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DE102023116079A1 - soil insemination system - Google Patents

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DE102023116079A1
DE102023116079A1 DE102023116079.6A DE102023116079A DE102023116079A1 DE 102023116079 A1 DE102023116079 A1 DE 102023116079A1 DE 102023116079 A DE102023116079 A DE 102023116079A DE 102023116079 A1 DE102023116079 A1 DE 102023116079A1
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DE
Germany
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probability
insemination
seed
aircraft
soil
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Pending
Application number
DE102023116079.6A
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German (de)
Inventor
Brennan Penfold
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochschule Bonn Rhein Sieg Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Original Assignee
Hochschule Bonn Rhein Sieg Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
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Publication date
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Priority to PCT/EP2024/065909 priority patent/WO2024260770A1/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00Methods of fertilising, sowing or planting
    • A01C21/005Following a specific plan, e.g. pattern
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00Dropping, ejecting, releasing or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02Dropping, ejecting, or releasing articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bodenbesamungssystem (1) zur Besamung eines Erdbodens (G) aus der Luft in einem Soll-Besamungsbereich (SA), aufweisend
- Ein Fluggerät (2),
- Eine Bodenstation (200),
- eine Samenabschussvorrichtung (10) zum Abschießen von einer Samenhülse (12) mit einem Samen ausgehend von dem Fluggerät (2) zur Besamung des Erdbodens (G) mit der Samenhülse (12),
- eine Steuerungsvorrichtung (20) zum Steuern des Fluggeräts (2) und zum Kommunizieren mit der Bodenstation (200),
- eine Sensorvorrichtung (30) zum Erfassen von Daten zu Umgebungsbedingungen und weiteren Daten zu einer durch eine abgeschossene Samenhülse (12) definierten Besamungsposition (SP) und/oder Flugbahn (FP), und
- eine Zielvorrichtung (40), die zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Treffens des Soll-Besamungsbereichs (SA) mit der Samenhülse (12) und wenigstens einer Abschusskonfiguration, jeweils in zumindest mittelbarer Abhängigkeit von den Daten der Sensorvorrichtung (30), ausgebildet ist, wobei die Zielvorrichtung (40) ferner ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit einer Grenzwahrscheinlichkeit:
- der Steuerungsvorrichtung (20) einen Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät (2) in eine erste Abschusskonfiguration zu versetzen,
- der Steuerungsvorrichtung (20) einen weiteren Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät (2) zum Erhöhen der Wahrscheinlichkeit in eine weitere Abschusskonfiguration zu versetzen, und
- der Samenabschussvorrichtung (10) einen Abschussbefehl zum Abschuss einer Samenhülse zu geben.

Figure DE102023116079A1_0000
The invention relates to a soil insemination system (1) for inseminating a soil (G) from the air in a target insemination area (SA), comprising
- An aircraft (2),
- A ground station (200),
- a seed launching device (10) for launching a seed pod (12) containing a seed from the aircraft (2) for inseminating the soil (G) with the seed pod (12),
- a control device (20) for controlling the aircraft (2) and for communicating with the ground station (200),
- a sensor device (30) for detecting data on environmental conditions and further data on an insemination position (SP) and/or flight path (FP) defined by a shot semen pod (12), and
- a targeting device (40) which is designed to determine a probability of hitting the target insemination area (SA) with the semen pod (12) and at least one firing configuration, each in at least indirect dependence on the data of the sensor device (30), wherein the targeting device (40) is further designed, depending on a comparison of the probability with a limit probability:
- to give the control device (20) a control command to place the aircraft (2) in a first launch configuration,
- to give the control device (20) a further control command to place the aircraft (2) into a further launch configuration to increase the probability, and
- to give the seed firing device (10) a firing command to fire a seed pod.
Figure DE102023116079A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenbesamungssystem zur Besamung eines Erdbodens aus der Luft und mit einem Fluggerät und mit einer Bodenstation. Das Bodenbesamungssystem weist eine Samenabschussvorrichtung zum Abschießen von einer Samenhülse mit einem Samen ausgehend von dem Fluggerät und/oder aus der Luft zur Besamung des Erdbodens, eine Steuerungsvorrichtung, eine Sensorvorrichtung und eine Zielvorrichtung auf. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Besamen eines Erdbodens aus der Luft, bei dem ein Bodenbesamungssystem vorgesehen ist.The invention relates to a soil insemination system for inseminating soil from the air and with an aircraft and with a ground station. The soil insemination system has a seed launching device for launching a seed pod containing a seed from the aircraft and/or from the air to inseminate the soil, a control device, a sensor device and a targeting device. The invention further relates to a method for inseminating soil from the air, in which a soil insemination system is provided.

Gegenwärtig sterben Wälder in rasantem Tempo, und es ist schwierig und teuer, Bäume zu pflanzen, um diese Verluste auszugleichen. Dies gilt insbesondere für geschützte Wälder, in denen der Boden nicht mit schweren Maschinen bearbeitet werden kann. Durch die Besamung bzw. Aussaat von Samen aus der Luft wird der Einsatz schwerer Maschinen überflüssig, und der Arbeitsaufwand für die Wiederaufforstung von Waldgebieten wird erheblich reduziert.Currently, forests are dying at a rapid rate and it is difficult and expensive to plant trees to compensate for these losses. This is especially true in protected forests where the soil cannot be worked with heavy machinery. Aerial seeding eliminates the need for heavy machinery and significantly reduces the amount of work required to reforest forest areas.

Eine bekannte Technik besteht darin, samenhaltige Kugeln oder Würfel auf den Boden zu werfen, damit sie auf der Oberfläche landen und keimen. Dazu werden großflächige Sprüh- oder Einzelauslösemechanismen in einem Muster verwendet. Diese Funktionen finden sich in Geräten von mehreren Unternehmen. Leider sind einige Samen sehr schwer zu beschaffen und können recht teuer sein, so dass das wahllose Sprühen von Samen auf den Boden ohne Bodenvorbereitung, die in geschützten Wäldern nicht möglich ist, nicht funktionieren wird. Die Samen einfach auf den Boden zu streuen, ist auch keine optimale Technik, da sich die Samen nicht robust entwickeln, sondern kurze Wurzelsysteme oder andere Schwachstellen haben, was zu schwächeren Wäldern führt.One well-known technique is to throw seed-containing balls or cubes onto the ground so that they land on the surface and germinate. This is done using large-scale spraying or single-trigger mechanisms in a pattern. These features are found in equipment from several companies. Unfortunately, some seeds are very difficult to obtain and can be quite expensive, so indiscriminately spraying seeds onto the ground without soil preparation, which is not possible in protected forests, will not work. Simply scattering the seeds onto the ground is also not an optimal technique, as the seeds will not develop robustly, but will have short root systems or other weak points, resulting in weaker forests.

Ein Ziel der Erfindung ist es, die Stärke der Bäume zu optimieren und gleichzeitig den Saatgutbestand effizient zu nutzen, um die Verschwendung zu verringern und die Abdeckung mit einer begrenzten Anzahl von Samen zu erhöhen.One aim of the invention is to optimize tree strength while efficiently using seed stock to reduce waste and increase coverage with a limited number of seeds.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, Samen, insbesondere Baumsamen, von dem Fluggerät aus mit hoher Zuverlässigkeit und Genauigkeit auszusäen.A further aim of the invention is to sow seeds, in particular tree seeds, from the aircraft with high reliability and accuracy.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt insbesondere durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The object is achieved in particular by the features of the independent claims. Preferred embodiments are specified in the subclaims and in the description, which can each represent an aspect of the invention individually or in combination.

Vorgeschlagen wird ein Bodenbesamungssystem zur Besamung eines Erdbodens aus der Luft in einem Soll-Besamungsbereich und mit einem Fluggerät und einer Bodenstation. Das Bodenbesamungssystem weist auf:

  • - eine Samenabschussvorrichtung zum Abschießen von einer Samenhülse mit einem Samen ausgehend von dem Fluggerät zur Besamung des Erdbodens mit der Samenhülse,
  • - eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Fluggeräts und zum Kommunizieren mit der Bodenstation, und
  • - eine Sensorvorrichtung zum Erfassen von Daten zu Umgebungsbedingungen und weiteren Daten zu einer durch eine abgeschossene Samenhülse definierten Besamungsposition und/oder Flugbahn, und
  • - eine Zielvorrichtung, die zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Treffens des Soll-Besamungsbereichs mit der Samenhülse und wenigstens einer Abschusskonfiguration des Fluggeräts (2), jeweils in zumindest mittelbarer Abhängigkeit von den Daten der Sensorvorrichtung, ausgebildet ist.
A soil insemination system is proposed for inseminating soil from the air in a target insemination area and with an aircraft and a ground station. The soil insemination system has:
  • - a seed launching device for launching a seed pod containing a seed from the aircraft for inseminating the soil with the seed pod,
  • - a control device for controlling the aircraft and for communicating with the ground station, and
  • - a sensor device for collecting data on environmental conditions and further data on an insemination position and/or trajectory defined by a discharged semen pod, and
  • - a targeting device which is designed to determine a probability of hitting the target insemination area with the semen pod and at least one launch configuration of the aircraft (2), in each case at least indirectly dependent on the data of the sensor device.

Vorschlagsgemäß ist die Zielvorrichtung ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit einer Grenzwahrscheinlichkeit:

  • - der Steuerungsvorrichtung einen Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät in eine erste Abschusskonfiguration zu versetzen,
  • - der Steuerungsvorrichtung einen weiteren Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät zum Erhöhen der Wahrscheinlichkeit in eine weitere Abschusskonfiguration zu versetzen, und
  • - der Samenabschussvorrichtung einen Abschussbefehl zum Abschuss einer Samenhülse zu geben.
According to the proposal, the aiming device is designed depending on a comparison of the probability with a limiting probability:
  • - to give the control device a control command to place the aircraft in a first launch configuration,
  • - to give the control device a further control command to place the aircraft into another launch configuration to increase the probability, and
  • - to give the seed launcher a firing command to fire a seed pod.

In anderen Worten wird ein System vorgeschlagen, das ein Fluggerät wie eine Drohne und eine Bodenstation der Drohne aufweist. Am Fluggerät ist typischerweise eine Vorrichtung zum Abschießen von Samen in Samenhülsen vorgesehen. Ferner weist das Fluggerät eine Vorrichtung zum Steuern des Fluggeräts auf, d.h. insbesondere Lenken und/oder Befehlen und zur insbesondere drahtlosen Verbindung mit der Bodenstation. Ergänzend weist das Fluggerät Sensorik auf, um Umgebungsbedingungen und Informationen zum Landeort einer abgeschossenen Samenhülse bzw. deren Flugbahn zu erfassen. Weiter ist eine Vorrichtung zum Zielen vorgesehen, die eine Trefferwahrscheinlichkeit bestimmen kann, und zwar in Abhängigkeit von Daten von der Sensorik. Die Vorrichtung zum Zielen kann die Trefferwahrscheinlichkeit mit einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeit vergleichen, um in Abhängigkeit von diesem Vergleich Maßnahmen vorzunehmen, um die Trefferwahrscheinlichkeit zu erhöhen, indem nämlich die Abschusskonfiguration mit dem Fluggerät eingenommen wird. Die Abschusskonfiguration kann örtlich angeflogen werden („zur Abschusskonfiguration steuern“) und/oder durch Ausrichtung bzw. Bewegung des Fluggeräts eingenommen werden („in die Abschusskonfiguration versetzen“). Um die Trefferwahrscheinlichkeit zu erhöhen kann beispielsweise veranlasst werden, dass das Fluggerät an einen Ort höherer Trefferwahrscheinlichkeit gesteuert wird und/oder dass ein Abschussbefehl gegeben wird und/oder dass eine Einstellung des Fluggeräts bzw. der Samenabschussvorrichtung verändert wird.In other words, a system is proposed that has an aircraft such as a drone and a ground station of the drone. A device for shooting seeds into seed pods is typically provided on the aircraft. The aircraft also has a device for controlling the aircraft, i.e. in particular steering and/or commanding and for connecting, in particular wirelessly, to the ground station. In addition, the aircraft has sensors to detect environmental conditions and information on the landing location of a shot seed pod or its trajectory. A device for aiming is also provided that can determine a hit probability, depending on data from the sensors. The device for aiming can Compare the probability of a hit with a predetermined probability in order to take measures depending on this comparison to increase the probability of a hit, namely by adopting the launch configuration with the aircraft. The launch configuration can be flown to locally (“steer to launch configuration”) and/or adopted by aligning or moving the aircraft (“place into launch configuration”). To increase the probability of a hit, for example, the aircraft can be directed to a location with a higher probability of a hit and/or a launch command can be given and/or a setting on the aircraft or seed launcher can be changed.

Die Erfindung kann eine gezielte, hochpräzise Direktsaat realisieren. Dadurch, dass dank der Erfindung die Soll-Besamungsbereiche bzw. Zielflächen zuverlässig mit Samen getroffen werden können, wird die Menge des verschwendeten Samens bzw. Saatguts erheblich reduziert. Die Aussaatmethode verankert Samen auch im Boden, was zu einer natürlicheren Keimung führt und stärkere Setzlinge hervorbringt, die gut an die Umwelt angepasst sind. Die Kombination dieser Vorteile führt zu einer sehr effizienten Nutzung von Samen. Vorteilhaft wird mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass das Abschusssignal bzw. das Auslösen der Samenabschussvorrichtung in zumindest mittelbarer Abhängigkeit von einem vorhergesagten Landungsort bzw. von einer Trefferwahrscheinlichkeit bestimmt wird. Das Besamungssystem kann im Ergebnis hoch adaptiv auf Umgebungseinflüsse reagieren.The invention can achieve targeted, highly precise direct sowing. Because the invention enables the target insemination areas or areas to be reliably hit with seeds, the amount of wasted seed is significantly reduced. The sowing method also anchors seeds in the soil, which leads to more natural germination and produces stronger seedlings that are well adapted to the environment. The combination of these advantages leads to very efficient use of seeds. The present invention advantageously enables the firing signal or the triggering of the seed firing device to be determined at least indirectly depending on a predicted landing location or on a hit probability. As a result, the insemination system can react highly adaptively to environmental influences.

Das Bodenbesamungssystem ermöglicht eine effizientere Verwendung von Saatgut, das nur in geringem Umfang zur Verfügung steht. Insbesondere ermöglicht vorgeschlagene Samenabschussvorrichtung, mit dem Samen bzw. Saatgut tief (z.B. mindestens 3 cm tief) in den Boden eingebracht werden kann. Sobald das Saatgut ausgesät wurde, kann mit dem Bodenbesamungssystem der Standort markiert werden, um die Überwachung von Wachstums aus dem Samen zu ermöglichen.The soil insemination system enables more efficient use of seeds that are only available in limited quantities. In particular, the proposed seed launcher allows seeds to be placed deep into the soil (e.g. at least 3 cm deep). Once the seeds have been sown, the soil insemination system can be used to mark the location to enable monitoring of growth from the seed.

