PulveCast

Kp-Index, RTK und GNSS für Drohnenpiloten im Pflanzenschutz

Was der Kp-Index für Drohnenpiloten bedeutet, wie geomagnetische Stürme GNSS und RTK stören, welche Kp-Werte zählen und warum sichtbare Satelliten wichtig sind.

Zuletzt aktualisiert:

Agrardrohnen brauchen Satellitenortung, um genaue, gleichmäßig beabstandete Bahnen zu fliegen. Die meisten Agrardrohnen nutzen RTK-Korrekturen (Real Time Kinematic), um zentimetergenau zu arbeiten. Zwei Dinge, auf die der Anwender keinen Einfluss hat, können das verschlechtern: geomagnetische Aktivität, gemessen mit dem Kp-Index, und die Zahl und Geometrie der sichtbaren Satelliten.

Was der Kp-Index ist

Der Kp-Index misst die weltweite geomagnetische Aktivität auf einer Skala von 0 (ruhig) bis 9 (extrem), in Dreistundenintervallen. Er wird aus Magnetometerstationen rund um die Welt abgeleitet; der offizielle Index wird vom GFZ Potsdam erstellt, Vorhersagen veröffentlichen Weltraumwetterdienste wie das Space Weather Prediction Center der NOAA.

Auf der NOAA-Skala entspricht ein Kp von 5 einem geomagnetischen Sturm der Stufe G1 (schwach), bis hin zu G5 (extrem) bei Kp 9. Werte von 4 werden oft als aktive Bedingungen bezeichnet.

Warum das für RTK wichtig ist

Geomagnetische Stürme stören die Ionosphäre, die Schicht der oberen Atmosphäre, durch die GNSS-Signale laufen. Die Störungen können dem Signal Fehler hinzufügen, schnelle Schwankungen verursachen, die man Szintillation nennt, und es dem Empfänger erschweren, einen RTK-Fix zu halten. Die Effekte sind meist in hohen Breiten am stärksten, und ionosphärische Unregelmäßigkeiten betreffen auch äquatoriale Regionen. Für eine Agrardrohne kann das Ergebnis ein verlorener Fix sein, wandernde Linien, Lücken und Überlappungen zwischen den Bahnen oder eine Drohne, die keine automatische Mission startet.

Auf welche Kp-Werte Sie achten sollten

Es gibt keinen allgemeingültigen Grenzwert, weil die Wirkung von Standort, Empfänger und genutzten Korrekturen abhängt. Als praktischer Ansatz:

  • Niedrige Werte (0–3): normale Bedingungen.
  • Um 4: aufmerksam sein. RTK-Status und Bahngenauigkeit beobachten.
  • 5 und mehr: Sturmbedingungen. Mit verschlechterter Genauigkeit rechnen und Präzisionsarbeiten gegebenenfalls verschieben.

Fällt der RTK-Fix immer wieder auf Float oder Einzelpositionierung zurück, hören Sie auf und suchen Sie die Ursache, bevor Sie weitermachen – egal, was der Kp sagt.

Sichtbare Satelliten und Geometrie

Die Genauigkeit hängt auch davon ab, wie viele Satelliten der Empfänger sieht und wie sie über den Himmel verteilt sind. Mehrere Konstellationen – GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou – erhöhen die Zahl der sichtbaren Satelliten. Baumreihen, Gebäude, Hügel und tiefe Täler verdecken tief stehende Satelliten, und Empfänger ignorieren meist Satelliten unterhalb eines Elevationswinkels (Elevationsmaske), um schlechte Signale zu vermeiden. Weniger Satelliten oder in einem Himmelsbereich gebündelte Satelliten schwächen die Lösung.

Weitere Prüfungen vor einem Präzisionseinsatz

  • Prüfen Sie die Verbindung zur RTK-Basisstation oder zum Korrekturnetz und dass die Drohne eine Fix-Lösung meldet.
  • Prüfen Sie die Mobilfunk- oder Funkverbindung, über die die Korrekturen laufen.
  • Halten Sie den Startpunkt fern von großen Metallkonstruktionen und Stromleitungen.
  • Achten Sie auf Mehrwegeeffekte nahe Gebäuden, Silos und Wassertanks.

Das weitere Wetterbild für Drohnen finden Sie unter Wetter für Drohnenapplikation.

Weiterführende Literatur

In PulveCast

Für Luftapplikationstechnik zeigt PulveCast den Kp-Index vom GFZ Potsdam gegen einen Standardgrenzwert von 4, die Zahl der sichtbaren GPS-, GLONASS-, Galileo- und BeiDou-Satelliten gegen ein Minimum von 9 (Elevationsmaske 15°) und eine RTK-Signalschätzung; alle Werte sind anpassbar.

Weitere Ratgeber

Häufige Fragen

Welcher Kp-Index ist sicher für die Drohnenapplikation?

Niedrige Werte, etwa 0 bis 3, sind normal. Um 4 herrschen aktive Bedingungen, und die RTK-Genauigkeit sollte beobachtet werden. Ab 5 läuft ein geomagnetischer Sturm, und Präzisionsarbeiten können beeinträchtigt sein. Die tatsächliche Wirkung hängt von Standort und Technik ab.

Beeinflusst der Kp-Index RTK?

Das kann er. Hohe geomagnetische Aktivität stört die Ionosphäre und fügt GNSS-Signalen Fehler und Szintillation hinzu, was das Halten eines RTK-Fix erschweren und die Bahngenauigkeit verringern kann.

Wie viele Satelliten braucht eine Agrardrohne?

Je mehr, desto besser – aus mehreren Konstellationen und über den Himmel verteilt. Empfänger brauchen mindestens vier für eine einfache Position, zuverlässige RTK-Arbeit profitiert aber von deutlich mehr. Folgen Sie den Vorgaben Ihres Drohnenherstellers.