Precisión centimétrica en la agricultura

Precisión centimétrica: La tecnología RTK

La tecnología RTK aumenta la precisión en las labores agrícolas a centímetros generando una mayor sostenibilidad económica, social y ambiental en las explotaciones.

La evolución de la tecnología en la agricultura de precisión ha desencadenado en importantes avances dentro de ella en los últimos años. Se llevan aplicando estas técnicas de agricultura de precisión de forma comercial desde los años 90 y hay muchos términos que ya son comunes en muchas explotaciones agrícolas: GPS, drones, conexiones ISOBUS, autoguiado, corte de tramos… Permitiendo hacer más sostenibles las explotaciones agrícolas en términos económicos, sociales y ambientales. Este último punto de la sostenibilidad está teniendo mucha repercusión recientemente, tanto en cuestiones de subvenciones (PAC) como en la opinión del consumidor que prefiere llenar el carro de la compra con productos producidos cuidando el medio ambiente.
En la actualidad, una de las tecnologías que más importancia tiene y que es la base para muchos de los avances que se están produciendo en la agricultura de precisión es el GPS (Sistema de Posicionamiento Global, de sus siglas en inglés Global Positioning System). Los sistemas GPS se basan en las mediciones GNSS (sistema global de navegación por satélite, Global Navigation Satellite System) que data de mitad de los años 90. Este sistema es llamado comúnmente GPS de forma errónea, ya que, aunque GPS es un sistema GNSS, no es el único. Existen más constelaciones de satélites como son GLONASS y Galileo de origen Ruso y Europeo, respectivamente, y la constelación de satélites GPS que es de origen estadounidense, además de los satélites geoestacionarios.

Estas constelaciones de satélites GNSS permiten el posicionamiento geoespacial de un objeto en cualquier parte del mundo mediante su triangulación. Para ello se necesita una antena o sensor GPS que va instalado en el tractor y se precisan al menos 4 satélites:

•  Si el sensor/receptor/antena GPS terrestre se encuentra a 20.000 kilómetros de un satélite determinado, estará situado dentro de la superficie de una esfera que, con centro en el satélite, tiene un radio de 20.000 kilómetros.
• Cuando el sensor/receptor/antena conecta con dos satélites, las posibles situaciones del sensor se reducen y esté se encontrará dentro de la circunferencia de intersección entre las dos esferas que se forman con centro en los dos satélites y de radio la distancia desde el satélite hasta el sensor GPS.
• Si contacta con 3 satélites, la posición queda determinada por una intersección de una tercera esfera en la circunferencia que se dibujaba con las dos esferas anteriores, al cortarse una esfera con una circunferencia se forman dos puntos en el espacio que reducen a solo dos posibilidades la posición del sensor.
• Finalmente, para poder seleccionar solo una de las dos posiciones, se pueden utilizar diferentes métodos. Utilizar un cuarto satélite que genere una cuarta esfera y determine el punto, descartar una de las opciones por ser absurda (sucede a menudo) o conociendo la altitud a la que está situado el sensor. Suele utilizarse un 4 satélite.

Imagen – De izquierda a derecha, 1 – Esquema de posición cuando la antena se ubica a partir de un satélite, 2 – Esquema de posición cuando la antena se ubica a partir de dos satélites, 3 – Esquema de posición cuando la antena se ubica a partir de dos satélites.

