Fabriquer son propre autoguidage GPS : Démarche abordable ou non ?

Principe de l’autoguidage « fait maison ».

« AgOpenGPS » est le nom d’une communauté de personnes qui travaillent bénévolement, sur le développement d’un logiciel d’autoguidage. Elle a été initiée par un agriculteur Canadien, Brian Tichler, créateur d’une version de base de ce logiciel que la communauté fait régulièrement évoluer.

Ce groupe compte environ 600 personnes en France aujourd’hui. Elle permet à quiconque d’envisager la fabrication d’un système d’autoguidage en autonomie.

La démarche repose sur trois grands principes :

• Open Source : Le logiciel d’autoguidage et l’ensemble des solutions techniques qui vous permettent de fabriquer l’autoguidage sont mises à disposition gratuitement sur internet. Si vous le souhaitez et selon votre niveau de compétence, vous pouvez vous aussi contribuer à faire évoluer l’ensemble et en faire profiter la communauté.
• Matériel libre : Vous achetez, sur internet, chaque composant qui constitue le système. Vous avez la liberté quant au choix du modèle et du fournisseur.
• « Faite le vous-même » : Vous assemblez, installez et paramétrez le système vous-même afin qu’il soit fonctionnel.

Pour mener à bien ce travail, toute la démarche est documentée. Ces informations sont disponibles sur les sites internet suivants :

• Le wiki français : https://www.aogwiki.fr/doku.php?id=presentation
• Le wiki international (en anglais mais vous pouvez traduire directement sur votre navigateur avec un clic droit) : Wiki pour la partie matérielle : https://github.com/AgHardware/Boards/wiki

• Le lien de téléchargement de la dernière version du logiciel de guidage 
• Une vidéo qui présente comment installer le logiciel
• Le forum international 
• Le groupe de discussion  sur Telegram en Français
• Une FAQ qui répond à pas mal de questions 
• Le groupe Facebook 

La communauté AgOpenGPS est assez réactive et répond souvent rapidement aux questions posées via les forums de discussion.

Les différents composants de l’autoguidage

Comme tous les autoguidages du commerce, l’équipement AgOpenGPS est composé :

• D’une console de commande qui prend ici la forme d’une tablette fonctionnant sous windows (7, 10 ou 11) ;
• D’un capteur d’angle installé sur l’essieu directeur du tracteur/automoteur ;
• D’un bouton pour engager/désengager l’autoguidage (optionnel) ;
• D’un système d’asservissement du volant :
  • électrique (moteur électrique + couronne dentée)
  • ou hydraulique (électrovanne à ajouter) ;
• D’une antenne de réception GNSS pour localiser le tracteur;
• D’une centrale inertielle qui prendre en compte les effets lacets, tangage et roulis du tracteur.

Les 5 étapes de la fabrication

1. L’achat des composants

Toutes les caractéristiques des composants à acheter sont documentés par la communauté AgOpenGPS. Des liens  permettent d’accéder directement aux sites des fournisseurs.

L’achat de la carte mère électronique est sans doute le plus technique à réaliser d’entre eux. Elle peut s’acheter nue, juste avec le circuit imprimé dessus, ou pré-équipée avec une partie des composants. Chacune d’elles est proposée en plusieurs version, correspondant à des évolutions technologiques de l’autoguidage. D’où la complexité de la commande.

Carte mère nue

Carte mère pré-équipée

Coût d’achat total des composants : environ 1 200 €. Attention aux éventuelles ruptures de stock qui peuvent vous ralentir dans votre démarche et aux frais de douane pour les achats à l’étranger (au-delà d’un certain montant).

A savoir : certains composants ne sont commandables qu’en plusieurs exemplaires (2 à 5 exemplaires minimum par exemple, pour la carte mère). Vous avez donc tout intérêt à mutualiser vos achats.

2. Certains composants sont à fabriquer

Par exemple, la petite base qui servira à fixer l’antenne GPS sur le capot du tracteur et, si vous choisissez l’asservissement électrique, la couronne dentée fixée sur le volant accompagné du pignon d’entraînement sortie moteur. Ces pièces sont fabriquées en différentes matières plastiques ( par impression 3D.

Pas besoin d’informaticien pour réaliser le fichier informatique qui commandera l’imprimante. Vous  trouverez, au sein de la communauté, quelqu’un qui a déjà fait ce travail. Il vous mettra le fichier à disposition gratuitement sinon à moindre coût.

Coût : 200 à 500 € si vous intégrez le coût de l’imprimante 3D.

3. L’assemblage des composants :

Si vous avez opté pour une carte mère nue, il faudra y souder l’ensemble des composants (résistances, condensateurs, relais, …) qui constituent le circuit électronique principal et donc réaliser les 120 soudures à l’étain nécessite patience et dextérité.

Sur la version pré équipée, vous n’avez qu’à clipser sur les emplacements prévus, les plus gros composants (microcontrôleur général, microcontrôleur du moteur électrique, centrale intertielle, récepteur GPS, …) et éventuellement souder ceux manquant à la commande.

Ensuite, il vous faudra regrouper dans un boîtier et connecter entre eux, la majeur partie  des composants puis réaliser quelques tests de fonctionnement. La maitrise de l’utilisation du voltmètre est indispensable.

