Satellitengestützte Drainrohrlegemaschine

Die satellitengestützte Drainrohrlegemaschine – Parallelführung und Datengewinnung zur präzisen Abrechnung

Problemstellung

Sowohl in der Landwirtschaft als auch in der Maschinensteuerung haben satellitengestützte Positionierungsverfahren Einzug in die Arbeitsabläufe gehalten und konnten sich dort inzwischen etablieren. Von der reinen Maschinensteuerung bis hin zum vollautomatischen Datenmanagement in geographischen Informationssystemen wird auch in Zukunft die GNSS-Technologie weitere standardisierte Arbeitsabläufe vereinfachen und automatisieren können. Für den Anwender einfach zu bedienende GNSS-Verfahren können in vielfältigen Anwendungen zu einer nicht zu unterschätzenden Zeitersparnis führen.

Eine spezielle Anwendung aus diesem Bereich ist der erfolgreiche Einsatz von GNSS-Verfahren zur Parallelführung von Drainrohrlegemaschinen und gleichzeitiger Bestandsaufnahme der gelegten Rohrlängen und Rohrtypen. Die Parallelführung mit GNSS-Verfahren führt einerseits zu einer Zeitersparnis, da die parallelen Spuren nicht mehr im Vorhinein im Felde abgesteckt werden. Des Weiteren werden die verlegten Rohrlängen direkt in einem für den Betrieb auf der Maschine optimierten Softwaremodul zusammen mit dazugehörigen Attributen gespeichert und anschließend direkt für die Abrechnung und Planerstellung verwendet werden.

Anforderungen an das GNSS-System

• Absolute Positionen müssen mit einer Genauigkeit von ca. 0,5 m gemessen werden.
• Die Länge der verlegten Rohre soll mit einer Genauigkeit von 0,5 m aus den gemessenen Positionen berechnet werden können.
• Das Fahrzeug soll auf einer zur letzten Fahrspur parallelen Linie gehalten werden können.
• Das System muss eine Verfügbarkeit von 95% erfüllen.
• Eine GIS-Funktionalität zum effizienten Datenmanagement muss vorhanden sein.
• Das gesamte System muss sehr einfach zu bedienen sein, und dem Einfluss von Vibrationen auf dem Fahrzeug standhalten.

Das GNS System soll auf einer sehr langsam fahrenden Drainrohrlegemaschine – durchschnittliche Geschwindigkeit < 1 km/h – hauptsächlich auf landwirtschaftlichen Flächen im küstennahen Bereich eingesetzt werden. Die auf der Maschine vorherrschenden Schockbelastungen und Vibrationen dürfen die Performance des Positionierungssystems nicht beeinflussen und stellen eine hohe Herausforderung an die Bedienbarkeit des Softwaremoduls auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen. Hinsichtlich Abschattungen werden keine besonderen Anforderungen an das System gestellt, der Einsatz auf Feldern in küstennahen Regionen ermöglicht zusätzlich den Korrekturdatenempfang von den überwiegend für die Navigation im marinen Bereich eingesetzten Beacon-Sendern.

Systemaufbau

Berechnungen mit GART-2000®

Aus den gemessenen DGPS-Positionen wird in Echtzeit die Länge der gelegten Leitung berechnet und in einer Datenbank unter mit Hilfe des Moduls zugewiesenen Attributen abgelegt. Die Leitungsmessung kann mit Hilfe einfach zu bedienenden START- und STOP-Buttons gestartet und auch wieder gestoppt werden. Eine zweite Funktionalität der Software ist die Berechnung der parallelen Spur und Visualisierung des Abstandes von der Sollspur in Echtzeit, um den Fahrer zu leiten. Nach der Messung kann das gesamte Projekt im Büro mit Hilfe des GART-2000® Viewers gesichtet werden und alle gewonnenen Informationen, wie Zeit der Messung, die einzelnen Positionen, die Leitungslänge und die entsprechenden Attribute nach DXF exportiert werden, um anschließend allgemein verfügbaren CAD-Programmen weiter bearbeitet zu werden.