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Capteurs : comment un drone voit le monde

Aucun animal n’a un seul sens. Les drones, eux aussi, combinent des yeux aux talents différents.

Réponse courte : Les caméras sont bon marché et très détaillées, mais elles ont du mal dans le noir et le brouillard. Le radar résiste à la météo mais ne voit pas les formes fines. Le LiDAR mesure les distances avec précision mais il est lourd et cher. C’est pourquoi combiner les capteurs (fusion de capteurs) est l’approche gagnante.

Mis à jour: · 3 min de lectureNotre méthode de recherche →

Sir Airffic GoUne fois que tu connais les capteurs, tu vois d’un coup d’œil sur quoi chaque entreprise parie.

Six sortes d’yeux et de sens

Les caméras captent la lumière comme l’œil humain. Elles sont bon marché, légères et voient les couleurs et le texte : ce sont les plus utilisées.

Le LiDAR envoie des impulsions laser et chronomètre leur retour pour mesurer les distances avec précision. Il fonctionne dans le noir, mais son poids et son prix posent problème.

Le radar utilise des ondes radio. Il repère des objets lointains sous la pluie, dans le brouillard et la nuit : il est donc en tête pour l’évitement des collisions et la détection de drones.

Les caméras thermiques voient les différences de température : parfaites pour les recherches de nuit et pour trouver des points chauds sur les toits et les lignes électriques.

L’IMU (centrale inertielle, qui mesure l’accélération et la rotation) et le GNSS (positionnement par satellite, comme le GPS) sont les sens internes du drone. Ce n’est qu’en les combinant avec des capteurs tournés vers l’extérieur qu’on obtient un vol précis.

CapteurPoints fortsPoints faiblesUsages principaux
Caméra (visible)Bon marché, légère, très détailléeObscurité, brouillard, éblouissementReconnaissance, SLAM, inspection
Caméra stéréo / de profondeurDistance à courte portéeImprécise de loinÉvitement d’obstacles
LiDARDistance précise, marche dans le noirLourd, cher, moins bon sous la pluieTopographie, détection de câbles fins
Radar à ondes millimétriquesPluie, brouillard, nuit, longue portéeDétail des formes finesDétection et évitement, détection de drones
ThermiqueVoit la chaleur, fort la nuitRésolution plus faibleRecherche et sauvetage, inspection d’équipements
IMU + GNSSMouvement et position propresLe GNSS ne marche pas en intérieur ou s’il est brouilléContrôle d’attitude, navigation

Pourquoi combiner les capteurs décide de la partie

Chaque capteur a une faiblesse. Si on compte sur un seul, le drone devient aveugle dès que cette faiblesse apparaît.

Alors la caméra identifie ce qu’est un objet, le radar confirme à quelle distance il se trouve, et l’IMU complète en indiquant comment le drone a bougé. C’est la fusion de capteurs.

Les entreprises douées pour la fusion construisent des appareils qui continuent de fonctionner quand la météo et le lieu changent. Ne pas s’arrêter, c’est la qualité la plus précieuse d’un drone professionnel.

Un ciel sans GNSS a fait monter la valeur des capteurs

Les signaux GNSS n’arrivent pas sous les ponts, dans les tunnels ni dans les entrepôts. Sur les champs de bataille, le brouillage volontaire est devenu courant.

La demande pour voler seulement avec des caméras et une IMU (navigation visuelle) a fortement augmenté après 2022.

Ce n’est pas seulement militaire. La même technologie aide l’inspection en intérieur et la livraison en ville.

Sir Airffic GoPeut-il voler quand la radio lâche ? C’est le meilleur test pour savoir si l’autonomie est réelle.

Ce qui se passe sur le marché des capteurs

Les pièces de caméra fabriquées en masse pour les smartphones ont rendu les yeux des drones beaucoup moins chers.

Grâce aux volumes de l’automobile, les radars et les LiDAR deviennent plus petits et moins chers : ils tiennent maintenant sur des drones.

Beaucoup de capteurs évoluent donc comme des sous-produits d’énormes marchés hors drones. Les spécialistes du drone doivent se différencier par la façon de combiner les capteurs et par le logiciel, pas par les pièces.

Questions fréquentes

Quels capteurs les drones utilisent-ils pour éviter les obstacles ?

Des caméras stéréo ou de profondeur à courte portée, du radar à longue portée et par mauvais temps, et du LiDAR pour les objets fins comme les câbles. La plupart des appareils en combinent plusieurs.

Quelle est la différence entre LiDAR et radar ?

Le LiDAR utilise la lumière d’un laser pour mesurer finement les distances et construire des formes 3D détaillées. Le radar utilise des ondes radio : il est moins précis, mais il trouve des objets lointains sous la pluie, dans le brouillard et dans le noir.