Like many farmers today, you may rely on GNSS technology to help you farm more accurately and efficiently. Or you may be looking to increase your existing accuracy to better the performance of your farming operation. You understand that GNSS technology helps you operate seamlessly, improve input costs and gain higher yields – all because of your equipment’s precise position in the field. But how?
This impressive performance is all made possible by GNSS correction services, which provide positioning information essential for achieving and maintaining accuracy in today’s world of precision farming. And with the continuous expansion of services and technology offerings, understanding how corrections work can help you make informed decisions to take your operation to the next level. So let’s learn.
Correction services mitigate positioning errors
Simply, GNSS positioning relies on satellites that continuously broadcast positioning and timing data to a GNSS receiver. When a receiver acquires this information from at least four satellites, it calculates its distance from each to determine its own position on the Earth.
But the long journey that the signal takes from satellite to receiver does not come without challenges. Effects throughout the journey cause delays, distortions and inaccurate positioning. These effects can cause errors like:
- Clock errors – inaccuracies in the satellite’s atomic clock caused by drift
- Orbit errors – variations in the predicted orbit in which the satellite is travelling
- Atmospheric errors – distortions and delays caused by ions, humidity, temperature, and atmospheric pressure as the signal travels through the Earth’s atmospheric layers (specifically ionosphere and troposphere)
Left unchecked, errors can cause horizontal accuracy to be off by over 7 metres (22 feet). That’s a huge distance when it comes to certainty in your farming operations. So how can these errors be accounted for to ensure your equipment receives accurate positioning information?
Correction services resolve sources of errors in the raw GNSS data, so your receiver can compute a more accurate position. GNSS receivers cannot correct for errors themselves. They rely on external data and error models from reference stations or fixed position receivers to estimate the error and send the corrected location to your receiver.
Correction services deliver positioning accuracy
Every farm is different. Every farmer operates differently. That’s why there are a number of available correction service types that provide various degrees of accuracy and delivery methods.
Real-time kinematic (RTK)
RTK resolves sources of errors by comparing the data received between a fixed base station on a known-coordinate and in-field receivers. This method assumes the base station and agriculture equipment detect the same errors as they are located close together, so the common GNSS errors can be eliminated. RTK corrections provide highly precise corrections but limit the user’s range as they must remain relatively close to the base stations. The convergence time – the time it takes for the in-field equipment receiver to compute an RTK position solution once it receives the RTK corrections – is usually within one minute.
Accuracy Level: 1-2 cm (but accuracy degrades the further the equipment moves from the base station)
Convergence Time: 1 minute
Range: 10-30 kilometres from the base station
Delivery: radio or cellular connection
Requirements: local fixed base station or subscription access to a local network RTK service. Requires a radio or cellular modem with a data plan on the equipment to receive corrections
Precise point positioning (PPP)
The PPP method uses a network of reference stations to model satellite clock and orbit errors. Some PPP solutions also model regional atmospheric error sources. This data is broadcast to the in-field receiver removing these errors in its real-time positioning solution. PPP is available worldwide and users are not limited to staying within a base station’s range. Positioning accuracy and convergence times can vary based on the service used.
Accuracy Level: ranges from 2.5 cm – 50 cm depending on the selected correction source
Convergence Time: ranges from <1 min to 30 mins depending on the selected correction source
Delivery: satellite or cellular connection
Requirements: dual frequency GNSS receiver in the coverage area and subscription to correction services
RTK assistance
RTK assistance is for RTK and hybrid PPP & RTK users. RTK is used as the primary correction source until there is an interruption in the signal due to radio or cellular reception losses. Instead of operating without RTK corrections and having the accuracy degrade, your receiver can leverage PPP corrections to maintain centimetre-level accuracy until the RTK corrections return. This method, called bridging, ensures you stay up and running with a high-accuracy solution rather than having to wait for the RTK corrections to return. There are different levels depending on the length of outages experienced.
Bridging Time: 20 min to unlimited
Delivery: satellite
Requirements: dual frequency GNSS receiver and bridging subscription to correction services
Satellite-based augmentation systems (SBAS)
SBAS compares data from networks of stationary GNSS ground stations against the incoming satellite data. The corrections are then sent to geostationary satellites to be broadcast to receivers. Coverage varies by the regional system (WAAS for North America or EGNOS for Europe, for example), which are usually managed by government organisations. Accuracy levels are not as precise as paid services and are not available in all regions.
