Game Of Drones


Courtesy of Vincent Gleize (ONERA)


Nouvelles technologies et nouveaux besoins technologiques pour les drones


Séminaire Jeudi 18 février 2016, Amphithéâtre Becquerel, Ecole Polytechnique, Palaiseau




Coordination scientifique:

  • Henry de Plinval (ONERA)
  • Thiên-Hiêp Lê (ONERA)
  • Christophe Denis (ENS Cachan)


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...et le programme


Minutes

Beaucoup d'inscriptions enregistrées juste après l'annonce de ce séminaire, de nombreux participants arrivés tôt sur place et partis tard, amphi plein toute la journée, autant de témoignages de la réussite exceptionnelle de ce séminaire, piloté par Henry de Plinval.

Régine Lombard

Introduction

Les drones: un mot qui symbolise notre époque, à la croisée du monde numérique et de l'univers aéronautique.

Leur omniprésence dans les médias s'explique par une explosion du nombre de leurs applications, domaine où l'imagination ne semble pas trouver de limite: la photographie, le cinéma, la surveillance de grands linéaires (voies ferrées, lignes électriques), l'inspection d'infrastructures, l'agriculture, l'industrie,… et, bien entendu, le domaine militaire où, pour la surveillance, l'observation déportée, le combat urbain ou le combat aérien, les utilisations possibles sont aussi extrêmement variées.

Les drones ont ainsi pris une place considérable dans les esprits. Ces objets volants, opérés par des humains au sol, parfois à des distances très éloignés du lieu de leur évolution, peuvent être dotés de technologies extrêmement innovantes. Ces développements technologiques, issus parfois d'autres domaines techniques -aéronautique générale, spatial, etc- rendent possibles des applications nouvelles; à leur tour, les idées d'applications suscitent des défis technologiques nouveaux qui, une fois résolus, rendent ces applications possibles. Qu'il s'agisse des capteurs ultra-performants qu'ils embarquent -ou qui, positionnés au sol, leur communiquent des informations-, de concepts d'intégration de l'homme dans la boucle, de transmissions de données, d'intelligence embarquée, les domaines sont nombreux où se développent de telles technologies.

Conférence TED de Raffaelo d'Andrea Meet_the_dazzling_flying_machines_of_the_future

Programme

8h30-9h00 Accueil & café
9h00-10h30 Session Drones Militaires : ChairHenry de Plinval ONERA
Le RADAR : un senseur pour les drones notamment pour la fonction détection et évitement Patrick Garrec Thales
Des technologies pour une augmentation des capacités opérationnelles des drones Julien Farjon Sagem
L’autonomie dans les systèmes aériens militaires non habités Pierre Hélie Dassault Aviation
10h30-11h00 Pause café
11h00-13h00 Session institutionnels et fédération : ChairChristophe Denis ENS Cachan
L'intégration des drones dans l'espace aérien civil Catherine Ronflé-Nadaud DGAC
L’implication des pôles de compétitivité français à vocation aéronautique et spatiale au bénéfice de la filière des aéronefs télé-pilotés («Drones»)Claude Tribout Pôles Pégase, ASTech et Aerospace Valley
Les drones civils : enjeux, marchés et réglementation Christophe Mazel Fédération Professionnelle du Drone Civil
Le décollage des Drones : Un avenir qui s'installe progressivement dans notre quotidien Lionel Legat Police
13h00-14h00 Déjeuner buffet au salon d'Honneur
14h00-15h00 Session grands industriels utilisateurs civils : ChairChristophe Denis ENS Cachan
Utilisation des drones à ERDF Michel Cordonnier ERDF
Retours d’expérience et perspectives d’utilisation des drones à EDF Coline Brothier EDF
15h00-15h30 Pause café
15h30-16h30 Session constructeurs de drones civils : ChairThiên-Hiêp ONERA
Un drone à grandes capacités pour les usages civils et les applications scientifiques Michel Gavart AJS
Drones: les atouts des start-up françaises face à la concurrence internationale Arnaud Le Maout, Airborne Concept au salon du Bourget 2015 Arnaud Le Maout Airborne Concept
16h30-17h30 Session recherche : ChairThiên-Hiêp ONERA
Nouvelles technologies pour sécuriser le vol des drones et accroître leurs performances Henry de Plinval ONERA
Conception de micro-drones innovants : vol de transition, discrétion acoustique, extraction d'énergie et sûreté de fonctionnement Patrick Fabiani et Jean-Marc Moschetta ISAE-Supaéro
17h30-17h45 Conclusion


