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Les drones autonomes. Problèmes de navigation

Face à l'explosion prévue pour la prochaine décennie de l'utilisation des drones autonomes se pose la question de leur dépendance au Global Positioning System (GPS) et plus précisément en Europe au Global Navigation Satellite System (GNSS)/GPS. Tout le monde connaît le GPS. Mais l'on sait moins que les signaux en provenant peuvent ne pas être perçus. Lorsque ceci arrive à des aéroplanes ou à des navires, ils doivent se fier aux méthodes séculaires de l'estime pour conserver leur trajectoire prévue.

Concernant les drones autonomes, ils risquent d'autant plus de perdre le signal GPS qu'ils volent à de basses altitudes ou dans les environnements urbains parasitant le signal satellitaire. La solution généralement envisagée pour leur permettre de continuer à naviguer est de faire appel à l'estime. Celle-ci est rendue possible en dotant le drone de capteurs MEMS ( (Micro Electro-Mechanical Systems), jouant le rôle d'accéléromètres, de gyroscopes et de magnétomètres, tous instruments d'ailleurs coûteux et relativement lourds, diminuant la capacité d'emport du drone. Pour estimer leur altitude, les drones utilisent aussi une sonde MEMS des capteurs MEMS leur donnant en permanence leur altitude par rapport au sol.

On pense généralement que tous ces instruments permettent au drone de naviguer en toute sécurité. Mais il n'en est rien. Les messages qu'ils envoient sont perturbés par des erreurs et des bruits. Ceux-ci sont d'autant plus forts que le drone se trouve à basse altitude au dessus d'une ville ou d'un centre industriel. Les parasites deviennent alors tels que le drone ne peut plus continuer sur la route prévue. Il doit se mettre en vol stationnaire. Mais dans ce cas, il dérive à partir de sa position initiale en fonction des vents et des courants d'air. Il faut en prendre un contrôle manuel pour qu'il atterrisse sans dommages.

Plus grave est la situation provenant de l'intervention malveillante de brouilleurs anti-drones. Ils émettent vers le drone des signaux si forts que celui-ci n'entend plus les signaux de ses propres instruments. Le contrôleur à terre ne peut plus rien faire qu'au mieux ordonner une descente prudente. Cependant les brouilleurs n'ont en général une portée limitée à quelques centaines de mètres. Une fois sorti de celle-ci, le drone peut à nouveau utiliser ses propres instruments.

Ceci paraîtra bien complexe. On peut craindre qu'inévitablement se produisent des accidents, provenant notamment de rencontres entre drones ou avec des obstacles à terre non identifiés. Ceci veut dire qu'en pratique aujourd'hui des projets tels que celui d'utiliser des drones pour procéder à des livraisons à domicile ne semblent pas pouvoir être autorisés sauf exception.

Pour en savoir plus

https://www.aviationpros.com/aircraft/unmanned/blog/21068157/could-toy-drones-ground-the-commercial-uas-sector

Global Navigation Satellite System


 


 

21/02/2019
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