le lundi 22 juin 2015

Des aigles, des lasers et des radars pour repérer les drones et les neutraliser

Après les multiples survols de centrales nucléaires, de zones sensibles à Paris ou de sites militaires, les chercheurs et les industriels mettent au point des dispositifs pour nettoyer le ciel de ces intrus. Une tâche loin d'être aisée, à commencer par le repérage même de ces appareils. Les drones sont petits et volent très bas. Comment ne pas les confondre avec des oiseaux ? Tour d'horizon des techniques mises en œuvre.

Aux Pays-Bas, la police annonce s'être dotée d'une nouvelle arme capable de lutter contre les drones. La solution n'est pas mécanique ou technologique mais simplement animale. Les autorités se sont dotées d'aigles dressés pour mettre à terre ces engins volants. L'animal est en mesure de se saisir du drone et de le ramener à terre sans forcément abîmer la structure de l'appareil.

Cette solution comporte donc des avantages par rapport aux lasers et autres filets dans la mesure où l'aigle va pouvoir limiter la casse et permettre aux détenteurs de drones d'éventuellement récupérer leurs biens. C'est pourquoi les rapaces sont dotés de protections aux serres afin d'éviter toute blessure avec les hélices. Le second avantage du recours aux aigles demeure dans le fait que les interventions dans les zones habitables sont désormais possibles. Le coût d'une telle opération est relativement limité mais existe tout de même. Il réside dans la formation d'équipes spécialisées et d'animaux dressés pour ce genre d'interventions.

Le radar


Cette technologie est plutôt mature. Le radar émet des ondes, elles rebondissent sur les objets rencontrés et il est possible de mesurer leur distance, direction, altitude en analysant le signal renvoyé. Les modèles Doppler peuvent ainsi détecter les objets en mouvement : avion, hélicoptère et certains modèles de drones, même « légers ». C'est le cas du radar Squire de Thales Air Systems. « Il détecte des drones de très petites tailles, de type Phantom 2 de DJI, à 3 ou 4 km de distance. Il est même capable de déterminer le nombre de rotors du drone en fonction des ondes réfléchies par chacune de ses hélices » explique Michel Dechanet, responsable produit. Thales a déjà vendu 20 000 exemplaires de ce radar transportable aux militaires afin de protéger les troupes au sol de toute menace aérienne. Il en a aussi vendu à Total qui les a installés sur certaines de ses plateformes pétrolières.

Radar Squire de Thales
Le radar portable Squire est capable de repérer un char à 33km, un hélicoptère à 19 km et une personne à 11 km.
Même le petit Phantom 2 de DJI ne peut lui échapper à 3 ou 4 km de distance.


Néanmoins, certains drones construits en carbone peuvent être perméables à certaines ondes radars. Une piste suivie par les chercheurs de l'ONERA et qui pourrait être utilisée en région parisienne notamment : le radar passif. Ce type de radar n'émet aucune onde mais exploite celles qui nous entourent déjà : celles de la TNT par exemple permettent de localiser un drone sur lequel ces ondes vont se réfléchir.

Rappelons que l'ONERA travaille sur « Angelas », un des deux projets sélectionnés avec « Boreades » du groupe CS, pour le compte de la Défense nationale. L'objectif de cet appel à projets, lancé en express après l'affaire des survols, visait à mettre au point des dispositifs techniques permettant de détecter, de localiser et d'identifier les drones aériens de moins de 150 kg.

La détection thermique ou sonore


Le projet « Boreades » mené par groupe CS mise sur un réseau de caméras thermiques pour repérer le drone. Les appareils sont associés à une signature thermique, ce qui permet de les distinguer des autres sources de chaleur. Mais cette technologie est un véritable défi pour les drones électriques dont la signature thermique est faible.

Signature thermique et sonore

Même difficulté pour ceux qui s'appuient sur la signature sonore des drones. Le principe ? Positionner des boîtiers avec des micros sur les hauteurs, puis écouter le bruit environnant à la recherche du son caractéristique d'une hélice. La détection peut alors s'effectuer sur un rayon d'une centaine de mètres... si le bruit de fond n'est pas trop important. Difficile d'utiliser ces systèmes en milieu urbain.

La caméra laser


Cette technique de détection est très précise et utilisable en pleine ville. Elle a recours au même type de caméra qui permet aux voitures autonomes Google de cartographier leur environnement en 3D. La caméra émet un rayon laser et crée un nuage de points de tous les objets alentour, même les plus petits. Un tel dispositif peut identifier une cigarette à 10 km et mesurer très précisément la distance vers chacun de ces millions de points.

Caméra laser

Lorsqu'un drone entre dans son champ de vision, des algorithmes identifient son image, même en cas de pluie ou de neige. La forme, la couleur et la géométrie de l'objet permettent de distinguer le drone d'éventuels oiseaux et lancer une alerte. Une fois le drone suffisamment proche, une caméra « classique » avec un opérateur humain peuvent prendre le relai pour vérifier visuellement la nature de l'intrus et éventuellement passer à la phase de neutralisation.

Combiner les technologies


C'est probablement la technique la plus efficace : multiplier les modes de détection pour être en mesure de repérer tous les types de drones, dans n'importe quel environnement. C'est d'ailleurs l'approche privilégiée par le projet Angelas. « Nous voulons considérer tous les cas de figure pour parvenir à intercepter un drone en milieu urbain ou isolé, un drone de petite taille ou un modèle plus lourd. Pour y parvenir, il faut combiner divers capteurs, à la fois l'acoustique, le radar et l'optique » explique le docteur Nicolas Rivière, chercheur au département d'optique appliquée de l'Onera.
Modifié le 02/02/2016 à 17h07
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