Résumés des présentations

Patrick Garrec (Thales) Le RADAR : un senseur pour les drones notamment pour la fonction détection et évitement

Le RADAR est un des rares senseurs qui soit non coopératif et « tout temps ». C’est donc naturellement un senseur majeur pour les drones par sa contribution à la fonction « Detect & Avoid ». Les nouvelles technologies et les techniques d’émission et de réception permettent de minimiser l’impact de l’installation du radar sur le drone.

Les éléments majeurs à considérer sont le poids, la consommation, la taille et bien sûr le prix. La taille des antennes induit de la traînée ; le poids et la consommation réduisent les temps sur zone. Toute l’attention doit être portée sur l’optimisation de la fonction à son juste nécessaire pour avoir un coût abordable.

MIDCAS (Mid Air Collision Avoidance System), le programme européen sur la fonction Détection et Evitement a permis de valoriser l’apport du radar pour l’insertion des drones dans l'espace aérien non ségrégué. La solution retenue dans la phase deux de MIDCAS sera décrite.

Julien Farjon (Sagem) Des technologies pour une augmentation des capacités opérationnelles des drones

L'augmentation des capacités opérationnelles des drones repose sur les performances des charges utiles, du système de drone mais aussi sur sa capacité à être mis en œuvre efficacement. Sur ce point, l'insertion dans l'espace aérien non ségrégué et un enjeu majeur, tout comme la fiabilité des véhicules aériens en toutes conditions. Les capacités des charges utiles posent le défi de l'exploitation pertinente des données, dans un environnement connecté et temps réel. Des exemples concrets de développements et d'expérimentations illustreront ces problématiques, notamment sur le Detect & avoid, la fusion de données, la navigation robuste, l'utilisation coordonnée de différentes charges utiles et l'automatisation de l'exploitation de leur données.

Pierre Hélie (Dassault Aviation) L’autonomie dans les systèmes aériens militaires non habités

L’émergence des UAVs rend nécessaire de traiter la part d’initiative (autonomie) qui sera laissée à ces futurs systèmes pour réaliser des missions militaires dans des environnements complexes et non permissifs.

L’exposé se propose d’aborder ce sujet complexe au travers de trois thèmes :

  • Le rôle que l’on veut ou l’on doit donner à l’homme
  • Ce que l’homme ne sait pas assurer en situation de déport
  • Les capacités techniques requises
Catherine Ronflé-Nadaud (DGAC) L'intégration des drones dans l'espace aérien civil

Le développement d'applications civiles pour les drones pose le problème de leur intégration dans l'espace aérien, avec l'objectif de maintenir un niveau de sécurité très élevé. Certaines technologies issues de l'aviation pilotée pourront être utilisées mais des solutions nouvelles doivent encore être développées, évaluées puis associées à des procédures opérationnelles.

Pendant cette présentation, une synthèse des principes de gestion du trafic aérien civil sera faite. Puis, les spécificités des drones, en fonction de leurs catégories seront précisées. Enfin, les technologies émergentes ainsi que les résultats des premières expérimentations seront exposés.

Claude Tribout (ASTech Paris Region) L’implication des pôles de compétitivité français à vocation aéronautique et spatiale au bénéfice de la filière des aéronefs télé-pilotés («Drones»)

Les premiers signes tangibles d’un marché potentiel et significatif pour les aéronefs télé-pilotés, de faible masse, à usage non militaire, sont clairement apparus avec la notification, par la DGAC, de deux arrêtés en avril 2012. Dès lors, les trois pôles de compétitivité français à vocation aéronautique et spatiale que sont ASTech Paris Region, Aerospace Valley et Pégase (aujourd’hui «Safe») ont été plus fortement sollicités pour labelliser des projets collaboratifs de R&D et obtenir, de l’Etat, des collectivités régionales et territoriales, une aide financière.

