie dem DJI Matrice 100 und der Groundstation Pro App für iPads können die gewünschten Flächen über die Wegpunktfunktion vordefiniert und automatisch abgeflogen werden, um einen lückenlose Auswertbarkeit zu erzielen. 
 

Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln und gezielte Bewässerung

Hand in Hand mit einer solchen Evaluierung des Pflanzenstatus geht anschließend die gezielte Bewässerung bzw. Behandlung. Da teure Pflanzenschutzmittel nur in Teilabschnitten verwendet werden müssen statt auf der gesamten Fläche, birgt sich hier enormes Einsparpotential. Insbesondere in unwegsamem Gelände wie beispielsweise im Weinanbau ist der Einsatz von innovativen Sprühkoptern wie dem DJI Agras MG-1 hochinteressant, da hier zum geringeren Materialeinsatz noch die Zeitersparnis hinzukommt.

Dank hochmoderner Elektronik und Sensorik wie dem Radarsystem des Agras, kann auch ansteigendes Gelände automatisch mit gleichbleibender Höhe abgeflogen werden. Die erforderlichen Steuereingaben des Piloten beschränken sich auf das Festlegen von Start- und Endpunkt, Flughöhe und Geschwindigkeit sowie Bahnabstand und Sprühintensität.

Das System erkennt selbstständig, wenn der Tank leer ist und fliegt zurück zum Startpunkt. Nach erneuter Befüllung setzt der Agras seine Mission an der letzten Position der vorherigen Tankfüllung fort. 

Maiszünslerbekämpfung aus der Luft

Der Maiszünsler ist der bedeutendste Schädling im Maisanbau, weshalb die schonende und effiziente Bekämpfung von größtem Interesse ist. Der Einsatz des natürlichen Feindes, der Schlupfwespe Trichogramma, erfreut sich bereits seit längerer Zeit als schonende alternative Methode steigender Beliebtheit. Die bislang gängigste Praxis zur Ausbringung, wie sie auch von Herstellern der Trichogramma-Kugeln empfohlen wird, ist das manuelle Auswerfen durch Bodenpersonal oder mit einem Kugelwerfer am Fahrzeug. Der Nachteil hierbei ist der relativ hohe Zeitaufwand, die Komprimierung des Bodens und eventuelle Beschädigungen an Pflanzen.

Durch die Ausbringung aus der Luft jedoch werden die bekannten Vorteile der biologischen Bekämpfung mit Trichogrammakugeln sogar noch erweitert. Mit unserem flugfertigen RA-4 Multirotorsystem kann der Maiszünsler schnell, effizient und präzise aus der Luft bekämpft werden - der RA-4 vereint neueste Technik für einfachste Anwendbarkeit und flächendeckendes Arbeiten und schont sowohl Boden als auch Pflanzen. Der Abwurfbehälter fasst bis zu 800 Kugeln, man muss ihn nur noch befüllen, über die App die gewünschte Wegpunktmission programmieren und starten. Der RA-4 erledigt den Rest!

Optional kann der RA-4 auch mit einer optionalen und schnell wechselbaren Montagevorrichtung mit den Kameras DJI Zenmuse X3, X5 und XT ausgestattet werden, so wird er im Handumdrehen zum Arbeitsgerät für Inspektion, Dokumentation, Thermografie, Vermessung etc.
 

Wildtiersuche mit Thermalkameras

Jedes Jahr werden Wildtiere durch Mäh- und Erntefahrzeuge der Landwirte getötet. Besonders Rehkitze sind gefährdet, da sie im Feldbewuchs Schutz suchen anstatt zu flüchten. Durch den Einsatz von Multikoptern mit Wärmebildkameras wird nicht nur der Tierschutz deutlich verbessert, sondern gleichzeitig auch finanzieller Schaden von den Jagdpächtern abgehalten und Landwirte werden vor möglichen Strafen bewahrt.

Bereits mit einer einfachen Wärmebildkamera aus der günstigen FLIR DUO oder FLIR VUE Reihe können die Tiere am Morgen vor dem Befahren des Geländeabschnittes aufgespürt werden, wenn der Temperaturunterschied zur Umgebung noch möglichst groß ist. Für High-End Anwender bietet der DJI Inspire 1 oder Matrice 100 mit Zenmuse XT maximale Performance - wird über einer bestimmten Position ein Foto aufgezeichnet, kann dieses noch während des Fluges zur Bodenstation übermittelt werden. Die in der Bilddatei enthaltenen GPS-Informationen können nun sofort an das Bodenpersonal weitergegeben werden.

Hotline: +49 9401 949 88-88 Mon. - Thu. 9am-5pm and Fri. 9am-2pm
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