4. Charger et paramétrer les logiciels

Plusieurs  logiciels sont utilisés pour faire fonctionner votre autoguidage, tous en libre accès sur internet. De nombreux tuto vidéo expliquent comment les « téléverser » sur la tablette et le mini ordinateur installé dans le boitier.

Le logiciel AgOpenGPS évolue régulièrement. La version actuelle est capable de gérer l’autoguidage, les demi-tours et moyennant quelques composants complémentaires, de la coupure de tronçons.

Il est compatible avec la correction GPS Centipède. Vous disposerez donc d’office d’un autoguidage RTK (Plus de détails sur cette correction sur notre site https://centre-valdeloire.chambres-agriculture.fr/produire-innover/agriculture-de-precision/rtk-centipede/).

Pour capter ce signal, la tablette doit être connectée à internet via une carte SIM intégrée ou une clé 4G.

Le paramétrage du logiciel consiste ensuite à :

• configurer le capteur d’angle et le moteur électrique,
• enregistrer les paramètres de la base RTK Centipède la plus proche,  
• Enregistrer les caractéristiques du tracteur (empattement, rayon de braquage, position de l’antenne, …) , et des outils qui y seront attelés,
• Créer les lignes de référence de vos parcelles.

Une documentation complète d’utilisation du logiciel d’autoguidage est disponible sur le site.

5. Installation sur le tracteur

Trouver une alimentation électrique, une masse, passer les câbles sont autant de petites tâches qui nécessitent du temps et de la rigueur. Deux points particuliers mériteront toutes votre attention :

• L’installation du capteur d’angle, sur l’essieu directeur de votre engin. De la précision des informations qu’il fournit dépendra celle du guidage.

Ne pouvant l’intégrer à l’essieu comme le font les constructeurs, il devra être protéger des risques de projection de terre.

• L’installation du boîtier électronique principal, dans la cabine du tracteur, qui selon la version de carte mère choisie, devra être positionné à plat et dans le sens de l’avancement.

Pour l‘asservissement hydraulique, plusieurs possibilités existent pour asservir la direction : Vous connecter sur le réseau bus can du tracteur, s’il est pré équipé autoguidage, ou installer un bloc d’électrovannes entre les vérins et l’orbitrol de la direction. Un membre de la communauté sera en mesure de vous fournir le bloc d’électrovannes adapté.

Comment se positionne la solution AgOpenGPS dans l’offre d’autoguidage actuelle ?

Un kit complet d’autoguidage AgOpenGPS vous coutera environ 2 000 €, tablette incluse, moins de 1 500 € si vous en réalisez plusieurs.

Un prix de revient séduisant comparé aux équipements des grands constructeurs (entre 18 et 20 0000 € pour un matériel similaire en RTK) qui vous offriront, eux, en contre partie, une meilleur qualité d’intégration, du SAV et le maintien de la conformité routière de votre engin (surtout en version hydraulique).

Tarif imbattable donc qui ne doit pas occulter :

• Le temps à passer : Comptez environ 150 heures de travail effectif et globalement  un an entre le début et la fin du chantier.
• Un niveau de compétence requis de moyen à avancé.

Si la tâche vous semble trop complexe, vous pouvez vous faire aider. En 2023, par exemple, la Chambre d’Agriculture d’Eure et Loir, a accompagné un groupe de six agriculteurs avec l’aide d’une société spécialisée (ApusoLibre).  Achat groupé des composants + deux jours d’atelier + un peu d’accompagnement individuel. Prix de revient final du kit prêt à être installé sur le tracteur : 3 500  à 4 000 €.

Attention, à ce prix là, vous vous approchez progressivement des offres d’autoguidage portées par des marques comme Farmtek, FJ Dynamics,  CHCNAV, Sveaverken, ou Field Bee. Certaines d’entre elles utilisent la solution AgOpenGPS, les autres des logiciels d’origine Chinoise.

Leurs tarif démarrent à  4500 – 5 000  € hors montage, un prix qui vous permet d’accéder à un kit plus qualitatif au niveau finition et à un minimum de service après vente.

Pour 7 000 €, certaines proposent désormais un équipement monté et suivi par un concessionnaire local.

Bilan

Pour Paul Brillault, formateur de la Chambre d’Agriculture des Pays de Loire, l’autoguidage AGopenGPS est une solution intéressante pour des agriculteurs passionnés de bricolage et qui ont la capacité d’être autonome sur la construction et le dépannage. Cela permet d’envisager l’équipement d’une flotte complète, notamment les tracteurs  âgés, sur lesquels on souhaite limiter les investissements. Ce sont parfois ces matériels qui réalisent des interventions qui demandent de la précision (Semis, Binage, pulvérisation etc.).

Ces systèmes sont en constante évolution et proposent des solutions qui se rapprochent (en fonctionnalité et en design) de ce qu’on retrouve chez les fournisseurs habituels. Ils sont évolutifs, et adaptables à toutes circonstances.

Il faut toutefois être conscient du temps à passer pour le montage, le paramétrage et le dépannage (si besoin). La démarche n’est donc pas forcément compatible avec les besoins de chacun. L’intérêt financier ne tient que si vous êtes à minima autonome.

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