Qu'est-ce que le GPS RTK (positionnement cinématique en temps réel) ?

La technologie RTK (cinématique en temps réel), initialement développée pour des applications industrielles, a trouvé une nouvelle application dans le secteur de l'entretien des pelouses, améliorant la précision et l'efficacité des tondeuses autonomes. Cette technologie permet à ces machines d'atteindre une précision de navigation au centimètre près, ce qui en fait un composant essentiel des tondeuses intelligentes comme l' ANTHBOT Genie . Cette précision est particulièrement importante pour des tâches telles que la tonte autonome, l'évitement d'obstacles et la création de schémas de tonte précis, garantissant une tonte parfaite et sans aucune zone oubliée.

Dans ce blog, nous allons plonger dans les détails techniques du RTK, les différences entre les systèmes RTK pleine bande et double bande et comment ces technologies améliorent les performances des tondeuses à gazon robotisées.

RTK dans les tondeuses à gazon robotisées

L'intégration du RTK dans les tondeuses à gazon robotisées apporte des avantages significatifs tant aux consommateurs qu'aux fabricants :

  1. Précision améliorée : RTK permet à la tondeuse de tondre selon des motifs complexes sans manquer de zones, garantissant une coupe plus uniforme et une pelouse plus saine.
  2. Autonomie et efficacité : La technologie permet une autonomie totale, les tondeuses fonctionnant avec une intervention humaine minimale tout en naviguant sur des obstacles complexes comme des arbres, des clôtures et des meubles de jardin.
  3. Évolutivité : les systèmes RTK pleine bande sont idéaux pour les grandes propriétés résidentielles, les pelouses commerciales et les espaces publics, où une navigation et une couverture précises sont essentielles.

L'utilisation de la technologie RTK dans les tondeuses robotisées améliore considérablement leurs fonctionnalités, leur permettant de fonctionner de manière autonome avec une supervision minimale. Cela se traduit par de meilleurs résultats et une tonte plus efficace, ce qui permet aux particuliers et aux entreprises de gagner du temps et de l'énergie.

Comment fonctionne RTK

La technologie RTK repose sur une station de base et un récepteur mobile . La station de base est une unité fixe située à une position connue et précise, qui mesure en permanence l'écart entre sa position fixe et la position des satellites dans le ciel. La station de base calcule l'erreur du signal satellite, puis transmet les données de correction au récepteur mobile (monté sur le robot de tonte). Ces données de correction améliorent la précision du GPS, permettant au récepteur d'atteindre une précision centimétrique.

  • Rôle de la station de base : La station de base est essentielle à la technologie RTK, car elle fournit les signaux de correction qui améliorent la précision du système GPS. Sans cette correction en temps réel, la précision du positionnement serait bien inférieure, généralement de l'ordre du mètre.
  • Rôle du récepteur mobile : Le récepteur mobile de la tondeuse robotisée reçoit les signaux GPS des satellites et les données de correction de la station de base, lui permettant d'ajuster sa position en temps réel et de naviguer avec une grande précision.

La station de base « corrige » essentiellement les erreurs de signal GPS causées par les conditions atmosphériques, la géométrie du satellite et d'autres facteurs, permettant à la tondeuse d'atteindre une précision bien supérieure à celle des systèmes GPS standard.

Quelle est la vitesse du RTK ?

L'une des caractéristiques remarquables de la technologie RTK est sa capacité à fournir des données de positionnement de haute précision en temps réel. La vitesse à laquelle les systèmes RTK peuvent mettre à jour leur position est cruciale pour maintenir une navigation fluide et précise, en particulier dans des environnements dynamiques comme les pelouses présentant des obstacles.

  • Taux de rafraîchissement : Les systèmes RTK pleine bande fonctionnent généralement à un taux de rafraîchissement de 50 Hz , ce qui signifie qu'ils actualisent leurs données de positionnement 50 fois par seconde. Ce taux de rafraîchissement élevé permet à la tondeuse d'effectuer des ajustements en temps réel pendant son parcours, réduisant ainsi les risques de dérive ou de dépassement de limites.
  • Les systèmes RTK bi-bande ont généralement une fréquence de rafraîchissement inférieure à 5 Hz , ce qui signifie qu'ils ne mettent à jour les données de position que 5 fois par seconde. Ce ralentissement peut entraîner des retards et des écarts entre la position réelle de la tondeuse et la position affichée, notamment dans les environnements complexes ou en mouvement rapide.

Le taux de rafraîchissement rapide et les données précises fournies par les systèmes RTK permettent aux tondeuses robotisées de maintenir leur position même lorsqu'elles naviguent dans des virages serrés, évitent des obstacles ou travaillent dans des conditions environnementales variables.

Technologie RTK : bande complète ou double bande

La technologie RTK utilise essentiellement les signaux satellites pour améliorer la précision de positionnement des systèmes GPS. Elle se divise en deux types : RTK pleine bande et RTK double bande . Chacune possède ses propres capacités et limites, et la compréhension de ces différences est essentielle pour choisir la solution adaptée aux systèmes autonomes comme les tondeuses robotisées.

