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EMI | Les drones

drone 500 000, c'est le nombre de drones de loisirs vendus en France en 2017 selon la DGAC (un chiffre en légère baisse depuis).
De quelques dizaines de grammes et quelques centimètres pour les drones civils, à plusieurs mètres et pas mal de kilos pour ceux militaires, la palette des modèles est très large. De même que les usages…

Entre la surveillance, les destructions, les documentaires, les courses, la guerre ou le travail, il y a presque autant de drones que d'utilisations différentes.

Petit panorama de l'offre et des enjeux.

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Difficulté
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C'est quoi un drone ?

Petite histoire du drone

L'origine des drones multirotors

Paladrone

Comment en est-on arrivé à ces produits aussi aboutis que sont les drones multirotors ? Quelles innovations récentes furent décisives pour permettre le développement des drones grand public ?
La chaine de Paladrone propose des essais et tutoriels sur les drones et leurs applications en région Rhône Alpes, autour du Lac de Paladru, de l'Avant-Pays Savoyard et du massif de la Chartreuse.

La foire du drone

Interception

On les connait militaires, pour mener à grande distance des opérations diverses de renseignement voire d’élimination. On les connait jouets. Ils se rendent progressivement indispensables à la télé et au cinéma.
Les drones, ces aéronefs sans pilote, télécommandés ou programmés prennent imperceptiblement de plus en plus de place dans nos vies. Inspection de bâtiments de grande hauteur, surveillance des voies ferrées, gestion des foules par les forces de l’ordre, les applications ne semblent avoir comme limites que celles de l’imagination humaine.

France Inter
« On les connait jouets (il s’en est vendu près de quatre cent mille l’année dernière en France, dont 64% pendant les fêtes) et ce record devrait bientôt être battu : cette année encore, ils seront dans quelques semaines en vedette aux pieds des sapins.

Ils se rendent progressivement indispensables à la télé et au cinéma.

Les drones, ces aéronefs sans pilote, télécommandés ou programmés prennent imperceptiblement de plus en plus de place dans nos vies. Inspection de bâtiments de grande hauteur, surveillance des voies ferrées, gestion des foules par les forces de l’ordre, les applications ne semblent avoir comme limites que celles de l’imagination humaine. Et celles d’une réglementation naturellement pas encore adaptée aux possibilités de ces machines qui, pour le moment laissent perplexes les autres « usagers » du ciel. Pour certains pilotes d’avions ou d’hélicoptère, pour des personnes ayant en charge la sécurité publique, leur prolifération constitue même une menace. »

Actualité du drone

Gautier Veltri

Tests, tutos, vidéos

Caractéristiques d'un drone

drone a 100 ans Un drone est un aéronef sans pilote à bord (mais le plus souvent télécommandé). Il peut avoir un usage civil ou militaire.

En France, la réglementation incorpore les activités d'aéromodélisme avec celle des drones. Par abus de langage, le drone désigne alors tous les appareils « télé-pilotés », selon le terme consacré par la réglementation française, autrement dit outre les hélicoptères et avions, des voitures, bateaux etc.

Les premiers drones remontent à la fin de la Première Guerre Mondiale.

Dès 1916, Archibald Low lance l’Aerial Target un projet d’avion-cible commandé à distance par des ondes de TSF (Télégraphie sans fil) en Grande-Bretagne. 

Le drone est donc bien centenaire…

 

Le transfert des technologies du secteur militaire au civil ouvert de nouvelles applications civiles dans des secteurs très variés et innovants.

Un drone, lors de son vol, embarque une charge utile spécifique. Par exemple une caméra vidéo, un appareil photo, des capteurs multi spectraux ou infrarouge. La visée des drones est de permettre aisément la capture de données aériennes qui par la suite peuvent être traitées et analysées (exemples : orthophotos, modèles numériques, cartographie, thermographie etc.).

Mais c'est aussi le suivi de production dans l’agriculture, la maintenance d’ouvrages d’art difficilement accessibles, la surveillance des départs d’incendies, etc.

Ou encore des usages moins licites…

Familles de drones civils

Qu'ils soient de loisir ou professionnels, les drones peuvent être classés selon leurs usages.

Avions & ailes volantes

drone racingConçues pour la prise de vue aérienne, les avions et les ailes volantes ont la particularité de planer et permettent d'obtenir des temps de vols très intéressants sans consommer d’énergie sur votre batterie. Ce sont les voilures fixes.

