Mesurer une distance à un point dans un verger

Bonjour,

Dans le cadre d'un projet personnel, j'ai besoin de positionner très précisément un tracteur dans un verger. Du coup, hors de question - a priori - l'emploi du GPS.

Pour l'instant, on est parti sur une roue d'arpenteur - faite maison : une roue de voiture posée sur le sol avec un encodeur pour connaître la position angulaire - : une fois le rang sélectionné manuellement, en en connaissant l'origine, on peut déterminer notre position à partir du nombre de tours effectués par la roue.

L'inconvénient c'est qu'il faut sélectionner le rang à la main. J'avais donc pensé à utiliser une sorte de radar : une borne fixe qui enverrait des ondes, lesquelles, réfléchies par le tracteur, nous donnerait la distance au point fixe et donc la présence sur un cercle ce avec quoi on peut se débrouiller pour connaître la position. Seulement, j'ignore s'il existe un terme technique pour cette méthode, si elle est coûteuse…

Auriez-vous d'autres idées, quelques suggestions/remarques ?

Merci !

Les tracteurs épandeurs autonomes guidés par GPS prouvent que tu as tord d'exclure le GPS pour un positionnement précis, surtout dans le mode RTK.

Ta solution avec une roue faite maison a toutes les chances te donner une précision faite maison, autrement dit déplorable.

En robotique, la solution de replie c'est en général 3/4 balises et triangulation par rapport à ces balises. Mais bon, vu les distances dans un champ, ca implique de faire du laser, ce qui implique des précautions d'usage particulières. Et je passe sous silence les problèmes de planitude, qui est loin d’être acquise dans un champ.

Reste enfin une centrale inertielle à mettre dans le tracteur. Mais bon, double intégration du bruit (amplifié par l’environnement) + dérive, tu vas t’amuser. D'autant plus que si tu prends pas du MEMS, les prix montent très vites.

Perso je partirai sur du RTK d'autant que y'a même des exemples ici ou là

Effectivement, je me suis mal exprimé, d'autant plus que mon oncle utilise la Greenstar de John Deere. Seulement, c'est très coûteux et il ne me semble pas qu'il soit possible d'obtenir une position GPS très précise à bas coût - RTKLIB ?.

Je pourrais essayer de récupérer les coordonnées GPS reçues par la Greenstar.

Edit: après quelques recherches et échanges avec mon oncle, le GPS basique n'est pas très précis et le RTK coûte extrêmement cher. D'autant plus qu'il est valable dans les zones dégagées uniquement - me semble-t-il.

Il y a la société Trimble qui propose des services de correction GPS et notamment pour l'agriculture :

http://www.trimble.com/agriculture/CorrectionServices/

Tout dépend de ce que tu veux faire derrière. Un tracteur automatique ou juste une aide au guidage pour être sur la bonne trajectoire.

Dans ce cas précis, je suis dans un verger et je dois me positionner dans le rang pour savoir devant quel arbre je me situe : l'objectif est de faire de la modulation de dose de produits de traitement ; je crée donc des zones à partir d'images aériennes pour lesquelles je définie une densité de floraison et détermine une dose de produit ; il me faut ensuite repérer le tracteur dans le verger pour savoir dans quelle zone je suis et quelle dose il faut distribuer.

Hello !

Qu'est ce que tu appelles "très précisément" ? (1 cm ? 10 cm ? 1m ? 10 m ? …)

Un signal GPS civile donne un position avec un précision de grosso modo 10 mètres. Mais est-ce que l'erreur commise entre la position calculée et la position réelle ne resterait pas constante pendant une session d'utilisation du GPS ? (ie tant que la constellation de satellites utilisée pour le positionnement n'a pas changé)

Je n'en sais rien, mais c'est bien possible. (Je crois l'avoir lu un jour.) Du coup, si c'est le cas, tu peux envisager de te positionner par GPS mais en faisant avant chaque utilisation une calibration par rapport à des repères connus pour compenser l'erreur.

Une autre façon de faire, c'est d'utiliser des astuces comme les GPS de voitures. Malgré la précision de 10m, en connaissant la direction dans laquelle la voiture se déplace et d'autres trucs, ils sont capables de dire sur quelle file tu te trouves, si tu as pris la sortie sur l'autoroute ou non ! La règle "tout le monde roule à droite" apporte de l'information supplémentaire qui permet d'améliorer la précision du positionnement.

N'y a-t-il pas un code de la route pour verger ou d'autres informations supplémentaires qui te permettraient d'améliorer ton positionnement ?

10cm. Maximum. Il suffit d'un décalage pour qu'une zone beaucoup fleurie reçoive peu de produit tandis que sa voisine exempte de fleurs se fasse grassement pulvérisée. Une zone faisant entre 50cm et 1m de largeur.

Le souci c'est que moi je ne veux pas connaître le rang - enfin si, mais là, vu l'espacement entre chaque, une extrême précision n'est pas requise - mais ma position précise - cf : ci-dessus - par rapport à l'origine de ce rang.

10 cm près désolé mais il faudra passer à la caisse et prendre une solution professionnelle type GPS RTK, sachant que même si ton tracteur est dans les vergers tu peux toujours positionner l'antenne sur le toit du tracteur ce qui devrait être suffisant.

