Galileo guiderà il trattore

Da due mesi, Galileo osserva la terra con due occhi, ma non è un agricoltore. I due occhi hanno un nome: Giove, che in realtà è l'acronimo di 'Galileo In-Orbit Validation Element'. E ci osservano dallo spazio.

Galileo sarà il sistema di navigazione satellitare che l'Europa avrà a disposizione fra qualche anno e che fornirà un servizio, sotto controllo civile, di posizionamento globale garantito e altamente accurato. Il sistema, basato su 30 satelliti, sarà compatibile con il sistema di posizionamento globale americano (GPS) e con il sistema Glonass della Russia, gli altri due sistemi globali di navigazione satellitare attualmente disponibili. Galileo offrirà una precisione di posizionamento in tempo reale dell'ordine di un metro con un'integrità senza rivali.

Le applicazioni previste per Galileo sono numerose e includono anche l'agricoltura.

L'Italia è coinvolta nella navigazione satellitare da oltre dieci anni con il coinvolgimento della Agenzia Spaziale Italiana (ASI), l'ente Nazionale per l'Assistenza al volo (ENAV) e le industrie spaziali di riferimento come Telespazio e Thales Alenia Space. L'industria Italiana sta contribuendo al disegno ed alla realizzazione del sistema Galileo. L'ASI in ambito Europeo partecipa alla gestione del programma Galileo tramite l'Agenzia Spaziale Europea (ESA). ENAV segue EGNOS e Galileo per il suo utilizzo in ambito dell'aviazione civile. 

In particolare l'Italia ospiterà uno dei centri di controllo di Galileo che è già in fase di realizzazione presso il centro spaziale del Fucino di Telespazio (si veda la foto più in basso). La Regione Lazio in collaborazione con ASI ha realizzato il Galileo Test Range che rappresenta una importante infrastruttura di test e verifica dei segnali di Galileo per la validazione di applicazioni e la loro certificazione.

Abbiamo contattato lo staff di Telespazio* per approfondire l'impatto che l'implementazione di Galileo avrà nel settore agricolo.

Quali ritenete siano le possibili applicazioni di Galileo per l'agricoltura?

Le varie analisi di mercato eseguite dalla Commissione Europea indicano il settore agricoltura come un settore promettente e importante per le applicazioni di radio-localizzazione satellitare.

Le possibili applicazioni nel settore agricoltura sono molteplici e alcune di queste vengono oggi realizzate utilizzando il solo segnale disponibile civile del GPS, alcuni esempi:

a) agricoltura di precisione (precision farming) 

E' un'applicazione già in uso basata sul monitoraggio dei raccolti e dei trattamenti eseguiti allo scopo di ottimizzare e massimizzare la qualità e quantità del raccolto. L'applicazione prevede l'uso di sistemi di posizionamento GPS e la registrazione di dati su GIS e cartografia digitale dei terreni coltivati e della mappatura delle zone trattate con fertilizzanti e altri trattamenti previsti. In base ai raccolti di ogni stagione si possono ottimizzare i trattamenti che possono essere erogati sul terreno in modo automatico dai macchinari che si basano sui dati GPS e GIS (per esempio il fertilizzante verrà rilasciato solo nelle aree che ne hanno bisogno evitando inutili sprechi e riducendo l'impatto ambientale).

b) monitoraggio e tracciabilità nel trasporto di animali

La Commissione Europea ha introdotto una direttiva che regola il trasporto degli animali vivi. Questa direttiva impone alcuni requisiti minimi che garantiscano il trattamento corretto degli animali per la loro salvaguardia e per quella dei consumatori, la tracciabilità durante i trasporti è una funzione primaria in questa direzione. Telespazio guida il progetto Mentore di Ricerca e Sviluppo sulle applicazioni regolamentate di Galileo promosso e cofinanziato dalla Commissione Europea, una della applicazioni indirizzate è il trasporto degli animali utilizzando Egnos (European Geostationary Navigation Overaly System) e Galileo.

c) guida semiautomatica di macchine agricole

L'uso di navigatori satellitari di alta precisione e affidabilità (con funzioni 'safety') permettono la guida automatica o semi-automatica di macchine agricole in modo da ottimizzare il loro uso e i risultati ottenibili (riduzione di sprechi, riduzione dei tempi morti, riduzione degli errori, massimizzare la sicurezza per il personale operativo, tracciabilità dei trattamenti eseguiti). Questo tipo di applicazione prevede oggi l'uso di tecniche D-GPS per poter garantire l'accuratezza del posizionamento al di sotto del metro. L'applicazione inoltre richiede l'uso di cartografia geo-referenziata con accuratezza uguale o migliore del ricevitore D-GPS.

d) tracciabilità garantita di prodotti agroalimentari 

La registrazione 'oggettiva' e 'garantita' della posizione geografica e del tempo durante delle varie fasi di raccolta, lavorazione, immagazzinamento, trasporto e distribuzione dei prodotti agroalimentari permette di creare una tracciabilità completa e dettagliata in modo automatico e con garanzie contro la contraffazione e il miglioramento della catena dal produttore al consumatore.

