Une technologie de sécurité ouvre de nouvelles opportunités pour les drones
Garantir la sécurité des drones bon marché de petite taille, auxquels le grand public a désormais largement accès, reste un défi important. Les opérateurs de ces drones, généralement utilisés pour prendre des photos de vacances ou de voyage, ne sont souvent ni des experts techniques ni des pilotes expérimentés. «Cela nous a amenés à penser que les drones eux-mêmes devraient assumer un rôle plus important en termes de sécurité», explique Guido de Croon, coordinateur du projet PercEvite et professeur à la faculté d’ingénierie aérospatiale de l’université technologique de Delft, aux Pays-Bas. «Toutefois, rendre les drones plus sûrs implique généralement de recourir à des systèmes lourds et coûteux qui ne sont pas adaptés aux drones grand public bon marché.» L’objectif du projet PercEvite consistait donc à développer une technologie conviviale capable d’améliorer la sécurité des drones. «Nous voulions montrer que des systèmes pesant moins de 50 grammes, basés sur du matériel bon marché et facilement disponible, pouvaient améliorer considérablement la sécurité des drones sans nécessiter la moindre intervention humaine», explique Guido de Croon.
Sécurité aérienne
Pour y parvenir, l’équipe du projet a développé un petit système de vision stéréoscopique capable de détecter les obstacles au sol et d’estimer leur vitesse. Cela permet aux drones de voler même lorsque les systèmes mondiaux de navigation par satellite ne sont pas disponibles. Un système collaboratif de détection et d’évitement basé sur des puces de communication bon marché, de petite taille et facilement disponibles a ensuite été développé. Ces puces ont été utilisées aussi bien pour éviter les autres drones situés à proximité que pour offrir des capacités de communication à longue distance permettant de localiser et d’éviter les aéronefs habités. «Nous nous sommes également intéressés à l’utilisation de signaux audio pour détecter le trafic aérien non collaboratif en approche», note Guido de Croon. «Cette démarche reposait sur le fait que les humains commencent généralement par entendre le trafic aérien avant de le voir, comme c’est par exemple le cas avec les hélicoptères de sauvetage.» «Notre étude pionnière sur la technologie “hear-and-avoid” [écouter et éviter], qui permet de détecter et d’éviter le trafic aérien de manière non collaborative, n’a pas encore abouti à des performances adaptées à une utilisation commerciale dans le monde réel», ajoute-t-il. «Les conclusions de l’étude nous ont toutefois mis sur la bonne voie pour atteindre cet objectif. Un jeu de données unique a été mis à disposition en accès libre et peut être utilisé par d’autres équipes afin d’accélérer le développement de cette technologie.» Au final, PercEvite est parvenu à concevoir un ensemble technologique pesant 46 grammes qui aide les drones à éviter les obstacles ancrés au sol grâce à la vision stéréoscopique, ainsi qu’à communiquer avec d’autres drones ou avions et à éviter ces derniers en utilisant les technologies des radiofréquences Wi-Fi, 4G et LoRa (longue portée).
Des applications plus vastes pour les drones
L’équipe PercEvite estime que les technologies développées dans le cadre du projet rendront plus sûres les applications commerciales actuelles des drones. À l’avenir, les technologies développées pourraient déboucher sur des drones rechargeables capables de voler de manière autonome à partir d’une station de recharge et de s’y reposer en toute sécurité une fois leurs opérations terminées. «Le projet ouvre la voie à de futures applications pour les drones, comme la livraison de colis, les opérations de recherche et de sauvetage et le transport d’organes vers les hôpitaux», explique-t-il. «Nos technologies permettent aux drones de fonctionner de manière autonome, ce qui est vital pour ces futures applications.» De fait, n’importe quel secteur industriel susceptible d’utiliser des drones, de l’inspection des éoliennes à l’agriculture, a tout à y gagner. «Nous savons par exemple que de nombreux agriculteurs aimeraient que les drones survolent leurs terres quotidiennement afin de franchir l’étape décisive vers l’agriculture de précision», déclare Guido de Croon. «Mais pour l’instant, une telle technologie reste trop coûteuse car elle nécessite de nombreux opérateurs humains.» Guido de Croon estime qu’à ce stade, les technologies plus matures, telles que l’évitement basé sur les communications, devraient constituer la priorité principale des tests, en vue d’une éventuelle commercialisation. Les technologies d’évitement d’obstacles ancrés au sol doivent encore être perfectionnées pour garantir leur robustesse dans un environnement réel, tandis que les technologies «hear-and-avoid» pourraient bénéficier de recherches plus poussées, impliquant notamment la création d’un plus grand nombre de jeux de données de terrain.
Mots‑clés
PercEvite, drone, capteur, communication, satellite, Wi-Fi, 4G, LoRa, agriculture
