Entwicklung eines Gumstix-Expansion-Boards für ein UAV-basiertes Rehkitzrettungssystem

Abstract

Während der Frühjahrsmahd werden alleine in Deutschland geschätzte 100 000 Rehkitze durch Landmaschinen getötet. Grund dafür ist der fehlende Fluchtinstinkt der im hohen Gras liegenden Tiere. Um diese vor der Mahd aufzufinden, wird ein Lösungsansatz, der auf einem UAV-System (engl. unmanned aerial vehicle - unbemanntes Luftfahrzeug) basiert, verfolgt, mit dem aus der Luft eine Detektion der Rehkitze stattfindet. Die Hauptsensorik, der an Bord mitfliegenden Messhardware, wird aus einer Thermal- und einer RGB-Kamera sowie einem Laserdistanzsensor gebildet. Damit die Komponenten an ein Computer-On-Modul angebunden werden können, wird ein Expansion-Board benötigt. Dieses stellt die nötigen Schnittstellen, Zusatzfunktionen und die Spannungsversorgung des Messsystems zur Verfügung. Die vorliegende Abschlussarbeit beschreibt den Entwicklungsprozess eines Expansion-Boards, welches explizit auf das „Wildretter“-Messsystem zugeschnitten ist. Im Verlauf der Arbeit werden die gestellten Anforderungen in einen Schaltplan sowie in ein Leiterplattenlayout umgesetzt. Der aus diesen Daten gefertigte Hardwareprototyp wurde einer ausführlichen Validierung unterzogen. Die dabei aufgetretenen Probleme konnten in einem zweiten Entwicklungszyklus beseitigt werden, so dass mit der Beendigung der vorliegenden Arbeit eine funktionsfähige Schaltplanversion eines Expansion-Boards vorliegt.