Difference between revisions of "Tendances Technologiques/Drones"
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Status | Publié | ||||||
Version originale | 4 juillet 2019 | ||||||
Mise à jour | 12 février 2020 | ||||||
Publication officielle | Drones.pdf | ||||||
Un Drone est le nom communément donné à un aéronef piloté n’ayant aucun humain à bord, mais d’autres noms incluent véhicules aériens sans pilote (VASP), systèmes d'aéronef sans pilote (SASP) ou véhicule aérien non équipé (VANE). Cette technologie est définie comme un robot volant pouvant être contrôlé à distance par un opérateur basé au sol avec un système de communication entre les deux ou capable de voler de manière totalement autonome. Les drones comportent plusieurs capteurs et systèmes de navigation tels qu'un système de positionnement par satellites, des systèmes anti-collisions, une stabilisation gyroscopique, etc. Les drones sont un autre exemple de technologie issue de l'armée, car ils offrent une alternative plus sécuritaire que les personnes. Depuis, ils ont envahi le marché des consommateurs avec des modèles peu coûteux pour des fins récréatives et des modèles plus couteux pour les cinéastes professionnels.
Sommaire opérationnel
Bien que les drones puissent être désignés de diverses façons , Transports Canada emploie le terme technique d’aéronefs télépilotés (RPA).
Essentiellement, un drone peut être considéré comme un ordinateur volant que l’on peut contrôler à distance ou faire voler de façon autonome à l’aide d’un logiciel qui fonctionne conjointement avec divers capteurs. À Transports Canada les termes « drone » et « RPAS » sont interchangeables.
Transports Canada classifie les drones par poids dans les trois catégories de base suivantes :
- Les drones dont le poids est inférieur à 250 grammes;
- Les drones dont le poids est égal ou supérieur à 250 grammes jusqu’à 25 kilogrammes;
- Les drones dont le poids est supérieur à 25 kilogrammes.
Transports Canada recommande d’agir de façon responsable lors du pilotage de drones pesant moins de 250 grammes (environ ½ lb), aussi connus sous le nom de microdrones.
Un certificat de pilote n’est pas nécessaire pour opérer un microdrone.
Les opérateurs ou les pilotes doivent obtenir un certificat de pilote de drone pour les drones qui pèsent de 250 grammes à 25 kg (environ 55 lb). Il existe deux types de certificats de pilote offerts par Transports Canada et ils sont déterminés en fonction des catégories d’opérations. Par exemple, un pilote qui effectue des opérations de base doit toujours maintenir son appareil à plus de 30 mètres de distance des passants et seulement dans des espaces aériens non contrôlés – opérations nécessitant un certificat d’opérations de base. Un pilote qui effectue des opérations avancées peut piloter à moins de 30 mètres de distance des passants et des espaces aériens contrôlés – opérations nécessitant un certificat d’opérations avancées.
De plus, une permission spéciale (c. à d. un certificat d’opérations aériennes spécialisées) de Transports Canada est nécessaire avant de piloter un drone pesant plus de 25 kilogrammes.
Les drones peuvent être de différentes tailles et offrir une multitude de capacités. Par exemple, la United States Air Force utilise des drones de grande taille, soit la taille d’un aéronef piloté normal
Sommaire technique
Les drones et la technologie des drones sont en constante évolution, car les innovations et les nouveaux investissements permettent de réaliser des progrès. Un drone type est fait de matériaux composites légers pour réduire le poids et améliorer la manœuvrabilité.
Les drones peuvent être munis d’autres dispositifs technologiques comme divers types de caméras, un système de localisation (GPS), des lasers, divers types de capteurs et même être munis d’armes. Les drones peuvent également fonctionner à divers degrés d’autonomie, soit au moyen d’une télécommande contrôlée par un opérateur ou un pilote humain, soit de façon indépendante contrôlée par des ordinateurs à bord.
Les drones peuvent contenir une multitude de technologies, notamment les suivantes :
- Localisation par satellite – l’utilisation de systèmes mondiaux de satellites de navigation (GLONASS) comme un GPS pour faciliter la navigation du drone.
