Guidage par satellites Gps, Gprs, Dgps, Rtk… Comment s’y retrouver ?

D’où vient le Gps ?

Lancé par les militaires américains en 1970, le Global positionning System (Gps) est opérationnel depuis 1993. Ce système de radio-navigation, qui repose sur une constellation de 24 satellites, permet de connaître sa position en tout point de la terre.

Dotés d’horloges atomiques, les satellites émettent des signaux radios qui sont captés par l’antenne et le récepteur radio. Le calculateur évalue la distance entre les satellites et le Gps grâce à la différence entre l’heure d’envoi et l’heure de réception. Condition pour que ça fonctionne ? Capter au moins 4 satellites !

Les Russes et les Européens ont développé des systèmes similaires respectivement appelés Glonass et Galiléo.

Quelles sont les applications en agriculture ?

« Le guidage Gps permet principalement d’éviter le jalonnage mécanique ou manuel, d’éviter les manques et les recouvrements, de résoudre les problèmes de visibilité (brouillard, nuit…), de diminuer les temps de travaux et d’allonger la plage de travail puisqu’on peut faire des travaux la nuit, a énuméré Matthieu Sabouret, technicien machiniste de la chambre d’agriculture de Charente. Il est notamment utilisé pour la pulvérisation, l’épandage, le travail du sol, le semis, la récolte et le désherbage mécanique. »

Comment choisir les bons signaux ?

Le choix du signal est déterminant car c’est lui qui assure en partie la précision du guidage. Une antenne et un récepteur se caractérisent par la fréquence de réception qui est mono ou bi-fréquence et par la compatibilité avec les signaux. Pour améliorer la précision, l’agriculteur peut ensuite ajouter un capteur de dévers qui corrigera l’inclinaison.

• GPS : le signal de base : Il est gratuit et il est disponible 24h/24 mais il n’est pas utilisable pour faire du guidage d’engin car la précision est de l’ordre de 5 à 15 m.

• DGPS : c’est la correction différentielle. Une station de référence fixe envoie via un satellite géostationnaire une correction du signal Gps. Dans ce cas la précision est inférieure à 1 mètre.

Les fournisseurs de correction différentielle sont  :

Pour les corrections payantes, il faut compter environ 440 à 600 € par an pour StarFire2, 700 à 800 € pour OmniSTAR VBS, et 1.900 € par an pour OmniSTAR HP.

• RTK : Correction différentielle émise par une station fixe installée à un endroit dont on connaît les coordonnées exactes avec un signal radio basse fréquence. « Il est conseillé pour l’autoguidage car il n’y a pas d’abonnement, et il offre une précision de 2 à 3 cm et une répétitivité dans le temps, a détaillé Matthieu Sabouret. Il faut en revanche investir au départ car une station coûte environ 10.000 € et la correction, sensible aux masques, est fiable uniquement dans un rayon de 15 km. »

Il y a trois solutions : avoir sa propre base RTK, avec les limites des parcelles éloignées et de la sensibilité aux masques, se grouper pour acheter une balise RTK, ou utiliser un réseau RTK temps réel : le réseau Téria, Geodata Diffusion ou le réseau S@t-Info.

« Dans ce dernier cas les corrections sont transmises par le réseau de téléphonie mobile, c’est à dire des signaux Gsm/Gprs donc il faut ajouter un modem (environ 650 €) dans le tracteur et utiliser un système de guidage compatible, a souligné le technicien machinisme. L’initialisation est rapide, l’utilisation est simple et il n’y a pas besoin de station de référence locale. Mais attention car le bon fonctionnement dépend du réseau téléphonique et le Gprs n’est pas prioritaire sur le téléphone… Et pour l’abonnement, il faut compter environ 564 € pour 100 heures, 850 € pour 250 heures et 1.500 € pour un accès illimité. »

Quelle est la différence entre l’assistance au guidage et l’autoguidage ?

La première est en fait le guidage manuel : le système indique au conducteur le cap à suivre. Alors que quand on opte pour l’autoguidage, le tracteur est automatiquement dirigé par le système. « L’agriculteur peut ensuite choisir entre l’autoguidage hydraulique qui agit sur le système hydraulique de la direction, et l’autoguidage électrique où un moteur électrique agit sur le volant ou sur la colonne de direction, a indiqué Matthieu Sabouret. L’autoguidage permet à l’agriculteur de mieux se concentrer sur les travaux, mais dans tous les cas, il doit obligatoirement rester dans la cabine du tracteur. »

Quelles sont les différents modes de guidage ?

L’utilisateur doit faire le tour de sa parcelle puis définir la largeur de son matériel et le cap de référence. Il y a trois modes possibles à partir desquels le système créé ensuite des lignes virtuelles à suivre :

• Le mode ligne droite (rectiligne) : la ligne de référence est constituée de deux points A et B que le conducteur doit enregistrer lors du premier passage. Ils doivent être distants d’au moins 10 m, et plus ils sont éloignés, plus la précision est grande. La console de bord calcule ensuite des lignes virtuelles parallèles.
• Le mode courbe (curviligne) : Il faut faire une ligne courbe de référence A-B et le système enregistre une succession de points. « Certains appareils reproduisent la ligne de référence, l’inconvénient est que l’angle de courbure est reproduit à l’identique. Alors que d’autres appareils se servent de la ligne précédente comme ligne de référence, a prévenu le technicien machinisme. On peut travailler en courbes ou en pivot. Ce mode demande plus d’attention que le mode rectiligne. » 
•  Le mode tournière.

Les systèmes de guidage proposent souvent d’autres fonctionnalités et options telles que la gestion des déports du champ, l’avertissement de tournière, l’émission de bips sonores différentiés (gauche/droite) pour les déports, des couleurs différentes pour les planches déjà effectuées, le réglage de la luminosité et du contraste, la vue aérienne pour les appareils à écran.

Combien ça coûte ?

« Sans compter l’abonnement, il faut compter entre 1.000 et 5.000 € HT pour un guidage manuel selon la qualité des antennes, entre 6.800 et 20.000 € HT pour un guidage automatique (assistance au volant), entre 13.000 et 16.000 € HT pour un guidage automatique intégré, et entre 16.000 à 35.000 € HT pour un guidage automatique intégré Rtk », a annoncé Matthieu Sabouret.

A quoi penser avant de s’équiper ?

• Réfléchir aux applications qu’on veut faire avec sa barre de guidage aujourd’hui mais aussi dans le futur. Il faut bien regarder les fonctionnalités proposées et les évolutions possibles pour ne pas avoir à investir dans un nouveau matériel.
• Etudier les systèmes de corrections disponibles pour choisir le mieux adapté à son système de guidage et à ses travaux.
• Evaluer la robustesse de l’équipement car l’environnement est poussiéreux et corrosif, et vérifier la lisibilité de l’écran.
• Vérifier les compatibilités avec les signaux Gps mais aussi Galileo et Glonass. « Le système Egnos devrait par exemple être plus performant avec Galileo », estime-t-il.

Résultats d’essai

En 2005, Aravalis-Intitut du végétal avait comparé un déchaumage au cover-crop avec et sans assistance au guidage. En voici les résultats :