Le drone – Le futur du ciel

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Le drone est un acronyme de Unmanned Aerial Vehicle,qui est un aéronef sans pilote à bord. Les UAVs peuvent être des aéronefs télécommandés (par exemple, pilotés par un pilote dans une station de contrôle au sol) ou peuvent voler de manière autonome sur la base de plans de vol préprogrammés ou de systèmes d’automatisation dynamique plus complexes. Les drones sont actuellement utilisés pour un certain nombre de missions, notamment pour la reconnaissance et l’attaque. Aux fins de cet article, et pour distinguer les UAV des missiles, un UAV est défini comme étant capable d’effectuer un vol en palier contrôlé et soutenu et est propulsé par un moteur à réaction ou un moteur à pistons. En outre, un missile de croisière peut être considéré comme un drone, mais il est traité séparément, car c’est le véhicule qui constitue l’arme. L’acronyme UAV a été étendu dans certains cas à UAVS (Unmanned Aircraft Vehicle System). La FAA a adopté l’acronyme UAS (Unmanned Aircraft System) pour refléter le fait que ces systèmes complexes comprennent des stations au sol et d’autres éléments en plus des véhicules aériens proprement dits.

Officiellement, le terme « Unmanned Aerial Vehicle » a été modifié en « Unmanned Aircraft System » pour refléter le fait que ces systèmes complexes comprennent des stations au sol et d’autres éléments en plus des véhicules aériens proprement dits. Le terme UAS, cependant, n’est pas largement utilisé car le terme UAV fait désormais partie du lexique moderne.

Le rôle militaire des UAV croît à un rythme sans précédent. En 2005, les aéronefs sans pilote (UA) tactiques et de théâtre avaient à eux seuls effectué plus de 100 000 heures de vol à l’appui des opérations ENDURING FREEDOM (OEF) et IRAQI FREEDOM (OIF). Les progrès rapides de la technologie permettent de placer de plus en plus de capacités sur des cellules plus petites, ce qui entraîne une forte augmentation du nombre de SUAS déployés sur le champ de bataille. L’utilisation des SUAS au combat est si récente qu’aucune procédure officielle de rapport à l’échelle du DoD n’a été établie pour suivre les heures de vol des SUAS. Au fur et à mesure que les capacités de tous les types d’UAV augmentent, les nations continuent de subventionner leur recherche et leur développement, ce qui entraîne de nouvelles avancées leur permettant d’accomplir une multitude de missions. Les UAV n’effectuent plus seulement des missions de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (ISR), même si cela reste leur type prédominant. Leurs rôles se sont étendus à des domaines tels que l’attaque électronique (EA), les missions de frappe, la suppression et la destruction de la défense aérienne de l’ennemi (SEAD/DEAD), les nœuds de réseau ou les relais de communication, la recherche et le sauvetage au combat (CSAR), et des dérivés de ces thèmes. Le coût de cesUAV varie de quelques milliers de dollars à des dizaines de millions de dollars,et la taille des aéronefs utilisés dans ces systèmes va du micro-véhicule aérien (MAV) pesant moins d’une livre aux gros aéronefs pesant plus de 40 000 livres.

Types de drones

Cible et leurre – fournir des tirs terrestres et aériens sur une cible qui simule un avion ou un missile ennemi

Reconnaissance – fournir des renseignements sur le champ de bataille

Combat – fournir une capacité d’attaque pour les missions à haut risque.missions à haut risque (voir Unmanned Combat AirVehicle)

Recherche et développement – utilisés pour poursuivre le développement des technologies de drones à intégrer dans les drones déployés sur le terrain

Drones civils et commerciaux – drones spécifiquement conçus pour des applications civiles et commerciales.

Degré d’autonomie

Certains des premiers drones sont appelés drones parce qu’ils ne sont pas plus sophistiqués qu’un simple avion radiocommandé contrôlé en permanence par un pilote humain (parfois appelé l’opérateur). Les versions plus sophistiquées peuvent avoir des systèmes de contrôle et/ou de guidage intégrés pour effectuer des tâches de pilotage humain de bas niveau, telles que la stabilisation de la vitesse et de la trajectoire de vol, et des fonctions de navigation simples et prescrites, telles que le suivi de points de cheminement.

