Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Optimierte Stickstoffdüngung durch mehrparametrische Datenfusion und präzise Applikation in Echtzeit (FuzzyFarmer) - Teilprojekt 1 |
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| Titel (englisch): | Collaborative project: Optimized Nitrogen Fertilization by Multi Parametric Data Fusion and Precise Real-time Application (FuzzyFarmer) - subproject 1 |
| Beschreibung (dt.): | Ziel des Projektes ist, das Fachwissen und die Erfahrungen des Landwirts oder Beraters als sogenannt ‚unscharfe Informationen‘ zu nutzen, um einen Algorithmus für die optimierte Stickstoffdüngung je Teilgabe zu ermitteln, der automatisiert mehrere relevante Parameter verknüpft. Dabei wird ein Echtzeitsensor für die Biomasseermittlung in Kombination mit anderen georeferenzierten und kartierten Parametern genutzt. Der Algorithmus gibt eine optimierte Lösung für einen bestimmten Schlag, Zeitpunkt sowie bestimmte Standortbedingungen aus. Das heißt, es wird ein Mensch-Maschine-System entwickelt, das unabhängige Lösungen von Teilgabe zu Teilgabe bereitstellt. Das Projekt umfasst außerdem die Entwicklung eines Applikationsalgorithmus für die präzise Düngerverteilung in Teilbreiten und strebt an, die Effizienz der Nährstoffaufnahme von Kulturpflanzen zu erhöhen, um damit negative klimaschädigende Effekte zu minimieren. |
| Beschreibung (engl.): | The objectives of the project are - To optimize nitrogen fertilisation of crop plants by using a data fusion of multiple parameters from offline maps and online sensors - To minimize planning time for fertilisation by using a simple decision mask based on fuzzy logic - To develop a model for the sensor-spreader system in order to improve the sitespecific application of fertilizer in terms of dose rate and distribution - To increase nutrient uptake efficiency of crop plants and hence to minimize negative effects of greenhouse gas emissions WP1 - Definition and Project Coordination - Project coordination - Definition of system boundaries and content, elaboration of task desriptions WP2 - FMIS and Fuzzy Logic - Crop management, parameter fusion - Definition of decision and fusion algorithm - Definition and implementation of user interfaces - Implementation of decision and fusion algorithm - Connection of decision and fusion algorithm with the application WP3 – Application - Determination of interactions between physical parameters of the fertilizer application process - Implementation of the physical models of the spreader - Definition of the control algorithm of the fertilizer application WP4 – Implementation - Simulation studies with the algorithms and models - Adaptation of spreader application - Adaptation of crop plant sensor- Modification of system contro - System software, user interface, FMIS WP5 - Verification and assessment in field trials - Field tria - Software user interface - Software decision algorithm / parameter fusion - Control algorithm for fertilizer application - Analysis andassessment |
| Ergebnis (dt.): | FuzzyFarmer verfolgte ein Gesamtkonzept zur Verbesserung der teilflächenspezifischen Stickstoffdüngung. Es wurde ein Expertensystem entwickelt, um die Information aus einem Echtzeitsensor mit Bodenkarten zu fusionieren und dabei eine flexible Anpassung an dynamische Umweltbedingungen zu ermöglichen. Mit Techniken der optimalen Regelung wurden außerdem Methoden zur Streubild-Optimierung in Schleuderstreuern erarbeitet. Die Echtzeit-Datenfusion und Optimierung von räumlich-zeitlichen Versätzen im Applikationssystem wurde auf einer Controller-Plattform implementiert und in Versuchen verifiziert. Innerhalb einer web-basierten Architektur wurde dem Experten die Parameterverknüpfung durch ein Userinterface mit unmittelbarem Feedback zu den Entscheidungen vereinfacht. In Verbindung mit der Automatisierung des Datenaustauschs zwischen Applikationssystem und Web-Anwendung wurde so das Düngemanagement in einer durchgängig digitalen, web-gestützten Prozesskette vereinfacht. |
| Ergebnis (engl.): | FuzzyFarmer pursued an overall concept to improve site-specific nitrogen fertilization. An expert system was developed to fuse information from a real-time sensor with soil maps, allowing flexible adaptation to dynamic environmental conditions. Optimal control techniques were used to develop methods for spread pattern optimization in centrifugal spreaders. The real-time data fusion and optimization of spatiotemporal offsets in the application system was implemented on a controller platform and verified in experiments. Within a web-based architecture, the parameter connection was simplified for the expert by a user interface with immediate feedback on the decisions. In combination with the automation of the data exchange between the application system and the web application, the fertilization management was thus simplified within a consistently digital, web-based process chain. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.09.2018 / Ende: 31.10.2021 |
| Ausf. Einrichtung: | Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440), Stuttgart |
| Themenfelder: | Pflanzenernährung, plant nutrition |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Sensorik, sensor technology, Pflanzenbau, crop production, Klimaschutz, climate protection, Präzise Landwirtschaft, precision farming, Digitalisierung, Digitale Welt, digital world, Landtechnik, agricultural engineering, Nährstoffe, nutrients, Datensammlung, data collection, Düngung, fertilization |
| Förderkennzeichen: | 281B300116 |
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Weizen Stroh
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+Weizen -Gerste
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Weizen*
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"Kleegras und Grünland"
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