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L'autoguidage du tracteur, le bon signal

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L'autoguidage avec GPS RTK vise à bien transmettre le signal qui sert à l'autoguidage, grâce à l'apport de la technologie NTRIP. Explications.

L’autoguidage des tracteurs n’est rien sans un bon positionnement du véhicule. Recevoir un signal de façon permanente GPS RTK n’est pas une évidence. En effet, vous êtes dans votre tracteur, vous ouvrez la radio pour écouter votre station préférée, et déception, la qualité du son n’est pas bonne ! Si votre signal servant au guidage parvient de la même manière, on peut imaginer que votre tracé risque d’être très aléatoire ! Comment s’assurer que votre tracteur suivra correctement la trajectoire adapté ? Comment décrypter les argumentaires techniques avancés par les constructeurs et revendeurs ? Voici les solutions trouvées par Mickaël Jacquemin pour son exploitation, et son ETA (entreprise de travaux agricoles).

Le tracteur est il apte à être autoguidé ?

Vous allez acquérir un nouveau tracteur ou vous êtes propriétaire d’un véhicule et vous voulez passez à l’autoguidage. A moins de souhaiter un dispositif au volant, tous les tracteurs peuvent s’adapter.

Pour les piloter via le circuit hydraulique de la direction, il n’en va pas de même. Le circuit hydraulique devra impérativement être du type "load sensing" avec une pompe à débit variable.

Certains tracteurs sont prééquipés GPS par les fabricants. Il s’agit en général d’un faisceau pour connecter le dispositif de positionnement GPS et celui de guidage sans modification. Ce prééquipement est souvent complété par une électrovanne proportionnelle, capable d’agir automatiquement sur la direction. En son absence, il faudra modifier l’intégralité du faisceau et du circuit hydraulique pour rendre votre véhicule compatible.

Comment se compose le dispositif d’autoguidage ?

Une fois votre faisceau et votre électrovanne présents sur votre tracteur, il faut amener le dispositif d’autoguidage à proprement parler. Il est composé d’un contrôleur de guidage et d’un récepteur GPS. La nuance entre les différents systèmes réside dans leur implantation sur le tracteur.

Deux possibilités sont présentes, soit le guidage est un rééquipement n’interférant pas avec les composants du tracteur ; soit il est intégré sur le tracteur et utilise le Bus CAN (controller area network, ou le raccord sur un même câble - ou bus - d'un grand nombre de calculateurs) pour transmettre les informations d’un élément à l’autre.

Quel dispositif choisir pour un guidage précis ?

Investir dans un système d’autoguidage sous-entend que l’on souhaite une bonne précision et parfois une bonne répétabilité si plusieurs passages s’enchaînent sur la parcelle au cours de la campagne. Les dispositifs de corrections différentielles (ou DGPS) assurent une précision satisfaisante dans de nombreux cas. L’offre des constructeurs est dans ce domaine assez au point depuis plusieurs années.

Si vous souhaitez vous garantir une bonne répétabilité des passages, l’utilisation d’un dispositif RTK s’impose. Il peut vous apporter une précision de 2 à 3 cm, mais également la répétabilité attendue.

La correction de l’erreur GPS est réalisée par une station RTK puis transmise au véhicule et c’est là que les difficultés débutent !

Comment transmettre le message RTK au véhicule client ?

Historiquement, les dispositifs RTK (Real Time Kinematic, ou positionnement par satellite) transmettaient leurs messages via des ondes radio, dont la portée n’excède pas 10 km. En cas d’obstacles, l’usage de répéteur positionné sur le trajet reprend le signal et le fait parvenir au véhicule client. Autant dire que dans les zones où le relief est accidenté, vous avez toutes les chances de ne pas capter votre station RTK.

Pour contourner cette difficulté des concessionnaires revendeurs de matériels ont constitué un réseau maillant le territoire pour augmenter votre chance de recevoir la correction RTK. Mais en France, rien n’est simple ! Chaque station émet sur une longueur d’ondes disponibles et aura reçu préalablement l’autorisation de l’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (ARCEP). En théorie, cela ne pose pas de problèmes mais le nombre de stations allant croissant, celui de fréquences disponibles devient une réelle difficulté dans certaines régions.

