Entwicklung des GPS-Flugschreibers für Brieftauben (Columba livia) und Versuche auf Tauben

  • Das Gerät: Es wurde eine neue Methodik entwickelt zum Messen und Speichern der Flugwege von Brieftauben, die viele Nachteile vorher verwendeter Flugwegeaufzeichnungssysteme vermeidet. Diese Nachteile sind hauptsächlich die begrenzten Reichweite, der hohe Arbeitsaufwand beim Messen, die geringe zeitliche und räumliche Auflösung und die Unmöglichkeit viele vollständige Flugwege zu erhalten. Die gängigen Navigationssysteme wurden auf ihre Eignung zum Messen von Flugwegen bei Brieftauben geprüft. Die Wahl fiel auf das Satellitennavigationssystem GPS, Global Positioning System wegen seiner weltweiten Verfügbarkeit, der unter freiem Himmel unbegrenzten Reichweite, der Meßrate von 1 Position / Sekunde und der räumlichen Genauigkeit von 10-30 m in der horizontalen Position. Die Hauptaufgabe bei der Entwicklung bestand in der Miniaturisierung von GPS, damit die Tauben mit dem Gerät fliegen konnten. Es gelang, ein kleines, funktionsfähiges Gerät von 8,5*4*1.5 cm Größe mit einem Gewicht von 33g zu bauen, das aus einer Hybrid-GPS-Empfängerplatine mit Positionsspeicherung, einer Patchantenne, einer Stromversorgung, einem DC-DC-Konverter und einer Hülle besteht. Die Betriebszeit beträgt 3 - 3,5 Stunden, begrenzt durch die Batteriekapazität. Es können bis zu 90.000 Positionen, jede mit sekundengenauer Zeitangabe und Geschwindigkeit, gespeichert werden. Bei Stromausfall bleiben die Daten erhalten. Das Gerät hat ein Restmagnetfeld von 1500 nT. Nach Flug und Wiederfang der Tiere werden die Daten vom Flugschreiber auf einen Rechner übertragen. Das Tragegeschirr einer anderen Arbeitsgruppe wurde für Tauben abgewandelt, weiterentwickelt und getestet. Die theoretische Genauigkeit der GPS-Positionsbestimmungen konnte in eigenen Tests bei Autofahrten und mit Tauben bestätigt werden. Auswertung: Zur Beschreibung der Flugwege wird ein Satz von Auswerteparametern theoretisch beschrieben. Zu den Parametern werden Berechnungsverfahren angegeben. Es wurde eine Datenkonvertierungs- und eine Auswertesoftware entwickelt, die die Original-NMEA-Nachrichten verwendet. Die Auswertesoftware berechnet die Länge der Flugwege mit unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Schrittweite, die mittlere Geschwindigkeit, Anzahl und Länge der Nichtflugphasen, Verschwinderichtungen und Landeanflugsrichtungen, Abstände von definierten Punkten des Flugwegs zur Luftlinie, Flugwegpunkte in der Nähe der Luftlinie und der Punkt im Flugweg, an dem der Release Site Bias kompensiert ist. Versuchsergebnisse Der Flugschreiber wurde am Boden und auf alten, erfahrenen Brieftauben getestet. Es wurden 125 Flugwege von Brieftauben mit 12 Flugschreibern an 2 Auflaßorten aufgezeichnet und ausgewertet. In den Tests funktionierten die Flugschreiber zuverlässig und erwiesen sich in der Handhabung als robust. Der personelle Aufwand beim Flugwegeaufzeichnen ist klein gegenüber anderen Verfahren. Es wurde ein hoher Anteil von über 90% von vollständigen Flugwegen aufgezeichnet. Die erzielten Flugwege haben eine sehr gute räumliche und zeitliche Auflösung und liefern eine Fülle von Details. Die Menge und Qualität der erzielten Daten ist deutlich besser als die von bisher verwendeten Verfahren. Die Brieftauben konnten das Gerät tragen und