Die vorgeschlagene Lösung soll ermöglichen, Samen in einem bestimmten Zielgebiet (mit einer Mindestgröße) mit einer bestimmten Zuverlässigkeit zu säen, z. B. in 95 % der Zeit in dem gegebenen Zielgebiet zu landen.The proposed solution should allow sowing seeds in a given target area (with a minimum size) with a certain reliability, e.g. landing in the given target area 95% of the time.

Insbesondere wird eine gezielte Aussaat ermöglicht bzw. vorgeschlagen, und nicht bloß die rein koordinatenbasierte Aussaat, bei der ansonsten ein großes Risiko besteht, dass die angezielten Koordinaten nicht getroffen werden. Das ermöglicht eine effizientere Nutzung von Samen, indem das Saatgut nur an lebensfähigen Standorten oder an Standorten, die dem Saatgut am meisten nützen, gepflanzt wird, um die Chancen des Saatguts, ein etablierter Baum zu werden, zu erhöhen.In particular, targeted sowing is enabled or suggested, rather than purely coordinate-based sowing, which otherwise carries a high risk of missing the targeted coordinates. This allows for more efficient use of seeds by planting the seed only in viable locations or locations that will benefit the seed the most, in order to increase the seed's chances of becoming an established tree.

Durch eine gezielte Markierung der Landestelle wird eine einfache Überwachung des Pflanzenwachstums zu Analysezwecken und eine Verbesserung der Zielvorrichtung ermöglicht. Es wird eine einfache Überwachung von Wachstum für eine bessere Baumpflege ermöglicht. Die Funktionalität der Abschussvorrichtung kann überwacht werden bzw. optimiert werden. Es kann bewertet werden, wie gut der Soll-Besamungsbereich ausgewählt worden ist. Es kann eine Rückmeldung an die Zielvorrichtung für kontinuierliche Optimierung erfolgen.By marking the landing site, it is easy to monitor plant growth for analysis purposes and to improve the targeting device. It is easy to monitor growth for better tree care. The functionality of the launching device can be monitored or optimized. It can be evaluated how well the target insemination area has been selected. Feedback can be given to the targeting device for continuous optimization.

Bodendurchdringende Direktsaat bzw. Penetration des Erdbodens mit der Samenhülse schafft natürliche Saatbedingungen, um stärkere Bäume und Wälder zu schaffen. Es wird dank der Erfindung eine schnellere Keimung im Vergleich zur ungestützten Oberflächenstreuung ermöglicht. Indem das Saatgut in die optimale Tiefe gebracht wird, keimen die Samen schneller, als wenn sie warten müssten, bis sie sich auf natürliche Weise in die richtige Tiefe vorgearbeitet haben.Soil-penetrating direct seeding, or penetrating the soil with the seed pod, creates natural seeding conditions to create stronger trees and forests. The invention allows for faster germination compared to unsupported surface spreading. By placing the seed at the optimal depth, the seeds germinate faster than if they had to wait until they naturally worked their way to the correct depth.

Es wird ein Schutz vor Tieren geschaffen. Unter der obersten Bodenschicht ist die Wahrscheinlichkeit nämlich geringer, dass die Samen Vögeln und anderen samenfressenden Tieren zum Opfer fallen. Es wird ein natürlicheres Umfeld für die Keimung ermöglicht. Im Vergleich zur Verwendung von Düngemitteln oder anderen Chemikalien wachsen die Samen auf natürlichere Weise, passen sich besser an die Umgebung an, bilden stärkere Schösslinge und erhöhen die Etablierungsrate.It creates protection from animals. Under the top layer of soil, the seeds are less likely to fall prey to birds and other seed-eating animals. It provides a more natural environment for germination. Compared to using fertilizers or other chemicals, the seeds grow more naturally, adapt better to the environment, form stronger shoots and increase the establishment rate.

Besamung bedeutet insbesondere, dass der Erdboden mit wenigstens einem Samen versehen wird.Insemination means in particular that the soil is provided with at least one seed.

Der Erdboden schließt insbesondere die Erdoberfläche einschließlich des Untergrunds ein. Der Erdboden umfasst insbesondere alle Gegenstände auf der Erdoberfläche, beispielsweise Bäume, tote Bäume, Gestein und dergleichen.The soil includes in particular the earth's surface including the subsoil. The soil includes in particular all objects on the earth's surface, for example trees, dead trees, rocks and the like.

Der Soll-Besamungsbereich ist insbesondere ein Bereich und/oder ein Punkt auf dem Erdboden, an dem die Besamung erfolgen soll. Im Soll-Besamungsbereich soll die Besamungsposition später liegen.The target insemination area is in particular an area and/or a point on the ground where insemination is to take place. The insemination position should later be in the target insemination area.

Bei dem Fluggerät handelt es sich insbesondere um eine flugfähige Apparatur. Das Fluggerät ist insbesondere kabellos fernsteuerbar. Bei dem Fluggerät kann es sich um eine Drohne handeln. Das Fluggerät kann funkfähig ausgebildet sein. Das Fluggerät ist insbesondere Teil des Bodenbesamungssystems und weist typischerweise die Samenabschussvorrichtung, die Steuerungsvorrichtung, die Sensorvorrichtung, die Zielvorrichtung, ein/das Ortungsmodul, ein/das Bestimmungsmodell und/oder ein/das Komparatormodul, zumindest teilweise, auf.The aircraft is in particular a flight-capable device. The aircraft is in particular remotely controllable without wires. The aircraft can be a drone. The aircraft can be radio-capable. The aircraft The device is in particular part of the soil insemination system and typically comprises, at least in part, the seed launching device, the control device, the sensor device, the aiming device, a locating module, a determination model and/or a comparator module.

Bei der Bodenstation handelt es sich insbesondere um eine Apparatur am Boden, die zur Kommunikation mit dem Fluggerät bzw. dessen Bestandteilen vorgesehen ist. Von der Bodenstation aus kann eine zu fliegende Mission beobachtet, gesteuert, kontrolliert und/oder manipuliert werden. Die Bodenstation kann eine Fernsteuerung aufweisen. Die Bodenstation kann funkfähig ausgebildet sein.The ground station is, in particular, a device on the ground that is designed to communicate with the aircraft or its components. A mission to be flown can be observed, controlled, monitored and/or manipulated from the ground station. The ground station can have a remote control. The ground station can be radio-capable.

Die Samenabschussvorrichtung ist insbesondere ein Mechanismus zum Abfeuern bzw. Abschießen von Samenhülsen, die den Erdboden dann penetrieren können. Die Samenabschussvorrichtung kann eine Kammer aufweisen. Es können ferner eine Vielzahl von Samenhülsen beherbergt werden bzw. vorgesehen sein. Es kann insoweit ein Magazin für Samenhülsen vorgesehen sein, die einzeln in die Kammer geladen werden können. Die Samenabschussvorrichtung kann einen Drucklufterzeuger und/oder Druckluftspeicher aufweisen, um eine Samenhülse abzuschießen.The seed launching device is in particular a mechanism for firing or shooting seed pods, which can then penetrate the ground. The seed launching device can have a chamber. Furthermore, a plurality of seed pods can be accommodated or provided. In this respect, a magazine for seed pods can be provided, which can be loaded individually into the chamber. The seed launching device can have a compressed air generator and/or compressed air reservoir in order to shoot a seed pod.

Unter dem Abschießen ist zu verstehen, dass eine Samenhülse von der Samenabschussvorrichtung aus mit Schub beaufschlagt wird, beispielsweise mit Schub ausgehend von Druckluft, und in einer angezielten Richtung geschossen wird. Die Samenhülse durchläuft zum Erdboden nach dem Abschießen insbesondere die Flugbahn. Es soll zumeist der Soll-Besamungsbereich getroffen werden. Der Aufschlagort wird dann Besamungsposition genannt. Die Flugbahn bzw. der Aufschlagort werden durch Umweltbedingungen, beispielsweise Wind, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Flughöhe bzw. Abschusshöhe, etc. beeinflusst.Shooting means that a seed pod is subjected to thrust from the seed launching device, for example thrust from compressed air, and is shot in a targeted direction. After being shot, the seed pod travels along the flight path to the ground. The aim is usually to hit the target insemination area. The point of impact is then called the insemination position. The flight path or the point of impact is influenced by environmental conditions, for example wind, humidity, air pressure, flight altitude or launch altitude, etc.

Die Samenhülse ist typischerweise ein Gehäuse, eine Patronenhülse, ein Case, ein Seedpod oder dergleichen. Die Samenhülse eignet sich typischerweise zum Abschießen aus der Luft. Die Samenhülse eignet sich insbesondere zum Penetrieren des Erdbodens und zur anschließenden Keimung des enthaltenen Samens bzw. Saatguts. Beispielsweise weist die Samenhülse eine wenigstens abschnittsweise zylindrische und/oder längliche Form auf, um eine gerade Flugbahn, insbesondere unter wenig bis keinem Taumeln, verfolgen zu können.The seed pod is typically a housing, a cartridge case, a case, a seed pod or the like. The seed pod is typically suitable for firing from the air. The seed pod is particularly suitable for penetrating the soil and for the subsequent germination of the seeds contained therein. For example, the seed pod has a cylindrical and/or elongated shape, at least in sections, in order to be able to follow a straight flight path, in particular with little to no wobble.

Bevorzugt ist die Samenabschussvorrichtung geeignet, den Erdboden unter Penetration des Erdbodens mit der Samenhülse zu besamen. Unter Penetration ist insbesondere zu verstehen, dass eine Oberfläche des Erdbodens durchdrungen wird, um eine möglichst gute Keimung zu ermöglichen und/oder um den Samen für einige Zeit nach der Penetration zu schützen.Preferably, the seed-launching device is suitable for seeding the soil with the seed pod by penetrating the soil. Penetration is understood to mean in particular that a surface of the soil is penetrated in order to enable the best possible germination and/or to protect the seed for some time after penetration.

Die Steuerungsvorrichtung weist insbesondere einen programmierbaren Computer auf. Die Steuerungsvorrichtung ist insbesondere zum Fliegen des Fluggeräts und/oder zur Kommunikation mit der Bodenstation vorgesehen.The control device has in particular a programmable computer. The control device is intended in particular for flying the aircraft and/or for communicating with the ground station.

Unter Steuern ist insbesondere zu verstehen, das Fluggerät zu manövrieren. Unter Steuern ist insbesondere steuerungsmäßiges agieren zu verstehen, beispielsweise Befehle und/oder Kommandos und/oder Signale zu versenden. Kommunizieren bedeutet ähnlich zu steuern beispielsweise Befehle und/oder Kommandos und/oder Signale zu versenden.Controlling means in particular maneuvering the aircraft. Controlling means in particular controlling actions, for example sending orders and/or commands and/or signals. Communicating means similarly controlling, for example sending orders and/or commands and/or signals.

Unter der Sensorvorrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung mit Sensoren zu verstehen, um sensorisch Informationen bzw. Daten zu erfassen. Die Sensorvorrichtung kann der Zielvorrichtung und/oder einem Ortungsmodul und/oder Bestimmungsmodul ihre sensorisch erfassten Daten mitteilen bzw. anfragegemäß diesen welche bereitstellen.The sensor device is understood to mean in particular a device with sensors for sensing information or data. The sensor device can communicate the data it has sensed to the target device and/or a locating module and/or determination module or provide them with data upon request.

Daten zu Umgebungsbedingungen umfassen insbesondere Wetterdaten, Positionsdaten, Höhe und dergleichen. Umgebungsbedingungen können sich auch auf den Erdboden beziehen.Data on environmental conditions include in particular weather data, position data, altitude and the like. Environmental conditions can also refer to the ground.

Die weiteren Daten zu einer durch eine abgeschossene Samenhülse definierten Besamungsposition und/oder Flugbahn weisen insbesondere die Besamungsposition und/oder die Flugbahn auf. Insoweit gilt es zu verstehen, dass die Sensorvorrichtung die Besamungsposition und/oder die Flugbahn erfassen kann, die nach dem Abschuss einer Samenhülse sich empirisch und in Wechselwirkung mit den Umgebungsbedingungen ergeben.The additional data relating to an insemination position and/or trajectory defined by a discharged seed pod include in particular the insemination position and/or trajectory. In this respect, it should be understood that the sensor device can detect the insemination position and/or trajectory which arise empirically and in interaction with the environmental conditions after the discharge of a seed pod.

Die Zielvorrichtung ist insbesondere eine Hauptkomponente des Fluggeräts. Die Zielvorrichtung legt insbesondere die erste Abschusskonfiguration, fest, an der vermutet wird, dass von dort aus der Soll-Besamungsbereich bei Abschuss einer Samenhülse erreicht werden kann. Sollte dies nicht der Fall sein, kann die Zielvorrichtung eine weitere Abschusskonfiguration festlegen, an der vermutet wird, dass von dort aus der Soll-Besamungsbereich mit höherer Wahrscheinlichkeit erreicht werden kann.The aiming device is in particular a main component of the aircraft. The aiming device in particular determines the first launch configuration from which it is assumed that the target insemination area can be reached when a semen pod is fired. If this is not the case, the aiming device can determine a further launch configuration from which it is assumed that the target insemination area can be reached with a higher probability.

Die Abschusskonfiguration bezieht sich insbesondere auf die Position des Fluggeräts. Insbesondere weist die Abschusskonfiguration eine Abschussposition auf oder stellt diese dar. Die Abschusskonfiguration kann sich alternativ oder Ergänzend auf eine Ausrichtung des Fluggeräts und/oder der Samenabschussvorrichtung beziehen.The launch configuration refers in particular to the position of the aircraft. In particular, the launch configuration has or represents a launch position. The Launch configuration may alternatively or additionally refer to an orientation of the aircraft and/or the seed launcher.

Die Abschusskonfiguration kann - je nach Umgebungsbedingungen - deutlich von dem Soll-Besamungsbereich abweichen, weil beispielsweise vorhergesagt wird, dass die Flugbahn den Soll-Besamungsbereich trifft. Die Zielvorrichtung kann einen/den Abschussbefehl an die Samenabschussvorrichtung abgeben.Depending on the environmental conditions, the firing configuration can deviate significantly from the target insemination area because, for example, it is predicted that the flight path will hit the target insemination area. The aiming device can issue a firing command to the insemination device.

Das Bodenbesamungssystem wird dadurch weitergebildet, dass ein Ortungsmodul der Zielvorrichtung vorgesehen ist, das zum Empfang von Daten der Sensorvorrichtung und zur Bestimmung von Ortungsdaten zum Fluggerät ausgebildet ist. Das Ortungsmodul kann letztlich den Standort des Fluggeräts auf Grundlage der Sensorvorrichtung feststellen.The soil insemination system is further developed in that a locating module is provided for the target device, which is designed to receive data from the sensor device and to determine locating data for the aircraft. The locating module can ultimately determine the location of the aircraft on the basis of the sensor device.