Accuracy Level: 60 cm
Convergence Time: ~5 min
Delivery: satellite
Requirements: single frequency GPS receiver in SBAS-supported region
Choose the right correction service for your needs
Choosing a correction service largely depends on your farming applications’ requirements. Hardware investment and maintenance, service costs, fleet size, terrain and crop type are all considerations when exploring your options.
You may be new to precision farming and need an entry-level option for positioning. There’s a correction service for that. You may have a high-value row crop where accuracy is of the utmost importance in order to maximize crop health and reduce crop damage. There’s a correction service for that. You may want the highest level of accuracy but lack the funds for additional base station hardware. There’s a correction service for that. Or maybe you want to balance accuracy levels with costs. The good news is that no matter what you farm or how you farm, there’s a suitable solution for your needs.
Contact your dealer to learn how you can benefit from TerraStar Correction Services in agriculture and to help you select the best corrections for your farming operation.
Additional resources
Learn more about reducing GNSS & GPS errors in Hexagon | NovAtel’s How to reduce GNSS & GPS errors – Intro to GNSS Episode 4 – Reducing GNSS Errors video on YouTube
¿ Qué opciones tiene para las correcciones de GPS/GNSS en su hacienda? | Explicación de los servicios de corrección GNSS para la agricultura
Como muchos agricultores de hoy en día, usted puede confiar en la tecnología GNSS para ayudarle a cultivar con mayor precisión y eficiencia. O puede que esté buscando aumentar la precisión existente para mejorar el rendimiento de su explotación agrícola. Usted entiende que la tecnología GNSS le ayuda a operar sin problemas, a mejorar los costes de los insumos y a lograr mayores rendimientos, todo ello gracias a la posición precisa de su equipo en el campo. ¿Pero cómo?
Este impresionante rendimiento sólo es posible gracias a los servicios de corrección GNSS, que proporcionan información de posicionamiento esencial para lograr y mantener la precisión en el mundo actual de la agricultura de precisión. Y con la continua expansión de las ofertas de servicios y tecnología, entender cómo funcionan las correcciones puede ayudarle a tomar decisiones informadas para potenciar su operación. Así que aprendamos.
Los servicios de corrección disminuyen los errores de posicionamiento
En pocas palabras, el posicionamiento GNSS se basa en satélites que transmiten continuamente datos de posicionamiento y hora a un receptor GNSS. Cuando un receptor adquiere esta información de al menos cuatro satélites, calcula su distancia desde cada uno de ellos para determinar su propia posición en la Tierra.
Pero el largo trayecto que recorre la señal desde el satélite hasta el receptor no está exento de dificultades. Los efectos que se producen a lo largo del trayecto provocan retrasos, distorsiones y un posicionamiento inexacto. Estos efectos pueden causar errores como:
- Errores de reloj: imprecisiones en el reloj atómico del satélite causadas por desviación
- Errores de órbita: variaciones en la órbita prevista en la que viaja el satélite
- Errores atmosféricos: distorsiones y retrasos provocados por los iones, la humedad, la temperatura y la presión atmosférica a medida que la señal atraviesa las capas atmosféricas de la Tierra (en concreto, la ionosfera y la troposfera)
Si no se controlan, estos errores pueden provocar una desviación horizontal de más de 7 metros (22 pies). Se trata de una diferencia enorme en lo que respecta a la seguridad de las operaciones agrícolas. Entonces, ¿cómo se pueden contabilizar estos errores para garantizar que su equipo recibe información de posicionamiento precisa?
Los servicios de corrección resuelven las fuentes de errores en los datos GNSS brutos para que su receptor pueda calcular una posición más precisa. Los receptores GNSS no pueden corregir los errores por sí mismos. Dependen de datos externos y modelos de error de estaciones de referencia o receptores de posición fija para estimar el error y enviar la posición corregida a su receptor.
Los servicios de corrección ofrecen precisión de posicionamiento
Cada propiedad rural es diferente. Cada agricultor trabaja de forma diferente. Por eso existen varios tipos de servicios de corrección que ofrecen distintos grados de precisión y métodos de entrega.