Ensuite avec 10 cm de précision il faut prendre en compte la distance entre l'antenne et l'épandeur…

10 cm de précision sur de grande distance c'est compliqué même avec une centrale inertielle.

Oui, 10 cm c'est petit. Je m'attendais plutôt à quelque chose de l'ordre du mètre ! En fait, si je comprends bien, tu souhaites que ton épandage de produit se fasse à une échelle plus petite que celle des arbres ?

David a raison, le risque de la roue encodeuse faite maison, ce que tu n'obtiennes pas la précision que tu recherches. Mais le mieux, c'est encore d'essayer pour voir !

[Sinon, tu peux toujours utiliser la solution du bricoleur de robot flemmard qui ne veut pas s’embêter avec des balises : tu motorises ton tracteur avec des stepers, et tu comptes les steps depuis une référence ]

J'en ai bien conscience que ça coûte (très) cher et c'est d'ailleurs pour ça que je cherche d'autres méthodes. ^^'

Après, peut-être que j'estime mal la précision nécessaire. Le rang sera découpé en zones de 1m de largeur à peu près. Si je suis à 1m près, il est possible que je lise sur la carte la mauvaise densité - si jamais il me dit que je suis 80cm à gauche/droite de là où je me situe réellement - et donc que je distribue la quantité opposée à celle requise - si une zone très fleurie en côtoie une sans fleurs.

En ce qui concerne la roue encodeuse, mon oncle m'a dit que c'était le système utilisé sur les semoirs : pas d'électronique certes, mais un système mécanique entraîné par les roues du semoir permettant de moduler la dose de graines répandues. Après, on a regardé le prix d'un encodeur et…

Du coup, on va faire des essais avec le régulateur de vitesse tout simplement. Le souci est qu'il y aura - comme avec la solution des steppers - du patinage. Mais peut-être que la précision suffira.

Je ne sais absolument si ce que je vais dire par la suite est réalisable ou répond à la question, mais je tente quand même…

Sinon, peut-être qu'un système de "code-barres" dans chaque zone peu fonctionner ? Le tracteur lit le "code-barres" et selon celui-ci il dépose plus ou moins de produit. Après, je ne sais pas comment mettre ce système en place…

Il y a 8200 pommiers au total environ. Ca fait au minimum 8200 codes barres à générer et à placer chaque année…

Une solution à laquelle on pense, c'est de détecter les troncs et, avec un compteur, d'en déduire la position du tracteur. On était parti sur ça, mais il y a trop d'interférences - branches s'interposant. Une méthode serait d'utiliser des lamelles assez rigides pour être insensibles aux branches mais assez souples pour se plier lorsqu'elles rencontrent un troncs. L'inconvénient c'est que c'est un peu encombrant.

Ah ok, 8200, ça rigole pas

Un range-laser avec un peu de détection du signal pour détecter le tronc ?

Le laser parviendrait à traverser les feuilles ? N'est-ce pas ce qu'on a là ?

Hum, si on le place assez bas ça devrait aller non ? Après, c'est vrai que certains arbres ont des branches qui descendent beaucoup.

EDIT : Chez moi, les vergers sont plus comme ça que comme ça, c'est sur que c'est pas la même chose, dans le premier cas ont peut détecter les troncs, dans le deuxième… c'est plus difficile.

Le souci c'est qu'il peut également y avoir des branches tombées au sol, de l'herbe assez haute…

et partir sur les capteurs utilisés dans les radars de recul…vu que ça à besoin d'avoir une masse assez conséquente pour détecté, ça devrais pas capter les herbes hautes, ni les branches au sol…enfin, je pense

Petit résumé :

• GPS :
  • Objectif : utiliser les coordonnées GPS pour se repérer
  • Remarques : trop coûteux.
• Roue d'arpenteur :
  • Objectif : mesurer la distance du tracteur par rapport à un point d'origine - typiquement, celle du rang
  • Remarques : a priori imprécis mais imprécision supposée démentie par des essais. Une sorte de remorque de voiture a été attelée à un tracteur et le nombre de tours effectués par les roues de la remorque - libres - a été mesuré lors du trajet entre deux points fixes espacés de 93.25m dans un champ - plus bosselé qu'un verger. Les roues ont un périmètre d'environ 1.9m et sur quatre essais, on obtient le même nombre de tours effectués, au 1/5 de tour près : la distance mesurée est donc la même pour les quatre trajets à environ 40cm près, sur 93.25m.
• Capteur optoélectronique :
  • Objectif : employer un capteur optoélectronique pour détecter les troncs et se repérer dans le rang à partir de ces derniers
  • Remarques : a priori inutilisable à cause des branches s'interposant entre le tracteur et le tronc
• Lamelles :
  • Objectif : utiliser des lamelles pour détecter les troncs. Elles seraient placées perpendiculaires au rang et seraient pliées lorsqu'elles entreraient en contact avec un tronc
  • Remarques : a priori correct mais encombrant

Pour l'instant, nous partons sur le principe de la roue d'arpenteur afin de mesurer notre distance depuis l'origine du rang.

tu obtient une erreur d'à peine + de 0.4% , alors là, je dit chapeau

d'un autre coté, si tu parcours plus de 250M, ton erreur va passer le mètre, hors, il me semble que tu devais resté en dessous du mètre pour pas te gouré de rang( et 250M dans un champ, c'est rien du tout )

La longueur d'un rang sera de maximum 150m.