GPS

Abk. für Global Positioning System oder Globales Positionierungs-System, ein satellitengestütztes System zur genauen Positionsbestimmung. In der Landwirtschaft hilft es im Rahmen des Precision Farming Betriebsmittel ökologisch und ökonomisch optimiert auszubringen. Das System beruht auf insgesamt 24 Ortungssatelliten in ca. 20.000 km Höhe, die auf ihren verschiedenen Bahnen um die Erde kreisen und dabei ständig hochpräzise, synchrone Zeitsignale und ihre jeweilige Orbitposition zur Erde senden. Da die Signale von den Satelliten zu einem bestimmten Punkt auf der Erde eine unterschiedlich lange Zeit benötigen, kann aus der Positionsangabe und der verbrauchten Zeit der Abstand zum Satelliten und über die Winkelrechnung die eigene Position bestimmt werden. Ein GPS-Empfänger auf dem Mähdrescher oder Schlepper kann diese Aufgabe leisten.

Das GPS-Navigationssystem (Navstar-GPS) ist Eigentum des amerikanischen Verteidigungsministeriums. Für die zivile Nutzung wurde ein Positionierungsfehler eingebaut. Damit liegt die Bestimmungsgenauigkeit der Position im Bereich von ca. 100 m und reicht für teilschlagbezogene Tätigkeiten nicht aus. Höhere Genauigkeiten von ca. 1 bis 5 m, also im Bereich einer Arbeitsbreite eines Schleppers oder Mähdreschers, werden mit Hilfe des sogenannten Differential Global Positioning Systems (DGPS) erreicht, zu dessen Einsatz eine fest installierte Referenzstation mit DGPS-Empfänger und mindestens drei Satelliten nötig sind. Zwischen dem mobilen Empfänger und der Referenzstation besteht über die Antennen Funkkontakt, dabei korrigiert die exakt ortspositionierte Referenzstation die 'unkorrekten' Funksignale der Satelliten. Ein PC oder Laptop berechnet dann aus den Signalen die jeweilige Position. Die gewonnenen Daten werden auf einer Chipkarte für eine spätere Auswertung am Computer gespeichert. Mit diesen Daten können die Parzellen genau bestimmt, vermessen und ein Lageplan angefertigt werden. Dieser Plan kann mit Informationen über Bodenqualität, Nährstoffgehalt, Ertrag u.ä. befüllt werden und damit die Grundlage für eine teilflächenspezifische Bearbeitung abgeben.

Schwierigkeiten erfährt eine Satellitenortung u.a. durch Signalabschattungen im Wald, an Waldrändern, an Hecken und Feldgehölzen. Für exakte Ortungs- und Navigationsaufgaben werden künftig Stützungssysteme wie Radarsensoren, Radsensoren oder Inertialsysteme (Erfassung der räumlichen Veränderung auf Kreiselbasis) unerläßlich sein.

Neben der teilschlagbezogenen Bewirtschaftung mit einer Navigation für Einzelfahrzeuge, z.B. zur Bodenbeprobung, besteht auch die Möglichkeit zur Nutzung von GPS beim Flottenmanagement eines größeren Fahrzeugparks im überbetrieblichen Maschineneinsatz. In weiterer Zukunft liegt die zielgerichtete Führung von fahrerlosen Feldrobotern.

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