Cinemática en tiempo real (RTK)
El RTK resuelve las fuentes de error comparando los datos recibidos entre una estación base fija en una coordenada conocida y los receptores en el campo. Este método parte de que la estación base y el equipo agrícola detectan los mismos errores porque están situados cerca unos de otros, por lo que se pueden eliminar los errores GNSS comunes. Las correcciones RTK proporcionan correcciones muy precisas, pero limitan el alcance del usuario porque debe permanecer relativamente cerca de las estaciones base. El tiempo de convergencia – el tiempo que tarda el receptor del equipo sobre el terreno en calcular una solución de posición RTK tras recibir las correcciones RTK – suele ser de un minuto.
Nivel de precisión: 1-2 cm (pero la precisión disminuye cuanto más se aleja el equipo de la estación base).
Tiempo de convergencia: 1 minuto
Alcance: De 10 a 30 kilómetros desde la estación base
Entrega: conexión por radio o teléfono móvil
Requisitos: estación base fija local o acceso por suscripción a un servicio RTK de red local. Requiere un radio o móvil o módem de teléfono móvil con un plan de datos en el dispositivo para recibir correcciones
Posicionamiento de Punto Preciso (PPP)
El método PPP utiliza una red de estaciones de referencia para modelar el reloj del satélite y los errores de órbita. Algunas soluciones PPP también modelan fuentes de error atmosférico regionales. Estos datos se transmiten al receptor sobre el terreno, eliminando estos errores en su solución de posicionamiento en tiempo real. El PPP está disponible en todo el mundo y los usuarios no están limitados a permanecer dentro del alcance de una estación base. La precisión del posicionamiento y los tiempos de convergencia pueden variar en función del servicio utilizado.
Nivel de precisión: varía de 2,5 cm a 50 cm, en función de la fuente de corrección seleccionada.
Tiempo de convergencia: varía de <1 min a 30 min, según la fuente de corrección seleccionada
Entrega: conexión por satélite o teléfono móvil
Requisitos: receptor GNSS de doble frecuencia en la zona de cobertura y suscripción a servicios de corrección
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Asistencia RTK
La asistencia RTK es para usuarios de RTK y de PPP y RTK híbridos. El RTK se utiliza como fuente principal de corrección hasta que se produce una interrupción de la señal debido a la pérdida de recepción de radio o teléfono móvil. En lugar de funcionar sin correcciones RTK y tener una precisión reducida, el receptor puede aprovechar las correcciones PPP para mantener una precisión centimétrica hasta que vuelvan las correcciones RTK. Este método, denominado bridging, le garantiza que seguirá funcionando con una solución de alta precisión, en lugar de tener que esperar a que vuelvan las correcciones RTK. Existen diferentes niveles, en función de la duración de las interrupciones experimentadas.
Puente en el tiempo: De 20 min a ilimitado
Entrega: vía satélite
Requisitos: receptor GNSS de doble frecuencia y suscripción al puente para servicios de corrección
Sistemas de aumento basados en satélites (SBAS)
El SBAS compara los datos de las redes de estaciones terrestres GNSS estacionarias con los datos recibidos por satélite. A continuación, las correcciones se envían a los satélites geoestacionarios para ser transmitidas a los receptores. La cobertura varía según el sistema regional (WAAS para Norteamérica o EGNOS para Europa, por ejemplo), que suele estar gestionado por organizaciones gubernamentales. Los niveles de precisión no son tan exactos como los de los servicios de pago y no están disponibles en todas las regiones.
Nivel de precisión: 60 cm
Tiempo de convergencia: ~5 min
Entrega: vía satélite
Requisitos: receptor GPS de frecuencia única en la región compatible con SBAS
Elija el servicio de corrección adecuado a sus necesidades
La elección de un servicio de corrección depende en gran medida de los requisitos de sus aplicaciones agrícolas. La inversión en hardware y su mantenimiento, los costes del servicio, el tamaño de la flota, el terreno y el tipo de cultivo son factores que debe tener en cuenta a la hora de explorar sus opciones.
