Sebbene le applicazioni in ambito agricolo dei sistemi di geolocalizzazione siano ormai piuttosto conosciute, non si può certo dire che la loro diffusione sia generalizzata. I dispositivi attualmente offerti per la guida assistita vengono infatti considerati tuttora troppo costosi, forse anche perché molti potenziali utenti tendono ad assimilarli ai più semplici navigatori stradali, ormai onnipresenti e incorporati persino nei più basilari smartphone.
Si tratta però di un’associazione impropria: infatti se per viaggiare su strada una precisione di qualche metro è più che sufficiente per identificare l’itinerario corretto, per una guida automatica in campo agricolo occorre assicurare un livello di precisione anche 100 volte più accurato, tra l’altro con tempi di risposta molto più brevi di quelli usualmente sufficienti nella normale navigazione stradale.
Il livello di precisione
Per «precisione» della geolocalizzazione si intende l’accuratezza (in pratica l’entità dell’errore in termini di distanza) nell’accertamento della posizione in cui si trova l’antenna del ricevitore, che è il componente che fa da riferimento.
Le prestazioni delle varie proposte commerciali dipendono sostanzialmente dalla tipologia dell’hardware dedicato al calcolo della posizione e dall’applicazione (o meno) di soluzioni di correzione differenziale.
Sono disponibili livelli di accuratezza e ripetibilità del dato di posizionamento di precisione crescente, in ogni caso di qualità decisamente superiore a quella riscontrabile nei comuni navigatori satellitari da automobile (che sfruttano i sistemi di posizionamento globale GNSS – Global navigation satellite system; tra questi il noto GPS).
In ambito agricolo si parte di base da sistemi che con correzione differenziale hanno un’accuratezza sub-metrica (come ad esempio l’EGNOS – European geostationary navigation overlay system), per arrivare a ricevitori che tramite diversi servizi di correzione satellitare attivabili dietro pagamento di un canone di abbonamento garantiscono una precisione effettiva di ±5 cm. Si tratta della correzione SBAS – Satellite-based augmentation system, che oltre all’accuratezza, migliora anche continuità e qualità del segnale di posizionamento, tramite l’integrazione del dato satellitare con stazioni di controllo a terra. In particolare, le stazioni fisse a terra sono in grado di misurare e valutare i fattori ambientali che possono influenzare il segnale GNSS e calcolano le relative correzioni. In questo ambito sono disponibili sia provider privati (ad esempio Omnistar) che pubblici, e le loro varie denominazioni sono riferibili alle diverse aree geografiche dove la relativa copertura è resa disponibile.
Il massimo in termini di precisione è però l’impiego dei dispositivi di tipo RTK – Real time kinematic, nei quali la correzione differenziale è fornita da una stazione base posta nei dintorni della zona di operatività. La stazione fissa (master) è situata a breve distanza (di solito inferiore a 5 km) dal ricevitore (rover), che comunque deve avere una visibilità simile a quella dei medesimi satelliti captati dalla stazione fissa. Con questa combinazione di ricevitori, detti «a doppia frequenza», la precisione della misurazione di posizione può arrivare anche a 2,5 cm circa.
Nella configurazione più classica, adottata nell’ambito agricolo, un’antenna fissa posta in prossimità dell’appezzamento o nel centro aziendale trasmette al rover il segnale radio di correzione.
È anche però praticabile una soluzione alternativa, per la quale il rover è dotato di connessione GSM/GPRS/ UMTS, e riceve la correzione tramite una rete di stazioni GNSS permanenti (il network RTK). Analogamente alla correzione SBAS, anche i servizi RTK (singolo e in network) sono forniti da società private e da agenzie pubbliche.
Tratto dall’articolo pubblicato su MAD Macchine Agricole Domani n. 11/2021
La geolocalizzazione per la guida autonoma
di D. Pessina, D. Facchinetti
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