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Choisir une correction GPS adaptée à ses besoins de précision

La précision du positionnement par satellites est dépendante du type de signal de correction utilisé. Du basique Egnos au très précis RTK, en passant par les différentes PPP, le point sur l’offre disponible.

La démocratisation du guidage et de la coupure de tronçons a fait se multiplier les équipements GPS sur les tracteurs et automoteurs. Ces systèmes de positionnement par satellites imposent de choisir un signal de correction, en fonction des besoins de précision qui seront très différents selon les travaux réalisés. En effet, le pilotage d’un épandeur d’engrais ne demande pas la même finesse que celui d’une bineuse… Dans le cadre de l’utilisation d’un autoguidage, le type d’asservissement aura aussi son influence. Un dispositif hydraulique agissant sur l’orbitrol de l’engin valorise mieux la précision qu’un système électrique installé sur le volant ou la colonne de direction.

Sur le marché, l’offre en signaux de correction s’est largement développée au fil des ans. Suivant les fournisseurs, ces signaux sont plus ou moins ouverts. Les deux leaders que sont Trimble et John Deere réservent ainsi les leurs aux possesseurs de systèmes GPS de leur marque. À noter que la technologie Trimble est utilisée par les groupes Agco (Massey Ferguson, Fendt et Valtra) et CNH (Case IH et New Holland). De même, certains équipements GPS n’acceptent que les signaux de correction issus de leur propre fabricant. « Les contraintes de compatibilité ne s’améliorent pas, contrairement à ce que l’on aurait pu espérer avec le développement de cette technologie et la multiplication des acteurs. Quelques marques auraient même tendance à se protéger en fermant davantage leurs consoles », regrette Caroline Desbourdes, spécialiste agriculture de précision chez Arvalis.

La correction décimétrique pour les travaux rapides

Globalement, les signaux de correction se répartissent en trois grandes catégories en fonction de leur niveau de précision. En bas de l’échelle, se situent les corrections décimétriques qui conviennent aux travaux rapides sur de grandes largeurs, comme les épandages, la pulvérisation et le travail du sol. Ces corrections ont la particularité d’offrir un niveau de précision qui se dégrade rapidement dans le temps. Le plus connu et le moins précis est le signal gratuit Egnos, proposé de base sur tous les récepteurs GNSS du marché. Arvalis a mesuré pour Egnos une précision relative d’environ 60 cm au bout de vingt minutes, alors que pour les deux autres corrections décimétriques les plus utilisées du marché que sont le SF1 de John Deere et le RTX Range Point de Trimble, cette précision atteint respectivement à 21 et 12 cm. Si le signal Trimble prend l’ascendant côté précision, celui de John Deere a le gros avantage d’être gratuit. Ils ont en commun de ne pouvoir être captés que par des récepteurs de la marque. Dans le même registre de précision, le signal payant TerraStar-L de Novatel est accessible par les récepteurs utilisés notamment par Agco et CNH, Deutz-Fahr, mais aussi par ceux de TopCon, AgLeader (Innov.GPS), Raven…

De nombreuses corrections centimétriques payantes

Second niveau, les corrections centimétriques offrent une précision relative sous la barre des 10 cm les rendant compatibles avec des travaux plus lents comme le semis de précision. Elles permettent également d’accéder à de la coupure de tronçons plus précise, voire de la coupure à la buse. Tous payants, avec des abonnements entre 600 et 1 300 euros par an (variable selon les fournisseurs et les durées de souscription), ces signaux sont déclinés en plusieurs niveaux par chaque fournisseur. Les plus anciens, comme le John Deere SF2, les Omnistar HP et G2 (propriété de Trimble), ainsi que le Trimble RTX Center Point, sont handicapés par un temps d’acquisition (ou temps de convergence) d’environ vingt minutes à chaque démarrage du récepteur. Cette contrainte se retrouve aussi pour le signal de TerraStar-C de Novatel. Les plus récents John Deere (SF3) et Trimble (RTX Center Point Fast) offrent des temps de convergence beaucoup plus faible, voire quasi nulle pour le Trimble. Non testé par Arvalis, le signal TerraStar-C Pro de Novatel est également annoncé pour un temps de convergence plus réduit. Ces trois corrections centimétriques sont les plus précises, avec une précision relative de 4 cm et une répétabilité très nettement améliorée. À noter toutefois qu’elles ne sont pas forcément valorisées par tous les récepteurs GNSS. Chez John Deere, le SF3 est réservé à l’antenne SF6000. Chez Trimble, Arvalis a constaté que la précision du RTX Center Point Fast est mieux valorisée par la console TMX-2050.

 

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Deux signaux issus d’une start-up française

Acteur récemment apparu sur le marché, la start-up française Geoflex propose deux corrections centimétriques, la première PPP Fix s’apparente à une SF2 ou une RTX Range Point, tandis que la seconde PPP Fix & Rapid égale la SF3 sur le temps de convergence et la répétabilité. De son côté, Claas réserve à ses clients ses deux nouveaux signaux Satcor 15 et Satcor 5, fournis par l’Américain Hemisphere qui annonce une précision relative respective à 30 et 8 cm. Une offre qui se positionne en face du SF1 pour le premier — à la différence qu’il est payant (140 €/an) — et du SF2 ou du RTX Center Point pour le second.