Ils sont utilisés pour la surveillance, le transport, toute activité qui nécessitent des temps de vol longs.

Voilure fixe

Paladrone

Comment en est-on arrivé à ces produits aussi aboutis que sont les drones multirotors ? Quelles innovations récentes furent décisives pour permettre le développement des drones grand public ?

Le drone racing

drone racingLe drone racing ou course de drones, est une pratique qui consiste tout simplement à réaliser une course dans un environnement sécurisé.

Elles peuvent être organisées en salle ou en milieu ouvert comme ci-dessous à Paris. Le pilotage se fait par casque immersif, en vol en immersion.

Il met en compétition des pilotes qui doivent parcourir un circuit en franchisant des points de passage exigés, les « gates » (portes) et les obstacles et tout cela à près de 300 km/h.

Drone Racing in Paris - DCL at Champs Élysée

Drone Champions League

Join the Flying Revolution! The Drone Champions League is the world's first league in drone motorsport. Follow the world’s best pilots battling head-to-head in exciting races at unique and extraordinary locations all over the world. Visit us at a Drone Prix and experience drone-racing up close.

David Gueta

United at Home - Dubai Edition

Le drone sous-marin

drone racing Les sous-marins pourront servir notamment à de l'inspection sous-marine (coques de bateaux, inspection de coraux etc.) et à la réalisation de prises de vue sous-marines. Ils peuvent suivre un plongeur équipé d’une radiocommande localisée par le sonar du drone ou déposer un objet au fond de l'eau.

PowerDolphin: the marine game-changer !

Powervision Europe

The PowerDolphin is the multipurpose tool that fishermen were waiting for: it’s a bait-drop boat equipped with a powerful fishfinder and a 4K UHD camera that can film underwater and at the surface !

Le drone terrestre

drone racingEngin mobile terrestre, sans équipage embarqué, il peut être programmé ou télécommandé. Sur certains modèles, des modules IA programmables via Scratch et Python sont proposés. Il permet d'appréhender et de comprendre certains principes de bases de physique, de mathématiques et de sciences en général.

En usages professionnels ils peuvent servir à l'inspection de conduites, de lieux polués etc.

Marché des drones

Le Chinois DJI en numéro 1

Créée en 2006, DJI a réalisé un chiffre d’affaires de plus d’un milliard de dollars en 2015. DJI représente aujourd’hui 70 % du marché mondial et se décrit elle-même comme l’Apple du drone. En 2015, la société DJI s’est installée dans la Silicon Valley.

L’objectif de DJI est de devenir le D des « GAFAD », acronyme de Google, Apple, Facebook et Amazon. Elle est la propriétaire de toutes ses technologies et ne fait partie d’aucun consortium

Consortium « drone code »

Viennent ensuite 3 entreprises qui ont rejoint le consortium « drone code » dont l’objet est le développement d’une technologie en licence libre (ou « open source ») :

drone racing
source : https://www.digitalcorner-wavestone.com/

Prévision de croissance du marché des drones professionnels dans le monde de 2015 à 2020(en millions de dollars des États-Unis)

Statistique: Prévision de croissance du marché des drones professionnels dans le monde de 2015 à 2020 (en millions de dollars des États-Unis) | Statista

Trouver plus de statistiques sur Statista

Métiers du drone

Fiche descriptive du CIDJ du pilote de drone.

La fiche CIDJ

Pilote de drone : le quotidien de Cristina !

CIDJ. com

Cristina, 25 ans, est pilote de drone. Elle travaille principalement pour le milieu de l'audiovisuel : clips musicaux, documentaires TV…
Le nombre de télépilotes de drone a bondi en un an, mais les débouchés restent timides.

Plus d'infos via la fiche du CIDJ

Un métier d'avenir ?

Pour l'étudiant, « Avec la réglementation encore en évolution, c'est un secteur contraint, un milieu très concurrentiel qui va trouver son essor, mais c'est encore un pari risqué aujourd'hui », estime Olivier Deneuvis. Selon lui, « pour être sûr de trouver un débouché, il vaut mieux créer sa propre boîte, même si le marché arrive à saturation. ».

L'étudiantL'étudiant

Piloter un drone

Formation

Piloter un drone nécessite de se conformer à des règles strictes de vol.

