Qu'est-ce que le GNSS et l'INS ? Leur rôle dans l'agriculture de précision
2025-10-28
L'agriculture de précision vise à améliorer l'efficacité, à réduire le gaspillage et à mieux utiliser les ressources dans l'agriculture. Elle permet une utilisation plus intelligente des intrants, des rendements plus élevés et des pratiques plus durables, ce qui en fait une solution nécessaire à l'agriculture moderne.
Le GNSS et l'INS sont deux technologies de base qui rendent l'agriculture de précision pratique et efficace. Le GNSS fournit des données de positionnement précises, guidant les machines le long de trajectoires exactes pour l'ensemencement, la pulvérisation et la récolte. L'INS complète ces données en maintenant la stabilité directionnelle lorsque les signaux satellites s'affaiblissent ou chutent, par exemple sur un terrain accidenté ou sous un couvert végétal dense.
Ensemble, ces technologies garantissent la précision et la cohérence des opérations sur le terrain, même dans des conditions difficiles. Dans cet article, la CHCNAV vous guidera à travers le GNSS et l'INS, l'un après l'autre.
Qu'est-ce que le GNSS (Global Navigation Satellite System) ? Comment le GNSS fonctionne-t-il dans l'agriculture de précision ?
Le GNSS, ou système mondial de navigation par satellite, désigne un groupe de systèmes satellitaires qui transmettent des signaux à des récepteurs au sol, permettant un positionnement précis n'importe où sur la Terre.
Parmi les systèmes les plus connus, citons BeiDou (Chine), GPS (États-Unis), Galileo (UE) et GLONASS (Russie). Dans l'agriculture de précision, le GNSS est utilisé pour guider les machines agricoles, telles que les tracteurs, les pulvérisateurs et les moissonneuses, le long d'itinéraires planifiés avec une grande précision.
Dans les applications agricoles, les récepteurs GNSS sont montés sur les équipements agricoles pour suivre les positions exactes en temps réel. Lorsqu'ils sont associés à des signaux de correction comme le RTK (Real-Time Kinematics), ces systèmes peuvent atteindre une précision de l'ordre du centimètre (jusqu'à ±2,5 cm).
Ce niveau de précision permet d'effectuer des passages rectilignes et régulièrement espacés lors de l'ensemencement et de la pulvérisation, d'éviter les chevauchements et de réduire les zones omises. En conséquence, les agriculteurs appliquent les intrants plus efficacement, économisent du carburant et minimisent le compactage du sol, ce qui se traduit par une productivité accrue et un meilleur développement durable.
Qu'est-ce que l'INS (Inertial Navigation System) ? Comment la navigation inertielle fonctionne-t-elle dans l'agriculture de précision ?
INS signifie Inertial Navigation System (système de navigation inertielle), une technologie qui détermine le mouvement en mesurant les changements internes d'accélération et de rotation sans avoir besoin de signaux de positionnement externes.
Elle utilise des accéléromètres et des gyroscopes pour surveiller la position, la vitesse et l'orientation d'une machine. Contrairement au GNSS, il ne dépend pas de la communication par satellite, ce qui le rend particulièrement utile lorsque la qualité du signal est faible ou inexistante.
Dans l'agriculture de précision, l'intégration du GNSS INS fonctionne ensemble pour fournir une navigation cohérente, en particulier dans les zones où les signaux satellites peuvent être bloqués, comme près des lignes d'arbres, sur un terrain vallonné ou sous une couverture nuageuse épaisse.
Lorsque les données GNSS sont interrompues, l'INS intervient pour maintenir la précision du guidage en calculant le mouvement à partir de la dernière position connue. Cette combinaison garantit un guidage plus souple, une meilleure précision d'un passage à l'autre et des opérations ininterrompues sur le terrain.
Importance de l'intégration du GNSS INS
La combinaison des technologies GNSS et INS permet une navigation plus fiable et plus continue que l'utilisation de l'un ou l'autre système seul. Les deux ont leurs propres atouts, mais ensemble, ils créent une solution qui est beaucoup plus résistante aux défis du monde réel sur le terrain.
Comment l'INS compense les interruptions du signal GNSS
L'INS joue un rôle crucial lorsque les signaux GNSS sont faibles, intermittents ou totalement indisponibles. Lorsque les tracteurs se déplacent dans des zones à forte densité d'arbres ou dans des conditions météorologiques défavorables, ou lorsqu'ils travaillent dans des champs en pente, la réception GNSS ou la précision du positionnement peuvent être affectées.