mit ihm heimkehren. Die Leistungen der Tauben, die den GPS-Flugschreiber trugen, wurden mit den Leistungen von Kontrolltieren, die entweder nichts oder ein Plastikgewicht trugen, verglichen. Obwohl die Heimkehrzeiten der GPS-Tauben im Bereich der Werte der Kontrolltiere lagen, gab es Beeinträchtigungen bei der Heimkehrleistung und der Heimkehrzeit. Die Heimkehrzeit war zum Teil bei den GPS-Tauben und den Tauben mit Gewicht signifikant länger, wesentlich verursacht durch das Gewicht. Die mittleren Geschwindigkeiten in Flugphasen lagen zwischen 50-70 km/h und und damit im Schnitt unter den von anderen Autoren beobachteten Geschwindigkeiten über Grund für Brieftauben. An einem von zwei Auflaßorten zeigten sich kleine, aber statistisch signifikante Richtungsunterschiede in den Verschwinderichtungen zwischen den GPS-Tauben und Kontrolltauben und zwischen den Tauben mit Gewicht und den Kontrolltauben. Ein Einfluß des Restmagnetfeldes des Gerätes auf die Tauben kann nicht ausgeschlossen werden. Die Flugwege wiesen eine hohe Variabilität auf; aber es gab von beiden Auflaßorten bevorzugte Routen der Tauben. Der in den Vorjahren beobachtete Auflaßort Bias wurde an beiden Orten erneut in den Verschwinderichtungen beobachtet. In den Flugwegen gab es deutliche Entsprechungen zum Auflaßort Bias. In den Landeanflugsrichtungen in Obermörlen gab es ein Landeanflug Bias spiegelbildlich zum Bias am Auflaßort, das es bei den Landeanflugsrichtungen aus Büdesheim nicht gab. Im Verlauf beider Versuchsserien konnte eine Optimierung der Flugwege festgestellt werden, die durch eine Verkürzung der Flugweglängen erzielt wurde. Dies bedeutet, daß auch bei alten, erfahrenen, ortskundigen Tauben eine zunehmende Ortskenntnis und Erfahrung zu immer weiteren Anpassungen beim Heimflug führt. Die Ursache sehr langer Heimkehrzeiten sind längere Pausen. Mittellange Heimkehrzeiten kommen eher durch Schleifenflug und Umwege zustande. Viele Tauben flogen ausgedehnte Schleifen in den Anfangsabschnitten der Flugwege über dem nächsten Dorf oder nahe dem Auflaßort ein Stück in Richtung heim. Spiralige Schleifen um den Auflaßort gab es dagegen fast nie, die Anzahl der geflogenen Schleifen zu Beginn der Flugwege nahm im Verlauf der Versuchsserien nicht ab. Daraus läßt sich schließen, daß der Schleifenflug bei alten, erfahrenen Tauben nicht der Orientierung dient. Vielleicht dient er sozialen Bedürfnissen. Die Anfangsabschnitte der Flugwege in Obermörlen wurden durch die Topografie am Auflaßort beeinflußt. Die Tauben vermieden den Überflug eines bewaldeten Hügels. Es hat den Anschein, daß die Tauben den Überflug von Ortschaften bevorzugten.

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Metadaten
Author:Karen von Hünerbein
URN:urn:nbn:de:hebis:30-17427
Referee:Wolfgang Wiltschko
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2005/10/05
Year of first Publication:2001
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2001/09/11
Release Date:2005/10/05
GND Keyword:Brieftaube ; Orientierungsverhalten ; Flugdatenregistriergerät ; GPS <Satellitengeodäsie>
HeBIS-PPN:133416348
Institutes:Biowissenschaften / Biowissenschaften
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
Sammlungen:Sammlung Biologie / Biologische Hochschulschriften (Goethe-Universität)
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht