Guiado GNSS de tractores; análisis de diferentes opciones en el posicionamiento

Abstract

En este trabajo se evalúa el rendimiento de sistemas de corrección GNSS gratuitos en el guiado de tractores. Se evaluaron tres tipos de receptores GNSS, un Navilock NL-8022MP, un Novatel Smart2 y un Harxon TS108PRO, tres sistemas de corrección, EGNOS, NRTK y RTK, y una tecnología propia, GLIDE, en pruebas en estático. Los resultados de estas pruebas en estático, sugieren que (i) los receptores GPS de bajo coste de 100 € sin datos de corrección permitirían guiar el tractor con errores típicos a corto plazo entre pasadas de alrededor de 1 metro RMS, precisión que permite un guiado regular en fertilización cuando la referencia es una pasada anterior realizada en la última hora; (ii) EGNOS mejora la precisión de guiado permitiendo alcanzar errores a corto plazo entre pasadas de 0.5 metros RMS, precisión que permitiría un guiado bueno en fertilización, y un guiado regular en aplicación de herbicidas; (iii) GNSS+EGNOS+GLIDE mejora el guiado de precisión hasta alcanzar errores entre pasadas a corto plazo de 10 cm, precisión que permitiría un guiado aceptable en fertilización y pulverización, y un guiado regular en siembra, cosecha y labranza; (iv) NRTK alcanza un guiado de precisión a corto y largo plazo de 2 cm, precisión que permitiría un guiado muy preciso en todas las tareas agrícolas con una única restricción: al menos una estación de referencia debe estar a menos de 50 km del tractor; y (v) RTK alcanza una precisión de guiado a corto y largo plazo de 1 cm, precisión que permitiría un guiado muy preciso en todas las tareas agrícolas sin restricciones, pero requiere colocar una costosa estación de referencia cerca del tractor, no estando entonces justificado el uso de RTK si los agricultores disponen de NRTK.

This paper evaluates the performance of no fee GNSS augmentation systems in tractor guidance. Three GNSS receivers, a Navilock NL-8022MP, a Novatel Smart2 and a Harxon TS108PRO, three augmentation systems, EGNOS, NRTK and RTK, and a proprietary technology, GLIDE, were evaluated in static tests. The results of these static tests suggest that (i) the low-cost 100 € GPS receivers without augmentation data would allow guide tractor guidance with typical short-term pass-to-pass errors of about 1 meter RMS, an accuracy that allows regular guidance in fertilizing when the reference is a previous pass performed in the last hour; (ii) EGNOS improves the guidance accuracy by allowing to reach short-term pass-to-pass errors of 0.5 meters RMS, accuracy that would allow good guidance in fertilizing, and regular guidance in spraying (iii) GNSS+EGNOS+GLIDE improves precision guidance to reach short-term pass-to-pass errors of 10 cm, an accuracy that would allow fair guidance in fertilizing and spraying, and poor guidance in seeding, harvesting and tilling; (iv) NRTK achieves short-term and long-term precision guidance of 2 cm, an accuracy that would allow very accurate guidance in all agricultural tasks with only one restriction: at least one reference station must be closer than 50 km to the tractor; and (v) RTK achieves a short-term and long-term guidance accuracy of 1 cm, an accuracy that would allow very accurate guidance in all agricultural tasks without restrictions, but requires placing an expensive reference station close to the tractor, not being then justified the use of RTK if no fee NRTK is available to farmers.