La conquête de la troisième dimension

Drones

Journal 2/16 Drohnen Gross

Ils sont dans le vent! Toujours plus petits, plus performants et plus abordables financièrement, leur évolution technique fulgurante laisse entrevoir chaque jour de nouvelles possibilités d’utilisation et donne des ailes à l’imagination. Un phénomène d’actualité entre mode et hystérie.

En 2015, une entreprise suisse jusqu’à présent inconnue lance une campagne sur la plate-forme de crowdfunding Indiegogo pour le financement de son projet. En l’espace de 20 heures, elle récolte 20 000 USD. 30 jours plus tard, elle a atteint 114% de son objectif de financement de 300 000 USD. Au cœur du projet de l’entreprise Perspective Robotics, Fotokite Phi, un drone quadricoptère facile à piloter doté d’une caméra GoPro pour prises de vue aériennes que l’utilisateur tient en laisse. La demande importante de drones de loisirs et l’ascension fulgurante de Perspective Robotics nous montrent à quel point les drones sont à la mode dans la société d’aujourd’hui.

L’histoire des drones

Un drone est un objet volant inhabité, autonome ou télépiloté. Dans les milieux spécialisés, on l’associe au sigle UAV (Unmanned Aerial Vehicle) ou UA, plus récemment. Les modèles de drone les plus connus ressemblent à des planeurs ou des quadricoptères (engins à quatre hélices) classiques. Tandis que les drones civils sous la forme qu’on leur connaît aujourd’hui sont un phénomène relativement récent, l’histoire des aéronefs inhabités est bien plus ancienne, elle a exactement 233 ans. Le 4 juin 1783, les frères Montgolfier organisent le premier vol aérostatique de l’Histoire à Annonay en France. En 1849, la monarchie austro-hongroise arme des ballons sans équipage chargés d’explosifs pour étouffer la rébellion qui a éclaté à Venise. Les premiers avions sans pilote radiocommandés voient le jour pendant la Première Guerre mondiale. C’est à cette période que le drone commence sa longue carrière d’appareil utilisé en premier lieu à des fins militaires. Viennent ensuite les célèbres drones de combat de l’armée américaine portant des noms impressionnants tels que MQ1-Predator (en anglais = prédateur) ou MQ9-Reaper (en anglais = la Faucheuse) utilisés entre autres pendant la guerre en Afghanistan. Depuis les années 2010, la présence des drones est très importante dans le grand public: on peut acheter un drone simple à usage privé pour 300 francs dans le commerce, l’engouement pour ces appareils est croissant.

Pourquoi parle-t-on de «drones»?

Les drones peinent à se défaire de l’image martiale à laquelle on les associe en raison de leur usage militaire de longue date. Le terme de «drone» est en outre issu d’un contexte militaire, bien qu’un quadricoptère anodin équipé d’une caméra n’ait plus grand chose à voir avec un engin conçu pour tuer. Dans les années 1930, la Royal Navy britannique donnait aux biplans hors d’usage qui servaient de cibles lors des entraînements aériens le surnom de «reines des abeilles». L’US Navy utilisait elle aussi de tels avions-cibles qu’elle appelait «bourdons» en hommage aux légendaires reines des abeilles. Au fil du temps, l’emploi de ce terme a évolué et le terme de «drones» a fini par désigner l’ensemble des aéronefs sans occupants. L’industrie du drone actuelle se défend vigoureusement contre l’utilisation de «drone» qui selon elle évoque souvent des engins «armés, menaçants, imposants». Elle lui préfère «copter». Mais la désignation de «drone» s’est imposée et établie de telle sorte qu’elle est encore utilisée aujourd’hui sur le marché.

De l’euphorie dans l’air! Le commerce des drones

Bien que les projets à caractère militaire soient actuellement encore majoritaires sur le marché du drone, ce dernier devient un best-seller sur le marché grand public. L’entreprise française Parrot et l’entreprise chinoise DJI comptent parmi les noms les plus importants sur le marché du drone civil. Avec des ventes représentant 70% de l’ensemble des ventes de drones à l’échelle internationale dans le secteur privé, Parrot s’impose discrètement comme le leader du drone civil. Les ventes totales dans le secteur du drone s’élèvent actuellement à près de 7 milliards d’USD. La société d’analyse de tendance ABI Research anticipe un chiffre d’affaires de 8,3 milliards d’USD d’ici à 2019 et la société d’études de marché Teal prévoit quant à elle des ventes à hauteur de 11,5 milliards d’USD d’ici à 2025. 10 à 15% de ces ventes devraient concerner le drone civil. De tels chiffres ne semblent pas invraisemblables au vu de la croissance exponentielle de DJI. Depuis sa création en 2006, DJI quintuple - et ce chaque année grâce notamment à des séries appréciées telles que Phantom qui séduit par son caractère fonctionnel et son prix abordable (à partir de 400 francs suisses). Le drone n’est plus un produit de niche – il a désormais une place bien établie sur le marché grand public. Le succès vertigineux de DJI a attiré de sponsors de renom. La société de capital-risque Accel Partners, un des premiers investisseurs de Facebook croit au succès durable des drones. A l’issue de sa dernière campagne de financement en mai 2015, DJI a récolté quelque 8 milliards d’USD. Pour le leader suisse de l’e-commerce Digitec Galaxus, les drones sont un best-seller en période de fêtes. L’entreprise, contrôlée par Migros, vend entretemps plusieurs milliers d’exemplaires par an, affichant une augmentation moyenne de 150% sur les quatre dernières années. C’est l’euphorie dans le secteur du drone. Les drones civils sont dans l’air du temps, ils permettent de filmer des panoramas en haute définition et de conserver les moments et événements particuliers sur support numérique pour toujours. Nicolas Halftermeyer, directeur marketing de Parrot résume: «Nous avons créé cet appareil pour la Génération Selfie.» Des fonctionnalités intuitives permettant même à des amateurs de commander un drone facilement et sans causer d’accidents accentuent cette tendance.

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Champs d’utilisation

Or le potentiel des drones ne se limite pas aux selfies 2.0. Leurs applications sont déjà très variées: dans le domaine de la cartographie et de la mesure des zones rurales et des réserves naturelles, ils permettent aux écologues d’obtenir rapidement un aperçu de la diversité des espèces et des conditions environnementales sans déranger directement la population animale par leur présence. Le programme «Détecteur volant de gibier» du Centre allemand de recherches aérospatiales (DLR) a pour objectif de détecter grâce à des drones les faons présents dans les exploitations agricoles afin d’éviter des accidents avec les machines agricoles. L’énergéticien allemand RWE utilise des drones pour contrôler ses lignes haute tension à intervalle régulier. Mais les drones n’intéressent pas uniquement la recherche et la grande industrie. Un maître couvreur allemand a découvert les drones pour sa petite entreprise. Plutôt que de grimper lui-même sur l’échelle, il se sert d’un drone pour vérifier l’état des toitures. Il existe encore d’autres domaines d’application tels que par exemple l’inspection des centrales nucléaires, des installations solaires, la surveillance dans le secteur agricole, les analyses de la situation actuelle dans les zones touchées par les catastrophes et sur les chantiers. Dans les starting-blocks, les drones sont utilisés pour gérer la logistique des pièces de rechange, l’intralogistique. Dans les grandes installations industrielles, les drones permettent de transporter rapidement les pièces de rechange nécessaires, car une panne, même très courte, peut générer des coûts très importants. Dans ce contexte, le temps représente vraiment de l’argent.

Curieuses histoires

Mais l’utilisation des drones n’est pas toujours aussi orthodoxe. Les médias relatent de plus en plus d’histoires curieuses, d’utilisations détournées et de projets aventureux: à Hambourg, un drone embarquant un «coffret bien-être» s’est écrasé sur le toit de la maison d’arrêt. Un détenu voulait se faire livrer des films, de la drogue et un iPhone devant la porte de sa cellule. Dans la mesure où de tels faits ne sont plus rares, les gardiens de prison se voient confrontés à de nouveaux défis et devront, à plus ou moins long terme, se servir de dispositifs anti-drones. L’an dernier à Rhode Island, un drone a surpris un moine qui n’avait pas le vertige en train de faire sa sieste au soleil sur installation éolienne. L’homme, qui ne s’attendait pas à cette visite, s’est montré à la fois surpris et amusé. Cette vidéo sympathique peut encore être visionnée sur le portail vidéo YouTube. Un bricoleur américain s’est fabriqué un auxiliaire de cuisine quelque peu maladroit. Il a installé un lance-flammes sur le boitier de son drone afin de faire rôtir un dindon dans l’air. On ne sait pas si le plat a pu être dégusté. «Je serais vraiment impressionné si vous aviez également fait un sort à l’oiseau derrière», commente une personne qui a vu la vidéo de la démonstration. A d’autres occasions encore, les drones font office d’auxiliaires de cuisine. La société britannique Domino’s Pizza a testé un drone à pizza capable de transporter une pizza en toute sécurité sur 8 kilomètres. Dans le cadre du projet open source humoristique «Burrito Bomber» des wraps mexicains dotés de petits parachutes ont été lâchés depuis un drone. L’utilité commerciale de ce type de projets reste cependant assez floue. On entend beaucoup parler de drones pour les produits alimentaires – et peut-être bientôt leur transport.

Amazon, Facebook, Google & Co.

L’idée d’utiliser les drones à des fins logistiques n’a pas échappé aux géants de l’industrie. Dans un contexte de croissance démographique importante et de densification des agglomérations, les drones présentent des avantages majeurs: ils sont écologiques, rapides et ne sont pas dépendants du trafic et des infrastructures.

En décembre 2013, le patron d’Amazon Jeff Bezos a fait connaître son intention d’utiliser des drones dans la logistique des marchandises, présentant une vision d’avenir très controversée: l’«unmanned cargo system» (le système de gestion du fret sans personnel) avec same day delivery (distribution de la marchandise le jour même). Entretemps, la technologie du drone est aboutie: les drones Amazon peuvent transporter des paquets pesant jusqu’à 2,5 kilos. Selon Bezos, seuls 14% de toutes les commandes du géant du commerce en ligne ont un poids supérieur. Le nouveau service de livraison a déjà un nom – Amazon Prime Air. Il prévoit une mise en place définitive d’ici à environ 5 ans, l’autorisation requise n’ayant pas encore été obtenue.

La menace concurrentielle que constitue Amazon n’a pas échappé à la Poste suisse. 60 collaborateurs travaillent dans le département des innovations afin d’anticiper le futur et de développer des services attrayants qui permettront de rester concurrentiels. Pour la Poste suisse également, les drones sont le futur de la livraison, ils permettront d’effectuer des livraisons spéciales dans des situations particulières. Des médicaments vitaux pourront être livrés à leur destinataire en un temps record. Mais la Poste suisse ne prévoit pas encore d’utiliser des drones-facteurs sur tout le territoire. L’espace aérien suisse n’est pas assez important pour cela.

Pour le cofondateur de Google et gourou d’internet Sergey Brin, les drones vont bouleverser la logistique à long terme. Reste à savoir quand et où. Google figure donc également sur la longue liste des testeurs de drones et franchit même une étape supplémentaire. La société ne se contente pas d’encourager l’évolution des drones de transport, elle souhaite à travers le projet SkyBender, mettre à disposition une connexion Internet 40 fois plus rapide via des drones Internet. Si ce projet devait aboutir, les opérateurs de téléphonie mobile traditionnels seraient sérieusement touchés. Google espère pouvoir mettre en place ses drones Internet à partir de 2020. Facebook travaille également sur une utilisation Internet des drones, mais sous un autre angle. L’objectif du plus grand réseau social mondial est d’introduire Internet dans les régions et pays les plus reculés et pauvres du monde. C’est dans cette optique que Facebook a acquis le développeur de drones britannique Ascenta et qu’elle a fondé, en collaboration avec ses partenaires Ericsson, Nokia, Qualcomm, Opera et Mediatek le projet internet.org et développé le drone internet Aquila. Ce drone solaire n’est pas plus lourd qu’une voiture et il peut rester jusqu’à trois mois dans les airs sans atterrir. Pour les habitants locaux qui n’ont pas les moyens de payer une connexion internet, Facebook prévoit de se substituer aux fournisseurs locaux. Le nom du projet est pourtant un peu trompeur. Internet.org n’offre pas aux destinataires un accès à Internet illimité, il met avant tout l’accent sur les services de Facebook – cela porte atteinte à la neutralité du réseau, au principe selon lequel toutes les données doivent être traitées de la même façon.

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Les limites actuelles des drones

Bien que l’évolution des drones soit aussi impressionnante que prometteuse, elle se heurte (encore) à des limites. La portée d’un drone porteur de paquet n’est par exemple que de 16 kilomètres pour une durée de la batterie de 90 minutes, ce qui réduit considérablement son rayon d’action. Son utilisation à des fins logistiques serait actuellement limitée aux agglomérations. S’il évolue avec élégance en altitude, il ne sait pas encore très bien reconnaître les obstacles et les éviter à temps dans des environnements complexes ou il apprend justement à le faire dans le cadre de projets de recherche scientifiques. Des barrières législatives et politiques compliquent la donne: l’espace aérien ne peut nulle part être utilisé sans restriction, pour les particuliers comme pour l’industrie. De plus, les drones ont des ennemis naturels tels que les avions, les hélicoptères, le vent, la pluie et les oiseaux de proie. Ils ne peuvent pas non plus être protégés contre le vol ou le détournement. Or le passé nous enseigne que les réserves d’aujourd’hui seront oubliées demain grâce à la recherche, à la créativité et au lobbying. C’est un thème qui reste donc passionnant.

Loi sur les drones en Suisse – pas libres comme l’air

Si la fièvre du drone s’est également emparée de vous, le moment est venu de se pencher sur la réglementation et la responsabilité dans ce domaine, afin d’éviter un atterrissage en catastrophe. D’après le législateur suisse, aucune autorisation n’est requise pour exploiter des aéronefs sans occupants d’un poids n’excédant pas 30 kg. L’utilisation de drones plus lourds nécessite l’autorisation de l’OFAC. Le droniste doit avoir constamment un contact visuel direct avec l’appareil; le survol à moins de 100 m de rassemblements de personnes en plein air est interdit et il convient de respecter une distance d’au moins 5 km des pistes d’un aérodrome civil ou militaire. Les dronistes professionnels recommandent en outre d’informer les habitants avant un vol, de rester ouvert aux discussions avec les spectateurs curieux afin d’éviter les malentendus et de combattre les idées reçues. Indépendamment du modèle utilisé, l’exploitant doit conclure une assurance responsabilité civile d’une somme d’un million de francs au moins. La Fédération suisse des drones civils (FSDC) recommande en outre d’enregistrer chaque drone auprès d’elle.

Technologies anti-drones – les drones dans le collimateur

En même temps que la technologie des drones, des technologies anti-drones se sont développées pour stopper les visiteurs du ciel indésirables. A l’instar du marché du drone, le marché anti-drones est également en plein essor pour contrer les drones malveillants. Les méthodes utilisées vont de la simple capture de l’appareil à la neutralisation au canon laser. La police néerlandaise se sert du rejet naturel des aigles vis-à-vis des drones pour les dresser à saisir les intrus volants et à les lâcher au sol – et cela fonctionne très bien. Des chercheurs de la Michigan Technical University ont réussi à développer un drone anti-drones «Spider Man» capable de tirer un filet en plein vol, d’intercepter et de transporter l’appareil visé. Le fabricant américain Snake River qui vend des munitions destinées aux drones rencontre un franc succès dans l’Amérique favorable au port d’armes. Ses munitions sont capables d’atteindre des drones volant à haute altitude et de les neutraliser grâce à une charge ferromagnétique. Le fabricant a bien su exploiter la méfiance de la population américaine à l’égard des drones. Sur son site web, il invite les citoyens à s’équiper en vue d’une invasion de drones. L’entreprise d’armement MBDA-Systems propose une solution encore plus radicale: elle a développé un canon laser capable de pulvériser un drone suspect en l’espace de quelques secondes. Moins agressive mais tout aussi efficace, la méthode de la société Blighter Surveillance: en bloquant les ondes radio dans un périmètre de 8 kilomètres, son système est capable de couper toutes communications entre l’appareil et son pilote. Ce produit est très demandé en raison des nombreux incidents qui ont remis la question de la sécurité à l’ordre du jour. En 2013, à Berlin, un drone a passé tous les dispositifs de sécurité en toute discrétion avant de s’écraser près des pieds de la chancelière allemande. Le cas de drones suspects inconnus survolant des centrales nucléaires françaises et des aéroports anglais incite à se poser des questions en matière de menace terroriste et de protection des données. Les drones sont perçus comme une menace.

