Maintenir l’équilibre dans le trafic de drones
Les véhicules aériens sans équipage (UAV pour «uncrewed aerial vehicle») sont sur le point de bouleverser la mobilité urbaine telle que nous la connaissons. Mais avant de pouvoir prendre un taxi volant pour se rendre à l’aéroport ou de se faire livrer un achat en ligne directement sur le pas de notre porte par un drone cargo, il faut les intégrer en toute sécurité dans l’espace aérien urbain. C’est là qu’intervient le projet DACUS, qui a été financé dans le cadre de l’entreprise commune SESAR, un partenariat public-privé mis en place pour moderniser le système de gestion du trafic aérien en Europe. «Afin d’assurer des opérations quotidiennes sûres et efficaces, les futurs écosystèmes de drones ont besoin de mécanismes pour gérer le nombre de drones qui peuvent opérer en toute sécurité, en limitant l’effet qu’ils ont sur les populations locales», explique Ángel Martínez Mateo, ingénieur R&D au R&D+Innovation Reference Centre in ATM (CRIDA) (site web en espagnol), partenaire coordonnateur du projet DACUS.
Équilibrage de la demande et des capacités
Au cœur du projet se trouve un processus d’équilibrage de la demande et des capacités (DCB pour «demand and capacity balancing») destiné à la gestion du trafic de drones en environnement urbain. «L’équilibrage entre la demande de trafic et les capacités de l’espace aérien est un mécanisme essentiel pour garantir la sécurité et l’efficacité des flux de trafic, en particulier au-dessus des villes, et exige un processus de prise de décision éclairée», explique Ángel Martínez. Le problème est que, contrairement à l’aviation traditionnelle, le secteur des UAV ne dispose pas d’un système d’opérations observable dont il pourrait s’inspirer. En outre, un volume élevé de trafic dans l’espace aérien à basse altitude peut accroître les risques aériens et terrestres, nuire à l’acceptation du public et avoir des répercussions sur l’environnement. Pour U-space, la solution européenne de gestion du trafic aérien sans équipage, cela signifie que l’équilibrage de la demande et des capacités doit tenir compte d’un ensemble de facteurs divers pour sélectionner la configuration de l’espace aérien la plus efficace et limiter l’application de mesures contraignantes. «C’est pourquoi DACUS a cherché à développer un processus d’équilibrage cohérent — de la phase stratégique à la phase tactique — qui tienne compte de l’incertitude des opérations d’UAV planifiées, ainsi que de leur intégration finale dans un concept d’U-space basé sur les services, qui envisage un écosystème d’UAV sans contrôleur humain», ajoute Ángel Martínez.
Un concept d’opération pour l’équilibrage de la demande et des capacités
L’un des principaux résultats du projet est le premier concept d’opération pour DCB destiné aux drones. En plus de fournir un aperçu étape par étape des processus de DCB, ce concept couvre le service de gestion dynamique des capacités (DCM pour «dynamic capacity management»), qui est essentiel pour maintenir le bon DCB même dans la nature hautement dynamique et multiforme des opérations de drones. «Le service de DCM est l’un des services d’U-space les plus complexes en raison de la grande quantité de données à traiter et des répercussions directes qu’il a sur les opérations de drones», note Ángel Martínez. «C’est pourquoi nous nous sommes efforcés de réduire cette complexité et de définir une séquence cohérente de processus.» Pour DACUS, cela signifiait déterminer le «temps d’avance» où des décisions efficaces pour équilibrer la demande et les capacités pouvaient être prises, en réduisant autant que possible l’impact sur les missions des UAV.
Soutenir la prise de décision dans l’U-space
Ces résultats, ainsi qu’un nouveau cadre de performance développé par le projet pour soutenir la prise de décision dans l’U-space, contribuent à rapprocher la mobilité aérienne urbaine d’une réalité sûre et durable. «Bien qu’importante, notre recherche ne fait qu’effleurer la surface de ce qui est nécessaire pour assurer la sécurité des opérations de drones au-dessus des villes», conclut Ángel Martínez. «Bien entendu, il reste encore beaucoup de recherches et de travaux à effectuer.» Une partie de ces recherches sera effectuée dans le cadre du projet SPATIO, qui fait partie du «programme de recherche et d’innovation pour le ciel européen numérique» de l’entreprise commune SESAR. S’appuyant sur les résultats de DACUS, le projet intégrera systématiquement le processus de DCB aux solutions d’espacement des UAV, y compris la résolution de conflits stratégiques et tactiques.
Mots‑clés
DACUS, écosystèmes de drones, UAV, drones, espace aérien urbain, mobilité urbaine, équilibrage de la demande et des capacités, aviation, U-space, mobilité aérienne urbaine, SPATIO, entreprise commune SESAR