- Détection des obstacles et évitement des collisions – les systèmes de vision utilisent des capteurs de détection d’obstacles (p. ex., ultrasoniques, infrarouges) pour balayer les environs afin d’éviter les objets.
- Stabilisation par gyroscope, unité de mesure inertielle et commandes de vols – ces technologies sont des composantes qui fonctionnent conjointement afin d’offrir au drone des capacités de vol harmonisées.
- Application de téléphone intelligent comportant une fonction de système de contrôle au sol – de nombreux drones peuvent être pilotés à partir d’une application de téléphone intelligent connectée au drone à l’aide de la technologie Bluetooth, d’un réseau Wi Fi ou de réseaux cellulaires comme le 4G (LTE) ou le 5G.
- Caméras et transmission vidéo en direct – une caméra vidéo montée sur un drone peut offrir la capacité de diffuser une vidéo en direct à l’intention de l’opérateur ou du pilote au sol.
- Drones avec capteurs – peuvent être utilisés pour créer des modèles 3D de bâtiments, de paysages, etc., afin de recueillir et de fournir des données de précision aux utilisateurs.
- Sécurité du drone – les drones sont semblables à des ordinateurs volants et pour cette raison, ils sont vulnérables au piratage ainsi qu’à d’autres cyberattaques ou interférences.
Utilisation par l'industrie
Selon un rapport de 2016 découlant d’une étude de Goldman Sachs, de 2016 à 2020, les occasions d’affaires pour les drones devraient atteindre 100 milliards de dollars.
Produit par Business Insider (BI) Intelligence, un rapport d’analyse du marché de 2017 sur les drones a révélé que le marché commercial et de consommation des drones se développera à un taux de croissance annuelle composé de 19 p. cent de 2015 à 2020, par rapport à un taux de croissance de 5 p. cent pour le marché des Forces armées. BI Intelligence prédit que les ventes de drones dépasseront 12 milliards de dollars en 2021, ce qui représente une hausse du taux de croissance annuel composé de 7,6 p. cent par rapport à 8,5 milliards de dollars en 2016. BI Intelligence prédit une croissance future pour les marchés de consommation, commerciaux et gouvernementaux. Le rapport conclut que le marché commercial sera le segment le plus actif de l’industrie.
Le plus important producteur de drones pour le marché de consommation est la société chinoise DJI Technologies Co. En 2017, DJI détenait plus de 70 p. cent des parts du marché de consommation des drones avec des recettes de près de 2,7 milliards de dollars.
Sur le marché canadien, Systèmes télécommandés Canada, un organisme à but non lucratif, agit à titre d’association nationale de l’industrie représentant les entrepreneurs, les entreprises, les étudiants, le milieu universitaire ainsi que les organisations industrielles et gouvernementales qui œuvrent dans le secteur des systèmes de véhicules aériens, terrestres et maritimes pilotés à distance ou sans pilote.
Utilisation par le gouvernement du Canada
Les drones offrent une gamme infinie d’utilisations différentes dans le cadre des opérations de la fonction publique. De la réalisation d’inspections de sécurité régulières des infrastructures comme les routes, les ponts et les lignes électriques, à l’exécution de missions de sécurité publique permettant de sauver des vies, le bon drone peut faire toute la différence pour optimiser les opérations d’une grande partie des différents usages qu’en fait le gouvernement.
Transports Canada estime que le nombre de drones pilotés au Canada est d’environ 193 500. En comparaison, on estime à 37 000 le nombre d’aéronefs dans le milieu de l’aviation traditionnelle au Canada, y compris les avions commerciaux de passagers, les avionscargo et les aéronefs d’aviation générale.
L’industrie grandissante des drones présente un potentiel économique important pour le Canada, cependant, jusqu’à ces dernières années, aucune réglementation particulière n’avait été mise en place pour exiger l’utilisation sécuritaire des drones au Canada.
Transports Canada a reconnu qu’en l’absence de tout changement réglementaire, les risques pour la sécurité aérienne et la sécurité publique continueraient d’augmenter avec la popularité croissante des drones.