Pour obtenir une précision absolue constante, c’est-à-dire être sûr de revenir exactement au même endroit entre deux interventions culturales, la solution la plus fiable reste la correction RTK, même si les performances des corrections centimétriques précédemment citées, notamment la RTX Center Point Fast, s’en rapprochent fortement. Cas particulier, la récente correction satellitaire Terra-Star-X déployée par Novatel, pour l’instant uniquement en Amérique du Nord, est annoncée aussi précise que du RTK, y compris pour la répétabilité. À suivre, si ce signal arrive par la suite en Europe.

Le RTK démocratisé par la téléphonie mobile

La correction RTK prend tout son sens pour se lancer dans le binage de précision, la coupure de rang sur un semoir monograine, la pulvérisation localisée avec une gestion à la buse, le strip-till… La correction RTK peut être générée par une seule base RTK de référence (monobase) ou par un ensemble de bases fonctionnant en réseau. À ses débuts, le RTK s’est développé avec des solutions de type monobase dont le signal était transmis par radio sur un rayon de 10 kilomètres. Cette distance a pu être allongée par des répéteurs radio, mais surtout par l’adoption d’une transmission par le réseau de téléphonie mobile. Arvalis estime dans ce cas à 30 kilomètres la distance maximale entre le tracteur et la base RTK. Au-delà, la base et le récepteur du tracteur ne sont plus dans les mêmes conditions satellitaires et la précision se dégrade. Cette limitation de distance disparaît dans le cas des signaux RTK issus d’un réseau de bases, appelé aussi N-RTK. Toutefois, la transmission par téléphonie mobile pouvant être perturbée par la qualité de couverture des opérateurs téléphoniques, une attention particulière doit être portée sur le choix du modem, les modèles multi-opérateurs limitant davantage les risques de coupure. L’offre en abonnements à un signal RTK mobile s’est largement étoffée depuis le lancement des premiers réseaux Teria, Orpheon et Sat-Info il y a près de quinze ans. Claas (en rachetant Sat-Info), Trimble, CNH et John Deere disposent désormais de leur propre réseau de bases pour fournir un signal N-RTK. D’autres fournisseurs à l’échelle locale comme des concessionnaires ou des coopératives, mais aussi nationale comme Raven ou Innov.GPS, commercialisent un abonnement RTK monobase. Tous ces acteurs proposent des tarifs très proches de ceux des corrections centimétriques, avec des montants annuels allant de 250 à 1 200 euros, selon la durée et le nombre d’engins équipés. Le RTK impose toutefois un investissement supplémentaire de 2 000 à 5 000 euros par récepteur.

Trois mesures de précision

Pour caractériser le niveau de précision de leur correction, les fournisseurs communiquent souvent sur la précision de passage à passage (pass to pass). Egnos est dans ce cas souvent annoncé pour une précision de 20-25 cm et le RTK pour 2 cm.

La précision relative à vingt minutes (95 % du temps) donne une meilleure représentation de la réalité et un référentiel pour comparer les différentes corrections.

Quant à la mesure de répétabilité, elle est la seule à garantir la compatibilité du signal avec des travaux imposant de retourner exactement au même endroit.

Deux types de corrections

L’engin équipé d’un système de géolocalisation reçoit les signaux des satellites de différentes constellations. La plus ancienne et la plus connue est le GPS américain qui a donné son nom aux systèmes GPS. Ensuite est apparue la Russe Glonass et plus récemment l’Européenne Galileo et la Chinoise Beidou. L’ensemble de ces constellations sont rassemblées sous le terme GNSS (Global Navigation Satellite System). Plutôt que de parler de récepteur GPS, il est donc plus juste d’adopter le terme récepteur GNSS. Actuellement, la plupart d’entre eux captent les signaux GPS et Glonass. La précision atteinte par un récepteur GNSS seul est de l’ordre du mètre. Pour l’améliorer, il est nécessaire d’utiliser une correction du signal. Ces corrections sont de deux types : différentielles (dGPS) ou PPP (Precision Point Positioning). Le premier regroupe les corrections Egnos et Omnistar envoyées par un satellite géostationnaire, ainsi que les corrections RTK, qu’elles soient transmises par radio ou par le réseau de téléphonie mobile. La technologie PPP est utilisée pour toutes les autres corrections qui sont envoyées par un satellite géostationnaire.

Plus d’info : https://www.reussir.fr/machinisme/gps-glonass-galileo-quelles-avancees-dans-la-precision

Ne pas négliger le paramétrage de la console

La qualité du signal de correction et du récepteur GNSS n’est pas le seul paramètre à prendre en compte pour positionner un outil avec précision. Il est indispensable de rentrer dans la console un certain nombre de valeurs renseignant les dimensions du tracteur, de l’outil, le positionnement du récepteur, la réactivité de la direction… « Suivant les fournisseurs, il est plus ou moins facile d’accéder à ces réglages. Certains les définissent d’usine et l’utilisateur ne peut plus y toucher, sauf à faire preuve d’ingéniosité informatique. Il est parfois regrettable de ne pas valoriser tout le potentiel d’un signal RTK, faute de réglages suffisamment adaptés aux travaux réalisés », regrette Caroline Desbourdes.

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