Podemos afirmar que o melhor método de posicionamento é a técnica RTK em REDE, entretanto, existe a necessidade da conexão GSM/GPRS na área em que se deseja realizar o trabalho. Assim, foi desenvolvida a repetidora RTK GSM/UHF ou RTK Bridge que é um equipamento capaz de receber a correção do serviço de RTK em REDE e retransmiti-la através do tradicional link de rádio com diversos benefícios ao usuário.

repetidora rtk

A figura 1 ilustra a concepção da repetidora RTK GSM/UHF na qual existem: 1 antena GPS L1, responsável por determinar a posição absoluta em campo e enviar a informação para o servidor de RTK em REDE; 1 antena celular, responsável por amplificar a conexão GSM com a telefonia móvel do local de trabalho; 1 modem GSM, no qual o usuário pode conectar qualquer chip de telefonia móvel; 1 entrada de antena UHF, integrada no cabo para uso do rádio interno na repetidora(opcional); 1 entrada para a conexão de rádio externo (ex: rádio PDL ou ADL da Pacific Crest de 35 Watts) e um visor integrado que demonstra o status de conexão e utilização de qualquer dos hardwares citados acima.

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Figura 2: Conexão GSM, concepção e cobertura.

A figura 2 demonstra a conexão GSM(Global System Mobile), sistema de comunicação mais utilizado no mundo, sua concepção de células, devido à característica da distribuição de antenas para a maior cobertura de área, deu origem ao nome de telefonia celular. Por causa do interesse das operadoras de celular, existem áreas não cobertas em sua totalidade e, consequentemente, há áreas nas quais nenhum chip GSM é capaz de localizar uma torre e completar a conexão com o sistema de telefonia celular. Atualmente, existem sites como o http://www.coberturacelular.com.br/ que demonstram, através de endereços ou coordenadas geográficas, quais as operadoras atuantes na área a ser trabalhada.

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A figura 3 apresenta o CEGAT, único serviço de RTK em REDE disponível na América Latina, no qual dezenas de Estações de Referência Ativa enviam, continuamente, as observações de fase da onda portadora para um servidor central o qual usa um software capaz de gerar a representação do estado do espaço e gerar estações de referência virtuais ao lado dos receptores GNSS móveis que atuam dentro dessa área de trabalho.

A figura 4 demonstra o organograma completo do projeto viável graças à utilização da repetidora RTK GSM/UHF. As Estações de Referência Ativa e o software de RTK em REDE criam a representação do estado do espaço, já o receptor GNSS Móvel envia sua posição absoluta para o servidor central através da conexão GSM, a estação de referência virtual é criada na área de trabalho e essa enviará a correção para o receptor GNSS móvel, sendo este o procedimento padrão considerando-se a existência da conexão GSM em toda área do projeto. Para resolver as áreas que têm cobertura parcial da conexão GSM, utiliza-se a repetidora RTK GSM/UHF a qual receberá correção da observação de fase da onda portadora da estação de referência virtual criada e a enviará, através de link de rádio, para os receptores GNSS que também utilizam o rádio interno, resolvendo, assim, a cobertura nas áreas sem conexão GSM.

Os benefícios da utilização da repetidora RTK GSM/UHF são os mesmos da utilização da técnica RTK em REDE, logo, não há necessidade de transporte de coordenada para a base, ocorrem, portanto, a diminuição da quantidade de profissionais em campo, a maior rapidez na execução dos projetos, a diminuição do custo para a aquisição do conjunto de RTK e a realização do trabalho já georreferenciado, entretanto, agora, em locais sem cobertura de celular. Conforme a figura 5, nota-se a utilização de receptores GNSS móveis de diferentes marcas recebendo a correção de uma repetidora RTK em campo.

A repetidora RTK poderá enviar qualquer formato criado pelo software de RTK em REDE e os envia, das observações de fase, nos formatos RTCM, CMR+,NCT e ATOM permitindo que a correção RTK seja recebida por profissionais de agrimensura, da agricultura de precisão e do controle de máquinas, como pode ser visto na figura 6.


Proposta de Valor da Utilização do receptor GNSS SF3050 como base híbrida para Agricultura de Precisão e do uso do receptor GNSS SF3040 na topografia em usinas de cana-de-açúcar.