Leur écosystème respectif justifiait que ces trois pôles puissent être force de propositions au sein du Conseil pour les Drones Civils (CDC), mis en place par la DGAC fin 2014, dont les Termes de Référence ont été validés par son Comité Exécutif le 4 juin dernier. Aujourd’hui, en complément à notre mission de base de pourvoyeur de dossiers de projets collaboratifs de R&D, nous agissons donc au sein des trois comités du CDC qui adressent les principales problématiques : la réglementation et les usages, les technologies et la sécurité des vols, le soutien et la promotion de la filière, le tout ayant pour but de la structurer, de l’industrialiser et de la soutenir à l’international.

Après un aperçu de l’existant, notre vision des principales technologies qui devraient être développées pour répondre aux besoins de donneurs d’ordres désireux de remplir des missions dans des conditions économiques et de sécurité acceptables conclura notre exposé.

Christophe Mazel (DXS-FPDC) Les drones civils : enjeux, marchés et réglementation

Le développement de systèmes de drones a toujours été un challenge pour les applications militaires, maintenant c'est au tour des applications civiles avec l'ouverture des marchés actuels. Ces technologies sont d’un grand intérêt économique pour les opérateurs civils et c’est un objectif stratégique pour les opérateurs dans le domaine de la Sécurité.

Plusieurs enjeux sont identifiés, tout d’abord techniques avec la gestion de l’énergie, l’évitement des obstacles au sol, la gestion des communications, l’atterrissage sans danger, l’anticollision avec les autres aéronefs mais aussi et surtout, réglementaires pour les vols « hors vue » et le survol des zones potentiellement peuplées.

Quels sont les outils actuels proposés par les constructeurs sur la base des technologies disponibles ? Quelles sont les attentes des exploitants potentiels de drones et quelles sont les réponses possibles des constructeurs et des régulateurs à ces demandes d’opérations ? Les usages actuels du marché civil français illustreront ces points.

Lionel Legat (Police) Le décollage des Drones : Un avenir qui s'installe progressivement dans notre quotidien

Les drones commencent à bouleverser notre quotidien. Bon nombre d'applications sont désormais mises en oeuvre grâce à ces engins volants. Les plus fréquentes sont les prises de vues aériennes, les mesures et vérifications dans différents domaines techniques. Nous pouvons d'ores et déjà affirmer que nous ne sommes qu'au début de l'évolution technologique de ce type de machines. Les drones réorganisent profondément nos méthodes de travail même s'ils ne sont pas exempts de contraintes, entre autres leur autonomie, leur fiabilité ainsi que leur intégration dans le trafic aérien.

Autrefois considérée comme une application militaire, les drones s'installent à grande vitesse dans le monde civil. Cet appareil est désormais capable d'être utilisé dans une multitude de domaines (agriculture, BTP, industrie électrique, chimique et pétrolière, étude scientifique). Que ce soit pour des activités professionnelles ou de loisirs, ce marché a sans aucun doute un fort taux de progression et bon nombre de sociétés ont saisi cette opportunité (livraison de colis, peinture, surveillance de chantier).

Il faudra désormais compter sur cette technologie dans notre paysage urbain. Les Drones fascinent car ils permettent d'obtenir des informations qui jusqu'alors demeuraient difficilement accessibles. Attendons-nous à des usages multiples et variés, voire parfois insolites de ce type de matériel, dans les années avenir.

Michel Cordonnier (ERDF) Utilisation des drones à ERDF

ERDF exploite 760 000 km de lignes aériennes de distribution d'énergie électrique. Chaque année, ses prestataires survolent en hélicoptère 100 000 km de lignes moyenne tension pour réaliser un diagnostic de l'état des ouvrages. Les moyens aériens sont aussi mis en œuvre lors des aléas climatiques. Dès 2012, après la parution des arrêtés, ERDF s'est intéressé aux cas d'usage des drones pour la maintenance et l'exploitation des réseaux. Dès lors, plusieurs expérimentations ont été menées. D'autres sont en cours ou planifiées. L'objet de l'intervention est de présenter un état d'avancement des différents projets et les perspectives à moyen terme.

Coline Brothier (EDF) Retours d’expérience et perspectives d’utilisation des drones à EDF

L’utilisation des drones pour des missions d’inspection de structures et de milieux environnementaux a débuté à EDF depuis 2012. Certaines solutions sont aujourd’hui opérationnelles et d’autres nécessitent des développements spécifiques pour répondre au mieux aux besoins des métiers.