Dans cette perspective, la plupart des premiers drones ne sont pas du tout autonomes. En fait, le domaine de l’autonomie des véhicules aériens est un domaine récemment apparu, dont l’économie est largement motivée par l’armée pour développer une technologie prête au combat pour le combattant. Comparé à la fabrication du matériel de vol des drones, le marché de la technologie d’autonomie est relativement immature et peu développé. Pour cette raison, l’autonomie a été et pourrait continuer à être le goulot d’étranglement des futurs développements de drones, et la valeur globale et le taux d’expansion du futur marché des drones pourraient être largement déterminés par les progrès à réaliser dans le domaine de l’autonomie.

La technologie de l’autonomie qui deviendra importante pour le futur développement des drones relève des catégories suivantes :

Fusion de capteurs : Combiner les informations provenant de différents capteurs pour les utiliser à bord du véhicule

Communications : Gérer la communication et la coordination entre de multiples agents en présence d’informations incomplètes et imparfaites

Planification du mouvement (également appelée planification de la trajectoire) : Détermination d’un chemin optimal que le véhicule doit emprunter tout en respectant certains objectifs et contraintes, tels que des obstacles

Génération de trajectoire : Détermination d’une manœuvre de contrôle optimale à effectuer pour suivre un chemin donné ou pour aller d’un endroit à un autre

Allocation et ordonnancement des tâches : Déterminer la distribution optimale des tâches parmi un groupe d’agents, avec des contraintes de temps et d’équipement

Tactique coopérative : Formulation d’une séquence optimale et d’une spatio-répartition des activités entre les agents afin de maximiser les chances de succès dans tout scénario de mission donné

L’autonomie est communément définie comme la capacité à prendre des décisions sans intervention humaine. À cette fin, l’objectif de l’autonomie est d’apprendre aux machines à être  » intelligentes  » et à agir davantage comme des humains. L’observateur attentif peut associer cela au développement du domaine de l’intelligence artificielle rendu populaire dans les années 1980 et 1990, comme les systèmes experts, les réseaux neuronaux, l’apprentissage automatique, le traitement du langage naturel et la vision. Cependant, le mode de développement technologique dans le domaine de l’autonomie a surtout suivi une approche ascendante, et les avancées récentes ont été largement pilotées par les praticiens de la science du contrôle, et non de l’informatique. De même, l’autonomie a été et continuera probablement d’être considérée comme une extension du domaine des commandes. Dans un avenir prévisible, cependant, les deux domaines fusionneront à un degré beaucoup plus élevé, et les praticiens et les chercheurs des deux disciplines travailleront ensemble pour engendrer un développement technologique rapide dans le domaine.

Dans une certaine mesure, le but ultime du développement de la technologie de l’autonomie est de remplacer le pilote humain. Il reste à voir si les développements futurs de la technologie de l’autonomie, la perception de cette technologie et, surtout, le climat politique entourant l’utilisation de cette technologie, limiteront le développement et l’utilité de l’autonomie pour les applications de drones.

En vertu de la politique de normalisation 4586 de l’OTAN, tous les drones de l’OTAN devront être pilotés à l’aide du système de contrôle tactique (TCS), un système développé par la société de logiciels Raytheon.

Endurance des drones

Parce que les drones ne sont pas accablés par les limites physiologiques des pilotes humains, ils peuvent être conçus pour maximiser le temps passé en station. La durée maximale de vol des véhicules aériens sans pilote varie considérablement. L’endurance des avions à moteur à combustion interne dépend fortement du pourcentage de carburant brûlé par rapport au poids total (équation d’endurance de Breguet) et est donc largement indépendante de la taille de l’avion. Les drones électriques solaires offrent la possibilité d’un vol illimité, un concept défendu par le prototype Helios, qui a malheureusement été détruit lors d’un crash en 2003.

Bien que les drones ne reçoivent qu’une fraction des montants dépensés pour les avions de combat et les missiles tactiques, les grands besoins américains stimulés par la guerre contre le terrorisme ont changé la donne. Ajoutez à cela des programmes agressifs de drones lancés par des sous-marins et des navires, une ambitieuse feuille de route pour les futurs drones, et le coût élevé de systèmes avancés comme le drone RQ-4 Global Hawk (dont la production au cours des 10 prochaines années pourrait atteindre 3,5 milliards de dollars et dépasser 200 unités) et le J-UCAS, et la prévision mondiale finit par obtenir un coup de pouce significatif.