En janvier 2019, Transports Canada a publié un nouveau règlement sur les drones volants au Canada, dans le but de régler les problèmes actuels.
ce qui permettra de créer un environnement réglementaire prévisible et souple propice à la planification à long terme, tout en réduisant les charges administratives coûteuses pour les entreprises. Les modifications visent également à réduire les risques pour la sécurité publique grâce à la certification des pilotes et intégreront aussi des exigences de fabrication fondées sur la sécurité des drones pour certaines opérations.
Ce nouveau règlement n’a pas pour but d’entraver les innovations dans l’utilisation de la technologie des drones, comme la livraison de colis par drone d’Amazon dans les zones résidentielles. Transports Canada a indiqué que ce règlement n’aborde pas les questions liées à la protection de la vie privée puisque le Canada a déjà adopté des lois qui protègent la vie privée.
Répercussions pour les agences gouvernementales
Services partagés Canada (SPC)
Proposition de valeur
D’une manière générale, les organisations fédérales devraient être au courant d’un certain nombre de propositions de valeur en ce qui concerne les drones et la technologie qui s’y rattache, à savoir :
- Les drones pourraient offrir une meilleure capacité de surveillance :
- Alors que les capacités de vidéosurveillance et d’analyse augmentent, les drones et la technologie qui s’y rattache ont le potentiel d’influencer les modes traditionnels de vidéosurveillance. Ainsi, les coûts d’installation et d’entretien des systèmes fixes traditionnels pourraient être réduits. SPC devrait envisager d’approuver la technologie des drones comme moyen d’améliorer et d’augmenter les systèmes existants.
- Les drones pourraient également devenir un nouveau moyen de collecte de données. L’analyse des nouvelles données recueillies par les drones pourrait fournir de nouvelles perspectives et informations utiles aux ministères. SPC devrait explorer la meilleure façon de traiter un volume accru de données.
- Les drones pourraient permettre d’automatiser et d’augmenter la sécurité physique :
- La nature mobile des drones a ses avantages par rapport aux options de sécurité physique fixe. SPC devrait tenir compte des demandes des clients visant la mise à niveau des systèmes existants afin d’offrir une plus grande souplesse et des options à coût réduit.
En ce qui concerne la croissance des drones et de la technologie des drones, un certain nombre d’aspects positifs doivent être pris en considération par SPC. En tant que fournisseur de services d’infrastructure de technologie de l’information (TI) pour le gouvernement du Canada (GC), SPC est en position idéale pour tirer parti des forces existantes et saisir les occasions qui se présentent.
Au sein de SPC, le Ministère possède une expertise approfondie et étendue en matière de TI. SPC compte plus de 5 800 employés, dont la majorité sont des spécialistes en systèmes informatiques.
L’ensemble de ces éléments positifs place SPC en bonne position pour relever le défi de répondre aux futures demandes de soutien des clients en matière de drones.
Les demandes des clients de SPC pour obtenir du soutien concernant les drones et la technologie des drones ont été minimes. Par conséquent, il est encore temps pour SPC de commencer à se préparer à une demande accrue de soutien de la part de ses clients. De plus, la nature de la technologie des drones a le potentiel de générer des gains d’efficacité et de réduire les coûts.
Difficultés
D’une manière générale, les organisations fédérales devraient être au courant d’un certain nombre de difficultés ayant de fortes répercussions concernant les drones et la technologie qui s’y rattache, à savoir :
- Les drones pourraient être compromis :
- Les drones sont vulnérables aux pirates informatiques et augmentent considérablement la surface d’attaque que les organisations doivent défendre. SPC devrait considérer les drones comme un autre point d’accès matériel et logiciel intégré qui nécessite des contrôles de sécurité, une gestion des accès, une surveillance, des correctifs et des mises à jour essentiels.
- Les drones pourraient s’écraser ou nuire à des opérations critiques :
- Avec l’utilisation accrue des drones, le nombre d’accidents de drones augmente également. SPC et ses clients devraient être conscients des responsabilités potentielles qui peuvent résulter d’un incident de drone et des répercussions potentielles sur les opérations critiques.