Das Bodenbesamungssystem wird weitergebildet durch eine virtuelle Karte zum Erdboden. Der Soll-Besamungsbereich liegt insbesondere auf der virtuellen Karte und umfasst einen Bereich guter Überlebenswahrscheinlichkeit des Samens. Die virtuelle Karte kann der Zielvorrichtung eingegeben werden. Beispielsweise kann die virtuelle Karte von der Bodenstation aus an die Zielvorrichtung gesendet werden. Die virtuelle Karte kann auch von der Zielvorrichtung und/oder der Sensorvorrichtung wenigstens teilweise oder vollständig generiert werden.The soil insemination system is further developed by a virtual map of the ground. The target insemination area lies in particular on the virtual map and includes an area with a good probability of survival of the seed. The virtual map can be input to the targeting device. For example, the virtual map can be sent from the ground station to the targeting device. The virtual map can also be generated at least partially or completely by the targeting device and/or the sensor device.

Das Bodenbesamungssystem wird weitergebildet durch ein Bestimmungsmodell der Zielvorrichtung, das zum Empfang von den Ortungsdaten und/oder den Daten der Sensorvorrichtung ausgebildet ist, insbesondere um eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion zu bestimmen, die sich auf eine wahrscheinliche Besamungsposition bezieht. Das Bestimmungsmodell kann computerimplementiert sein und/oder wenigstens einen Algorithmus aufweisen. Das Bestimmungsmodell kann beispielsweise auf Grundlage von Algorithmen die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion bestimmen bzw. berechnen. Das Bestimmungsmodell kann eine künstliche Intelligenz aufweisen und/oder selbstlernend ausgebildet sein. Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion kann sich auf eine/die Karte beziehen.The soil insemination system is further developed by a determination model of the target device, which is designed to receive the location data and/or the data of the sensor device, in particular to determine a probability density function that relates to a probable insemination position. The determination model can be computer-implemented and/or have at least one algorithm. The determination model can, for example, determine or calculate the probability density function on the basis of algorithms. The determination model can have artificial intelligence and/or be designed to be self-learning. The probability density function can relate to a/the map.

Das Bodenbesamungssystem wird weitergebildet durch ein Komparatormodul der Zielvorrichtung, das zum Empfang von der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion und zum Vergleich der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion mit dem Soll-Besamungsbereich ausgebildet ist, insbesondere um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, insbesondere wobei das Komparatormodul zum Bestimmen der Abschusskonfigurationen ausgebildet ist. Das Komparatormodul kann computerimplementiert sein und/oder wenigstens einen Algorithmus aufweisen.The ground insemination system is further developed by a comparator module of the target device, which is designed to receive the probability density function and to compare the probability density function with the target insemination area, in particular to determine the probability, in particular wherein the comparator module is designed to determine the firing configurations. The comparator module can be computer-implemented and/or have at least one algorithm.

Das Bodenbesamungssystem wird weitergebildet durch ein Steuerungsmodul der Zielvorrichtung, das zum Empfang von der Wahrscheinlichkeit und/oder der Abschusskonfigurationen vom Komparatormodul ausgebildet ist, insbesondere wobei das Steuerungsmodul den Vergleich durchführen und/oder den Steuerungsbefehl und/oder den Abschussbefehl abgeben kann. Durch einzelne Module kann eine Modularität und/oder Redundanz geschaffen werden, die die Robustheit des Systems steigert.The soil insemination system is further developed by a control module of the target device, which is designed to receive the probability and/or the firing configurations from the comparator module, in particular wherein the control module can carry out the comparison and/or issue the control command and/or the firing command. Individual modules can create modularity and/or redundancy, which increases the robustness of the system.

Das Bodenbesamungssystem wird dadurch weitergebildet, dass die Sensorvorrichtung eine GPS-Einrichtung, eine Kamera-Einrichtung, eine Abstandsmesseinrichtung, eine IMU-Einrichtung, eine Anemomenter-Einrichtung, eine Visualsensor-Einrichtung, eine LIDAR-Einrichtung, eine Hyperspektralsensor-Einrichtung und/oder eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung aufweist. Andere Einrichtungen bzw. Sensoren sind auch denkbar. Gerade wenn verschiedene Sensorprinzipien verwendet werden, wir die Datengrundlage verbessert.The soil insemination system is further developed in that the sensor device has a GPS device, a camera device, a distance measuring device, an IMU device, an anemometer device, a visual sensor device, a LIDAR device, a hyperspectral sensor device and/or a speed measuring device. Other devices or sensors are also conceivable. The data basis is improved, especially when different sensor principles are used.

Das Bodenbesamungssystem wird dadurch weitergebildet, dass die Bodenstation zum Herstellen einer RC-Verbindung bzw. zur Bereitstellung eines RC-Kommunikationsnetzes zum Fluggerät ausgebildet ist. Insbesondere ist von der Bodenstation aus eine manuelle Steuerbarkeit des Fluggeräts und/oder der Samenabschussvorrichtung vorgesehen. Von der Bodenstation aus, insbesondere nur von der Bodenstation aus, kann/können ein Scharfstellen-Signal, der Soll-Besamungsbereich und/oder die virtuelle Karte an die Zielvorrichtung versendbar sein.The ground insemination system is further developed in that the ground station is designed to establish an RC connection or to provide an RC communication network to the aircraft. In particular, manual control of the aircraft and/or the seed-launching device is provided from the ground station. A focus signal, the target insemination area and/or the virtual map can be sent to the target device from the ground station, in particular only from the ground station.

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Besamen eines Erdbodens aus der Luft, bei dem das Bodenbesamungssystem vorgesehen ist, vorgeschlagen. Bei dem Verfahren sind folgende Schritte vorgesehen:

  1. i. Versetzen des Fluggeräts in die erste Abschusskonfiguration,
  2. ii. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Versetzen des Fluggeräts ausgehend von der ersten Abschusskonfiguration in die weitere Abschusskonfiguration als die erste Abschusskonfiguration, und danach
  3. iii. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Wiederholen von Schritt ii. ,
  4. iv. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit gleich oder größer als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Abschießen von einer Samenhülse.
Furthermore, a method for inseminating soil from the air, in which the soil insemination system is provided, is proposed. The method includes the following steps:
  1. i. Placing the aircraft in the first launch configuration,
  2. ii. comparing the probability with the marginal probability, and if the probability is less than the marginal probability, moving the aircraft from the first launch configuration to the launch configuration further than the first launch configuration, and then
  3. iii. comparing the probability with the marginal probability, and if the probability is smaller than the marginal probability, repeating step ii. ,
  4. iv. Comparing the probability with the marginal probability, and if the probability is equal to or greater than the marginal probability, shooting from a seed pod.

Insbesondere wird ein Navigieren des Fluggeräts zum ungefähren Ziel durchgeführt, von dem aus der Soll-Besamungsbereich getroffen werden soll. Die erste Abschusskonfiguration kann als eine Position im Grunde dem Soll-Besamungsbereich entsprechen und/oder als eine Ausrichtung des Fluggeräts im Grunde zum Besamen des Soll-Besamungsbereichs führen. Der Soll-Besamungsbereich kann Koordinaten aufweisen und/oder durch einen Koordinatenbereich definiert sein. Dieser Schritt kann leicht mit einer handelsüblichen GPS-Punktnavigationssoftware und/oder einer anderen Navigationssoftware durchgeführt werden.In particular, the aircraft is navigated to the approximate target from which the target insemination area is to be hit. The first launch configuration may be a position that essentially corresponds to the target insemination area and/or an orientation of the aircraft that essentially leads to insemination of the target insemination area. The target insemination area may have coordinates and/or be defined by a coordinate range. This step can be easily performed using commercially available GPS point navigation software and/or other navigation software.

Insbesondere wird eine Zielerfassungsschleife durchgeführt. Es kann eine Wahrscheinlichkeit bestimmt werden. Die Zielerfassungsschleife kann ein Vorhersagemodell bzw. Bestimmungsmodell der Zielvorrichtung umfassen, um eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion darüber zu erstellen, wo die Samenhülse landen kann. Ein Komparatormodul der Zielvorrichtung kann aus der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion die Wahrscheinlichkeit herleiten, indem es den Soll-Besamungsbereich heranzieht. Es kann eine Abschusskonfiguration bestimmt werden. Wenn die Wahrscheinlichkeit, dass die Hülse im Zielgebiet landet, größer ist als ein Schwellenwert als Grenzwahrscheinlichkeit (z. B. 90 %), kann die Samenhülse abgeschossen werden. Andernfalls soll die Konfiguration der Samenabschussvorrichtung bzw. des Fluggeräts so angepasst werden, dass sie mehr in Richtung des Zielgebiets zeigt bzw. dieser entspricht, und bevorzugt erneut ausgeführt werden. Insbesondere kann eine weitere Abschusskonfiguration als Abschusskonfiguration mit einer vermutlich höheren Wahrscheinlichkeit bestimmt werden. Hierzu kann das Fluggerät dann zu der weiteren Abschusskonfiguration gesteuert werden bzw. in diese versetzt werden.In particular, a target acquisition loop is carried out. A probability can be determined. The target acquisition loop can comprise a prediction model or determination model of the target device in order to create a probability density function of where the seed pod can land. A comparator module of the target device can derive the probability from the probability density function by using the target insemination area. A firing configuration can be determined. If the probability that the pod will land in the target area is greater than a threshold value as a limit probability (e.g. 90%), the seed pod can be fired. Otherwise, the configuration of the seed launching device or the aircraft should be adjusted so that it points more towards the target area or corresponds to it and preferably executed again. In particular, a further firing configuration can be determined as a firing configuration with a presumably higher probability. For this purpose, the aircraft can then be controlled to the further firing configuration or placed in this.

Insbesondere wird die Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit verglichen, bevorzugt kontinuierlich und/oder regelmäßig. Wenn die Wahrscheinlichkeit so groß ist wie oder größer als die Grenzwahrscheinlichkeit, kann eine Samenhülse abgeschossen werden. Wenn die Wahrscheinlichkeit ansonsten kleiner ist, kann die Zielerfassungsschleife neu durchlaufen werden, beispielsweise um das Fluggerät bzw. die Samenabschussvorrichtung besser zu positionieren.In particular, the probability is compared with the marginal probability, preferably continuously and/or regularly. If the probability is as high as or higher than the marginal probability, a seed pod can be fired. If the probability is otherwise smaller, the target acquisition loop can be run again, for example to better position the aircraft or seed launcher.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Scharfstellen-Signal vorliegen muss, um die Samenabschussvorrichtung abzuschießen. Insbesondere löst die Samenabschussvorrichtung über den Abschussbefehl nur aus, wenn das Scharfstellen-Signal vorliegt.In particular, it can be provided that an arming signal must be present in order to fire the seed firing device. In particular, the seed firing device only triggers the firing command when the arming signal is present.

Wenn die Samenabschussvorrichtung insbesondere durch den Abschussbefehl und/oder das Scharfstellen-Signal betätigt wird, kann eine Samenhülse mit einem Samen insbesondere zur Penetration des Erdbodens auf den Erdboden abgeschossen werden. Die Samenhülse wird hierbei auf den Erdboden geschleudert und durchdringt eine erste bzw. oberste Bodenschicht. Das kann als Einpflanzen der Samenhülse beschrieben werden.When the seed launching device is activated, in particular by the launch command and/or the arming signal, a seed pod with a seed can be fired at the ground, in particular for penetrating the ground. The seed pod is hurled at the ground and penetrates a first or uppermost layer of soil. This can be described as planting the seed pod.

Eine besonders vorteilhafte Erweiterung des Verfahrens besteht darin, dass ein Erfassen von den Daten und den weiteren Daten, Transformieren der weiteren Daten in Koordinaten zur Besamungsposition, und Aktualisieren des Bestimmungsmodells der Zielvorrichtung auf Grundlage von den Daten, den weiteren Daten, den transformierten weiteren Daten, und den Koordinaten durchgeführt werden. In anderen Worten wird eine Bestimmung des Landeplatzes des Samens durchgeführt und die Zielvorrichtung optimiert.A particularly advantageous extension of the method consists in the fact that the data and the additional data are recorded, the additional data are transformed into coordinates for the insemination position, and the determination model of the target device is updated on the basis of the data, the additional data, the transformed additional data, and the coordinates. In other words, the landing place of the semen is determined and the target device is optimized.

Während des Abschießens der Samenhülse werden Daten beispielsweise von einer IMU, einem GPS, von Videokameras und/oder anderen Sensoren aufgezeichnet. In diesem Schritt werden diese Daten insbesondere verarbeitet, um den endgültigen Standort der Samenhülse in Bezug auf das Fluggerät, auf globale GPS-Koordinaten und/oder auf Referenzkarten zu bestimmen.During seed pod launch, data is recorded, for example, by an IMU, GPS, video cameras and/or other sensors. In this step, these data are processed in particular to determine the final location of the seed pod in relation to the aircraft, global GPS coordinates and/or reference maps.

Insbesondere werden von Sensoren gelieferten Daten bzw. Informationen in eine oder mehrere Lokalisierungs-/Verfolgungsmethoden für die Samenhülse eingelesen. Die Ergebnisse der Lokalisierungs-/Verfolgungsmethoden werden insbesondere kombiniert, um die Bildkoordinaten der Landeposition und/oder ein Referenzbild zu erhalten. Zur Aktualisierung bzw. Optimierung der Zielvorrichtung wird insbesondere die lokale Position auf der Grundlage der Bildkoordinaten berechnet. Zur Markierung der endgültigen Position bzw. Besamungsposition werden insbesondere das Referenzbild und/oder die Punktposition auf einer Karte, beispielsweise einer Orthomosaikkarte, abgebildet. Mit Hilfe der Karte wird insbesondere der globale Punkt und/oder der Punkt in den lokalen Koordinaten in globale Koordinaten umgewandelt, um die Ergebnisse zu bestätigen. Je nach einer gewünschten Anwendung kann die Berechnung in Echtzeit oder teilweise in Echtzeit erfolgen.In particular, data or information provided by sensors is read into one or more localization/tracking methods for the semen pod. The results of the localization/tracking methods are in particular combined to obtain the image coordinates of the landing position and/or a reference image. In particular, to update or optimize the aiming device, the local position is calculated on the basis of the image coordinates. In particular, to mark the final position or insemination position, the reference image and/or the point position are mapped on a map, for example an orthomosaic map. Using the map, the global point and/or the point in the local coordinates are converted into global coordinates in order to confirm the results. Depending on a desired application, the calculation can be carried out in real time or partially in real time.

Im Rahmen der Offenbarung steht die Abkürzung „bzw.“ als eine Kurzform für „beziehungsweise“ und soll grundsätzlich alternative, im Grunde gleichwertige und/oder synonyme Merkmale oder Begriffe angeben, um die Idee bzw. den Sinn einer Merkmals- oder Begriffsverwendung näher zu bringen. „Beziehungsweise“ kann stets mit „und/oder“ ersetzt werden.In the context of the disclosure, the abbreviation “resp.” is a short form for “respectively” and is intended to generally describe alternative, essentially equivalent and/or synonymous features or terms. to explain the idea or meaning of a feature or term. “Respectively” can always be replaced with “and/or”.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:

  • 1 ein Bodenbesamungssystem zur Besamung eines Erdbodens aus der Luft, aufweisend ein Fluggerät und eine Bodenstation in einer schematischen Ansicht, und
  • 2 das Bodenbesamungssystem in einer weiteren schematischen Ansicht mit besonderem Blick auf Bestandteile des Fluggeräts.
The invention is explained below by way of example with reference to the attached drawings using preferred embodiments, wherein the features shown below can represent an aspect of the invention both individually and in combination. They show:
  • 1 a soil insemination system for inseminating a soil from the air, comprising an aircraft and a ground station in a schematic view, and
  • 2 the ground insemination system in another schematic view with a special focus on components of the aircraft.