Tal vez sea usted nuevo en la agricultura de precisión y necesite una opción básica de posicionamiento. Para eso existe un servicio de corrección. Puede que tenga un cultivo en hileras de gran valor en el que la precisión es de suma importancia para maximizar la salud del cultivo y reducir los daños. Existe un servicio de corrección para ello. Quizá desee el máximo nivel de precisión, pero no dispone de recursos para hardware adicional de estación base. Existe un servicio de corrección para ello. O tal vez quiera equilibrar los niveles de precisión con los costes. La buena noticia es que, independientemente de lo que cultive o de cómo lo cultive, existe una solución que se adapta a sus necesidades.
Póngase en contacto con su distribuidor para saber cómo puede beneficiarse de los Servicios de Corrección TerraStar en agricultura y para que le ayude a seleccionar las mejores correcciones para su explotación agrícola.
Recursos adicionales
Obtenga más información sobre la reducción de errores GNSS y GPS en Hexagon | NovAtel’s How to reduce GNSS & GPS errors – Intro to GNSS Episode 4 – Reducing GNSS Errors video en YouTube
Que opções você tem para correções de GPS/GNSS em sua fazenda? | Serviços de correção GNSS para agricultura explicados
Como muitos agricultores atuais, você pode contar com a tecnologia GNSS para ajudá-lo a cultivar com mais precisão e eficiência. Ou você pode estar procurando aumentar a precisão existente para melhorar o desempenho da sua operação agrícola. Você entende que a tecnologia GNSS o ajuda a operar sem problemas, a melhorar os custos de insumos e a obter rendimentos mais altos – tudo isso devido à posição precisa do seu equipamento no campo. Mas como?
Esse impressionante desempenho só é possível graças aos serviços de correção GNSS, que fornecem informações de posicionamento essenciais para alcançar e manter a precisão no mundo atual da agricultura de precisão. E com a expansão contínua das ofertas de serviços e tecnologia, entender como as correções funcionam pode ajudá-lo a tomar decisões informadas para alavancar a sua operação. Então, vamos aprender.
Os serviços de correção atenuam os erros de posicionamento
De forma simples, o posicionamento GNSS depende de satélites que transmitem continuamente dados de posicionamento e tempo para um receptor GNSS. Quando um receptor adquire essas informações de pelo menos quatro satélites, ele calcula sua distância de cada um para determinar sua própria posição na Terra.
Mas a longa jornada que o sinal faz do satélite até o receptor não é isenta de desafios. Os efeitos ao longo da jornada causam atrasos, distorções e posicionamento impreciso. Esses efeitos podem causar erros como:
- Erros de relógio – imprecisões no relógio atômico do satélite causadas por desvio
- Erros de órbita – variações na órbita prevista em que o satélite está viajando
- Erros atmosféricos – distorções e atrasos causados por íons, umidade, temperatura e pressão atmosférica à medida que o sinal viaja pelas camadas atmosféricas da Terra (especificamente ionosfera e troposfera)
Se não forem verificados, os erros podem fazer com que a precisão horizontal fique fora de mais de 7 metros (22 pés). Essa é uma distância enorme quando se trata de certeza em suas operações agrícolas. Então, como esses erros podem ser contabilizados para garantir que seu equipamento receba informações precisas de posicionamento?
Os serviços de correção resolvem as fontes de erros nos dados GNSS brutos, para que seu receptor possa calcular uma posição mais precisa. Os receptores GNSS não podem corrigir os erros sozinhos. Eles dependem de dados externos e modelos de erro de estações de referência ou receptores de posição fixa para estimar o erro e enviar a localização corrigida ao seu receptor.
Os serviços de correção oferecem precisão de posicionamento
Cada propriedade rural é diferente. Cada agricultor trabalha de forma diferente. É por isso que há vários tipos de serviços de correção disponíveis que oferecem vários graus de precisão e métodos de entrega.
Cinemática em tempo real (RTK)
O RTK resolve as fontes de erros comparando os dados recebidos entre uma estação base fixa em uma coordenada conhecida e os receptores em campo. Esse método pressupõe que a estação base e o equipamento agrícola detectam os mesmos erros, pois estão localizados próximos uns dos outros, de modo que os erros comuns de GNSS podem ser eliminados. As correções RTK fornecem correções altamente precisas, mas limitam o alcance do usuário, pois ele deve permanecer relativamente próximo das estações base. O tempo de convergência – o tempo que o receptor do equipamento em campo leva para computar uma solução de posição RTK depois de receber as correções RTK – é geralmente de um minuto.