Dans ces moments-là, l'INS prend le relais, en utilisant les données de mouvement en temps réel des capteurs internes pour calculer la position et la direction sur la base de la dernière lecture GNSS connue. Cela permet à la machine de poursuivre sa route sans dériver.
Comment le GNSS corrige la dérive et les erreurs accumulées inhérentes à l'INS
Cependant, les systèmes INS seuls sont sujets à la dérive au fil du temps. Les petites erreurs de lecture des capteurs s'accumulent et peuvent progressivement réduire la précision du positionnement. C'est là que le GNSS joue un rôle essentiel. Dès que la réception du signal reprend, le GNSS met à jour les données de position et corrige les écarts causés par la dérive de l'INS. Cette boucle de rétroaction permet au système intégré de maintenir une précision et une stabilité élevées tout au long de la tâche.
Avantages de l'intégration du GNSS INS dans l'agriculture
L'intégration des technologies GNSS et INS dans les machines agricoles offre plusieurs avantages tangibles qui ont un impact direct sur la productivité, la durabilité et la prise de décision sur le terrain. Ces avantages sont les suivants
Précision et efficacité accrues
Lorsque le GNSS et l'INS fonctionnent ensemble, les exploitations agricoles peuvent maintenir une précision constante dans toutes les conditions de terrain. Le GNSS garantit que l'équipement suit des trajectoires exactes, tandis que l'INS maintient le système sur la bonne voie lorsque les signaux satellites chutent.
Ce partenariat permet aux tracteurs et aux outils de maintenir un espacement et une couverture fiables sans corrections manuelles. Il réduit les écarts de direction et améliore l'alignement, ce qui est crucial lors des opérations de précision comme la plantation et la fertilisation.
Réduction des coûts d'exploitation
L'amélioration de la précision se traduit directement par des économies. En réduisant les chevauchements et les zones manquées, les agriculteurs utilisent moins de semences, d'engrais et de pesticides. Ces intrants sont appliqués exactement là où ils sont nécessaires, ce qui réduit le gaspillage et les dépenses inutiles.
Cette efficacité accrue signifie également que moins de passages sont nécessaires, ce qui réduit la consommation de carburant et le nombre d'heures de fonctionnement du moteur. En outre, l'automatisation réduit le besoin de saisie manuelle, ce qui diminue le risque d'erreurs de la part de l'opérateur.
Tous ces éléments contribuent à réduire l'usure des machines, ce qui prolonge leur durée de vie et réduit les dépenses d'entretien à long terme.
Durabilité et impact sur l'environnement
L'application précise des intrants favorise une agriculture plus respectueuse de l'environnement. La précision de la pulvérisation et de la fertilisation empêche les produits chimiques excédentaires de pénétrer dans les écosystèmes environnants. Un meilleur contrôle des trajectoires des machines minimise également le compactage du sol, préservant ainsi la structure du sol et la productivité à long terme des champs.
Prise de décision basée sur les données
Qu'il s'agisse des déviations de trajectoire ou du comportement des équipements, ces systèmes collectent des données de haute qualité sur chaque opération dans les champs. Ces informations deviennent une ressource précieuse pour les chefs d'exploitation, qui peuvent les analyser, identifier les inefficacités, optimiser les opérations futures et même prévoir les besoins d'entretien. Elles constituent également un enregistrement fiable de l'activité sur le terrain, utile pour la conformité, l'établissement de rapports et la planification stratégique à long terme.
Systèmes d'autoguidage de haute précision de CHCNAV
CHCNAV propose des solutions d'autoguidage avancées qui intègrent les technologies GNSS et INS, améliorant ainsi la précision et l'efficacité des opérations agricoles. L'un des principaux systèmes de cette gamme est le CHCNAV NX510 SE.
Le NX510 SE est conçu pour être facilement installé sur divers véhicules agricoles et offre une précision de positionnement allant jusqu'à 2,5 cm. Sa compensation de terrain GNSS+INS garantit des performances constantes sur différents types de terrain.
Le système est doté d'un écran de 10,1 pouces et du logiciel intuitif AgNav, qui prend en charge plusieurs modèles de guidage. Les options de connectivité intégrées, notamment la 4G, la radio UHF, le Wi-Fi et le Bluetooth, facilitent l'intégration transparente et l'accès aux données en temps réel.
