Organisé par l'ONERA — Office national d'études et de recherches aérospatiales — et subventionné par la DGA — Délégation générale pour l'armement —, le concours international universitaire de drones miniatures a été lancé en 2002 pour une durée initiale de 3 ans. Ouvert aux écoles d'ingénieurs et universités, il vise à démontrer la faisabilité technique et l'intérêt opérationnel des drones miniatures d'une envergure d'au plus 70 cm. Destinés à équiper le fantassin à l'horizon 2010, ces mini-drones seront essentiellement utilisés pour des missions de surveillance.
• Une vingtaine d'équipes — écoles et universités — se sont portées candidates à la première phase de sélection en juin 2003. Dix des projets jugés les plus prometteurs viennent d'être sélectionnés par un jury constitué de représentants du ministère de la Défense, d'organismes de recherche nationaux et européens, ainsi que de grands groupes aéronautiques (DASSAULT, SAGEM, EADS, THALES). L'ENSMM, sélectionnée 3e, va bénéficier comme les autres lauréats d'une subvention de 40 k€ pour l'étude et la réalisation d'un prototype innovant de drones miniatures. Pour les départager, une épreuve en vol, consistant en des missions de reconnaissance dans un village de combat, aura lieu en juillet 2005. Le vainqueur se verra remettre un prix de 15 k€. D'autres prix supplémentaires pourraient être également distribués par les industriels membres du jury.
• Cette expérience, qui a déjà connu un franc succès aux États-Unis, est une première en France. La DGA, initiatrice du projet, témoigne ainsi son intérêt vis-à-vis du monde scientifique et technologique, et souhaite par là même renforcer ses liens avec les grandes écoles et les universités en leur donnant la possibilité de développer et de concrétiser leurs idées innovantes. L'un des enjeux visés est l'appréciation du degré de maturité des technologies, notamment en ce qui concerne la miniaturisation. En effet, la réduction de la taille et du poids des composants du mini-drone demeure un verrou technologique majeur. 
Maquette numérique du œdrone
• Pour mener à bien son projet de drone miniature, baptisé œdrone, l'ENSMM a mis en place en début d'année 2003 une équipe composée de 6 élèves ingénieurs de 3e année encadrés par 7 ingénieurs ou enseignants–chercheurs. Les compétences à mettre en ¶uvre relèvent de nombreuses disciplines : aérodynamique et mécanique du vol, micro-technologies, informatique et automatique, intelligence artificielle, énergétique (motorisation), transmission de données par voie hertzienne. Aussi, les élèves ingénieurs retenus sur ce projet ont-ils suivi différentes options d'enseignement organisées autour de 5 dominantes : automatique et productique, matériaux et surface, mécanique, microtechniques et optronique. L'équipe ainsi formée travaille dans le cadre des projets de fin d'études, véritables moteurs pour la dynamisation des relations entre l'école et les entreprises ou grands organismes de recherche et développement.
• Caractéristiques du projet œdrone – Aérodynamisme : le projet œdrone est fondé sur le concept d'un rotor caréné à voilure tournante dont l'originalité repose sur l'utilisation d'un système de double hélice contrarotative. D'une hauteur de 30 cm pour un diamètre de 32 cm, le œdrone a une masse inférieure à 2,5 kg. Sa vitesse est estimée à 10 m/s en vol vertical et à 30 m/s en vol horizontal. Le choix de la forme aérodynamique a été motivé par des critères de stabilité et de sensibilité aux contraintes environnementales telles que les rafales de vent. – Motorisation : la motorisation envisagée dans un premier temps est de type thermique classique mais l'étude d'une motorisation électrique n'est pas exclue et sera menée en parallèle. – Système de navigation embarqué : afin d'assurer une complète autonomie, et par conséquent le pilotage automatique du drone, une plate-forme avionique composée de différents capteurs (GPS et compas magnétiques) et d'unités de calculs constituera l'appareillage de navigation embarqué. – Système de guidage : un dispositif de recherche d'objectifs et d'évitement d'obstacles utilisant la télémétrie laser et associé à un système spécifique d'acquisition et de traitement de vidéos viendra finalement équiper le drone pour lui conférer un système de guidage et d'observation robuste et performant. Les objectifs à atteindre consistent en l'analyse multidirectionnelle sur une distance maximale de 100 m, une réactivité à la détection d'obstacles dans des délais très courts (< 0,5 s) et le guidage du drone sans intervention extérieure. – Transmission de données : une station au sol permettra de maintenir en permanence la communication avec le drone en vue de l'analyse de tous les paramètres de vol (position, orientation, obstacles environnants) et garantira ainsi des fonctions de sécurité en donnant la possibilité à un opérateur de reprendre le contrôle partiel ou total du drone par radiocommande. Cette communication haute fréquence unidirectionnelle ou bidirectionnelle devra permettre l'analyse et le traitement des vidéos transmises, la reconnaissance des objectifs et la mémorisation du parcours du drone.
Pascal Paquier
Ecole nationale supérieure de mécanique
et des microtechniques
Tél. 03 81 66 60 20 – Fax 03 81 66 67 00
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