La solution NTRIP de Mickael Jacquemin

Mickael Jacquemin est à la tête d’une exploitation agricole et d’une ETA travaillant sur une surface de 750 ha dans la Marne. Et comme tous les agriculteurs, il juge que l’autoguidage avec une correction RTK est nécessaire à son activité pour répondre aux exigences du métier.

Il équipe ainsi un tracteur et là les difficultés débutent. Son signal RTK n’est pas correctement transmis, un jour avec et beaucoup de jours sans ! Dans ses déboires, Mickael Jacquemin trouve de l’aide auprès de Vincent Barbier son beau-frère, un spécialiste en télécommunication. Après quelques recherches, la technologie NTRIP s’impose à eux. Elle vise à transmettre via internet les données de la balise RTK vers le véhicule utilisateur. Deplus, Mickael Jacquemin découvre aussi que la solution NTRIP lui permet de gagner en rayon d’action. En effet, il estime que la précision reste de 5 cm à 50 km de la balise RTK. L’immense majorité des utilisateurs reste ainsi en permanence dans le rayon d’action avec lequel ils travaillent.

Comment fonctionne le NTRIP ?

Le NTRIP (Network and Transport of Rtcm via Internet Protocol) a pour simple objectif de transmettre les données de correction RTK à la norme RTCM. La balise RTK doit donc également répondre à cette norme NTRIP. Le message est transmis vers un serveur dénommé « NTRIP server ». Via internet, ce serveur les transmet à un serveur central appelé NTRIP CASTER qui les renvoie vers les véhicules utilisateurs par l’internet mobile. Le récepteur client doit donc être lui aussi à la norme NTRIP. Le client en question reçoit donc une carte SIM avec un abonnement internet pour recevoir le message, ou un récepteur bluetooth en liaison avec son smartphone. Son téléphone est donc dans ce cas indispensable à son guidage.

Quel opérateur de téléphonie choisir ?

Ce choix est une des difficultés concrètes pour l’utilisateur ! Et pas de réponses claires à apporter... Vincent Barbier, en spécialiste des télécommunications invite les clients à consulter internet pour connaitre la couverture et l’opérateur qui leur amènera au mieux les données RTCM de corrections (lien en fin d'article). L’agriculture étant une activité rurale, les réseaux couvrent parfois mal certains secteurs. Heureusement, les données NTRIP ne nécessitent que très peu de débit. Le réseau 2G présent pratiquement partout en France permet de recevoir les données de correction sans difficulté. Enfin, si vous devez travaillez avec plusieurs opérateurs, il vous sera nécessaire d’avoir une carte SIM multi-opérateurs sur votre modem NTRIP client ou votre smartphone.

Mickaël Jacquemin partage sa solution sur le net

Le dernier intérêt du NTRIP est de pouvoir fournir les données de corrections à un très grand nombre de client. Nul besoin d’investir dans son propre matériel. Chaque client souscrit un abonnement sur le site Autoguidage (lien en fin d'article) pour recevoir les données de correction.

Mickael Jacquemin a ainsi déployé trois balises RTK NTRIP sur la Marne et couvre ainsi une bonne partie du département et y rend ainsi très accessible le GPS avec la correction RTK.

 

En savoir plus : http://www.cartoradio.fr (site à consulter pour connaître les données RTCM et autres couverture) ; https://www.autoguidage.fr (site sur lequel partager ses données et solutions, prôné par Mickaël Jacquemin) ; http://www.agriculture-npdc.fr/fileadmin/documents/Publication/ProdVegetales/autoguidage.pdf (les systèmes de guidage en agriculture, fiche technique de la chambre d’agriculture du Nord Pas de Calais) ; https://wikiagri.fr/articles/tout-ce-que-vous-avez-toujours-voulu-savoir-sur-le-gps/1139 (les fondements du GPS) ; http://www.can-net.ca/index.php?option=com_content&view=article&id=13&Itemid=71&lang=fr (le fonctionnement d’un réseau NTRIP).

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Auteur : Gustin Herve
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Passionné de technologie, des agroéquipements, des énergies, mais aussi des mécaniques anciennes !

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