1 zeigt eine allgemeine Übersicht über ein Besamungssystem 1 bzw. kurz „System“ im Einsatz. 1 shows a general overview of an insemination system 1 or “system” for short in use.

Eine Bodenstation 200 ist vorgesehen, die insbesondere eine Fernsteuerung bzw. RC-Verbindung 202 aufweist. Insbesondere ist die Bodenstation 200 eine menschliche Schnittstelle des Systems, an der ein Benutzer die Aussaat starten und stoppen und den Vorgang überwachen kann. Hier werden bei Bedarf auch Berechnungen durchgeführt. An der Bodenstation 200 steht beispielhaft ein Bediener.A ground station 200 is provided, which in particular has a remote control or RC connection 202. In particular, the ground station 200 is a human interface of the system, at which a user can start and stop the sowing and monitor the process. Calculations are also carried out here if necessary. An operator is located at the ground station 200, for example.

Ein Fluggerät 2 ist vorgesehen. Das Fluggerät 2 ist ein unbemanntes Luftfahrzeug bzw. UAV und/oder eine Drohne. Das Fluggerät 2 trägt einen Aussaatmechanismus als Samenabschussvorrichtung 10, ein Sensoren bzw. eine Sensorvorrichtung 30 und einen Bordcomputer bzw. eine Steuerungsvorrichtung 20.An aircraft 2 is provided. The aircraft 2 is an unmanned aerial vehicle or UAV and/or a drone. The aircraft 2 carries a sowing mechanism as a seed launching device 10, a sensor or a sensor device 30 and an on-board computer or a control device 20.

Das Fluggerät 2 kann mit der Bodenstation 200 beispielsweise über bordeigene Telemetriesysteme kommunizieren und/oder die Anweisungen empfangen und kann alle relevanten Ergebnisse und/oder Ereignisse melden.The aircraft 2 can communicate with the ground station 200, for example via on-board telemetry systems, and/or receive the instructions and can report all relevant results and/or events.

Die Samenabschussvorrichtung 10 ist eine mechanische Vorrichtung, die wenigstens eine Samenhülse 12, insbesondere eine Vielzahl von Samenhülsen 12, hält und in den Erdboden G treiben kann. Insbesondere ist die Samenabschussvorrichtung 10 an dem Fluggerät 2 befestigt.The seed launching device 10 is a mechanical device that holds at least one seed pod 12, in particular a plurality of seed pods 12, and can drive it into the soil G. In particular, the seed launching device 10 is attached to the aircraft 2.

Die Samenhülse 12 ist ein Gehäuse bzw. eine Hülse bzw. eine Kapsel enthaltend Saatgut bzw. Samen. Die Samenhülse 12 dient dem Schutz des Samens bzw. der Samen während des Transports, des Flugs und der Aussaat. Insbesondere ist die Samenhülse 12 als abschießbarer Flugkörper ausgebildet, der einer Flugbahn FP möglichst ohne zu taumeln folgen kann.The seed pod 12 is a housing or a pod or a capsule containing seed or seeds. The seed pod 12 serves to protect the seed or seeds during transport, flight and sowing. In particular, the seed pod 12 is designed as a launchable missile that can follow a flight path FP without wobbling if possible.

Ein Besamungsbereich SA auf dem Erdboden G ist die Fläche, auf der die Samenhülse 12 insbesondere diese penetrierend landen soll. Diese Fläche sollte eine Mindestgröße haben. Die Fläche kann manuell oder durch eine andere Software bestimmt werden. Die Fläche ist typischerweise eine optimale Stelle für die Aussaat.An insemination area SA on the ground G is the area on which the seed pod 12 is to land, in particular penetrating it. This area should have a minimum size. The area can be determined manually or by other software. The area is typically an optimal location for sowing.

Dargestellt ist eine Samenhülse 12, die den Erdboden G in dem Besamungsbereich SA penetriert hat. Die Samenhülse 12 befindet sich an einer Besamungsposition SP in dem Besamungsbereich SA. Vorliegend hat die Samenhülse 12 einer gekrümmten Flugbahn FP folgend die Besamungsposition SP getroffen.Shown is a seed pod 12 that has penetrated the soil G in the insemination area SA. The seed pod 12 is located at an insemination position SP in the insemination area SA. In this case, the seed pod 12 has hit the insemination position SP following a curved trajectory FP.

In 2 sind insbesondere einzelne Bestandteile des Bodenbesamungssystems 1, insbesondere des Fluggeräts 2, genauer gezeigt. Grundsätzlich steht das Fluggerät 2 über eine RC-Verbindung 202 mit der Bodenstation 200 im Austausch. Insbesondere ist die RC-Verbindung 202 für eine bidirektionale Kommunikation vorgesehen.In 2 In particular, individual components of the ground insemination system 1, in particular of the aircraft 2, are shown in more detail. Basically, the aircraft 2 communicates with the ground station 200 via an RC connection 202. In particular, the RC connection 202 is intended for bidirectional communication.

Das Fluggerät 2 weist eine Samenabschussvorrichtung 10 zum Abschießen von einer hier nicht gezeigten Samenhülse 12, die einen Samen enthält, ausgehend von dem Fluggerät 2 zur Besamung des Erdbodens G auf. Die Samenabschussvorrichtung 10 kann insbesondere mit einer Zielvorrichtung 40 kommunizieren, entweder nur aus Richtung von der Zielvorrichtung 40 und/oder bidirektional.The aircraft 2 has a seed launching device 10 for launching a seed pod 12 (not shown here) containing a seed from the aircraft 2 for inseminating the soil G. The seed launching device 10 can in particular communicate with a targeting device 40, either only from the direction of the targeting device 40 and/or bidirectionally.

Das Fluggerät 2 weist eine Steuerungsvorrichtung 20 zum Steuern des Fluggeräts 2 und zum Kommunizieren mit der Bodenstation 200 auf. Die Steuerungsvorrichtung 20 kann insbesondere mit der Zielvorrichtung 40 kommunizieren, entweder nur aus Richtung von der Zielvorrichtung 40 und/oder bidirektional.The aircraft 2 has a control device 20 for controlling the aircraft 2 and for communicating with the ground station 200. The control device 20 can in particular communicate with the target device 40, either only from the direction of the target device 40 and/or bidirectionally.

Das Fluggerät 2 weist eine Sensorvorrichtung 30 zum Erfassen von Daten zu Umgebungsbedingungen und weiteren Daten zu einer durch eine abgeschossene Samenhülse 12 definierten Besamungsposition SP und/oder Flugbahn FP auf. Die Sensorvorrichtung 30 kann insbesondere mit der Zielvorrichtung 40 kommunizieren, insbesondere bidirektional.The aircraft 2 has a sensor device 30 for recording data on environmental conditions and further data on an insemination position SP and/or flight path FP defined by a fired semen pod 12. The sensor device 30 can in particular communicate with the target device 40, in particular bidirectionally.

Das Fluggerät 2 weist die Zielvorrichtung 40 auf, die zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Treffens des Soll-Besamungsbereichs SA mit der Samenhülse 12 und wenigstens einer Abschusskonfiguration jeweils in zumindest mittelbarer Abhängigkeit von den Daten der Sensorvorrichtung 30 ausgebildet ist.The aircraft 2 has the target device 40, which is used to determine a probability of hitting the target insemination area SA with the semen pod 12 and at least one firing configuration, each in at least an indirect dependence speed of the data from the sensor device 30.

Die Zielvorrichtung 40 ist ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit einer Grenzwahrscheinlichkeit der Steuerungsvorrichtung 20 einen Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät 2 zu einer ersten Abschusskonfiguration zu steuern.The target device 40 is designed to give a control command to the control device 20 depending on a comparison of the probability with a limit probability in order to control the aircraft 2 to a first launch configuration.

Die Zielvorrichtung 40 ist ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit einer Grenzwahrscheinlichkeit der Steuerungsvorrichtung 20 einen weiteren Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät 2 zum Erhöhen der Wahrscheinlichkeit zu einer weiteren Abschusskonfiguration zu steuern.The target device 40 is designed to give a further control command to the control device 20 depending on a comparison of the probability with a limit probability in order to control the aircraft 2 to a further launch configuration in order to increase the probability.

Die Zielvorrichtung 40 ist ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit einer Grenzwahrscheinlichkeit der Samenabschussvorrichtung 10 einen Abschussbefehl zum Abschuss einer Samenhülse zu geben, insbesondere wenn ein Scharfstellen-Signal vorliegt.The aiming device 40 is designed to give a firing command to fire a seed pod depending on a comparison of the probability with a limit probability of the seed firing device 10, in particular when a focus signal is present.

Die Zielvorrichtung 40 weist ein Ortungsmodul 50 auf, das zum Empfang von Daten der Sensorvorrichtung 30 und zur Bestimmung von Ortungsdaten zum Fluggerät 2 ausgebildet ist. Das Ortungsmodul 50 kann mit der Sensorvorrichtung 30 kommunizieren, insbesondere bidirektional.The target device 40 has a locating module 50 which is designed to receive data from the sensor device 30 and to determine locating data for the aircraft 2. The locating module 50 can communicate with the sensor device 30, in particular bidirectionally.

Das Bodenbesamungssystem 1 weist ein virtuelle Karte zum Erdboden G auf. Der Soll-Besamungsbereich SA liegt auf der virtuellen Karte und umfasst einen Bereich guter Überlebenswahrscheinlichkeit des Samens. Die virtuelle Karte kann beispielsweise an das Ortungsmodul 50 gesendet werden bzw. vom Ortungsmodul 50 empfangen werden.The soil insemination system 1 has a virtual map of the soil G. The target insemination area SA lies on the virtual map and includes an area with a good probability of survival of the seed. The virtual map can, for example, be sent to the locating module 50 or received by the locating module 50.

Die Zielvorrichtung 40 weist ein Bestimmungsmodell 60 auf, das zum Empfang von den Ortungsdaten und/oder den Daten der Sensorvorrichtung 30 ausgebildet ist, um eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion zu bestimmen, die sich auf eine wahrscheinliche Besamungsposition SP bezieht. Das Bestimmungsmodell 60 kann mit der Sensorvorrichtung 30 kommunizieren, insbesondere bidirektional. Das Bestimmungsmodell 60 kann mit dem Ortungsmodul 50 kommunizieren, insbesondere nur aus Richtung vom Ortungsmodul 50 oder bidirektional.The target device 40 has a determination model 60 that is designed to receive the location data and/or the data from the sensor device 30 in order to determine a probability density function that relates to a probable insemination position SP. The determination model 60 can communicate with the sensor device 30, in particular bidirectionally. The determination model 60 can communicate with the location module 50, in particular only from the direction of the location module 50 or bidirectionally.

Die Zielvorrichtung 40 weist ein Komparatormodul 70 auf, das zum Empfang von der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion und zum Vergleich der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion mit dem Soll-Besamungsbereich SA ausgebildet ist, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, wobei das Komparatormodul 70 zum Bestimmen der Abschusskonfigurationen ausgebildet ist. Das Komparatormodul 70 kann mit dem Bestimmungsmodell 60 kommunizieren, insbesondere nur aus Richtung vom Bestimmungsmodell 60 oder bidirektional.The targeting device 40 has a comparator module 70 which is designed to receive the probability density function and to compare the probability density function with the target insemination area SA in order to determine the probability, wherein the comparator module 70 is designed to determine the firing configurations. The comparator module 70 can communicate with the determination model 60, in particular only from the direction of the determination model 60 or bidirectionally.

Die Zielvorrichtung 40 weist ein Steuerungsmodul 80 der Zielvorrichtung 40 auf, das zum Empfang von der Wahrscheinlichkeit und/oder der Abschusskonfigurationen vom Komparatormodul 70 ausgebildet ist, wobei das Steuerungsmodul 80 den Vergleich durchführen und den Steuerungsbefehl und den Abschussbefehl abgeben kann. Das Steuerungsmodul 80 kann mit dem Komparatormodul 70 kommunizieren, insbesondere nur aus Richtung vom Komparatormodul 70 oder bidirektional. Insbesondere kann das Steuerungsmodul 80 mit der Samenabschussvorrichtung 10 und der Steuerungsvorrichtung 20 kommunizieren, typischerweise nur in deren Richtung oder bidirektional.The target device 40 has a control module 80 of the target device 40, which is designed to receive the probability and/or the firing configurations from the comparator module 70, wherein the control module 80 can carry out the comparison and issue the control command and the firing command. The control module 80 can communicate with the comparator module 70, in particular only from the direction of the comparator module 70 or bidirectionally. In particular, the control module 80 can communicate with the seed launching device 10 and the control device 20, typically only in their direction or bidirectionally.

Die Sensorvorrichtung 30 weist in der Regel eine GPS-Einrichtung mit GPS-Sensoren, eine Kamera-Einrichtung mit mehreren Kameras, eine Abstandsmesseinrichtung mit Abstandsmesssensorik, eine IMU-Einrichtung mit IMU-Sensorik, eine Anemomenter-Einrichtung mit Anemometer-Sensorik, eine Visualsensor-Einrichtung mit Visualsensorik, eine LIDAR-Einrichtung mit LIDAR-Sensorik, eine Hyperspektralsensor-Einrichtung mit Hyperspektral-Sensorik, eine Beschleunigungsmesseinrichtung mit Beschleunigungsmesssensorik (z.B. G-Sensor, z.B: ein-, zwei- oder dreiachsig), eine Optischer-Fluss-Sensoreinrichtung (engl.: optical flow sensor) und/oder eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung mit Geschwindigkeitsmesssensorik (z.B. über für eine Geschwindigkeit des Fluggeräts 2 gegenüber dem Erdboden G und/oder gegenüber der Luftmasse).The sensor device 30 generally has a GPS device with GPS sensors, a camera device with multiple cameras, a distance measuring device with distance measuring sensors, an IMU device with IMU sensors, an anemometer device with anemometer sensors, a visual sensor device with visual sensors, a LIDAR device with LIDAR sensors, a hyperspectral sensor device with hyperspectral sensors, an acceleration measuring device with acceleration measuring sensors (e.g. G-sensor, e.g.: one-, two- or three-axis), an optical flow sensor device and/or a speed measuring device with speed measuring sensors (e.g. for a speed of the aircraft 2 relative to the ground G and/or relative to the air mass).

Insbesondere die GPS-Einrichtung, die Kamera-Einrichtung, die Abstandsmesseinrichtung und/oder die Beschleunigungsmesseinrichtung sind zur direkten Kommunikation mit dem Ortungsmodul 50 vorgesehen.In particular, the GPS device, the camera device, the distance measuring device and/or the acceleration measuring device are provided for direct communication with the locating module 50.

Insbesondere die Beschleunigungsmesseinrichtung, die Anemometer-Einrichtung, die Optischer-Fluss-Sensoreinrichtung und/oder die Geschwindigkeitsmesseinrichtung sind zur direkten Kommunikation mit dem Bestimmungsmodell 60 vorgesehen.In particular, the acceleration measuring device, the anemometer device, the optical flow sensor device and/or the speed measuring device are intended for direct communication with the determination model 60.

Die Bodenstation 200 ist zum Herstellen der RC-Verbindung 202 zum Fluggerät 2 ausgebildet. Von der Bodenstation 200 aus ist eine manuelle Steuerbarkeit des Fluggeräts 2 und/oder der Samenabschussvorrichtung 10 vorgesehen ist und es kann ein Scharfstellen-Signal, der Soll-Besamungsbereich SA und die virtuelle Karte an die Zielvorrichtung 40 versendet werden.The ground station 200 is designed to establish the RC connection 202 to the aircraft 2. From the ground station 200, manual control of the aircraft 2 and/or the semen launching device 10 is provided and a focus signal, the target insemination area SA and the virtual map can be sent to the targeting device 40.

Mit dem Bodenbesamungssystem 1 kann ein Verfahren zum Besamen des Erdbodens G aus der Luft durchgeführt werden.With the soil insemination system 1, a process for inseminating the soil G from the air can be carried out.

Bei dem Verfahren sind klassischerweise folgende Schritte vorgesehen:

  1. i. Steuern des Fluggeräts 2 zu der ersten Abschusskonfiguration,
  2. ii. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Steuern des Fluggeräts 2 ausgehend von der ersten Abschusskonfiguration zu der weiteren Abschusskonfiguration als die erste Abschusskonfiguration, und danach
  3. iii. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Wiederholen von Schritt ii. , und bevorzugt danach
  4. iv. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit gleich oder größer als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Abschießen von einer Samenhülse 12.
The procedure typically involves the following steps:
  1. i. Controlling the aircraft 2 to the first launch configuration,
  2. ii. comparing the probability with the limiting probability, and if the probability is smaller than the limiting probability, controlling the aircraft 2 from the first launch configuration to the launch configuration further than the first launch configuration, and then
  3. iii. comparing the probability with the marginal probability, and if the probability is smaller than the marginal probability, repeating step ii. , and preferably thereafter
  4. iv. Comparing the probability with the marginal probability, and if the probability is equal to or greater than the marginal probability, shooting from a seed pod 12.

Bei dem Verfahren ist optional ein Erfassen von den Daten und den weiteren Daten vorgesehen, ferner ein Transformieren der weiteren Daten in Koordinaten zur Besamungsposition, und ferner ein Aktualisieren des Bestimmungsmodells 60 auf Grundlage von den Daten, den weiteren Daten, den transformierten weiteren Daten, und den Koordinaten.The method optionally provides for recording the data and the additional data, further transforming the additional data into coordinates for the insemination position, and further updating the determination model 60 on the basis of the data, the additional data, the transformed additional data, and the coordinates.

Zum Ablauf bei der Verwendung des Bodenbesamungssystem 1 bei einer Mission zur Besamung des Erdbodens sei folgendes gesagt.The following should be said about the procedure for using the Soil Insemination System 1 during a soil insemination mission.

Insbesondere findet ein Navigieren des Fluggeräts 2 zum ungefähren Zielort statt. In diesem Schritt kann das Fluggerät 2 mit Hilfe einer handelsüblichen Navigationssoftware (z. B. UgCS bzw. ‚Ground Station Software UgCS PC Mission Planning‘. und/oder ArduPolot Mission Planner) zum entsprechenden GebietIn particular, the aircraft 2 is navigated to the approximate destination. In this step, the aircraft 2 can be guided to the corresponding area using commercially available navigation software (e.g. UgCS or ‘Ground Station Software UgCS PC Mission Planning’ and/or ArduPolot Mission Planner).

(Besamungsbereich SA) navigiert werden. Die GPS-Koordinaten können auf der Grundlage einer bestimmten Flughöhe und/oder eines Punktes direkt über dem Zielgebiet generiert werden.(insemination area SA). The GPS coordinates can be generated based on a specific flight altitude and/or a point directly above the target area.

Insbesondere wird eine Zielerfassungsschleife, z.B. in der Zielvorrichtung 40, durchgeführt. Insbesondere sobald das Fluggerät 2 eine bestimmte Entfernung vom GPS-Punkt bzw. Besamungsbereich SA erreicht hat, wird die Zielerfassungsschleife aktiviert und kann die Steuerung des Fluggeräts 2 übernehmen. Die Zielvorrichtung 40 kann das Fluggerät 2 auf der Grundlage eines Modells steuern. Dieses Modell kann anhand eingehender Sensordaten voraussagen, wo die Samenhülse 12 landen wird. Insbesondere sobald das Modell vorhersagt, dass die Samenhülse 12 mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit im Zielgebiet landen wird, wird der Aussaatmechanismus bzw. die Samenabschussvorrichtung 10 aktiviert. Ein Konfidenzniveau bzw. die Wahrscheinlichkeit ist ein Parameter, der je nach den Anforderungen bei der Mission geändert werden kann. Bei kostengünstigem Saatgut kann z. B. ein Konfidenzniveau von 70 % für eine schnellere Aussaat festgelegt werden. Diese 70 % bedeuten, dass das Modell eine 70-prozentige Chance vorhersagt, dass die Samenhülse 12 im Besamungsbereich SA landen wird.In particular, a target acquisition loop is performed, e.g. in the targeting device 40. In particular, as soon as the aircraft 2 has reached a certain distance from the GPS point or insemination area SA, the target acquisition loop is activated and can take over control of the aircraft 2. The targeting device 40 can control the aircraft 2 based on a model. This model can predict where the seed pod 12 will land based on incoming sensor data. In particular, as soon as the model predicts that the seed pod 12 will land in the target area with a certain probability, the sowing mechanism or seed launcher 10 is activated. A confidence level or probability is a parameter that can be changed depending on the requirements of the mission. For example, with inexpensive seeds, a confidence level of 70% can be set for faster sowing. This 70% means that the model predicts a 70% chance that semen pod 12 will land in the insemination area SA.

Insbesondere wenn das Modell bereit ist, kann ein Signal an die Samenabschussvorrichtung 10 gesendet werden, und eine Samenhülse 12 wird abgeschossen bzw. gepflanzt. Die Aussaat der Samenhülse 12 erfolgt insbesondere mit Hilfe eines mechanischen Mechanismus der Samenabschussvorrichtung 10, der von einer Steuerung kontrolliert werden kann. Der Mechanismus und eine Steuerungs-Firmware sind in der Regel so ausgelegt, dass die Samenhülse 12 schnell (z.B. innerhalb von 1000, 500 oder 100 Millisekunden) abgeschossen wird, wenn ein Abschuss-Signal empfangen wird, insbesondere wenn ergänzend das Scharfstellen-Signal vorliegt. Das bedeutet, dass die Samenhülse 12 bei korrekter Positionierung des Fluggeräts 2 sofort gepflanzt werden kann, ohne dass das Zielsystem bzw. die Zielvorrichtung 40 Zeitvorgaben machen muss bzw. ohne dass die Zielerfassungsschleife durchlaufen werden muss.In particular, when the model is ready, a signal can be sent to the seed launcher 10 and a seed pod 12 is launched or planted. The seed pod 12 is sown in particular with the aid of a mechanical mechanism of the seed launcher 10, which can be controlled by a controller. The mechanism and a control firmware are generally designed such that the seed pod 12 is launched quickly (e.g. within 1000, 500 or 100 milliseconds) when a launch signal is received, in particular when the focus signal is also present. This means that the seed pod 12 can be planted immediately when the aircraft 2 is correctly positioned, without the targeting system or the targeting device 40 having to specify timing or without the target acquisition loop having to be run through.

Bei Versand des Abschuss-Signals kann typischerweise auch die Zielerfassungsschleife und/oder die Zielvorrichtung 40 aktiviert werden. Die Zielvorrichtung 40 verwendet insbesondere IMU, GPS, Höhenmesser, Entfernungsmesser, Lichter und/oder mehrere Kameras, um die Flugbahn FP und die Besamungsposition SP der Samenhülse 12 zu erfassen. Auf diese Weise lässt sich die Leistung des Systems 1 nachvollziehen und feststellen, wo die Samen gepflanzt wurden, wann sie überprüft werden müssen und ob der Vorgang erfolgreich war.When the launch signal is sent, the target acquisition loop and/or the aiming device 40 may also typically be activated. In particular, the aiming device 40 uses IMU, GPS, altimeter, rangefinder, lights and/or multiple cameras to detect the trajectory FP and the insemination position SP of the seed pod 12. In this way, the performance of the system 1 can be tracked and determined, where the seeds were planted, when they need to be checked and whether the process was successful.

Insbesondere kann eine Aktualisierung des Bestimmungsmodells 60 der Zielvorrichtung 40 vorgesehen sind. Anhand einer markierten Besamungsposition SP kann das Modell 60 aktualisiert werden. Durch diese Aktualisierung können kleinere Anpassungen am Modell 60 vorgenommen werden, um die Vorhersage der Besamungsposition SP für diese und/oder andere Missionen zu verbessern.In particular, an update of the determination model 60 of the target device 40 can be provided. The model 60 can be updated based on a marked insemination position SP. This update can make minor adjustments to the model 60 in order to improve the prediction of the insemination position SP for this and/or other missions.

Ein verwendetes Kommunikationssystem kann austauschbar sein, aber idealerweise wäre es etwas wie MAVLink ein Netzwerkkommunikationssystem. Insbesondere ermöglicht das Kommunikationssystem eine Weiterleitung und/oder ein Durchreichen von Verbindungen, was bedeutet, dass nicht jede Vorrichtung bzw. jedes Modul/Modell eine direkte Verbindung haben muss, um Informationen zu senden. Es können Informationen über miteinander verbundene Vorrichtungen weitergeleitet werden.A communication system used can be interchangeable, but ideally it would be something like MAVLink, a network communication system. In particular, the communication system allows for routing and/or pass-through of connections, meaning that not every device or module/model needs to have a direct connection to send information. Information can be passed through interconnected devices.

Insbesondere kann, beispielsweise mit dem MAVLink-Protokoll, z.B. die Samenabschussvorrichtung 10 eine Nachricht, insbesondere über die Steuerungsvorrichtung 20 als Bord-PC und/oder eine Drohnensteuerung, an einen Controller senden.In particular, for example using the MAVLink protocol, the seed launching device 10 can send a message to a controller, in particular via the control device 20 as an on-board PC and/or a drone controller.

Der vorgenannte Controller kann der Samenabschussvorrichtung 10, der Sensorvorrichtung 30, der Zielvorrichtung 40, dem Ortungsmodul 50, dem Bestimmungsmodell 60, dem Komparatormodul 70 und/oder dem Steuerungsmodul 80 zugeordnet sein und/oder eine Komponente davon sein.The aforementioned controller may be associated with and/or be a component of the seed launcher 10, the sensor device 30, the targeting device 40, the location module 50, the determination model 60, the comparator module 70 and/or the control module 80.

Es kann eine Steuerung der Samenabschussvorrichtung 10 vorgesehen sein. Dies ist insbesondere der Low-Level-Controller der Samenabschussvorrichtung 10, der beispielsweise direkt mit Sensoren und/oder Aktuatoren für die Samenabschussvorrichtung 10 interagieren kann. Die Firmware, die auf der Steuerung läuft, kann in Echtzeit ausgeführt sein. Sie kann Befehle von anderen Steuerungen und/oder Bordcomputern erhalten und/oder ihren Status zurücksenden. Unabhängig davon, ob das Fluggerät 2 manuell von der Bodenstation 200 aus oder halbautonom vom Bordcomputer gesteuert wird, sollte eine Verbindung zum Steuergerät bestehen, um anzuzeigen, dass das Fluggerät 2 noch unter der Kontrolle des Bedieners ist.A controller of the seed launcher 10 may be provided. This is in particular the low-level controller of the seed launcher 10, which can, for example, interact directly with sensors and/or actuators for the seed launcher 10. The firmware running on the controller can be executed in real time. It can receive commands from other controllers and/or on-board computers and/or send back its status. Regardless of whether the aircraft 2 is controlled manually from the ground station 200 or semi-autonomously from the on-board computer, there should be a connection to the controller to indicate that the aircraft 2 is still under the control of the operator.

Es kann ein Onboard-PC vorgesehen sein. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen portablen Einplatinencomputer wie z. B. einen NVIDIA Jetson oder ODROID, der Aufgaben mit geringer Latenz oder „Online“-Aufgaben im Bereich Zielerfassung und/oder Standortbestimmung durchführen kann. Auf dem Onboard-PC kann der Großteil der Software laufen, der verwendet wird. Der Onboard-PC kann eine direkte Verbindung zur Samenabschussvorrichtung 10 aufweisen. Der Onboard-PC kann eine direkte Verbindung zur Drohnensteuerung und/oder zur Sensorvorrichtung 30 bzw. zu Onboard-Sensoren und/oder zur Zielvorrichtung 40 haben oder Teil davon sein.An onboard PC may be provided. This may be, for example, a portable single-board computer such as an NVIDIA Jetson or ODROID that can perform low-latency or "online" tasks in the area of target acquisition and/or location determination. The onboard PC may run most of the software that is used. The onboard PC may have a direct connection to the seed launcher 10. The onboard PC may have a direct connection to, or be part of, the drone controller and/or the sensor device 30 or onboard sensors and/or the targeting device 40.

Das Fluggerät 2 kann die Drohnensteuerung aufweisen. Beispielsweise ist die Drohnensteuerung für die Stabilisierung des Fluggeräts 2 in der Luft ausgebildet. Die Drohnensteuerung kann in der Steuerungsvorrichtung 20 und/oder der Zielvorrichtung 40 integriert sein. Die Drohnensteuerung kann ein Controller wie der PixHawk-Würfel (CubePilot | Autopilot-on-Module | Blue Manufactured in USA | Blue Assembled in USA | Pixhawk Original Team') sein und/oder direkt mit einer Hardware des Fluggeräts 2 verbunden sein. Die Drohnensteuerung kann Sensordaten (z.B. Daten bzw. weitere Daten) empfangen bzw. sammeln und/oder empfangene Befehle wie Geschwindigkeits- und GPS-Punktbefehle ausführen. Die Drohnensteuerung kommuniziert insbesondere mit der Bodenstation 200 über ein insbesondere bordeigenes (UAV-)Kommunikationssystem und/oder die RC-Verbindung 202.The aircraft 2 can have the drone control. For example, the drone control is designed to stabilize the aircraft 2 in the air. The drone control can be integrated in the control device 20 and/or the targeting device 40. The drone control can be a controller such as the PixHawk cube (CubePilot | Autopilot-on-Module | Blue Manufactured in USA | Blue Assembled in USA | Pixhawk Original Team') and/or be directly connected to a hardware of the aircraft 2. The drone control can receive or collect sensor data (e.g. data or other data) and/or execute received commands such as speed and GPS point commands. The drone control communicates in particular with the ground station 200 via an on-board (UAV) communication system and/or the RC connection 202.

