Vendredi 30 mars 2012 à 8:26

Sciences et techniques

  Maud, notre cow-chevrette, m'a indiqué l'adresse d'un film assez époustouflant, concernant des études faites à l'université américaine de Pennsylvanie par un chercheur indien, Vijay Kumar, sur des "micro-drones"; (je vous la donnerai demain).
            Ayant eu l'occasion autrefois de suivre des études analogues, mais évidemment beaucoup moins avancées, j'ai eu envie de faire trois articles sur cette question.
            Aujourd'hui je vous parlerai des drones en général, demain je vous parlerai des micro-drones et après demain (ou le 2 avril), de leurs utilisations civiles possibles.

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                   Qu'est ce qu'un drone ?
 
            Les américains les appellent UAV (Unmanned Aerial Vehicle) ou UAS (Unmanned Aerial System, « système d'aéronef(s) sans pilote à bord »).
            L'appellation drone désigne la même chose, mais c'est une appellation exclusivement française, dérivée d'un mot anglais qui signifie "faux bourdon" et donnée en 1930, comme sobriquet par les anglais à une cible aérienne, le "Quenn Bee".
            Pendant la guerre, les bombes volantes allemandes V1 et v2 sont les précurseurs des drones.
            En France, après 1950, il existait déjà des engins analogues :
            - des jouets, petits modèles réduits d'avion ou d'hélicoptère, pilotés par radio et achetés (fort cher), ou construits par des amateurs d'automatismes.
            Les robots à l'époque étaient terrestres, et encore embryonnaires.
            - des matériels militaires qui étaient essentiellement des "cibles" pour l'entraînement des équipes terrestre de canons ou missiles antiaériens et des pilotes des avions de chasse; au départ la cible était détruite à chaque fois, mais comme c'était trop cher, ils sont devenus des "remorqueurs" de cibles en toile ou en plastique, accrochées par un câble à une certaine distance de sécurité.
            Les études militaires des années 60 à 80, étaient plutôt axées soit sur la commande de véhicules robots terrestres, soit sur le pilotage à distance de missiles ou l'autopilotage de missiles de croisières par comparaison, avec un carte numérique embarquée sur leur ordinateur de bord, du terrain vu sous eux par une caméra.
            Les études de drones ont débuté aux USA dans les années 70 et en France, à partir des années 80, et au départ, étaient essentiellement militaires et concernaient surtout la recherche de renseignements au dessus d'un territoire ennemi.
            Les drones étaient alors de petits avions sans pilote, munis qu'un système de navigation autonome et de caméras dans le visible et l'infrarouge pour ramener ou transmettre des images d'observation du sol et de ses occupants et pour relayer de façon plus précise et à un instant donné, les informations obtenues par satellites.
            Ils ont été très utilisés au Kosovo, en Irak et en Afghanistan.
            Il existe maintenant également des "drones de combat" porteurs de munitions ou d'armes. Ils peuvent servir aussi "d'illuminateurs laser " pour guider vers un objectif, mais il n'existe que quelques matériels américains de cette espèce et sans doute des prototypes russes et chinois.
            La motivation est essentiellement alors d'économiser des vies humaines, en ayant un avion sans pilote, qui de ce fait est plus petit, n'ayant que du matériel à loger à bord.
            Un avion de reconnaissance, vu les multiples tâches à effectuer en plus du pilotage avait deux ou trois hommes d'équipage.
            Les avions de reconnaissance modernes (U2 américains) volaient au dessus de 20 000 mètres, étaient hors de prix, et le vol était assez pénible pour le pilote.Les drones, eux, ne se fatiguent pas et n'ont pas besoin de masque à oxygène pour respirer.!
            La Chine semble actuellement consacrer des efforts importants au développement de drones.
 