Polyvalent, le NX510 SE est compatible avec une large gamme de machines nouvelles et existantes, ce qui en fait un choix idéal pour l'agriculture de précision.
Pour les opérations plus exigeantes, le CHCNAV NX612offre des capacités améliorées.
En outre, le NX612 prend en charge une gamme complète de services de correction et est encore amélioré par la technologie PointSky de CHCNAV, qui maintient une précision de ±2,5 cm, même dans les zones où la connectivité est limitée.
Avec la compatibilité ISOBUS, cinq modes de demi-tour et un écran tactile de 12,1 pouces conforme à la norme IP67, le NX612 offre un contrôle précis des outils et une utilisation conviviale pour une large gamme de machines agricoles.
FAQ sur le GNSS et l'INS
Quelle est la différence entre INS et GNSS ?
Le GNSS détermine la position à l'aide de signaux satellites reçus de constellations spatiales telles que GPS, Galileo, GLONASS et BeiDou. Il offre une couverture mondiale et une grande précision de positionnement, en particulier lorsqu'il est associé à des services de correction tels que le RTK.
En revanche, l'INS calcule la position, l'orientation et la vitesse à partir des données fournies par les capteurs embarqués, en particulier les accéléromètres et les gyroscopes. Il ne dépend pas de signaux externes et continue à fournir des données de navigation même lorsque la réception satellite est interrompue.
Dans l'agriculture, les deux systèmes sont souvent intégrés pour garantir un guidage ininterrompu et précis.
Quelle est la différence entre une unité de mesure inertielle (IMU) et un système de navigation inertielle (INS) ?
Une unité de mesure inertielle (IMU) est un composant matériel qui contient des accéléromètres et des gyroscopes. Elle capture des données brutes sur le mouvement et la rotation. Un INS comprend un IMU et traite ses données à l'aide d'algorithmes pour estimer la position, la vitesse et le cap. Alors que l'IMU est un capteur, l'INS est une solution de navigation complète basée sur les données de ce capteur.
Quelle est la précision de la navigation inertielle ?
Les systèmes de navigation inertielle (INS) offrent une grande précision à court terme, mais souffrent d'une dérive au fil du temps en raison des erreurs inhérentes aux capteurs. Les estimations de position et d'attitude se dégradent au fur et à mesure que les petites erreurs de mesure s'accumulent au cours de l'intégration.
Les systèmes de navigation inertielle de haute qualité peuvent maintenir une précision de l'ordre du centimètre avec une correction externe (par exemple, le GPS), mais une utilisation à long terme sans correction externe peut conduire à des erreurs significatives. La qualité des capteurs, l'étalonnage et les facteurs environnementaux ont également un impact sur les performances.
Dans les applications agricoles, l'INS travaille souvent avec les systèmes GNSS pour maintenir la précision. Ce dernier fournit des mises à jour de correction qui permettent de contrôler les erreurs de l'INS, ce qui se traduit par un positionnement toujours précis.
Conclusion
L'agriculture de précision continue d'évoluer grâce à l'intégration de technologies de navigation avancées. L'intégration du GNSS et de l'INS permet aux agriculteurs de bénéficier d'un guidage fiable et ininterrompu qui améliore la précision des opérations, réduit le gaspillage des ressources et favorise la durabilité à long terme.
CHCNAV propose des solutions d'autoguidage à la pointe de l'industrie, telles que le NX510 SE et le X10, qui réunissent ces technologies dans des ensembles conviviaux et durables. Nos systèmes sont conçus pour aider les exploitations agricoles de toutes tailles à obtenir de meilleurs résultats avec moins d'intrants et moins d'efforts.
CHC Navigation (CHCNAV) développe des solutions avancées de cartographie, de navigation et de positionnement conçues pour accroître la productivité et l'efficacité. Au service d'industries telles que le géospatial, l'agriculture, la construction et l'autonomie, CHCNAV fournit des technologies innovantes qui permettent aux professionnels de se prendre en charge et de faire progresser l'industrie. Avec une présence mondiale dans plus de 140 pays et une équipe de plus de 2 000 professionnels, CHC Navigation est reconnue comme un leader dans l'industrie géospatiale et au-delà. Pour plus d'informations sur CHC Navigation [Huace:300627.SZ], veuillez consulter : www.chcnav.com
