Un système de contrôle de vol automatisé pour les essaims de drones

Un système de contrôle de vol automatisé pour les essaims de drones a été développé

Véhicule aérien sans pilote. Crédit : Andrew Coop/Unsplash

Créer de nouvelles procédures qui améliorent le trafic de drones de masse est l’objectif de LABYRINTHE, un projet de recherche européen coordonné par l’Université Carlos III de Madrid (UC3M) avec la participation de 13 organisations internationales dans les domaines de la R&D&I, des transports, des secours et des services auxiliaires. Les chercheurs espèrent utiliser ces applications d’essaim de drones pour améliorer le transport civil routier, ferroviaire, maritime et aérien, le rendant plus sûr, plus efficace et plus durable.

« L’objectif principal du projet est d’intégrer un certain degré d’automatisation, afin qu’un opérateur puisse contrôler une petite flotte de jusqu’à 10 drones à partir d’une seule station au sol », explique Luis E. Moreno, coordinateur de LABYRINTH et chercheur au laboratoire de robotique de l’UC3M. . « L’idée est que l’opérateur indique la mission à entreprendre (par exemple, surveiller le trafic dans une zone particulière) et le système convertit automatiquement cette mission en un ensemble d’itinéraires que chaque drone doit suivre, en calculant automatiquement des itinéraires alternatifs si nécessaire,  » il explique. Outre la planification et le contrôle des itinéraires, deux autres domaines technologiques sont soumis à des travaux : la communication via les réseaux 5G (pour que les drones soient connectés à tout moment) et la sécurité informatique derrière l’ensemble du système.

Les chercheurs ont déjà développé une première stratégie de planification des itinéraires et de prévention des collisions pour les essaims de drones dans des environnements tridimensionnels, dans un article publié dans le Capteurs journal. Pour ce faire, ils ont d’abord conçu un modèle 3D qui simule un environnement urbain, où ils ont établi des zones de décollage et d’atterrissage. Ensuite, ils ont testé un algorithme de planification chargé de calculer des itinéraires fluides optimaux pour un ensemble de drones. Enfin, ils ont mis en place différentes mesures (vols à différentes altitudes, contrôle à distance, etc.) pour obtenir une stratégie permettant d’éviter d’éventuelles collisions.

Les chercheurs du projet LABYRINTH développent ces technologies dans le cadre de U-Space, un nouveau système européen de gestion du trafic aérien par drones piloté par l’initiative SESAR (Single European Sky ATM Research). Ce nouveau cadre est conçu pour intégrer les opérations de drones à basse altitude, à moins de 120 mètres (400 pieds), de manière sûre et efficace dans l’espace aérien européen.

« Les contrôleurs aériens utilisent l’ATM (Air Traffic Management) pour gérer en toute sécurité le trafic des avions commerciaux. De même, il est impératif de développer un système de gestion du trafic sans pilote (UTM) qui permet aux drones de partager l’espace aérien avec d’autres drones et avions », explique Francisco Valera, un autre scientifique participant à ce projet et membre de NETCOM (Networks and Communications Services) à l’UC3M. Ce groupe de recherche, avec Telefonica I+D et l’IMDEA Networks Institute, a récemment présenté une étude expérimentale sur l’utilisation des technologies mobiles dans les réseaux de drones dans le Capteurs journal.






Applications possibles

Les drones peuvent être utiles dans différentes applications, telles que la livraison et le transport de marchandises, la surveillance dans différents environnements ou l’accès à des endroits difficiles d’accès dans des situations d’urgence, par exemple. Cependant, la sécurité de ces vols a jusqu’à présent suscité des inquiétudes, ce qui a limité leur utilisation et il est souvent illégal d’utiliser des drones dans certains lieux publics. On estime que d’ici 2035, environ 400 000 drones voleront en Europe. Le plus grand défi à cet égard sera donc de gérer en toute sécurité le trafic de drones dans les villes et autres zones fortement congestionnées.

Les applications prévues dans le cadre du projet LABYRINTH concernent différents environnements en Espagne. Par exemple, des travaux sont menés avec la Direction générale de la circulation (DGT, dans son acronyme espagnol) pour utiliser des drones pour améliorer le transport routier, analyser des aspects tels que le contrôle de la vitesse, mesurer la distance entre les véhicules, identifier les plaques d’immatriculation et assurer le suivi et d’assistance en cas d’accident. Une autre initiative avec l’Institut national de technologie aérospatiale (INTA, dans son acronyme espagnol) vise à utiliser des drones dans les aéroports pour contrôler les accès non autorisés, inspecter les pistes ou les utiliser comme moyen de dissuasion contre les oiseaux. Dans le cas de la gestion des urgences lors de grands rassemblements (comme lors de concerts ou d’événements sportifs), une collaboration avec le SAMUR-Protección Civil de Madrid est en place pour les opérations de surveillance pré-urgence (identification des voies de sortie, des points de soins médicaux ou des zones de danger, calcul de la capacité des rues) et l’assistance aux opérations médicales (voies plus rapides vers les incidents, transport de matériel spécialisé ou de médicaments).


L’observation d’un drone perturbe le trafic aérien à l’aéroport de Madrid


Plus d’information:
Blanca López et al, Stratégie de planification de trajectoire et de gestion des risques de collision pour les systèmes multi-UAV dans des environnements 3D, Capteurs (2021). DOI : 10.3390/s21134414

Fourni par l’Université Carlos III de Madrid

Citation: Un système de contrôle de vol automatisé pour essaims de drones (2021, 19 juillet) récupéré le 19 juillet 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-07-automated-flight-drone-swarms.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.