Cette présentation propose un état des lieux de certaines solutions drones utilisées pour répondre à des besoins d’inspection du Groupe EDF et leurs limitations actuelles.

Michel Gavart (AJS) Un drone à grandes capacités pour les usages civils et les applications scientifiques

AJS est le concepteur et constructeur du système drone BOREAL. Il s’agit une voilure fixe de moins de 25Kg à grande endurance et à grande capacité d'emport (10h d’endurance, 1000km, 5Kg de charge utile). Le drone a établi sa renommée au travers d’applications pour le CEA, l'ONERA ou Météo France et possède une homologation de type par la DGAC.

Les performances du vecteur en termes de masse embarquée, de volume et de stabilité permettent de satisfaire de nombreuses applications du marché civil (photogrammétrie, LIDAR, surveillance) mais également un grand nombre de missions scientifiques, comme la météorologie, l’observation de la terre, la réflectométrie GNSS ou la magnétométrie. A l’appui d’exemples concrets, on propose une revue des applications possibles à partir d’un tel vecteur.

Arnaud Le Maout (Airborne Concept)Drones: les atouts des start-up françaises face à la concurrence internationale

Notre ingénierie est pertinente en matière de drones, à travers la créativité et la capacité d'innovation à la française. L'expérience nationale tirée de notre industrie aéronautique est un élément clé qui doit nous permettre de rester visionnaires et de conserver un temps d'avance sur nos concurrents étrangers. Nos autres atouts pour rester dans la course sur ce marché mondial hyper-concurrentiel : la réactivité et la flexibilité de nos start-up qui devront cependant chercher à se structurer en tissant des liens étroits, tant avec les laboratoires de recherche que les grands industriels du secteur.
Arnaud Le Maout, Airborne Concept au salon du Bourget 2015

Henry de Plinval (ONERA) Nouvelles technologies pour sécuriser le vol des drones et accroître leurs performances

La multiplication des drones et de leurs applications suscite et réclame des évolutions technologiques qui sécurisent ces applications, développent les capacités des drones, ouvrent la voie à de nouvelles opportunités.

Dans cette présentation, un aperçu de quelques nouvelles technologies récemment développées, ainsi que de pistes de développements à venir, sera proposé. Pour sécuriser le vol des drones, la fiabilisation de l'avionique, l'adaptation face à des aléas, les concepts opérationnels d'insertion dans le trafic aérien, ou encore la prise en compte des facteurs humains, sont autant de domaines où des évolutions sont survenues et où des possibilités existent pour améliorer encore la sécurité du vol. Pour accroître les performances des drones et systèmes de drones, des outils de conception pluridisciplinaires, des améliorations sur les capteurs, des travaux sur l'autonomie de déplacement et de décision, ou encore des capacités de coopération se sont également développées, et pourraient se développer dans l'avenir.

Jean-Marc Moschetta et Patrick Fabiani (ISAE Supaéro) Conception de micro-drones innovants : vol de transition, discrétion acoustique, extraction d'énergie et sûreté de fonctionnement

La miniaturisation des systèmes embarqués et la diversification des missions envisagées pour les drones miniatures ont ouvert la voie à de nouvelles architectures de micro-drones capables d'exploiter au mieux l'environnement dans lequel ils évoluent. Ainsi, la mise au point de micro-drones convertibles permet d'élargir considérablement le domaine de vol en assurant, de manière autonome, la transition entre mode avion et mode hélicoptère. Plusieurs exemples d'innovations seront discutés: furtivité acoustique, capacité d'extraire l'énergie à partir de l'environnement aérologique, accroissement de la sûreté de fonctionnement.

Speakers, chairs, committee members

Catherine Ronflé-N. Lionel Legat Christophe Mazel Julien Farjon
Patrick Fabiani Arnaud Le Maout Michel Gavart Claude Tribout
Michel Cordonnier Pierre Hélie Jean-Marc Moschetta Coline Brothier Patrick Garrec
Régine Lombard Thiên-Hiêp Lê Henry de Plinval Christophe Denis Roland Sénéor
drones.txt · Dernière modification: 2016/02/29 16:02 par lombard
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