Das System 1 kann eine Fernsteuerung, insbesondere als Subsystem, z.B. des Fluggeräts 2 und/oder der Bodenstation 200, aufweisen. Die Fernsteuerung wird typischerweise zur Steuerung des Fluggeräts 2 im manuellen Modus verwendet. Die Fernsteuerung kann als Knotenpunkt für den Zugriff auf ein/das Kommunikationsnetz des dienen. Die Fernsteuerung kann auch dazu verwendet werden, Scharfstellen-, Auslöse- und/oder Steuersignale bzw. -befehle an die Samenabschussvorrichtung 10 zu senden.The system 1 can have a remote control, in particular as a subsystem, e.g. of the aircraft 2 and/or the ground station 200. The remote control is typically used to control the aircraft 2 in manual mode. The remote control can serve as a hub for accessing a/the communication network. The remote control can also be used to send focus, trigger and/or control signals or commands to the seed launcher 10.

Das System 1 kann einen Missionsplaner bzw. ein Missionsplanungsprogramm, insbesondere Offbord-Computer bzw. Offboard-PC, aufweisen. Der Missionsplaner wird insbesondere zur Planung einer Flugroute und/oder von Parametern verwendet. Eine Software des Missionsplaners bzw. eine Missionsplanungssoftware ist z. B. UgCS und/oder Mission Planer, und wird insbesondere auf dem Bordcomputer ausgeführt. Der Missionsplaner kann zur Unterstützung bei einer Bildverarbeitung eingesetzt werden, z.B. wenn der Onboard-PC nicht leistungsfähig genug ist und/oder um den Onboard-PC zu entlasten. Der Missionsplaner kann Dinge wie hochauflösende Karten speichern, die insbesondere für jede Mission verwendet werden sollen, was ein dynamisches Laden von Kartenbereichen ermöglichen kann.The system 1 can have a mission planner or a mission planning program, in particular an off-board computer or off-board PC. The mission planner is used in particular to plan a flight route and/or parameters. Software of the mission planner or a mission planning software is e.g. UgCS and/or Mission Planner, and is executed in particular on the on-board computer. The mission planner can be used to support image processing, e.g. if the on-board PC is not powerful enough and/or to relieve the load on the on-board PC. The mission planner can store things like high-resolution maps that are to be used in particular for each mission, which can enable dynamic loading of map areas.

Die Zielvorrichtung 40 steuert insbesondere wann und/oder wo die Samenabschussvorrichtung 10 ausgelöst werden soll. Die Zielvorrichtung 40 kann in mehrere, insbesondere vier, Kernfunktionen unterteilt werden. Die Zielvorrichtung 40 kann insoweit eine, mehrere oder alle der nachfolgenden Kernfunktionen aufweisen bzw. diese entsprechend der beschriebenen Funktionen umsetzen.The targeting device 40 controls in particular when and/or where the seed-ejecting device 10 is to be triggered. The targeting device 40 can be divided into several, in particular four, core functions. The targeting device 40 can therefore have one, several or all of the following core functions or implement them in accordance with the functions described.

Kernfunktion Lokalisierungsalgorithmus: Der Lokalisierungsalgorithmus bestimmt insbesondere den Standort des Fluggeräts 2 relativ zur gelieferten Karte. Dies geschieht beispielsweise über ein Netz von Sensoreingaben. GPS kann für eine grobe Lokalisierung und eine interne IMU für eine grobe Ausrichtungs- bzw. Orientierungsbestimmung verwendet. Der Standort und die Orientierung werden insbesondere durch einen Bildvergleich zwischen den Kameraeingaben und der einer Ebene der Karte / Kartenebene, beispielsweise einer Orthomosaik-Kartenebene (Bild), verfeinert. Das Ergebnis ist insbesondere ein Standort und eine Orientierung in GPS/Global-Koordinaten.Core function of localization algorithm: The localization algorithm determines in particular the location of the aircraft 2 relative to the supplied map. This is done, for example, via a network of sensor inputs. GPS can be used for a rough localization ization and an internal IMU are used for a rough orientation determination. The location and orientation are refined in particular by an image comparison between the camera inputs and that of a layer of the map / map layer, for example an orthomosaic map layer (image). The result is in particular a location and orientation in GPS / global coordinates.

Kernfunktion Mechanismusmodell bzw. Bestimmungsmodell 60: Unter Verwendung des Standorts und/oder der Ausrichtung aus dem Lokalisierungsalgorithmus und/oder anderer Sensoreingaben bzw. Daten prognostiziert das Bestimmungsmodell 60 insbesondere, wo die Samenhülse wahrscheinlich landen wird. Sensoren, die an diesem Prozess beteiligt sein können, können Auskunft über den aktuellen Zustand des Fluggeräts 2 und die Umgebungsbedingungen geben, die die Samenhülse 12 während des Fluges beeinflussen könnten, z.B. die Geschwindigkeit des Fluggeräts 12, die Entfernung zum Erdboden G und/oder eine aktuelle Windgeschwindigkeit. Die Besamungsposition SP als Landeposition der Samenhülse 12 wird insbesondere nicht als Punkt, sondern als Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion (probability density function, PDF) vorhergesagt, wie eine 2D-Gaußfunktion. Dieses Format ermöglicht es insbesondere, die probabilistische Natur der Genauigkeit der Samenabschussvorrichtung 10 in späteren Funktionen zu berücksichtigen. Es kann das Ortungsmodul 50 in das Bestimmungsmodell 60 eingehen, insbesondere durch die erwähnte Aktualisierung. Diese Aktualisierung erfolgt insbesondere nachdem ein Samen eingepflanzt wurde. Basierend auf dem Landeort der Samenhülse 12 kann das Bestimmungsmodell 60 verbessert werden, wodurch das Modell 60 dynamisch an nicht modellierte Umweltbedingungen angepasst werden kann. Es entsteht ein robusteres und genaueres System 1. Die Ausgabe des Modells 60 ist insbesondere eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, die angibt, wo die Samenhülse 12 insbesondere in Bezug auf die Karte voraussichtlich landen wird.Core function mechanism model or determination model 60: Using the location and/or orientation from the localization algorithm and/or other sensor inputs or data, the determination model 60 predicts in particular where the seed pod is likely to land. Sensors that may be involved in this process may provide information about the current state of the aircraft 2 and the environmental conditions that could affect the seed pod 12 during flight, e.g. the speed of the aircraft 12, the distance to the ground G and/or a current wind speed. The insemination position SP as the landing position of the seed pod 12 is in particular predicted not as a point but as a probability density function (PDF), such as a 2D Gaussian function. This format makes it possible in particular to take into account the probabilistic nature of the accuracy of the seed launcher 10 in later functions. The location module 50 may be incorporated into the determination model 60, in particular through the mentioned update. This update occurs in particular after a seed has been planted. Based on the landing location of the seed pod 12, the determination model 60 can be improved, allowing the model 60 to dynamically adapt to unmodeled environmental conditions. This results in a more robust and accurate system 1. In particular, the output of the model 60 is a probability density function that indicates where the seed pod 12 is likely to land, in particular with respect to the map.

Kernfunktion Komparator bzw. Komparatormodul 70: Diese Funktion wird insbesondere verwendet, um die probabilistische Natur der Modellausgabe bzw. des Bestimmungsmodells 60 zu handhaben. Das Komparatormodul 70 kann die vorhergesagte Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion heranziehen mit dem (Soll-)Besamungsbereich SA bzw. Zielgebiet vergleichen. Der Zweck dieses Vergleichs besteht insbesondere darin, die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, mit der die Samenhülse 12 im (Soll-)Besamungsbereich SA landet. Insbesondere werden die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion und der (Soll-)Besamungsbereich Sa analysiert, um festzustellen, wie sich die Bewegung des Fluggeräts 2 auf die Wahrscheinlichkeit auswirken kann. Das kann als multivariate Funktion dargestellt werden, die die Bewegung des Fluggeräts 2 in Bezug auf die Änderung der Wahrscheinlichkeit beschreibt, und/oder als Vektor. Die Ausgabe des Komparatormoduls 70 ist bevorzugt die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens der Samenhülse 12 im (Soll-)Besamungsbereich und/oder ein optimaler Vektor und/oder eine Optimierungsfunktion.Core function comparator or comparator module 70: This function is used in particular to handle the probabilistic nature of the model output or determination model 60. The comparator module 70 may compare the predicted probability density function with the (target) insemination area SA or target area. The purpose of this comparison is in particular to determine the probability with which the semen pod 12 lands in the (target) insemination area SA. In particular, the probability density function and the (target) insemination area Sa are analyzed to determine how the movement of the aircraft 2 may affect the probability. This can be represented as a multivariate function describing the movement of the aircraft 2 in terms of the change in probability and/or as a vector. The output of the comparator module 70 is preferably the probability of the semen pod 12 hitting the (target) insemination area and/or an optimal vector and/or an optimization function.

Kernfunktion Kontrollalgorithmus bzw. Steuerungsmodul 80: Das Steuerungsmodul 80, soweit vorgesehen, kann die endgültigen Entscheidungen auf der Grundlage der verarbeiteten Informationen bzw. Daten treffen. Insbesondere wenn die Wahrscheinlichkeit, dass die Samenhülse 12 im Besamungsbereich SA landet, die Grenzwahrscheinlichkeit erreicht oder überschreitet, kann das Steuerungsmodul 80 die Samenabschussvorrichtung 10 auslösen. Ist dies nicht der Fall, kann das Steuerungsmodul 80 entscheiden, mit welcher Bewegung des Fluggeräts 2 diese Wahrscheinlichkeit verbessert werden kann. Um hier nicht in einer Schleife stecken zu bleiben, ist es bevorzugt, dass der Besamungsbereich SA groß genug für die gegebenen Flugbedingungen sind. Dies sollte bei der Erstellung der Flugmission im Voraus festgelegt werden, und insbesondere während des Fluges überprüft werden, um dynamische Umweltveränderungen zu berücksichtigen.Core function of the control algorithm or control module 80: The control module 80, if provided, can make the final decisions on the basis of the processed information or data. In particular, if the probability that the semen pod 12 lands in the insemination area SA reaches or exceeds the limit probability, the control module 80 can trigger the semen launching device 10. If this is not the case, the control module 80 can decide which movement of the aircraft 2 can improve this probability. In order not to get stuck in a loop here, it is preferable that the insemination area SA is large enough for the given flight conditions. This should be determined in advance when creating the flight mission and, in particular, checked during the flight to take dynamic environmental changes into account.

Die folgenden Sensoren speisen insbesondere in die Zielvorrichtung 40 ein:

  • GPS: Das Fluggerät 2 kann eine/die GPS-Einrichtung aufweisen und kann insbesondere ein zusätzliches RTK-GPS-System aufweisen. Dies kann eine Positionsgenauigkeit von beispielsweise 3 cm oder besser ermöglichen. Dies wird für die grobe Lokalisierung verwendet, da keine Orientierungsdaten vorliegen.
The following sensors feed in particular into the target device 40:
  • GPS: The aircraft 2 may have a/the GPS device and may in particular have an additional RTK GPS system. This may enable a position accuracy of, for example, 3 cm or better. This is used for rough localization since no orientation data is available.

Kamera: Das Fluggerät 2 kann mit einer Reihe verschiedener Kameras für unterschiedliche Zwecke ausgestattet sein, z.B. zur Fernüberwachung von Einsätzen, zur Hindernisvermeidung, zur Lokalisierung und zur Datenerfassung. Einige Kameras sind typischerweise mehrfach verwendbar und können RGB-, Monochrom- und/oder Multi-/Hyperspektraldaten erfassen. Der Großteil der Kameradaten wird entweder an Bord verarbeitet und/oder für eine spätere Analyse gespeichert. Bei Bedarf können Daten an Computer außerhalb des Fluggeräts 2 übertragen werden.Camera: The aircraft 2 may be equipped with a number of different cameras for different purposes, such as remote mission monitoring, obstacle avoidance, localization and data collection. Some cameras are typically multi-use and can collect RGB, monochrome and/or multi/hyperspectral data. The majority of the camera data is either processed on board and/or stored for later analysis. If required, data can be transferred to computers outside the aircraft 2.

Entfernungsmesser/LIDAR: Dieser Sensor wird typischerweise verwendet, um die Entfernung des Fluggeräts zum Erdboden G zu bestimmen, was auch mit anderen Sensoren möglich ist, aber normalerweise nicht so genau ist. Entfernungsmesser und LIDAR-Einrichtungen haben im Vergleich zu anderen Methoden eine viel bessere Genauigkeit und Auflösung. LIDAR hat den zusätzlichen Vorteil, dass auch mehrere Bodenpunkte erfasst werden können, was die Genauigkeit und den Informationsgewinn weiter verbessert, aber mit einem erheblichen Kostenanstieg verbunden sein kann.Rangefinder/LIDAR: This sensor is typically used to determine the distance of the aircraft to the ground G, which can also be done with other sensors but is usually not as accurate. Rangefinders and LIDAR devices have a lower sensitivity compared to other methods have much better accuracy and resolution. LIDAR has the additional advantage of being able to capture multiple ground points, which further improves accuracy and information gain, but can come with a significant increase in cost.

Beschleunigungsmesser/Inertialmesseinheit (IMU): Fluggeräte 2 sind in der Regel mit internen Beschleunigungsmessern und/oder IMUs ausgestattet. Die Samenabschussvorrichtung 10 kann auf einem kardanischen System und/oder einer Dämpfungsplattform montiert sein, so dass seine Bewegung nicht exakt mit der der Drohne übereinstimmen könnte. Insbesondere daher kann ein Beschleunigungsmesser und/oder eine IMU an der Samenabschussvorrichtung 10 angebracht sein. Diese damit empfangenen Daten können für die Bestimmung der Orientierung und der Geschwindigkeiten von entscheidender Bedeutung sein, können aber ein Rauschen aufweisen bzw. verrauscht sein. Um das Rauschen zu kompensieren, sollten andere Quellen wie LIDAR, optischer Fluss oder Kameradaten mit diesen Daten kombiniert werden.Accelerometer/Inertial Measurement Unit (IMU): Aircraft 2 are typically equipped with internal accelerometers and/or IMUs. The seed launcher 10 may be mounted on a gimbal system and/or a damping platform, so its movement may not exactly match that of the drone. In particular, an accelerometer and/or an IMU may be attached to the seed launcher 10. This data received thereby may be crucial for determining orientation and velocities, but may contain noise. To compensate for the noise, other sources such as LIDAR, optical flow or camera data should be combined with this data.

Anemometer: Die Windgeschwindigkeit ist ein wichtiger Faktor, der bei der Modellierung von Projektilen durch die Luft, wie im Fall der Samenhülse 12, zu berücksichtigen ist. Ein Anemometer wird insbesondere verwendet, um die Windgeschwindigkeit und -richtung zu messen, was die Vorhersagegenauigkeit der Modelle 60 für die Samenabschussvorrichtung 10 erheblich verbessern kann. Anemometer: Wind speed is an important factor to consider when modeling projectiles through the air, as in the case of the seed pod 12. In particular, an anemometer is used to measure wind speed and direction, which can greatly improve the prediction accuracy of the models 60 for the seed launcher 10.

Optischer Fluss: Optische Flusssensoren sind visuelle Sensoren, die die Bewegung von visuellen Merkmalen ausgeben, die sich durch ihr Sichtfeld bewegen. Er kann beim GPS-losen Fluggerät 2, insbesondere Drohnenflug, eingesetzt werden und/oder zur Ergänzung der Daten besonders hilfreich sein, wenn er an der Samenabschussvorrichtung 10 angebracht ist. Der Grund dafür ist, dass sie sich unabhängig vom Fluggerät 2 bewegen kann, an der alle GPS-Module angebracht sind.Optical Flow: Optical flow sensors are visual sensors that output the motion of visual features moving through their field of view. It can be used in GPS-less aircraft 2, especially drone flight, and/or can be particularly useful to supplement the data when attached to the seed launcher 10. The reason for this is that it can move independently of the aircraft 2, to which all GPS modules are attached.

Geschwindigkeit des Fluggeräts 2: Durch das Auslesen der Telemetriedaten des Fluggeräts 2 können die aktuelle Geschwindigkeit und die Betätigungsbefehle sowie weitere relevante Informationen bzw. Daten empfangen werden. Durch die Berücksichtigung der Geschwindigkeit kann das Bestimmungsmodell 60 bessere Vorhersagen darüber machen, wo die Samenhülse 12 landen wird bzw. könnte.Speed of the aircraft 2: By reading the telemetry data of the aircraft 2, the current speed and the actuation commands as well as other relevant information or data can be received. By taking the speed into account, the determination model 60 can make better predictions about where the seed pod 12 will or could land.

Bei Steuereingängen handelt es sich um Benutzereingaben, die zur Referenzierung und/oder zur Steuerung des Fluggeräts 2 bzw. der Mission verwendet werden. Diese Eingänge sind wie folgt:

  • Karte: Die Karte stellt insbesondere die Referenz bzw. Referenzdaten für Missionen zur Aussaat dar. Eine vorteilhafte Grundlage für diese Karte ist beispielsweise ein Referenz-Orthomosaik oder eine andere Referenz. Dieses kann man sich wie ein Bild vorstellen, das aus großer Entfernung aufgenommen wurde, eine hohe Auflösung hat und/oder für jedes Pixel eine bekannte GPS-Koordinate aufweist. Anhand der Karte werden insbesondere die Besamungsbereiche bestimmt und somit der Bezugsrahmen, in dem sich das Fluggerät befindet. Die Karte kann auch andere Daten enthalten, z.B. eine Tiefenkarte, LIDAR-Punktwolken und/oder wenigstens eine oder mehrere Spektralschichten.
Control inputs are user inputs used for referencing and/or controlling the aircraft 2 or the mission. These inputs are as follows:
  • Map: The map represents the reference or reference data for seeding missions. An advantageous basis for this map is, for example, a reference orthomosaic or another reference. This can be imagined as an image taken from a great distance, with a high resolution and/or with a known GPS coordinate for each pixel. The map is used in particular to determine the insemination areas and thus the reference frame in which the aircraft is located. The map can also contain other data, e.g. a depth map, LIDAR point clouds and/or at least one or more spectral layers.

Ziel: Die Ziele bzw. Besamungsbereiche sind Bereiche auf der Karte, die als Regionen betrachtet werden können, in denen jedes Saatgut eine gute Überlebenschance hat.Target: The targets or insemination areas are areas on the map that can be considered as regions where each seed has a good chance of survival.

RC-Verbindung: Die RC-Verbindung bzw. der RC-Link als eine Eingabe in die Zielvorrichtung ermöglicht beispielsweise die manuelle Übernahme und/oder die Angabe einer angemessenen Überwachung. Um eine zuverlässige Verbindung und die korrekte Überwachung zu gewährleisten, kann ein Scharfstellen-Signal gesendet werden, insbesondere von der Bodenstation 200. Dieses Scharfstellen-Signal wird insbesondere von der Samenabschussvorrichtung 10 verwenden und kann alternativ oder ergänzend vom Kontrollalgorithmus bzw. Steuerungsmodul 80 verwendet werden, um Zeitverluste zu vermeiden.RC link: The RC link as an input to the targeting device enables, for example, manual takeover and/or indication of appropriate monitoring. In order to ensure a reliable connection and correct monitoring, a focus signal can be sent, in particular from the ground station 200. This focus signal is used in particular by the seed launcher 10 and can be used alternatively or additionally by the control algorithm or control module 80 in order to avoid time losses.

Die Ausgänge zeigen beispielsweise an, wie die Zielvorrichtung 40 mit dem Fluggerät 2 interagiert. Ausgänge können insbesondere die Folgenden sein.The outputs indicate, for example, how the targeting device 40 interacts with the aircraft 2. Outputs can in particular be the following.

Samenabschussvorrichtung 10: Die Zielvorrichtung 40 sendet beispielsweise Auslösesignale bzw. -befehle an die Samenabschussvorrichtung 10 und/oder empfängt eventuelle Fehlermeldungen bzw. Rückmeldungen. Das Auslösesignal zeigt an, dass ein Samen abgeschossen werden soll, und die Samenabschussvorrichtung 10 sendet bevorzugt eine Nachricht zurück, die den Erfolg der Operation beschreibt.Seed launcher 10: The target device 40 sends, for example, trigger signals or commands to the seed launcher 10 and/or receives possible error messages or feedback. The trigger signal indicates that a seed is to be fired and the seed launcher 10 preferably sends back a message describing the success of the operation.

Fluggerät- bzw. Drohnensteuerungssystem: Das Fluggerät verfügt meist über eine eingebaute Steuerung, insbesondere die Steuerungsvorrichtung 20, die Befehle auf hoher Ebene, z. B. Geschwindigkeitsbefehle, entgegennehmen und ausführen kann. Die Zielvorrichtung 40 interagiert mit dem Fluggerät 2, insbesondere mit der Steuerungsvorrichtung 20, auf diese Weise und entlastet sie von Berechnungen.Aircraft or drone control system: The aircraft usually has a built-in controller, in particular the control device 20, which can receive and execute high-level commands, e.g. speed commands. The target device 40 interacts with the aircraft 2, in particular with the control device 20, in this way and relieves it of calculations.

Der Zweck der Zielvorrichtung 40 bzw. des Tagging-Systems besteht insbesondere darin, den Landeort der Samenhülse 12 bzw. die Besamungsposition SP zu bestimmen, nachdem die Samenabschussvorrichtung 10 betätigt wurde. Dadurch kann eine Rückmeldung erhalten werden, die für die Überwachung des Wachstums und/oder die Rückmeldung für die Modelle 60 des Systems 1, insbesondere der Zielvorrichtung 40, verwendet werden kann. Es kann mehrere Arten von Funktionen (insbesondere Methode(n), Transformation(en), Kombination(en)) geben, insbesondere drei Stück, die in der Zielvorrichtung angewandt werden können, wie folgt:

  • Methode zur Bestimmung der Besamungsposition SP (z. B. Methode 1): Diese Methode kann eine Grundlage für die Zielvorrichtung 40 bilden. Diese Methode kann Sensordaten von einem oder mehreren Sensoren aufnehmen und insbesondere diese zur Messung der Besamungsposition SP verwenden. Es kann eine bis mehrere dieser Methoden geben, die jeweils unterschiedliche Techniken und/oder unterschiedliche Sensoren zur Messung der Besamungsposition SP verwenden. Ein Beispiel für eine Methode ist die Hochgeschwindigkeits-Objektverfolgung, bei der die Samenhülse 12 mit Hilfe von Computer-Vision auf Videodaten mit hoher Bildrate bis zu der Stelle verfolgt werden kann, an der sie auf dem Erdboden G aufschlägt. Diese Methode kann die Besamungspositionen SP in verschiedenen Formaten und Referenzrahmen ausgeben.
The purpose of the targeting device 40 or the tagging system is in particular to determine the landing location of the semen pod 12 or the insemination position SP after the seed launching device 10 has been actuated. This makes it possible to obtain feedback that can be used for monitoring growth and/or feedback for the models 60 of the system 1, in particular the targeting device 40. There can be several types of functions (in particular method(s), transformation(s), combination(s)), in particular three, that can be applied in the targeting device, as follows:
  • Method for determining the insemination position SP (e.g. Method 1): This method may form a basis for the aiming device 40. This method may receive sensor data from one or more sensors and in particular use this to measure the insemination position SP. There may be one to several of these methods, each using different techniques and/or different sensors to measure the insemination position SP. An example of a method is high-speed object tracking, where the semen pod 12 can be tracked using computer vision on high frame rate video data to the point where it impacts the ground G. This method can output the insemination positions SP in various formats and reference frames.

Besamungspositionstransformation (z. B. Transformation 1): Da jede von einer der vorgenannten Methoden eine andere Ausgabe haben kann, müssen die Ausgaben regelmäßig in ein gemeinsames Format und/oder einen gemeinsamen Koordinatenrahmen transformiert werden. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe einer Transformationsfunktionen. Diese Transformationen können Daten von den Sensoren und/oder von der Karte verwenden, insbesondere um die globale Position als Besamungsposition SP zu bestimmen. Das Ergebnis dieser Transformationen ist beispielsweise die Besamungsposition SP in globalen Koordinaten.Insemination position transformation (e.g. transformation 1): Since each of the above methods can have a different output, the outputs must be regularly transformed into a common format and/or coordinate frame. This is done, for example, using a transformation function. These transformations can use data from the sensors and/or from the map, in particular to determine the global position as insemination position SP. The result of these transformations is, for example, the insemination position SP in global coordinates.

Kombination: Die Ergebnisse der Besamungspositionstransformation können kombiniert werden, um ein genaueres und robusteres Ergebnis zu erhalten. Diese Kombination kann einfach sein, wie z. B. ein 3D-Mittelwert, oder sie kann anspruchsvoller sein und ein statistisches Modell verwenden, das die den verschiedenen Methoden innewohnenden Verzerrungen ausnutzen kann. Diese Kombination wird umso robuster, je mehr verschiedene Methoden verwendet werden und je mehr sie sich voneinander unterscheiden. Die Ausgabe dieser Funktion ist beispielsweise ein Punkt in GPS-Koordinaten.Combination: The results of the insemination position transformation can be combined to obtain a more accurate and robust result. This combination can be simple, such as a 3D mean, or it can be more sophisticated and use a statistical model that can exploit the biases inherent in the different methods. This combination becomes more robust the more different methods are used and the more they differ from each other. For example, the output of this function is a point in GPS coordinates.

Es gibt insbesondere zwei Ausgaben bei dem System:

  • Ausgabe der Zielvorrichtung 40 (Modell für die Samenabschussvorrichtung 10): Eine globale Koordinate der Besamungsposition SP wird beispielsweise an die Zielvorrichtung 40, das Bestimmungsmodell 60, die Steuerungsvorrichtung 20 und/oder die Samenabschussvorrichtung 10, gesendet, um dynamisch zu aktualisieren.
There are two main issues with the system:
  • Output of the target device 40 (model for the semen launcher 10): A global coordinate of the insemination position SP is sent to, for example, the target device 40, the determination model 60, the control device 20 and/or the semen launcher 10 to dynamically update.

Ausgabe der Karte: Die Besamungsposition SP als Landeposition der Samenhülse 12 wird insbesondere auf der Karte für die Leistungsmodellierung und/oder die einfache Überwachung des Wachstums markiert.Map output: The insemination position SP as the landing position of the semen pod 12 is marked in particular on the map for performance modelling and/or easy growth monitoring.

Die Samenabschussvorrichtung 10 kann eine Firmware aufweisen bzw. damit betrieben werden. Eine Firmware kann ein Computerprogramm sein. Die Firmware kann einen oder mehrere der folgenden Zustände einnehmen. Insbesondere kann einer oder mehrere der Zustände an der Bodenstation 200 angezeigt werden.The seed launcher 10 may have or be operated with firmware. Firmware may be a computer program. The firmware may assume one or more of the following states. In particular, one or more of the states may be displayed on the ground station 200.

Zustand Leerlauf: In diesem Zustand ist das Fluggerät 2, insbesondere die Steuerungsvorrichtung 20, die Samenabschussvorrichtung 10, die Sensorvorrichtung 30 und/oder Zielvorrichtung 40, mit der Bodenstation 200 verbunden, wird aber nicht benutzt. Befindet sich keine Samenhülse 12 in der Samenabschussvorrichtung 10 bzw. in der Kammer dieser, kann ein Zustand „Laden“ eingenommen werden, um eine Samenhülse 12 abschussbereit zu laden. Andernfalls liest beispielsweise die Steuerungsvorrichtung 20 und/oder das Fluggerät 2 in diesem Zustand keine Sensoren aus und kommuniziert ihren Status nur an die RC-Verbindung 202 bzw. das RC-Netzwerk, während sie auf ein Scharfstellen-Signal wartet.Idle state: In this state, the aircraft 2, in particular the control device 20, the seed launcher 10, the sensor device 30 and/or targeting device 40, is connected to the ground station 200 but is not being used. If there is no seed pod 12 in the seed launcher 10 or in the chamber thereof, a "loading" state can be adopted in order to load a seed pod 12 ready for launch. Otherwise, for example, the control device 20 and/or the aircraft 2 does not read any sensors in this state and only communicates its status to the RC connection 202 or the RC network while waiting for an arming signal.

Zustand Laden: Sobald ein Scharfstellen-Signal insbesondere über die RC-Verbindung 202 empfangen wurde und sich eine Samenhülse 12 in der Kammer befindet, wird der Zustand Laden aktiviert. In diesem Zustand wird der Druck in die Druckkammer hinter einer Kammer für die Samenhülse 12 geleitet. Dazu wird ein Einlassventil zur Kammer für eine bestimmte Zeit und/oder bis zum Erreichen eines bestimmten Drucks geöffnet und dann das Ventil geschlossen. Dies kann als ein gefährlicher Zustand angesehen werden, in dem die Samenabschussvorrichtung 10 die Energie haben kann, eine Samenhülse 12 auszubringen.Load state: As soon as an arming signal has been received, in particular via the RC connection 202, and a seed pod 12 is in the chamber, the load state is activated. In this state, the pressure is directed into the pressure chamber behind a chamber for the seed pod 12. For this purpose, an inlet valve to the chamber is opened for a certain time and/or until a certain pressure is reached and then the valve is closed. This can be considered a dangerous state in which the seed launcher 10 can have the energy to eject a seed pod 12.

Wird ein Scharfstellen-Signal nicht in einer erforderlichen Zeit empfangen, beispielsweise innerhalb von 2 Sekunden, 10 Sekunden, 100 Sekunden oder 1000 Sekunden, kann das System 1 in einen Zustand „Entlüften“ übergehen, der das System 1 sicher macht. Nach dem Zustand Laden wartet das System 1, bis ein Auslösesignal empfangen wird, und geht dann in den Startzustand bzw. Auslösezustand über.If an arming signal is not received within a required time, for example within 2 seconds, 10 seconds, 100 seconds or 1000 seconds, System 1 may enter a “vent” state, which will cause System 1 safe. After the loading state, system 1 waits until a trigger signal is received and then goes into the start state or trigger state.