- Les drones pourraient créer des problèmes liés à la protection de la vie privée :
- La surveillance aérienne et le droit à la vie privée soulèvent de nombreuses questions. SPC et ses clients doivent connaître le contexte juridique et réglementaire et s’y conformer.
En ce qui concerne la croissance des drones et de la technologie des drones, un certain nombre d’aspects négatifs doivent également être pris en considération par SPC. Au sein de SPC, le Ministère continue de faire face à des difficultés liées à la modernisation de l’infrastructure de TI du GC. Le remplacement continu des systèmes de TI vieillissants pourrait avoir une incidence sur la capacité de SPC d’offrir ses services.
Gartner (2018) a indiqué que la croissance de l’adoption des drones continuera d’être davantage stimulée par l’établissement de règlements clairs plutôt que par les progrès technologiques. Avec l’annonce par Transports Canada en 2019 d’un nouveau règlement sur les drones volants, on s’attend à ce que le taux d’adoption des drones au Canada continue à augmenter.
En outre, la gestion du trafic des drones peut également poser des problèmes. À l’heure actuelle, il n’existe pas de solution complète de gestion du trafic aérien (ou de système UTM) qui empêche les drones et autres aéronefs d’avoir des accidents.
Considérations
Premièrement, SPC doit tenir compte des répercussions de l’utilisation accrue des drones et de la technologie des drones sur son rôle en tant que fournisseur de services de TI pour le GC.
SPC doit considérer les répercussions potentielles d’une demande accrue d’utilisation des drones sur sa capacité de fournir des services. SPC devrait il offrir du soutien à ses clients pour ce qui est de déterminer le type de drones à se procurer ou devrait il exploiter un service à la demande pour les drones, tel que « drone comme service (DaaS) »?
Deuxièmement, SPC doit chercher à établir une politique cohérente en matière d’acquisition et d’utilisation des drones. Une approche cohérente et potentiellement personnalisable permettrait aux clients d’acquérir et d’utiliser des drones tout en maintenant l’interopérabilité.
Troisièmement, SPC devrait examiner le type de plates formes de gestion des drones qui devrait être utilisé dans l’ensemble du GC.
Des technologies seront nécessaires pour faciliter le fonctionnement des drones à l’aide de plates formes communes ou interopérables.
Enfin, SPC doit déterminer si des mesures de sécurité supplémentaires ou nouvelles sont requises pour les drones qui sont connectés aux réseaux du GC ou qui interagissent avec ceux ci.
En outre, SPC devra peut être déterminer dans quelle mesure les clients ont besoin d’un soutien en matière de contre mesures de drones et comment offrir un tel soutien. Les contre mesures de drones sont des systèmes et des dispositifs conçus pour neutraliser les menaces des drones ou pour y riposter.
Cycle de Médiatisation
Ce rapport Hype Cycle de Gartner (2018) présente les innovations en matière de robots et de drones dont bénéficieront les organisations qui ont deux ans ou plus d’expérience dans l’adoption des drones et des robots mobiles. Bon nombre de plates formes, technologies et composants (tels que les semi conducteurs, les capteurs, les moteurs et actionneurs, les réseaux, les logiciels et algorithmes et les matériaux) qui amélioreront les performances, les coûts et les capacités de ces systèmes, tireront parti du développement dans d’autres marchés. Cependant, il reste encore de nombreux défis à relever pour améliorer les drones, tels que l’intelligence artificielle, les semi conducteurs et la technologie des batteries. Comme de plus en plus de pays établissent des réglementations régissant l’exploitation des drones, Gartner prévoit que cela entraînera une augmentation de la demande de drones qui continuera à proliférer dans de nombreux cas d’utilisation sur les marchés. Bon nombre de ces technologies liées aux drones sont encore en phase d’innovation et n’atteindront pas un seuil plus évolué avant 5 à 10 ans (et dans certains cas plus de 10 ans).
