C’est ce que viennent de montrer des chercheurs anglais et chinois dans un article qui vient d’être publié dans l’excellent journal scientifique « Precision Agriculture ». Ce résultat à de quoi étonner et pourtant il a été obtenu dans diverses situations en mode statique, en mode dynamique en Chine et en Grande Bretagne. Le principe de positionnement repose sur le Precise Point Positioning (PPP). Très schématiquement, le PPP joue le même rôle que la correction différentielle que nous connaissons classiquement en agriculture : il permet d’éliminer les erreurs de positionnement engendrées par les perturbations des hautes couches de l’atmosphère qui sont les principales sources d’erreur. La différence tient au principe de correction. Dans le cas de la correction différentielle ces corrections sont déduites d’un récepteur GNSS (ou d’un réseau de récepteurs) fixe. Dans le cas du PPP, la correction est directement déduite des signaux des satellites, l’algorithme de correction requiert toutefois une connaissance précise de la position des satellites et du temps de leur horloge. Ces deux informations sont aujourd’hui délivrées gratuitement par l’IGS. Ce mode de positionnement absolu (et non relatif comme le RTK) ne date pas d’aujourd’hui, il a été proposé dés 1997, on pourra consulter quelques sites de référence pour avoir une idée. Mais alors pourquoi a-t-il fallu attendre 21 ans pour voir un premier article scientifique traitant de cette méthode dans le domaine de l’agriculture de précision ? Tout simplement parce que le nombre de satellites visibles simultanément constituait une grande limite de l’approche. Cette limite est aujourd’hui levée avec le développement du GNSS (Galileo, BeiDou, Glonass, GPS) qui fait que 80 satellites sont aujourd’hui disponibles pour se localiser, ce chiffre devrait atteindre 120 satellites en 2020 avec l’achèvement de Galileo et BeiDou.

Cette méthode de correction est à suivre de près. En effet, elle présente de grands avantages par rapport aux approches (RTK) de correction aujourd’hui commercialisées. Elle ne nécessite pas de station de référence, elle permet un positionnement absolu et non relatif, elle évite les problèmes de diminution de la qualité de la correction avec l’éloignement de la base, elle permet a priori de couvrir toutes les zones de la terre, etc.  Notons toutefois que l’article évoque peu certaines limites de l’étude, en particulier le fait que l’expérimentation ne porte pas sur une localisation en temps réel (mais en temps différé), l’accès aux informations de l’IGS en temps réel.

Référence : Guo, J., Li, X., Li, Z., Hu, L., Yang, G., Zhao, C., … & Ge, M. (2018). Multi-GNSS precise point positioning for precision agriculture. Precision Agriculture, 1-17.

Abstract : The main objective of this research was to examine the feasibility of MultiGNSS precise point positioning (PPP) in precision agriculture (PA) through a series of experiments with different working modes (i.e. stationary and moving) under different observation conditions (e.g. open sky, with buildings or with canopy). For the stationary test carried out in open space in the UK, the positioning accuracy achieved was 13.9 mm in one dimension by a PPP approach, and the repeatability of positioning results was improved from 19.0 to 6.0 mm by using Multi-GNSS with respect to GPS only. For the moving test carried out in similar location in the UK, almost the same performance was achieved by GPS-only and by Multi-GNSS PPP. However, for a moving experiment carried out in China with obstruction conditions, Multi-GNSS improved the accuracy of baseline length from 126.0 to 35.0 mm and the repeatability from 110.0 mm to 49.0 mm, The results suggested that the addition of the BeiDou, Galileo and GLONASS systems to the standard GPS-only processing improved the positioning repeatability, while a positioning accuracy was achieved at about 20 mm level in the horizontal direction with an improvement against the GPS-only PPP results. In space-constrained and harsh environments (e.g. farms surrounded with dense trees), the availability and reliability of precise positioning decreased dramatically for the GPS-only PPP results, but limited impacts were observed for Multi-GNSS PPP. In addition, compared to real time kinematic (RTK) GNSS, which is currently most commonly used for high precision PA applications, similar accuracy has been achieved by PPP. In contrast to RTK GNSS, PPP can provide high accuracy positioning with higher flexibility and potentially lower capital and running costs. Hence, PPP might be a great opportunity for agriculture to meet the high accuracy requirements of PA in the near future.