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Institut für Bio- und Geowissenschaften

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Felduntersuchungen aus der Luft mit unbemannten Fluggeräten (UAV's)

Es stehen ein Zeppelin (Fieldship) und Octocopter (Fieldcopter) zur Aufnahme von verschiedenen Sensoren zur Verfügung


Field PlotAngelegte Feld Plots können aus der Luft einzeln untersucht werden

Das 10 m große “Fieldship” ist ein Blimp, der als fliegende Plattform für verschiedenste wisssenschaftliche Geräte genutzt wird. Gefüllt mit 24 m³ Helium als Traggas schwebt das Luftschiff und bietet eine Nutzlast von 5 kg. Die beiden 1 kW Brushless Motoren werden von großen Batterien gespeist, die Flugzeiten von über 60 Minuten ermöglichen. Angeschafft wurde das Luftschiff in 2013, hatte seit dem mehrere Testflüge und wird ständig verbessert. Unter anderem durch einen Autopilot der  semi-autonomen Flug möglich macht.
Mit dem Fieldship können Sensoren über längere Zeiträume über landwirtschaftlichen Flächen geflogen werden. Ergänzend zu kleineren UAVs machen die große Nutzlast, der sanfte Flug und die niedrigen Vibrationen das Luftschiff zu einer großartigen Plattform für wissenschaftliche Geräte.
Der Zeppelin ist auf dem Campus in Klein-Altendorf bei Bonn stationiert und wird von dort aus betrieben.

Octocopter über FeldFerngesteuerter Fieldcopter über Feldern

Der Fieldcopter ist eine Multirotorflugplattform die auf dem Falcon-8 der Firma AscTec basiert. Von 8 Luftschrauben angetrieben, kann der Kopter dank präziser Lagesensorik seine Position und Lage sehr akkurat halten und ist damit eine ideale Plattform für die Positionierung von bildgebenden Sensoren über landwirtschaftlichen Versuchsflächen. Im Prinzip dient der Fieldcopter als fliegendes Stativ, dass Thermal- und RGB Kameras über dem Feld platziert. Durch den vertikalen Blickwinkel können groß angelegte Feldexperimente anhand eines einzigen Fotos betrachtet und analysiert werden. Der Fieldcopter kann abhängig von den wissenschaftlichen Fragestellungen mit einer RGB oder Thermalkamera ausgerüstet werden sowie ein speziell konstruiertes Spektrometer in die Luft bringen.

Veröffentlichungen:

von Bueren S.K., Burkart A., Hueni A., Rascher U., Tuohy M.P. & Yule I.J. (2015) Deploying four optical UAV-based sensors over grassland: challenges and limitations. Biogeosciences, 12, 163-175.

Burkart A., Aasen H., Alonso L., Menz G., Bareth G. & Rascher U. (2015) Angular dependency of hyperspectral measurements over wheat characterized by a novel UAV based goniometer. Remote Sensing, 7, 725-746.

Burkart A., Schickling A.; Pilar Cendrero Mateo M., Wrobel T.; Rossini M., Cogliati S., Julitta T. & Rascher, U. (2015) A method for uncertainty assessment of passive sun-induced chlorophyll fluorescence retrieval by using an infrared reference light. IEEE Sensors, doi 10.1109/JSEN.2015.2422894.

Zusatzinformationen

Eine Entwicklung aus dem Forschungsbereich

Ecosystem Dynamics

zu den Forschungsbereichen

Ecosystem Dynamics und

JPPC

                                            

Ansprechpartner

Prof. Dr. Uwe Rascher

Andreas Burkart

Benedikt Janssen


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