Oggi gli agricoltori usano sistemi basati su GPS (per Cartografia, guida satellitare dei mezzi agricoli,...). Quali saranno i vantaggi dell'implementazione di Galileo rispetto al GPS?

Le applicazioni attualmente basate su GPS o su D-GPS godranno, grazie all'avvento di Galileo, di un miglioramento di prestazioni in termini di accuratezza, continuità e disponibilità dei segnali di navigazione. La maggioranza dei ricevitori satellitari infatti saranno in grado di utilizzare entrambe i sistemi GPS e Galileo allo scopo di massimizzare le prestazioni. Stesso discorso vale per le applicazioni D-GPS che diverranno D-GNSS e si baseranno su tutti i segnali civili di Galileo e quelli del GPS (attualmente solo uno ma in previsione diverranno tre).

Ci sono poi applicazioni che potranno godere del 'valore aggiunto' di Galileo rispetto al GPS attuale; in particolare:

• le applicazioni 'safety' come quella di guida automatica o semi-automatica di macchie agricole che potranno avvalersi dei segnali di 'integrità' forniti dal Servizio specifico di Galileo chiamato 'Safety of Life' (SoL) che è stato proprio concepito per fornire un posizionamento 'safety' e affidabile a utenti che richiedono la massima correttezza del dato e la conoscenza degli errori e delle degradazioni del servizio piuttosto che la massimizzazione dell'accuratezza;

• le applicazioni che richiedono una certificazione e un'autenticazione del posizionamento eseguito (spazio e tempo) come quelle di tracciabilità legata a regolamenti e leggi e per le quali i segnali Galileo 'autenticati' tramite 'firma digitale' possono fare la differenza.

In agricoltura vi sono vari produttori di macchine o di software che sfruttano il Gps. Cosa potranno fare queste imprese una volta in orbita l'intera rete di satelliti?

Il comparto industriale e di ricerca agricolo dovrà aggiornare i ricevitori di navigazione usati con ricevitori GPS+Galileo e aggiornare di conseguenza il software applicativo in modo di sfruttare tutto il potenziale offerto da migliori prestazioni (cold startup ridotto, accuratezza dell'ordine del metro con ricevitori a doppia frequenza, segnale di integrità, segnale di autenticazione, ecc). La cartografia e i GIS dovranno di conseguenza essere allineati alle nuove esigenze di precisione e di georeferenziazione richieste.

Ulteriori approfondimenti:

- Galileo: applicazioni per agricoltura e pesca

- sito del progetto di Ricerca e Sviluppo finanziato dalla Commissione Europea per il Sesto Programma Quadro Galileo chiamato FieldFact http://www.fieldfact.com/: si possono avere dettagli e informazioni su applicazioni di navigazione satellitare in campo agricolo. Da questo sito è possibile scaricare presentazioni e documenti sull'argomento.

- si consiglia anche di visitare il sito di ASI e dell'ESA

 Telespazio, una joint venture tra Finmeccanica (67%) e Thales (33%), è tra i principali operatori mondiali nella gestione di satelliti e nei servizi di osservazione della Terra, di navigazione satellitare, di connettività integrata e a valore aggiunto. La società, la cui direzione generale è a Roma, può contare su circa 1700 dipendenti e dispone di una rete di 4 centri spaziali e 25 siti dislocati in tutto il mondo. Tra questi, con oltre 90 antenne operative, va menzionato il Centro Spaziale del Fucino, in Abruzzo, il più grande teleporto al mondo per usi civili. Telespazio è fortemente impegnata in alcuni dei più grandi programmi spaziali internazionali: Galileo, EGNOS, GMES e COSMO-SkyMed, ed è membro della Space Alliance tra Finmeccanica e Thales. 

La redazione ringrazia lo staff di Telespazio per la disponibilità e la collaborazione