Cest la Direction de la sécurité de l’Aviation civile (DGAC) qui a pour mission de garantir la sécurité et la sûreté du transport aérien en plaçant la logique du développement durable au cœur de son action. Elle traite de l’ensemble des composantes de l’aviation civile : développement durable, sécurité, sûreté contrôle aérien, régulation économique, soutien à la construction aéronautique, aviation générale, formation aéronautique.

Elle édite un guide régulièrement actualisé sur le pilotage de modèles réduits et de drones de loisir. A minima, il vous faudra prendre connaissance des lois et règlement actalisés.

telechargerguide de pilotage à télécharger

Carte des zones de vol autorisées

no-fly-zone Le site Geoportail propose une carte des zones de vol autorisées. Très souvent, les applications de pilotages proposent des cartes de vol et vérifient que vous n'êtes pas dans une "noflyzone" ou NFZ.

Les zones GEO qui interdisent le vol concernant les aéroports, les centrales électriques, les prisons etc.

Il est cependant possible aux professionnels de demander à désactiver une NFZ temporairement, par exemple pour réaliser un tournage proche d’un aéroport.

guide de pilotage à télécharger

Geodrone propose une Geoportail appli qui affiche les zones autorisées.

Ce qui a changé en 2020

Initialement prévue pour le 1er juillet 2020, la mise en place de la nouvelle législation européenne est repoussée au 1er janvier 2021.

Dans le cas d’un vol à risque faible, vous êtes donc dans la catégorie ouverte de la nouvelle législation. Celle-ci a peu de contraintes globales mis à part voler à vue et à une hauteur maximum de 120m.

Réglementation européenne pour le drone de loisir

Gautier Veltri

Comment va t'on pouvoir voler avec des drones en 2021 avec les nouvelles lois européennes ? On décrypte la réglementation de l'europe pour le loisir, accrochez-vous !

Drone CE de moins de 250g

Drone CE de moins de 900g

Drone CE de moins de 4kg

Drone CE de moins de 25kg

Portail public des pilotes d'aéronefs télépilotés

alphatango.aviation-civile.gouv.fr

Que risque-t-on ?

MinistèreEn cas d'infraction, « est puni de six mois d'emprisonnement et de 15 000 € d'amende le fait pour un télépilote de faire survoler, par maladresse ou négligence, par un aéronef circulant sans personne à bord, une zone du territoire français en violation d'une interdiction prononcée dans les conditions prévues au premier alinéa de l'article L. 6211-4.

« Est puni d'un an d'emprisonnement et de 45 000 € d'amende le fait pour un télépilote :

« Art. L. 6232-13.-Le télépilote reconnu coupable d'une des infractions prévues à l'article L. 6232-12 du présent code ou de l'infraction prévue à l'article 223-1 du code pénal encourt également la peine complémentaire de confiscation de l'aéronef circulant sans personne à bord qui a servi à commettre l'infraction. »

Usage d'un drone de loisir : les 10 commandements

Ministère de la Transition écologique

Assurer la sécurité des personnes et des autres aéronefs est de votre responsabilité. La connaissance des règles d'un bon usage d'un drone de loisir est essentiel.

Choisir un drone

10 questions sur le pilotage et le choix d'un drone

Paladrone

  1. Est-il difficile d'apprendre à piloter un drone ?
  2. Un grand drone est-il plus difficile à piloter ?
  3. Est-ce que les drones ont une portée suffisante ?
  4. A quelle hauteur peuvent-ils voler ?
  5. Quelle est leur vitesse max ?
  6. Quel drone peut voler longtemps ?
  7. Comment faire des beaux plans caméra ?
  8. Peut on zoomer avec un drone ?
  9. Est-il nécessaire de bien savoir piloter ?
  10. Comment démarrer avec son nouveau drone ?

Fabriquer un drone

La fabrication d'un drone est à la portée de tout bon bricoleur. Il existe même des kits « presque prêt à voler » avec le cadre, les moteurs et la plupart des pièces « de base ».

Ici, il ne s'agit évidemment pas d'apprendre à construire un drone. De nombreux sites existent pour cela.

image lienhttp://www.robotshop.com/blog/fr/

Shématiquement, un drone est constitué :

Aides au vol

Le vol programmé

vol programmé

Un logiciel de programmation affiche une carte satellite de type Google Earth. Il suffit d’indiquer les points de passage à l’écran, la hauteur de chacun d’entre eux, éventuellement l'inclinaison de la caméra, la vitesse pour que le vol se déroule de manière automatique.

image lienUn exemple avec les drones Parrot : http://blog.parrot.com/

La radiocommande

radiocommandeC’est l’outil le plus classique, hérité du radiomodélisme. Les radiocommandes portent à une distance variant entre 20 mètres pour les tout petits modèles et 10 km pour des drones plus imposants.
L'on y ajoute généralement un Smartphone ou une tablette.

