Harvester-Navi ist ein innovatives Forschungsprojekt welches vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird. Ziel ist die Entwicklung eines Navigations- und Sicherheitssystems für ein Wald-Harvesterfahrzeug (Holzvollernter) basierend auf drahtlosen Sensornetzwerken.
Die Verfügbarkeit von satellitenbasierter Navigation kann unter einem dichten Blätterdach im Wald stark eingeschränkt sein.
Das Harvester-Navi soll als zusätzliches Assistenzsystem in einem Harvester (Holzvollernter) zur Anwendung kommen um zum einen die Produktivität beim Arbeitsprozess zu steigern als auch den Harvesterfahrer zu entlasten. Dazu wird eine Sicherheitszone um den Harvester definiert, welches mit einem drahtlosen Sensornetzwerk die Position des Waldarbeiters erfasst und so erkennt, wenn sich der Arbeiter in den Sicherheitsbereich des Harvesters bewegt.
Metirionic demonstrator
- Mit dem Demonstrator zeigt Metirionic die Technologie zur Echtzeitpositionierung (MARS). MARS (Metirionic Advanced Ranging Stack) bietet bedeutende Vorteile im Vergleich zu GNSS und ToF-basierten Messverfahren. Das Verfahren nutzt den Frequenzbereich, was Vorteile in extrem kurzen Rechenzeiten und der effektiven Unterdrückung von Reflexionen bringt. Darüber hinaus beeinflussen zusätzliche Störungen z.B. durch Bäume, Vordächer oder Schnee nur die Amplituden, nicht aber die Phasenverschiebungen der einzelnen Sinussignale, die bei MARS für die Entfernungsmessung berücksichtigt werden. Auf diese Weise ermittelt MARS zuverlässig Entfernungen in komplexen Umgebungen.
- Der Metirionic Demonstrator basiert auf der AT86RF215 Plattform von Microchip mit einem IP-basierten Netzwerkstack. Die Vernetzung für den Datenaustausch wird über WiFI mit dem MQTT-Protokoll implementiert. Das System wird von einem nanoPi Neo2 gesteuert, einem einfachen Arm-Computer, und es werden 2,4-GHz-Antennen verwendet. Die AT86RF215-Plattform von Microchip ist für die Bereitstellung von Entfernungsinformationen zwischen Ankern und Tags notwendig.
Der Demonstrator wurde dabei in einem Wald in Walda (Großenhain), einer Stadt in Sachsen, Deutschland eingesetzt und evaluiert. Dabei kommen mindestens 3 Ankerknoten auf dem Harvester und 4 Tags zum Einsatz, die auf dem Helm des Waldarbeiters und der Waldumgebung im Arbeitsbereich verteilt werden. Mit allen Entfernungs- und Winkelinformationen und Referenzpositionen kann die Position aller Anker und Tags geschätzt werden. Daher werden die Positionen der einzelnen Akteure in der Erntemaschine sowie die relativen Positionen der Arbeiter zum Harvester genau erfasst.
Harvester-Navi ist ein innovatives Navigationssystem für die Forstwirtschaft, welches die Waldbewirtschaftung und die Arbeitssicherheit der Forstarbeiter verbessert. Die Entwicklung eines Edge-Cloud-Systems hilft die Vorverarbeitung und Auswertung von Sensordaten mittels Funksensornetzwerken zur Positionierung und Kommunikation zu gewährleisten. Alle für den Holzeinschlag relevanten Informationen werden gesammelt und dem Maschinenführer in einer einfachen und leicht zu bedienenden Anwendung (App) zur Verfügung gestellt.
Das Harvester Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Mehr Information unter:
- https://www.youtube.com/watch?v=WoaXDT-RZMc
- https://tu-dresden.de/bu/verkehr/vis/itvs/forschung/forschungsprojekte/harvester-navi-entwicklung-eines-navigationsassistenzsystems-fuer-forst-harvester-auf-basis-nicht-georeferenzierter-ortungsnetze?set_language=en
- https://metirionic.com/radar-technology/
- https://metirionic.com/ieee-802-15-4-distance-measurement/