English | Français |
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Figure 1. Hype Cycle Report for UAVs and Mobile Robots, 2018 | Figure 1. Rapport Hype Cycle pour les drones et les robots mobiles, 2018 |
expectations | Attentes |
Innovation Trigger | Déclencheur d’innovation |
Peak exaggerated expectations | Pic des attentes exagérées |
Gap of disillusionment | Gouffre de désillusionnement |
Slope of enlightenment | Pente de l’illumination |
Productivity tray | Plateau de productivité |
Time | Temps |
Sharing | Partage |
Airborne communications to deep waters | Communications aériennes jusqu’en eaux profondes |
Biotechnology - Culture or artificial fabrics | Biotechnologie – Tissus de culture ou artificiel |
Knowledge of robotics | Connaissances de la robotique |
UAV Traffic Management Systems | Systèmes de gestion du trafic des drones |
Lithium air batteries | Batteries au lithium air |
Supercapacitor microphone batteries | Batteries de micro supercondensateur |
Air aluminum batteries | Batteries à l’aluminium air |
Lithium ion batteries with semiconductors | Batteries au lithium ion à semi conducteurs |
Authentication of the Internet of Things | Authentification de l’Internet des objets |
Drone management platforms | Plates formes de gestion des drones |
Swarm robotics | Robotique en essaim |
Emotional artificial intelligence | Intelligence artificielle émotionnelle |
Interactive robotic interface | Interface interactive robotique |
Intermediate robotic software (eg, hardware robotic operating system) | Logiciel intermédiaire robotique (p. ex., système d’exploitation robotique matériel) |
Multi purpose room | Chambre multi objectifs |
Copper foam batteries | Batteries en mousse de cuivre |
Personal robot | Robot personnel |
5G | 5G |
3D georeferencing | Géorepérage en 3D |
Counter measures of drones | Contre mesures de drones |
Open Space Optical Communication | Communication optique à espace ouvert |
Smart robots | Robots intelligents |
Self-guided robots | Robots autoguidés |
Machine learning | Apprentissage machine |
3D detection cameras | Caméras de détection 3D |
Electro-mechanical MEMS technology scanning lidar with semiconductors | Lidar à balayage de technologie MEMS (microsystème électromécanique) à semi conducteurs |
Computer Vision | Vision par ordinateur |
Commercial unmanned aerial vehicles (drones) | Véhicules aériens sans pilote commerciaux (drones) |
Communication platforms lighter than air | Plates formes de communication plus légères que l’air |
Augmented reality | Réalité augmentée |
Sensor interconnection | Interconnexion des capteurs |
Micropiles with fuel | Micropiles à combustible |
As of July 2018 | En date de juillet 2018 |
The plateau will be reached: | Le plateau sera atteint : |
In less than 2 years | Dans moins de 2 ans |
In 2 to 5 years | Dans 2 à 5 ans |
In 5 to 10 years | Dans 5 à 10 ans |
In more than 10 years | Dans plus de 10 ans |
Out of date before the board | Désuet avant le plateau |
Source: Gartner (July 2018) | Source : Gartner (juillet 2018) |
Références
- Borak, M. (2018, janvier 3). World’s top drone seller DJI made $2.7 billion in 2017. Récupéré de technode.
- Canada Gazette. (2017, juillet 15). Regulations Amending the Canadian Aviation Regulations (Unmanned Aircraft Systems). Récupéré de Gazette GC.
- Canada Gazette. (2018, décembre 20). Regulations Amending the Canadian Aviation Regulations (Remotely Piloted Aircraft Systems): SOR/2019-11. Récupéré de Gazette GC.
- Corrigan, F. (2019, juin 30). How Do Drones Work And What Is Drone Technology. Récupéré de DroneZon./
- Goldman Sachs & Co. LLC. (2016). Drones. Récupéré de Goldman Sachs.
- Maxim, M., & Schiana, S. (2017, mai 30). Forrester's Guide to Drone Security Risks. Récupéré de Forrester.
- McNabb, M. (2017, juillet 13). Business Insider’s Latest Drone Industry Analysis. Récupéré de dronelife.
- Präsentiert, S. (2019). Drones As A Service. Récupéré de Dibbern Consulting.
- Wang, B. (2018, juillet 18). Hype Cycle for Drones and Mobile Robots, 2018. Récupéré de Gartner.