En la actualidad, la precisión de una antena GPS normal cuenta con un error inferior a 1 metro y para la agricultura puede resultar insuficiente, sobre todo, en algunas labores agrícolas como la siembra que requiere precisión de centímetros para evitar un distanciamiento muy elevado o un solapamiento entre líneas de semillas que pueda afectar al rendimiento futuro de la parcela. Igualmente, en otras labores cuanto mayor sea la precisión con la que se realice cualquier aplicación de insumos agrícolas mayor será el ahorro. Por ello, en los últimos años se han descubierto nuevas técnicas de permiten aumentar considerablemente la precisión de estos equipos llegando a precisiones de centímetros, esto es posible gracias a la tecnología RTK (Real Time Kinematic, corrección cinemática en tiempo real).
¿Y qué es el RTK? Es una técnica de navegación satelital utilizada para mejorar la precisión de la posición dada por los sistemas globales de navegación por satélite, GNSS. Está basada en la utilización de un punto fijo de coordenadas conocidas para la corrección de la posición, esté actúa como base, tiene también una antena o sensor GPS y recibe igualmente señal de los satélites.
La base del RTK es un punto de coordenadas conocidas que permite saber el desfase que llevan las señales recibidas por el satélite y, por tanto, corregir este desfase para que el posicionamiento dado por el satélite a sensores GPS cercanos sea más preciso. La base está situada en el mismo punto durante todo el trabajo y envía la base móvil, en este caso la antena o sensor GPS del tractor, correcciones de la posición marcada por los satélites, consiguiendo una precisión de centímetros en el posicionamiento.
Esta base fija está situada en el mismo punto durante todo el trabajo, un punto de coordenadas conocidas envía a la base móvil correcciones de la posición marcada por los satélites, estas correcciones permiten que la posición tenga una precisión de centímetros en tiempo real.

En los últimos años se han descubierto nuevas técnicas de permiten aumentar considerablemente la precisión de estos equipos llegando a precisiones de centímetros, esto es posible gracias a la tecnología RTK

Un punto crítico del RTK es la disponibilidad de estaciones fijas suficientes para realizar la corrección de las coordenadas GPS en el sensor móvil. Por ejemplo, en Castilla y León, se colocaron bajo un proyecto que comenzó en 2005 y termino en 2008, 50 estaciones fijas para la corrección de señales GPS con RTK. Generaron una red de estaciones con una separación de 70 kilómetros para asegurar una alta disponibilidad del servicio, ya que, las estaciones deben estar entre 20 y 50 kilómetros de distancia del sensor en movimiento para asegurar una buena corrección. Se debe tener en cuenta, que el mantenimiento de las estaciones y su configuración es llevado a cabo por el estado, representando un gasto importante que se utiliza para la mejora de las capacidades tecnológicas de los agricultores. De este modo, la gran parte del territorio comunitario está cubierto por las estaciones, y fue el Instituto Geográfico Nacional quien participó en el proyecto, además ha realizado proyectos similares en otras comunidades en toda España.

Imagen 11 – Red GNSS de Castilla y León para corrección RTK.

Por último, es necesario disponer de un sistema de transmisión de mensajes de correcciones a los usuarios de GPS, que es RTCM, propuesto por la Comisión Técnica de Radio de Servicios Marítimos (RTCM), un organismo asesor creado en 1947 para investigar asuntos relacionados con las telecomunicaciones marítimas. Además de este formato estándar, también es necesario un protocolo que permita la transmisión de datos utilizando una conexión de internet, en este caso, transmisión de los datos casi en tiempo real entre la base fija y el sensor móvil. Este protocolo en el caso del RTK se llama Ntrip y se está volviendo cada vez más popular debido a su fácil instalación, disponibilidad y acceso. Hoy en día, incluso en el mundo rural, todas las personas disponen de un teléfono móvil con conexión a internet, o puedes instalar un equipo que lleve un duplicado de tarjeta móvil con conexión a internet.

Tecnología RTK. Sistemas de guiado para maquinaria agrícola por Sergio Rodríguez, CEO de Smart Rural y co-director del Máster en Agro 4.0

Con todos los elementos anteriores y un programa que permita visualizar el posicionamiento GPS del tractor con las pasadas realizadas y las pasadas pendientes se podrán realizar labores agrícolas con precisión de centímetros. Generando beneficios en cuestión de ahorro de insumos agrícolas para el agricultor, menor gasto de combustible, agroquímicos y fertilizantes que mejoran la sostenibilidad de la explotación agrícola, además de un ahorro de tiempo, mejora social para el agricultor, mayor eficiencia en los trabajos realizados y siendo posible trabajar en condiciones de baja visibilidad en la realización de labores agrícolas. Y lo más importante de toda esta tecnología GPS y las correcciones RTK es que son gratuitas, el estado es el propietario de las bases fijas y no cobra por la utilización de las correcciones y el posicionamiento GPS es gratuito también, siempre y cuando se disponga de la antena adecuada y configurada.
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