Nível de precisão: 1-2 cm (mas a precisão diminui quanto mais o equipamento se afasta da estação base)
Tempo de convergência: 1 minuto
Alcance: 10 a 30 quilômetros da estação base
Entrega: conexão via rádio ou celular
Requisitos: estação base fixa local ou acesso por assinatura a um serviço RTK de rede local. Requer um rádio ou modem de celular com um plano de dados no equipamento para receber correções
Posicionamento de ponto preciso (PPP)
O método PPP usa uma rede de estações de referência para modelar o relógio do satélite e os erros de órbita. Algumas soluções de PPP também modelam fontes de erros atmosféricos regionais. Esses dados são transmitidos para o receptor em campo, removendo esses erros em sua solução de posicionamento em tempo real. O PPP está disponível em todo o mundo e os usuários não estão limitados a permanecer dentro do alcance de uma estação base. A precisão do posicionamento e os tempos de convergência podem variar de acordo com o serviço usado.
Nível de precisão: varia de 2,5 cm a 50 cm, dependendo da fonte de correção selecionada
Tempo de convergência: varia de <1 min a 30 min, dependendo da fonte de correção selecionada
Entrega: conexão via satélite ou celular
Requisitos: receptor GNSS de dupla frequência na área de cobertura e assinatura de serviços de correção
ENCONTRE SEU SERVIÇO DE CORREÇÃO TERRASTAR
Assistência RTK
A assistência RTK é para usuários de RTK e de PPP e RTK híbridos. O RTK é usado como a principal fonte de correção até que haja uma interrupção no sinal devido a perdas de recepção de rádio ou celular. Em vez de operar sem as correções RTK e ter a precisão reduzida, seu receptor pode aproveitar as correções PPP para manter a precisão em nível de centímetro até que as correções RTK retornem. Esse método, chamado de bridging, garante que você permaneça em funcionamento com uma solução de alta precisão, em vez de ter que esperar o retorno das correções RTK. Há diferentes níveis, dependendo da duração das interrupções experimentadas.
Ponte sobre o tempo: 20 min a ilimitado
Entrega: via satélite
Requisitos: receptor GNSS de dupla frequência e assinatura de ponte para serviços de correção
Sistemas de aumento baseados em satélite (SBAS)
O SBAS compara os dados de redes de estações terrestres GNSS estacionárias com os dados de satélite recebidos. As correções são então enviadas a satélites geoestacionários para serem transmitidas aos receptores. A cobertura varia de acordo com o sistema regional (WAAS para a América do Norte ou EGNOS para a Europa, por exemplo), que geralmente é gerenciado por organizações governamentais. Os níveis de precisão não são tão precisos quanto os serviços pagos e não estão disponíveis em todas as regiões.
Nível de precisão: 60 cm
Tempo de convergência: ~5 min
Entrega: via satélite
Requisitos: receptor GPS de frequência única na região suportada pelo SBAS
Escolha o serviço de correção correto para suas necessidades
A escolha de um serviço de correção depende muito dos requisitos de suas aplicações agrícolas. O investimento e a manutenção do hardware, os custos de serviço, o tamanho da frota, o terreno e o tipo de colheita são considerações a serem feitas ao explorar suas opções.
Talvez você seja novo na agricultura de precisão e precise de uma opção de nível básico para posicionamento. Há um serviço de correção para isso. Você pode ter uma plantação em linha de alto valor em que a precisão é de extrema importância para maximizar a saúde da plantação e reduzir os danos. Existe um serviço de correção para isso. Talvez você queira o mais alto nível de precisão, mas não tenha recursos para hardware adicional de estação base. Existe um serviço de correção para isso. Ou talvez você queira equilibrar os níveis de precisão com os custos. A boa notícia é que não importa o que você cultiva ou como cultiva, há uma solução adequada para suas necessidades.
Entre em contato com seu revendedor para saber como você pode se beneficiar dos Serviços de Correção TerraStar na agricultura e para ajudá-lo a selecionar as melhores correções para sua operação agrícola.
Recursos adicionais
Assista ao vídeo e saiba mais sobre a redução de erros de GNSS e GPS em Hexagon | NovAtel’s Como reduzir os erros de GNSS e GPSS – Introdução ao GNSS Episódio 4 – Reduzindo os erros do GNSS (em inglês) no YouTube