Zustand Start bzw. Auslösen: In diesem Zustand sät die Samenabschussvorrichtung 10 eine Samenhülse 12 aus, indem eine Verriegelung aktiviert wird, die den Druck aufrechterhält, wodurch die Druckluft hinter der Samenhülse 12 freigesetzt und diese abgeschossen bzw. in den Erdboden geschossen wird. Nach Betätigung der Verriegelung wartet das System 1 eine kurze Zeit, bis die Samenhülse 12 die Samenabschussvorrichtung 10 verlassen hat, und lässt dann den verbleibenden Druck aus der Druckkammer ab. Nach der Entlüftung wartet das System 1 darauf, dass ein Verschlusssensor anzeigt, dass er nun geschlossen ist, so dass der Druck in der Druckkammer gehalten wird. Wenn dieser Sensor nicht innerhalb einer bestimmten Zeit auslöst, kann das System 1 in den Zustand „Verriegelungsfehler“ übergehen. Wird der Verriegelungssensor rechtzeitig ausgelöst, geht das System 1 in den Zustand Laden über.Start or Trigger State: In this state, the seed launcher 10 plants a seed pod 12 by activating a lock that maintains pressure, releasing the compressed air behind the seed pod 12 and firing it or shooting it into the ground. After the lock is activated, the system 1 waits a short time until the seed pod 12 has left the seed launcher 10 and then releases the remaining pressure from the pressure chamber. After venting, the system 1 waits for a lock sensor to indicate that it is now closed so that the pressure in the pressure chamber is maintained. If this sensor does not trigger within a certain time, the system 1 may enter the "lock error" state. If the lock sensor is triggered in time, the system 1 enters the load state.

Zustand Laden: In diesem Zustand wird die Samenhülse 12 von einem Ladesystem in die Kammer bewegt. Dies geschieht beispielsweise über ein Getriebesystem, das von einem Motor, insbesondere Gleichstrommotor, insbesondere mit einem Encoder am Ausgang, angetrieben wird. Im Zustand Beladen erhält der Motor ein Signal zum Bewegen der Samenhülse 12 und/oder die Geschwindigkeit des Motors wird überwacht. Wenn eine Positionsänderung des Motors größer als erwartet ist und/oder die Geschwindigkeit außerhalb eines erwarteten Schwellenwerts liegt, geht das System beispielsweise in einen Motorfehlerzustand über. Dies geschieht, um ein Verklemmen zu verhindern, das etwas beschädigen könnte. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind und ein Sensor an der Kammer ein Signal mit beispielsweise fallender Flanke empfängt, das anzeigt, dass sich eine Samenhülse 12 in der Kammer befindet, geht das System 1 zurück in den Zustand Leerlauf.Loading state: In this state, the seed pod 12 is moved into the chamber by a loading system. This is done, for example, via a gear system driven by a motor, in particular a DC motor, in particular with an encoder at the output. In the loading state, the motor receives a signal to move the seed pod 12 and/or the speed of the motor is monitored. If a change in position of the motor is larger than expected and/or the speed is outside an expected threshold, the system goes into a motor fault state, for example. This is done to prevent jamming that could damage something. If these conditions are not met and a sensor on the chamber receives a signal with, for example, a falling edge, indicating that a seed pod 12 is in the chamber, the system 1 goes back to the idle state.

Zustand Entlüften: In diesem Zustand wird das Entlüftungsventil für eine bestimmte Zeit aktiviert. Insbesondere kehrt das System 1 dann in den Leerlaufzustand zurück.Venting state: In this state, the venting valve is activated for a certain time. In particular, system 1 then returns to the idle state.

Zustand Verriegelungsfehler: Dieser Zustand sendet ein Signal, das einen Fehler anzeigt, und wartet dann auf unbestimmte Zeit, bis der Fehler behoben ist und das System 1 zurückgesetzt wird.Lock Error State: This state sends a signal indicating an error and then waits indefinitely until the error is corrected and System 1 is reset.

Zustand Motorfehler: Dieser Zustand sendet ein Signal, das einen Fehler anzeigt, und wartet dann auf unbestimmte Zeit, bis der Fehler behoben ist und das System 1 zurückgesetzt wird.Engine Fault Condition: This condition sends a signal indicating a fault and then waits indefinitely until the fault is corrected and System 1 is reset.

Zustand Notfall: Dieser Zustand kann aus jedem Zustand des Systems 1 heraus erreicht werden. Sobald ein Notfallsignal von der RC-Verbindung empfangen wird, erwartet das Fluggerät 2, die Samenabschussvorrichtung 10, Steuerungsvorrichtung 20 und/oder Zielvorrichtung 40 einen Absturz, so dass das Entlüftungsventil offen gehalten wird, bis das System 1 zurückgesetzt wird.Emergency State: This state can be reached from any state of the system 1. Once an emergency signal is received from the RC link, the aircraft 2, seed launcher 10, control device 20 and/or target device 40 expects a crash so that the vent valve is kept open until the system 1 is reset.

Andere Zustände und/oder ein Verzicht auf einen oder mehrere der genannten Zustände ist/sind denkbar.Other conditions and/or a waiver of one or more of the above conditions is/are conceivable.

Die dieser Patentanmeldung zu Grunde liegende Erfindung entstand in dem vom MULNV geförderten Projekt mit der Bezeichnung „Garrulus“.The invention underlying this patent application was developed in the project called “Garrulus” funded by the MULNV.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

22
Fluggerätaircraft
1010
Samenabschussvorrichtungsperm ejection device
1212
Samenhülseseed pod
2020
Steuerungsvorrichtungcontrol device
3030
Sensorvorrichtungsensor device
4040
Zielvorrichtungaiming device
5050
Ortungsmodultracking module
6060
Bestimmungsmodelldetermination model
7070
Komparatormodulcomparator module
8080
Steuerungsmodulcontrol module
200200
Bodenstationground station
202202
RC-VerbindungRC connection
FPFP
Flugbahntrajectory
GG
Erdbodenground
SASA
Besamungsbereichinsemination area
SPSP
Besamungspositioninsemination position

Claims (10)

Bodenbesamungssystem (1) zur Besamung eines Erdbodens (G) aus der Luft in einem Soll-Besamungsbereich (SA), aufweisend - ein Fluggerät (2), - eine Bodenstation (200), - eine Samenabschussvorrichtung (10) zum Abschießen von einer Samenhülse (12) mit einem Samen ausgehend von dem Fluggerät (2) zur Besamung des Erdbodens (G) mit der Samenhülse (12), - eine Steuerungsvorrichtung (20) zum Steuern des Fluggeräts (2) und zum Kommunizieren mit der Bodenstation (200), - eine Sensorvorrichtung (30) zum Erfassen von Daten zu Umgebungsbedingungen und weiteren Daten zu einer durch eine abgeschossene Samenhülse (12) definierten Besamungsposition (SP) und/oder Flugbahn (FP) und - eine Zielvorrichtung (40), die zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit des Treffens des Soll-Besamungsbereichs (SA) mit der Samenhülse (12) und wenigstens einer Abschusskonfiguration, jeweils in zumindest mittelbarer Abhängigkeit von den Daten der Sensorvorrichtung (30), ausgebildet ist, wobei die Zielvorrichtung (40) ferner ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Vergleich der Wahrscheinlichkeit mit einer Grenzwahrscheinlichkeit: - der Steuerungsvorrichtung (20) einen Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät (2) in eine erste Abschusskonfiguration zu versetzen, - der Steuerungsvorrichtung (20) einen weiteren Steuerungsbefehl zu geben, um das Fluggerät (2) zum Erhöhen der Wahrscheinlichkeit in eine weitere Abschusskonfiguration zu versetzen, und - der Samenabschussvorrichtung (10) einen Abschussbefehl zum Abschuss einer Samenhülse zu geben.Soil insemination system (1) for inseminating a soil (G) from the air in a target insemination area (SA), comprising - an aircraft (2), - a ground station (200), - a seed launching device (10) for launching a seed pod (12) with a seed from the aircraft (2) for inseminating the soil (G) with the seed pod (12), - a control device (20) for controlling the aircraft (2) and for communicating with the ground station (200), - a sensor device (30) for recording data on environmental conditions and further data on a seed launched by a insemination position (SP) and/or flight path (FP) defined by the seed pod (12) and - a targeting device (40) which is designed to determine a probability of the target insemination area (SA) being hit by the seed pod (12) and at least one firing configuration, in each case at least indirectly dependent on the data from the sensor device (30), wherein the targeting device (40) is further designed, depending on a comparison of the probability with a limiting probability: - to give the control device (20) a control command to place the aircraft (2) in a first firing configuration, - to give the control device (20) a further control command to place the aircraft (2) in a further firing configuration to increase the probability, and - to give the seed firing device (10) a firing command to fire a seed pod. Bodenbesamungssystem (1) nach dem voranstehenden Anspruch, aufweisend ein Ortungsmodul (50) der Zielvorrichtung (40), das zum Empfang von Daten der Sensorvorrichtung (30) und zur Bestimmung von Ortungsdaten zum Fluggerät (2) ausgebildet ist.Soil insemination system (1) according to the preceding claim, comprising a locating module (50) of the target device (40), which is designed to receive data from the sensor device (30) and to determine locating data for the aircraft (2). Bodenbesamungssystem (1) nach dem voranstehenden Anspruch, aufweisend eine virtuelle Karte zum Erdboden (G), und wobei der Soll-Besamungsbereich (SA) auf der virtuellen Karte liegt und einen Bereich guter Überlebenswahrscheinlichkeit des Samens umfasst.Soil insemination system (1) according to the preceding claim, comprising a virtual map of the ground (G), and wherein the target insemination area (SA) lies on the virtual map and comprises an area of good probability of survival of the seed. Bodenbesamungssystem (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, aufweisend ein Bestimmungsmodell (60) der Zielvorrichtung (40), das zum Empfang von den Ortungsdaten und/oder den Daten der Sensorvorrichtung (30) ausgebildet ist, um eine Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion zu bestimmen, die sich auf eine wahrscheinliche Besamungsposition (SP) bezieht.Soil insemination system (1) according to one of the preceding claims, comprising a determination model (60) of the target device (40) which is designed to receive the location data and/or the data of the sensor device (30) in order to determine a probability density function which relates to a probable insemination position (SP). Bodenbesamungssystem (1) nach dem voranstehenden Anspruch, aufweisend ein Komparatormodul (70) der Zielvorrichtung (40), das zum Empfang von der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion und zum Vergleich der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion mit dem Soll-Besamungsbereich (SA) ausgebildet ist, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, insbesondere wobei das Komparatormodul (70) zum Bestimmen der Abschusskonfiguration(en) ausgebildet ist.Soil insemination system (1) according to the preceding claim, comprising a comparator module (70) of the target device (40) which is designed to receive the probability density function and to compare the probability density function with the desired insemination area (SA) in order to determine the probability, in particular wherein the comparator module (70) is designed to determine the firing configuration(s). Bodenbesamungssystem (1) nach dem voranstehenden Anspruch, aufweisend ein Steuerungsmodul (80) der Zielvorrichtung (40), das zum Empfang von der Wahrscheinlichkeit und/oder der Abschusskonfiguration(en)vom Komparatormodul (70) ausgebildet ist, wobei das Steuerungsmodul (80) den Vergleich durchführen und den Steuerungsbefehl und den Abschussbefehl abgeben kann.Soil insemination system (1) according to the preceding claim, comprising a control module (80) of the target device (40) which is designed to receive the probability and/or the firing configuration(s) from the comparator module (70), wherein the control module (80) can carry out the comparison and issue the control command and the firing command. Bodenbesamungssystem (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensorvorrichtung (30) eine GPS-Einrichtung, eine Kamera-Einrichtung, eine Abstandsmesseinrichtung, eine IMU-Einrichtung, eine Anemomenter-Einrichtung, eine Visualsensor-Einrichtung, eine LIDAR-Einrichtung, eine Hyperspektralsensor-Einrichtung und/oder eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung aufweist.Soil insemination system (1) according to one of the preceding claims, wherein the sensor device (30) comprises a GPS device, a camera device, a distance measuring device, an IMU device, an anemometer device, a visual sensor device, a LIDAR device, a hyperspectral sensor device and/or a speed measuring device. Bodenbesamungssystem (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Bodenstation (200) zum Herstellen einer RC-Verbindung (202) zum Fluggerät (2) ausgebildet ist, und wobei von der Bodenstation (200) aus eine manuelle Steuerbarkeit des Fluggeräts (2) und/oder der Samenabschussvorrichtung (10) vorgesehen ist und/oder ein Scharfstellen-Signal, der Soll-Besamungsbereich (SA) und/oder die virtuelle Karte an die Zielvorrichtung (40) versendbar ist/sind.Ground insemination system (1) according to one of the preceding claims, wherein the ground station (200) is designed to establish an RC connection (202) to the aircraft (2), and wherein manual control of the aircraft (2) and/or the seed launching device (10) is provided from the ground station (200) and/or a focus signal, the target insemination area (SA) and/or the virtual map can be sent to the target device (40). Verfahren zum Besamen eines Erdbodens (G) aus der Luft, bei dem das Bodenbesamungssystem (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche vorgesehen ist, aufweisend die Schritte i. Versetzen des Fluggeräts (2) in die erste Abschusskonfiguration, ii. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Versetzen des Fluggeräts (2) ausgehend von der ersten Abschusskonfiguration in die weitere Abschusskonfiguration als die erste Abschusskonfiguration, und danach iii. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit kleiner als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Wiederholen von Schritt ii. , iv. Vergleichen der Wahrscheinlichkeit mit der Grenzwahrscheinlichkeit, und wenn die Wahrscheinlichkeit gleich oder größer als die Grenzwahrscheinlichkeit ist, Abschießen von einer Samenhülse (12).Method for seeding a soil (G) from the air, in which the soil seeding system (1) according to one of the preceding claims is provided, comprising the steps i. placing the aircraft (2) in the first launch configuration, ii. comparing the probability with the limit probability, and if the probability is smaller than the limit probability, placing the aircraft (2) starting from the first launch configuration into the further launch configuration than the first launch configuration, and then iii. comparing the probability with the limit probability, and if the probability is smaller than the limit probability, repeating step ii., iv. comparing the probability with the limit probability, and if the probability is equal to or greater than the limit probability, firing from a seed pod (12). Verfahren nach dem voranstehenden Anspruch, aufweisend ein Erfassen von den Daten und den weiteren Daten, Transformieren der weiteren Daten in Koordinaten zur Besamungsposition, und Aktualisieren des Bestimmungsmodells (60) der Zielvorrichtung (40) auf Grundlage von den Daten, den weiteren Daten, den transformierten weiteren Daten, und den Koordinaten.Method according to the preceding claim, comprising acquiring the data and the further data, transforming the further data into coordinates for the insemination position, and updating the determination model (60) of the target device (40) on the basis of the data, the further data, the transformed further data, and the coordinates.
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