Projecte H2020 AUDITOR: Xarxa avançada de monitorització i augment de EGNSS de múltiples constel·lacions i la seva aplicació en agricultura de precisió
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2016 -2018
- Pressupost assignat 996.373,75 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte AUDITOR
L´objectiu del projecte és implementar noves tècniques diferencials de posicionament precís basades en dades d´augment en receptors GNSS personalitzats per millorar el rendiment dels serveis d´augment actuals, reduint així els costos. Aquestes tècniques han demostrat oferir més precisió amb temps de convergència més ràpids que les solucions diferencials disponibles comercialment. A més, s'estan implementant models atmosfèrics més sofisticats per proporcionar millors correccions d'errors ionosfèrics i, així, augmentar la precisió de l'usuari.
Tots aquests avenços estan integrant-se en un demostrador de programari que utilitzarà dades públiques de xarxes GNSS i podrà generar i aplicar aquestes correccions gairebé en temps real. S'està implementant un mòdul receptor de doble freqüència personalitzat, seguint un enfocament innovador, que integra un receptor GNSS definit per programari a un sistema embegut que integrarà acceleradors de maquinari per permetre l'operació en temps real en un sistema de baix consum.
El format i les capacitats del receptor resultant seran comparables als dels receptors professionals existents al mercat, conservant tots els avantatges dels receptors de programari: modularitat, escalabilitat, actualitzabilitat i flexibilitat. A més, en oferir compatibilitat multifreqüència i multiconstel·lació, aquest receptor avançat permetrà un accés de baix nivell a components interns clau, fins i tot a nivell de mostra, cosa que facilita la integració d'altres tècniques complementàries.
El fet que la capa de programari sigui l'evolució d'un projecte de codi obert ja existent i exitós, GNSS-SDR permetrà als desenvolupadors i investigadors de GNSS personalitzar el codi del receptor. Basant-se en això, s'habilitaran serveis d'agricultura de precisió (AP) rendibles per a agricultors, especialment per a aquells amb petites i mitjanes empreses a zones d'Europa on la disponibilitat d'EGNOS pot ser limitada en certes condicions. Això permetrà augmentar la producció amb menys insums (agroquímics, aigua, energia, hores-persona), millorant així la rendibilitat econòmica i la sostenibilitat.
Tenint en compte els requisits/estat de l'art i els subsistemes AUDITOR dissenyats, al segon període, es va realitzar la implementació del sistema AUDITOR complet.
Els subsistemes AUDITOR van ser implementats, provats i validats. Això inclou el HW/SW relacionat amb el receptor GNSS, que va presentar desafiaments importants que van requerir múltiples iteracions de prototips i un desenvolupament de programari pesat. Els subsistemes iBOGART i els mòduls de xarxa també es van validar amb fluxos de dades de prova i posteriorment amb les dades de proves de Grècia proporcionades pel receptor GNSS.
Pel que fa al pla de negocis d'AUDITOR: s'espera que AUDITOR proporcioni les seves característiques de valor agregat en aplicacions clau d'agricultura PA europea com a Guiat de Tractors, Direcció Automàtica i VRA (aplicacions de taxa variable) compostes per c. 300k dispositius GNSS el 2023, és a dir, aproximadament 180 milions d'euros aquest any. Les interessants perspectives del mercat es veuen compensades per una forta competència que està obligant AUDITOR a cobrir ràpidament la bretxa amb els seus competidors (principalment cobertura WW a través d'Internet, desenvolupament de les capacitats de transmissió per satèl·lit de banda L i abast de 4 cm a 20' de temps de conversió) i posteriorment a oferir una solució més econòmica que la del mercat.
Fins i tot en un mercat tan competitiu, les perspectives per a AUDITOR es consideren positives, amb un VAN de c. 12 milions d'euros en cas d'oferir l'únic servei d'augment i un VAN de c. 9 milions d'euros si s'hi inclou un GNSS Rx juntament amb l'algoritme d'augmentació.
Les proves d'AUDITOR es van completar amb èxit amb desviacions menors:
- Proves als Països Baixos: Es van definir les proves amb robot i es van localitzar els camps de prova. El robot es va executar amb receptors existents. Les dades es van registrar per al processament posterior amb el programari AUDITOR.