RTK pleine bande

  1. Systèmes multi-satellites : Les récepteurs RTK pleine bande peuvent recevoir des signaux de plusieurs systèmes de satellites, tels que GPS (États-Unis), GLONASS (Russie), BeiDou (Chine) et Galileo (Europe). Cela élargit la couverture mondiale et renforce la robustesse du système, lui permettant de fournir des services de positionnement plus stables dans différentes régions et environnements.
  2. Traitement des données à fréquence plus élevée et robuste : un système RTK pleine bande peut gérer jusqu'à 6 satellites et 22 fréquences , avec un nombre de canaux en bande de base de 1 040. Cela permet au système de traiter plus efficacement les données de plusieurs constellations de satellites.
  3. Convergence rapide des données : Le système pleine bande fonctionne avec une fréquence de rafraîchissement de 50 Hz , ce qui signifie que les données de positionnement sont mises à jour plus fréquemment. Cela garantit l'exactitude et la mise à jour des données de localisation de la tondeuse, réduisant ainsi les risques d'erreurs pendant le fonctionnement.
  4. Fonctionnalités avancées pour une précision accrue : les systèmes RTK pleine bande prennent en charge des fonctionnalités telles que l'évaluation des stations de base, la détection des interférences, l'évaluation environnementale, le RTK bas débit et la segmentation des paquets de transmission. Ces fonctionnalités permettent à la tondeuse d'évaluer si sa position actuelle correspond aux exigences d'installation et d'adapter son fonctionnement en conséquence.

RTK double bande

  1. Couverture satellite limitée : Les systèmes RTK bi-bande ne peuvent recevoir que des signaux de deux bandes de fréquences fixes. Cela limite leur couverture mondiale et peut entraîner des situations où la tondeuse ne peut pas capter de signal, notamment dans les régions où les systèmes satellites sont peu nombreux.
  2. Fréquence et nombre de canaux inférieurs : un système RTK double bande utilise généralement 4 satellites et 8 fréquences, avec un nombre de canaux en bande de base de 135. Cela entraîne un traitement du signal moins efficace et une précision inférieure par rapport aux systèmes à bande complète.
  3. Convergence des données plus lente : Les systèmes RTK bi-bande fonctionnent à une fréquence de rafraîchissement de 5 Hz, ce qui signifie que leurs signaux sont rafraîchis moins fréquemment. Il en résulte une convergence plus lente des données de positionnement, ce qui peut entraîner des retards et des écarts entre la position réelle et la position affichée.
  4. Latence accrue : en raison du taux de rafraîchissement plus lent, les systèmes à double bande peuvent subir un décalage ou un décalage dans les données de positionnement, ce qui rend le système sujet aux erreurs, en particulier dans les environnements dynamiques où la précision est essentielle.

Comment la technologie RTK distingue le Genie

Chez ANTHBOT , nous avons intégré un système RTK pleine bande à nos tondeuses Genie , ce qui les distingue de leurs concurrents qui utilisent la technologie RTK double bande. Voici les principaux avantages de l'utilisation du RTK pleine bande sur nos modèles Genie :

  1. Acquisition de signaux simplifiée : Les systèmes RTK pleine bande sont capables d'acquérir des signaux sur un spectre plus large de systèmes satellitaires. Cela offre une plus grande flexibilité dans le choix des emplacements d'installation de la station de base, permettant une meilleure couverture, même dans les environnements difficiles.
  2. Précision et performances en temps réel améliorées : la technologie RTK pleine bande garantit des données de positionnement plus précises et en temps réel. La tondeuse peut ainsi naviguer avec plus de précision, évitant ainsi les problèmes tels que les dépassements de limites et garantissant que la position affichée correspond à la position réelle avec un délai minimal.

Tests en conditions réelles : Genie vs. Concurrent N

Afin de mettre en évidence les avantages pratiques du RTK pleine bande, nous avons réalisé une série de tests comparant notre tondeuse Genie, équipée du RTK pleine bande, à un modèle concurrent (N), équipé d'un système RTK double bande. Ces tests ont été réalisés dans plusieurs environnements de tonte courants :

  • Sous les arbres
  • Sous les avant-toits
  • Jours pluvieux/nuageux
  • Jours pluvieux/nuageux avec avant-toit
  • Jours pluvieux/nuageux avec des arbres

Genie a fonctionné parfaitement dans tous les scénarios de test, en maintenant une navigation précise et en temps réel sans dérive significative ni violation des limites.

En revanche, le concurrent N a rencontré de fréquents problèmes de perte de signal, de dérive de position, voire de panne. Lors de certains tests, la tondeuse n'a pas pu récupérer avant 10 à 15 minutes, voire n'a pas fonctionné du tout. Ces écarts sont principalement dus aux limites de la technologie RTK bi-bande, qui rencontre des difficultés dans les environnements complexes.

Apprenez-en davantage sur l’installation du système Genie RTK.

RTK dans d'autres industries

Bien que le RTK soit largement reconnu pour son application dans la tonte autonome, il a été mis en œuvre avec succès dans plusieurs autres domaines, tels que :

  • Agriculture : Le RTK est utilisé dans l'agriculture de précision pour guider les tracteurs et autres équipements agricoles, garantissant que la plantation, la fertilisation et la récolte sont effectuées avec une grande précision, améliorant le rendement des cultures et réduisant les déchets.
  • Arpentage et cartographie : RTK fournit la haute précision nécessaire à l'arpentage, à la cartographie topographique et à l'aménagement des bâtiments.
  • Véhicules autonomes : RTK est essentiel pour les voitures autonomes, les drones et autres systèmes robotiques, offrant une navigation précise pour un fonctionnement sûr et efficace dans des environnements dynamiques.

En résumé, la technologie RTK est un facteur clé pour améliorer les performances des tondeuses robotisées, offrant un positionnement précis en temps réel. Les systèmes RTK pleine bande, comme ceux de l' ANTHBOT Genie , offrent une acquisition du signal plus rapide et une précision supérieure à celle des systèmes double bande. Il en résulte une fiabilité accrue et des performances plus fluides, même dans des environnements difficiles. Grâce au RTK pleine bande de Genie, les utilisateurs bénéficient d'une expérience de tonte constante et efficace, ce qui en fait un choix de choix sur le marché.

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