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  • Introdução:
    A sistematização da área de plantio da cana está diretamente ligada ao conhecimento de todas as feições existentes em campo, bem como a determinação de todas as coordenadas geográficas com precisões centimétricas da área plantada e ao perfeito ordenamento de diferentes etapas a serem realizadas desde o preparo do solo até a colheita.
    Assim, será possível projetar todas as etapas mecanizadas na lavoura sem desperdiçar área, eliminando o pisoteamento da linha de plantio e compactando o solo adequadamente.
  • Concepção:
  • gnssFigura 1: Estações de Referências Ativas hibridas(E.R.A.H.) para Agricultura de Precisão e Topografia.A partir do projeto de implantação das Estações de Referência Ativas hibridas (E.R.A.H.), levando-se em consideração a topografia do terreno e o alcance dos rádios, são implantadas, em campo, estruturas físicas capazes de receberem os equipamentos que enviarão as correções de posicionamento para os tratores mecanizados(com piloto automático instalado) e receptores GNSS RTK e/ou Pós-processados com referências únicas em toda a área cultivada.
    A E.R.A.H. pode ser instalada em um ponto fixo e de maneira permanente ou, em sua concepção móvel, instalada em qualquer ponto da propriedade.

    gnss Figura 2 e 3: E.R.A.H. Fixa e móvel.

    • Equipamentos Utilizados:

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    Figura 4: Equipamentos e máquinas utilizados em campo.

    Na E.R.A.H. será instalado o receptor GNSS SF3050 , o qual estará conectado a dois rádios e enviará as observações de fase da onda portadora através dos rádios ADL da Pacific Crest e John Deere, isso permitirá o posicionamento centimétrico, em tempo real, do Receptor GNSS SF3040 da NAVCOM para topografia e de qualquer máquina agrícola da John Deere que esteja com o receptor GNSS SF3000 e com o conjunto de automação instalado.

    • Etapas da sistematização na usina de cana-de-açúcar:
    • gnss

     

    Tabela 1: Etapas do processo de sistematização

    Estas 3 etapas, se realizadas de maneira correta, permitem a otimização do uso do solo e o plantio considerando-se todos os detalhes da área e, por conseqüência, terá a melhor produtividade na colheita.
    O Projeto (PROJ) consiste na tomada de decisão realizada em escritório e está baseado nas informações obtidas com o desenho topográfico da área a ser utilizada e ao respectivo projeto realizado a ser implantado pela agricultura de precisão. Atualmente, já existem softwares específicos que permitem a automatização destas tarefas e a interface completa entre softwares e equipamentos utilizados em campo.

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    Figura 5 e 6: Análise Planialtimétrica em escritório e divisão de glebas.

    A Topografia(TOPO) é fundamental na sistematização, entretanto, algumas etapas ainda podem ser realizadas por antigas técnicas de posicionamento, assim como: níveis, estação total e receptores GNSS Pós-processados, estes, além de morosos, podem trazer posicionamento impreciso ao projeto. A utilização de receptores GNSS RTK permite a realização de levantamentos topográficos e locação de pontos, em campo, sem necessidade de retorno ao escritório.

    A agricultura de precisão(AGRI) é realizada através dos pilotos automáticos( receptores GNSS + Kit Hidráulico + Monitor de orientação) instalados nos tratores. Sem o conhecimento das feições do terreno, era utilizada a linha A-B na qual o tratorista determinava, em campo, a paralela a ser seguida. Hoje em dia, toda a linha de plantio, a ser realizada em campo, foi projetada e, minuciosamente, estudada em escritório antes da implantação em campo.

    Toda a preparação do solo, sulcação, é realizada com as informações da topografia, já o projeto e a implantação da curva de nível, o projeto da linha de plantio e colheita são realizados em escritório e, posteriormente, implantados em campo.
    • Benefícios do Projeto
    Para a sistematização do cultivo da cana-de-açúcar, é necessário o completo e total conhecimento da área plantada e uso da sequência das etapas propostas no fluxograma acima.
    A topografia é ferramenta essencial neste projeto, o uso da E.R.A.H. permite a utilização de todo maquinário agrícola tradicional e consagrado da John Deere em conjunto com os Receptores GNSS RTK da NAVCOM.
    No caso da utilização de Estação de Referência exclusiva para Agricultura, tornar-se-á necessária a utilização de Estação de Referência de Topografia redundante, aumentando, consideravelmente, o custo do projeto e o tornando impraticável em muitos casos. A demanda topográfica continuará necessária e poderá ser realizada através de técnicas de posicionamento já ultrapassadas, o que não permitirá a sequencia das etapas do projeto e comprometerá a sistematização da cana-de-açúcar.

Esta integração permitiu:
1- Substituição de antigas técnicas como níveis e receptores GNSS Pós-processados de outras marcas;
2- Realização do levantamento e locação da curva de nível e terraça em tempo real;
3- Otimização de todas as etapas da sistematização no cultivo da cana-de-açúcar.

  • Conclusão

A utilização de receptor GNSS RTK na topografia é essencial para a sistematização do cultivo da cana-de-açúcar. O uso de outras técnicas de posicionamento não permite a realização da correta ordem do fluxo de trabalho e gera atraso , retrabalho e imprecisão na sistematização