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Protection des données et protection contre les drones

La protection des données et la sécurité nationale ne sont pas uniquement l’affaire du Ministère de la sécurité. Comment doit-on réagir lorsqu’on est observé par un drone envahissant dans son propre salon? Voici ce que poste l’avocat et bloggeur Martin Steiger de Steiger Legal à ce sujet: «Confisquer oui, mais éviter de tirer.» Concrètement, cela signifie que dans le cadre de la protection de la possession (droit de défense), aux termes de l’article 929 CC, la confiscation du drone peut s’avérer légitime si l’exploitant du drone fauteur de troubles est injoignable ou si le dialogue est resté sans suite. Une riposte immédiate contre le drone pouvant aller jusqu’à sa destruction (p. ex. abattre le drone en vol), ne saurait cependant se justifier eu égard au respect du principe de la proportionnalité. Mais dans la mesure où le paragraphe ne précise pas comment confisquer le drone malveillant sans l’endommager si tant est que l’altitude le permette, il ne reste pas d’autre option à la personne qui subit le trouble que d’abattre le drone, selon Martin Steiger. Et ce en particulier pour conserver l’appareil comme élément de preuve, car la plupart du temps les télépilotes de drones fauteurs de troubles sont injoignables. Martin Steiger recommande ainsi d’utiliser des projectiles n’entraînant pas de dommages collatéraux plutôt que des munitions. Un drone n’a le droit de survoler votre jardin que si vous lui en avez explicitement donné l’autorisation. Les photographies de personnes doivent être anonymisées, même lorsqu’elles ne sont pas publiées. En vertu de la loi sur la protection des données, en cas de non-respect, la responsabilité civile et pénale du paparazzo est engagée et celui-ci est passible d’une amende pouvant aller jusqu’à 500 francs suisses. Le problème est néanmoins que les drones sont relativement silencieux et qu’ils se déplacent rapidement, ce qui les rend difficiles à intercepter. Le code présente encore de grandes lacunes sur la question des drones. Le législateur ne parvient pas à suivre l’engouement de mode pour les drones et les responsables de la protection des données mettent clairement en garde contre la multiplication des écarts. Le nombre de dronistes susceptibles d’être sanctionnés par la loi en raison de leur manque de vigilance augmente proportionnellement à la popularité des drones. Les médias populaires s’acharnent sur les drones et anticipent une invasion de drones de longue date et la menace d’une surveillance absolue de manière théâtrale. Et dans la mesure où les drones peuvent collecter des quantités impressionnantes d’informations et ne sont en fait pas autre chose que des ordinateurs volants susceptibles d’être attaqués, la critique et la méfiance qui règnent dans le débat public ne sont pas toujours infondées.

Le futur à portée de main

Tandis que les médias et la société discutent de manière véhémente, la recherche travaille au drone intelligent et pacifique du futur. Comme nous l’avons évoqué, la technologie actuelle présente des défauts propres aux «débuts»: un drone peut certes se déplacer à haute altitude de manière sécurisée, mais le vol dans des environnements complexes, comme par exemple les forêts, n’est pas encore envisageable. Un obstacle non décelé ou une petite erreur peuvent faire chuter l’appareil. Des chercheurs suisses se sont saisis de cette problématique, développant un logiciel permettant aux drones de reconnaître les chemins en forêt et de les suivre de manière autonome. Le drone perçoit son entourage grâce à deux caméras. Les images obtenues sont traitées dans le réseau neuronal profond (Deep Neural Network) et transformés en signaux de commande. Cet algorithme apprend progressivement au drone à résoudre des taches complexes. Au bout de plusieurs heures d’entraînement dans les Alpes suisses, le réseau neuronal profond s’est avéré capable d’identifier la direction à prendre sur des chemins inconnus à 85%. Pour les chercheurs, l’étape suivante consiste à apprendre au drone à reconnaître des êtres humains pour pouvoir les utiliser dans le cadre d’opérations de sauvetage en montagne ou en forêt.

Une équipe de chercheurs internationale prend une direction encore plus futuriste. Dans le cadre du projet européen Brainflight s’est déroulé le premier vol d’un drone contrôlé par la pensée. Un capteur mesure l’activité cérébrale du pilote et la transmet au drone. Un algorithme transforme des signaux reçus en ordres de commande. Le drone peut ainsi être dirigé vers la gauche ou vers la droite. Le dispositif est déjà en mesure de «filtrer» les pensées correspondantes. Lorsque le pilote est déconcentré, l’autopilote se déclenche et garantit un vol sécurisé. Les premiers tests ont réussi, mais ils ont été le fruit d’un long travail. Le pilote s’est entraîné pendant des mois avec un simulateur de vol pour bien maîtriser la commande.

Chez les dronistes amateurs comme chez les visionnaires de Google: la technologie des drones suscite un grand engouement et elle s’inscrit dans une perspective durable - un sujet à surveiller de près.



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