« Follow me »

C'est une fonction qui permet au drone de vous suivre – ou vous précéder, en suivant votre déplacement à la trace. Idéal pour se filmer tout seul pendant une activité sportive ! Techniquement parlant, vous êtes équipé d’un dispositif capable de déterminer votre position GPS en temps réel et la communiquer sans fil au drone, un Smartphone ou un bracelet GPS.

« RTH »

rthLe Return To Home, ou retour à la maison est une fonction de sécurité utile qui permet de revenir à un point précis (typiquement le point de décollage mais pas forcément ) et de se poser. Il peut être déclenché manuellement ou automatiquement par exemple lorsque le signal est perdu ou en limite batterie.

La trajectoire de retour peut aussi être programmée pour éviter les obstacles.

Vols immersifs 

Outre les retours image sur Smartphone ou tablette, elle peut aussi être projetée dans des lunettes dites d’immersion. Avec ces lunettes, il est possible de piloter comme si on se trouvait assis dans le cockpit du drone.

image lienwww.federation-drone.org/

Pour aller plus loin !

Photogrammétrie par drone

Longtemps réservée aux seuls professionnels de par son coût très élevé (matériel lourd type scanners lasers), l’utilisation de la numérisation 3D de terrain restait anecdotique.

Photogrammétrie trajetAvec les drones la photogrammétrie par corrélation dense ou bien encore par corrélation d’images devient accessible pour tous.

Il s'agit de retrouver la position dans l’espace de chaque point de la surface visible d’un sujet photographié à partir de l’analyse de plusieurs photographies prises sous plusieurs angles de vue différents.

Pour cela, un vol programmé (une mission) permet de balayer régulièrement un objet et de le photographier sous divers angles.

Dans un deuxième temps un logiciel, type Pix4D ou photoscan va reconstituer le nuage de points et appliquer une texture. Cette opération pourra nécessiter plusieurs heures de calcul.

La photogrammétrie par drone

EMD École des Métiers du Drone

La formation photogrammétrie par drone, dispensée par l'EMD, permet de comprendre les applications de la photogrammétrie, et de connaitre les techniques de vol automatique pour collecter les données et images géoréférencées.

Cité scolaire du Butor, île de La Réunion

DW

Spectacle de drones

Avec seulement quelques drones, puis désormais plus de 3000 en essaims commandés par ordinateurs, les spectacles de drones remplacent désormais souvent les feux d'artifice ou les jeux de lumière des spectacles.

Des entreprisent proposent des spectacles de drones en intérieur et en extérieur.

Nouveaux record du monde en 2021 avec pas moins de 3051 drones en vol simultané.

Bien évidemment l'armée n'est pas en reste et étudie la possibilité d'utiliser les essaims de drones autonomes armés. Par exemple, Aux États-Unis, le département de la Défense a testé avec succès un groupe de 103 microdrones largués depuis trois avions de combat. Mus par une intelligence artificielle, ces petits engins de 16 centimètres de long ont démontré leur capacité à voler en formation et à prendre des décisions pour s'adapter aux circonstances.

Ethique du drone

La question des drones militaires n'est pas non plus sans poser quelques questions éthiques…
Les drones n’engagent pas seulement des questions de doctrine militaire et d’art de la guerre, mais posent des problèmes moraux, politiques et métaphysiques dont il faudrait mieux débattre avant qu’il ne soit trop tard.

Politique du droneC'est le thème d'une émission de France Culture, Place de la Toile, animée par Xavier de la Porte intérogeant Grégoire Chamayou, Philosophe, chercheur au CNRS, au laboratoire Cerphi de l’ENS Lyon et donc l’auteur de cette Théorie du drone qui vient de paraître à La Fabrique.

