Parlons GNSS, RTK et localisation centimétrique en open source et open hardware

Ah le GPS, ce bon vieux système, déployer à usage militaire, adopter par presque la terre entière (on parle encore de GLONASS , BEIDOU-2 ou c'est mal vu). Qu'est que c'est bien pour trouver un truc à 10m près. Mais si on veut être plus précis, il faut des références plus précises, et je ne parle pas de GALILEO.

RTK, GNSS et tutti quanti

Vous ne me ferez pas croire que si vous avez cliquer sur cet article, ce n'est que par pur hasard, RTK vous a attirez. Vous savez de quoi cela parle. Vous faîtes partie du 1er groupe, je vous demanderez donc de laisser passer le 2eme groupe, vous pourrez continuer la visite après quelques explications. Et ne chahutez pas pendant que j'explique aux novices.

Imaginons que vous soyez là par hasard, ça arrive sur le web des fois, votre ineffable curiosité vous fait dire : mais c'est quoi ce RTK, une nouvelle chaîne russe qui change de logo ?

Je ne vais pas vous faire la page wikipédia, mais tous système de positionnement par satellite est du GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites), le grand public et moi par paresse appelons souvent cela "le GPS". Cependant, ce systèmes et les constellations de satellites (donc GPS=américain, GLONASS=russe, GALILEO=européen, BEIDOU=chinois...) ont une précision de quelques mètres, ou moins s'il fait beau, les soirs sans lune au milieu du champs...(non la lune n'a rien à voir là dedans, c'est pour l'image).

Pour améliorer la précision, nous allons utiliser un système d'antennes terrestre, qui couplé au GNSS, va permettre d'améliorer grandement la précision, à quelques centimètres (et même moins). Le RTK (Real Time Kinematic ou Cinématique temps réel) utilise des antennes fixes (base) dont la position est connue avec une extrême précision. Les antennes mobiles (rover) couplés au GNSS vont permettre de comparer le signal reçu par GNSS avec la précision de la base, qui va envoyer des corrections et finalement abonnir le signal et obtenir une précision centimétrique. Un peu comme le DGPS alors ? Tiens, vous êtes du groupe 1. Oui, effectivement, c'est du DGPS (differential GPS) mais qui utilise la phase du signal au lieu du code binaire du signal. Compliqué mais génial.

Venons-en au fait

Pour avoir toute cette précision, il faut du matériel : les bases, et l'appareil mobile(rover), un abonnement à ce réseau de base et autres logiciels. Pour le guidage des tracteurs, je vous laisse consulter cet article (un peu ancien certes) mais qui donne un ordre d'idée https://www.terre-net.fr/materiel-agricole/ 

Pour les récepteurs tout fait, joli, étanche, pro, qui dure des heures avec 2Go de ram, android6, etc. n'en jetez plus, nous sommes à 7770 €HT pour du centimétrique. Ouch !!! + l'abonnement à un réseau RTK type teria, orphéon...

Bref, c'est cher. C'est beau, c'est pratique mais c'est cher (cela les vaut sans doute, je n'ai pas de critique là dessus).

Et Centipède alors

Depuis quelques années, des développeurs travaillent activement avec des logiciels et des composants open-source/open-hardware pour créer des solutions peu coûteuses, fiables, légères et faciles d’utilisation. Le projet CentipèdeRTK vise à créer un réseau de bases RTK ouvertes et disponibles pour toute personne se trouvant dans la zone de couverture. Le réseau est étendu par des instituts publics, des particuliers, des acteurs privés comme les agriculteurs ou d’autres partenaires publics. (source site centipède)

Je vous laisse regarder cette excellente présentation.

La base

Donc, une base à fabriquer pour 500€ : ceci intéressera plutôt les institutionnels, les entreprises ou les agriculteurs qui voudraient participer à la couverture globale et bénéficier de points hors abonnement. Disons-le, plus il y aura d'antennes, plus le territoire sera couvert, plus il y aura de disponibilités pour la correction. Une antenne couvre 40 à 50 km, ce qui est énorme, mais plus il y en aura = moins de zones blanches et plus de précision. donc avec un type du service informatique motivé et quelques euros, ça peut vraiment se faire.

En tant que particulier, la démarche m’intéresse mais reste compliqué pour mon usage. Ma préférence va donc à l'unité mobile.

Le rover

Là, je dois dire que j'y vois une tonne d'application, aussi bien professionnellement que privé (bon surtout professionnellement). Le prix est plus que raisonnable, sur le site vous trouverez toute la liste des composants : soit env. 310€. Pour ma part, je pense qu'un bricolage s'impose pour faire de la récup d'interrupteur sur un truc en panne (achetez 150 interrupteurs pour en avoir 1 me semble disproportionné). Mais c'est cela qui est super trop bien, on a les composants, un tuto super bien, des explications claires. Bref, cela donne envie de se lancer. J'imagine déjà mes traces de randonnées au cm près...inutile, effectivement, mais, couplé à une canne, une meilleure antenne, voilà un outil pro pour 4 fois rien.

Tiens, il n'a pas parler de QGIS

Et dans QGIS, le truc de dingue... mon portable sous le bras, du bluetooth, les informations GPS activées (pour cela aller dans Vue->Panneaux-> Information GPS, ou clic-droit sur les barres d'outils->panneaux-> Outils GPS). Faut trouver dans les paramètres (la petite clé) la bonne liaison et hop, avec le RTK, décimétrique directement sur le terrain et dans le SIG. Et je vous dis pas dans OSM, aussi précis que du PCRS.

Reste à noter que pour le prix du "tout beau, tout fait", j'ai 25 rovers made in moi-même... Je vois déjà les rageux qui vont me dire les mêmes arguments que pour l'opensource : y'a pas de gouvernance définie, ça ne peut pas durer dans le temps, y'a pas de modèles économiques (comment y sont payer ces gens là ?), ça peut pas durer dans le temps, ça peut s'arrêter du jour au lendemain (on parle des 264 app killed by google), c'est pas ergonomique et c'est en plastique tout moche (on s'en fout un peu), y'a pas de SAV (le truc qui sait répondre qu'aux problèmes simples, qui t'envoies sur une FAQ et où tu finis sur un forum pour résoudre ton problème...). Et le premier qui me sort "si c'est gratuit....", je le mords et j'ai la rage.

Bref, il n'y a pas vraiment d'arguments irréfutables. Allez voir le site

https://docs.centipede.fr/

documentation :  projet : 

Merci aux Contributeurs CentipedeRTK.

Vous trouverez d'autres ressources (en anglais) ou kit sur https://www.ardusimple.com/

et quelques liens pour vous convaincre https://centre-valdeloire.chambres-agriculture.fr/ - Une base GPS RTK pour moins de 500 € : merci Centipede ! ou article ZDNet

Make or Buy

Je suis évidemment du coté du "make", pour tout un tas de raison : le prix, la compétence acquise, la maîtrise du matos, le prix, la compréhension, le prix, la connaissance, le prix, le partage. Maintenant, il ne me reste plus qu'à convaincre mon épouse que j'ai absolument besoin d'un autre "GPS", après mon vieux GPS garmin qui traînent encore, après ma montre GPS, ma souris GPS bluetooth, mon smartphone avec ces x appli GPS (vous allez en reconnaître certaines)... J'ai besoin de précision, c'est hyper important !! Aidez-moi à convaincre mon épouse avec un commentaire, svp, mais surtout lancez vous dans le RTK opensource.