            Des drones civils ont été également développés pour des reconnaissances dans des milieux hostiles, mais le nombre d'applications est très faible pour le moment, mais en forte croissance. J'en reparlerai. Mais de tels engins auraient été très utiles à Fukushima, de même que des drones qui pourraient transporter des charges assez importantes.
            On commence à les utiliser pour la surveillance des avalanches, du trafic routier et maritime, des feux de forêts ou la lutte contre les insectes (frelons asiatiques et chenilles processionnaires).

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            Les mini et les micro-drones
 
            Les drones militaires dont je viens de vous parler, doivent transporter un appareillage complexe : système de propulsion et carburant permettant de faire des centaines de km, système autonome de guidage, brouilleurs et leurres pour échapper au repérage, système de transmission des images... et ils sont donc volumineux et lourds.
            Les drones "stratégiques", à long rayon d'action et volant à haute altitude, bourrés d'électronique, restent encore plus volumineux (plusieurs mètres d'envergure et plusieurs tonnes), mais ceux utilisés au ras du sol et à faible distance ont considérablement diminué de taille avec les progrès de la miniaturisation de l'électronique et des caméras.
            Des mini-drones, portables à dos d'homme, discrets et simples d'emploi, peuvent constituer «l'œil avancé», de jour et de nuit, de l'unité en opération sur le terrain en temps de guerre ou du commando appelé à intervenir en zone hostile, dans un environnement accidenté ou urbanisé.
 
            Mais évidemment, les films de science fiction aidant, on cherche toujours à faire plus petit, mais l'utilisation de micro-drone est alors différente. Certes ils devront toujours embarquer une caméra et retransmettre ses images; mais la durée de mission sera courte et ils seront alors destinés à aller dans des zones difficiles d'accès, un immeuble par exemple. leur rayon d'action sera de quelques kilomètres.
            C'est l'outil rêvé d'OSS 117 et des films de science fiction.
            Mais les conditions de vols sont alors très différentes : le drone classique n'a pas besoin d'une mobilité très différente de celle d'un avion.
            Le micro-drone doit être capable de manoeuvres exceptionnelles, de contourner brusquement des obstacles, de se faufiler, bref d'avoir à la fois une stabilité et une maniabilité extraordinaires.
 
            Ce problème de maniabilité et de commande autonome ou à distance de tels engins n'est pas facile et pose des problèmes ardus, qui passionnent des universités et leurs chercheurs en automatisme, et bien sûr leurs étudiants. Des concours parmi les équipes d'étudiants ont lieu et les "bestioles" les plus extraordinaires ont vu le jour, mais elles n'ont aucun avenir opérationnel et restent des jouets scientifiques onéreux. Par contre elles ont participé à la maîtrise de la commande de tels engins et c'est grâce à ces petits "démonstrateurs", que la "mécanique de vol" des petits drones a fait en dix ans, d'énormes progrès. J'essaierai demain de vous en expliquer quelques difficultés, et vous pourrez visionner le film dont Maud m'avait donné l'adresse, qui est vraiment extraordinaire.
            Quelques prototypes ont cependant un certain avenir et tout particulièrement les quadricoptères (hélicoptères à 4 rotors).

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            Mais ce sont aussi de beaux jouets : un quadricoptère télécommandé par iPhone est vendu à la FNAC 300 € , semble t'il (j'ai vu cela sur internet, mais pas vérifié !).
 
Par alyane le Vendredi 30 mars 2012 à 8:55
Un beau jouet...
Par autresrimes le Vendredi 30 mars 2012 à 10:04
bonjour jean-pierre
ah ! je découvre "les drones" je ne connaissais pas, merci pour cette découverte.
bonne journée et A+ du troubadour Emmanuel
Par Hello-Goodbye le Lundi 2 avril 2012 à 9:30
Mon copain a le modèle mis en photo à la fin de ton article, c'est assez amusant surtout qu'il est possible de créer son propre programme pour qu'il soit contrôlable avec une manette de console de jeux par exemple. Attention cependant aux jours de grands vents, ça peut très vite s'envoler très très haut ce machin là.. Et finir dans le jardin d'un habitant à l'autre bout du village !
 

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