« Avec le drone armé, entre la gâchette sur laquelle on a le doigt et le canon d'où va sortir le projectile, ce sont des milliers de kilomètres qui s'intercalent. Cette mise à distance fait éclater la notion même de guerre : qu'est-ce qu'un combattant sans combat ? où est le champ de bataille ? et peut-on vraiment parler de guerre quand le risque n'est pas réciproque, quand des groupes humains entiers sont réduits à l'état de cibles potentielles – en attendant de devenir légitimes ?
Dans la guerre à distance, peu importe que ce soient des machines qui tuent des êtres humains : l'essentiel est qu'elles les tuent humainement. Ce livre montre la gravité des questions éthiques, psychologiques, juridiques, que pose cette nouvelle merveille de la technologie militaire. »

Philosophie critique du drone

Grégoire Chamayou Philosophe

Ces objets sans hommes qui volent presque sans arrêt, qui surveillent en permanence des pays avec lesquels les Etats-Unis ne sont pas en guerre les soi-disant frappes ciblées qui tiennent lieu de guerre contre le terrorisme et ont lieu à peu près tous les 4 jours dans un demi-secret l’idée que cette guerre serait humanitaire car précise car épargnant la vie des soldats américains et ces soldats américains qui tuent au Pakistan ou en Afghanistan depuis des hangars climatisés du Nevada, des soldats qui ne risquent rien mais qu’on dit affublés de syndrome post-traumatique… tout cela produit forcément un malaise.

Place de la toile, une émisssion de France Culture

Drone et IA

drone militaire En intelligence artificielle, les chercheurs développent des programmes qui doivent répondre à une problématique qui n’est pas clairement formulée. Et qui seront développés en fonction des différentes données en temps réel reçues par les capteurs du drone.

Un drone doit pouvoir s'adapter en fonction de sa mission, de l’environnement et des imprévus.
Pour l'instant, la collaboration entre le drone et l’opérateur est encore essentielle dans la prise de décision en particulier dans le domaine militaire. Les efforts se poursuivent pour tenter de modéliser cette expérience, ou « simplement » de l’apprendre avec des réseaux de neurones artificiels.

A quand une décision de tir prise par un drone ?

Les robots tueurs

drone militaire "Depuis 2012, elle est régulièrement dénoncée par une coalition de 51 organisations non gouvernementales (ONG) coordonnée par Human Rights Watch, dans le cadre de la campagne internationale « Stop Killer Robots » (« Arrêtez les robots tueurs »). Le mouvement de protestation a été relancé à grand bruit, le 28 juillet, grâce à une lettre ouverte signée par près de 3 000 personnalités, dont des chercheurs en robotique, des scientifiques comme le physicien Stephen Hawking et des figures de l’industrie high-tech, comme Elon Musk, PDG de Tesla Motors, ou Steve Wozniak, cofondateur d’Apple – des gens qu’on peut difficilement taxer de technophobie.

Pour eux, un tel robot militaire, et tous ceux qui risquent de suivre du fait des avancées rapides de l’intelligence artificielle, soulève de graves questions éthiques et juridiques qui remettent en cause le droit de la guerre.

Le plus inédit est de donner à une machine autonome la possibilité de tuer. C’est un droit moral qui a toujours été réservé aux humains sur le champ de bataille. Comme le rappelle un responsable de Human Rights Watch, « il faut un homme pour décider d’arrêter le tir et faire des prisonniers, pour reconnaître un soldat portant un drapeau blanc, pour évaluer si la riposte est équilibrée ». Or, le robot sentinelle SGR-A1 est incapable de faire ces choix : il tire automatiquement sur tout ce qui bouge. Ce faisant, il risque à tout moment de violer deux principes du droit international humanitaire (DIH), qui régit les conflits armés depuis les conventions de Genève de 1949 et leurs protocoles additionnels ;
d’une part, la règle cardinale de la « distinction » entre les civils et les militaires ;
ensuite, la nécessité d’éviter des violences «  disproportionnées  » par rapport aux menaces, et donc de procéder à une évaluation.

drone militaire On l’appelle SGR-A1. De jour comme de nuit, sur un rayon de 4 kilomètres, ce robot militaire décèle, grâce à son logiciel de « tracking », les mouvements d’un intrus. Mis en marche à distance, cet automate pour poste-frontière tire de lui-même, de façon indépendante, sur toute personne ou véhicule qui s’approche. Conçu par Samsung, il est équipé d’une mitrailleuse, d’un lance-grenades, de capteurs de chaleur, de caméras de détection infrarouge et d’une intelligence électronique. En septembre 2014, la Corée du Sud a installé plusieurs de ces engins le long de la zone démilitarisée qui la sépare de la Corée du Nord, afin d’éviter d’envoyer des soldats dans des endroits isolés.