- Proves preliminars a Castelldefels: Proves del sistema amb antenes fixes a la seu del CTTC. Experiments de transmissió RTCM i generació de RINEX.
- Proves a Grècia: Proves de camp en una vinya. Receptor AUDITOR muntat amb tractor. Recollida de senyals L1 i L2.
- Assajos a Barcelona: Assajos de camp en un cultiu de blat. Receptor AUDITOR muntat en recol·lectora. Recollida de senyals L1 i L2.
L'objectiu d'AUDITOR és la implementació de tècniques noves de posicionament precís basades en dades d'augment en receptors GNSS personalitzats per millorar el rendiment dels serveis d'augment actuals i reduir costos. Aquestes tècniques ja estan patentades pel consorci i s'ha demostrat que ofereixen més precisió amb temps de convergència més ràpids que les solucions disponibles comercialment.
S'implementaran models atmosfèrics més sofisticats per proporcionar millors correccions d'errors ionosfèrics i augmentar-ne encara més la precisió. Tots aquests avenços s'integraran a un demostrador de programari que utilitzarà dades públiques de xarxes GNSS per generar aquests fluxos de dades de correcció.
Aquests nous receptors permetran serveis rendibles d'agricultura de precisió als pagesos, especialment aquells amb petites i mitjanes empreses en àrees d'Europa. El mòdul receptor de doble freqüència personalitzat seguirà un enfocament innovador en traslladar un receptor GNSS definit per programari a un sistema integrat que integrarà acceleradors de maquinari per permetre loperació en temps real en un sistema de baixa potència.
El factor de forma i les capacitats del receptor resultant seran comparables als dels receptors professionals existents al mercat, conservant alhora tots els avantatges dels receptors de programari: modularitat, escalabilitat, capacitat d'actualització i flexibilitat. A més de proporcionar suport multifreqüència i constel·lació múltiple, aquest receptor avançat permetrà un accés de nivell molt baix a set claus internes a nivell de mostra, permetent la integració d'altres tècniques complementàries com anàlisi i monitorització d'interferències o autenticació mitjançant servidors remots per a bandes xifrades.
El fet que la capa de programari sigui l'evolució d'un projecte de codi obert existent i exitós, GNSS-SDR, permetrà als desenvolupadors i investigadors de GNSS personalitzar el codi del receptor per adaptar-lo a les pròpies aplicacions o provar els seus algoritmes utilitzant aquest mòdul receptor flexible, des de reflectometria fins a sistemes GNSS/INS acoblats ultrahermèticament.
AUDITOR presentarà diverses millores en comparació dels sistemes existents:
- L'ús de les tècniques WARTK/MSTID permet línies de base més llargues entre els receptors permanents de la xarxa GNSS, cosa que redueix dràsticament la infraestructura necessària per proporcionar correccions més ràpides i precises que permetin un posicionament precís. Les proves de WARTK a un escenari real i les millores que les habiliten suposen un avenç que supera l'estat de l'art. Actualment es busca una solució que permeti l'aplicabilitat de les correccions WARTK mitjançant RTKLIB. Això també implicaria que les correccions ionosfèriques basades en dades obertes podrien ser aplicades per tots els usuaris de GNSS sense inversions significatives, gràcies a la reutilització de la infraestructura existent.
- Es tindran en compte les últimes millores i troballes al modelatge de MSTID, la qual cosa es traduirà en menors limitacions de rendiment de precisió
- Reducció en els temps de convergència
- Implementació de motor de maquinari i programari integrat per permetre una operació en temps real de baix consum mantenint tota la flexibilitat de les implementacions de SDR, apuntant específicament als receptors Galileu i EGNOS oberts, de baix cost i multifreqüència.
Tots aquests avenços s'oferiran al mercat d'Agricultura de Precisió en diferents serveis clau, com ara navegació de maquinària agrícola, servei d'anàlisi de dades o aplicacions de taxa variable.
- ACORDE TECHNOLOGIES SA (ACORDE)
Projectes relacionats
