Des drones pour inspecter les ouvrages d’art, même sans GPS

Pour pallier à l’absence de GPS, différentes solutions existent. Parmi lesquelles des balises électroniques, mais aussi des systèmes embarqués requérant des lidars et des centrales inertielles.

L’inspection par drone se généralise. © D.R.

Réductions des coûts et sécurité oblige, à terme, l’inspection des grands ouvrages d’art sera confiée à des drones. Ce tournant se traduit déjà par l’envoi de drones chargés de les cartographier et de les inspecter de manière autonome. Avec le GPS, le survol des ouvrage est automatique dès lors qu’il existe un modèle numérique géoréférencé de l’ouvrage. A défaut, il faut procéder à un géoréférencement de différents points sur l’ouvrage à inspecter à l’aide de différents outils (télémètre laser, GPS différentiel au sol). Les images capturées par le drone seront ensuite traitées par des logiciels afin de réaliser une cartographie de l’ouvrage et sa modélisation en 3 D. Certains logiciels, comme ceux de Redbird, seront capables ensuite de rechercher des fissures, rouilles et autres défauts grâce à des algorithmes d’apprentissage. 


Reste qu’aussi performante soit elle, l’inspection par drone se heurte à  une difficulté de taille lorsque les signaux GPS font défaut. C’est notamment le cas lorsque le drone travaille sous les ponts et les viaduc. Dans ce cas, le pilote n’a pas d’autre alternative que de passer du pilotage automatique au mode manuel. Ce passage n’est pas sans risque pour l’appareil. En outre, les images capturées ne permettent pas toujours de produire une orthophotographie ou un modèle 3D précis de l’ouvrage.

Pour pallier à l’absence de GPS, Novadem, un constructeur de drone a développé une technologie de positionnement utilisant ses propres balises locales. Idem pour Flying Eye. « Nous reproduisons au sol la triangulation des GPS à l’aide de 4 balises » indique Grégoire Thomas président de Flying Eye, start-up créée à Vallauris (Alpes-Maritimes) en 2009. D’une portée de 400 à 500 mètres, ces balises communiquent par ondes radio avec une carte électronique dédiée embarquée dans n’importe quel appareil volant. A condition toutefois que la carte dédiée soit intégrée au contrôleur de vol du drone », indique Grégoire Thomas qui propose son propre drone « Inspector X4 » dédié à l’inspection d’ouvrages d’art et d’infrastructures.

Cette alternative au GPS intéressera sûrement la SNCF qui dispose depuis 2013 d’une équipe dédiée aux drones et de sa propre flotte d’une dizaine d’appareils à voilure fixe pour la surveillance du réseau et à voilure tournante pour l’inspection des ouvrages.

Pour faire face à l’absence de GPS, la SNCF teste différentes solutions qui peuvent être utilisées seules ou de concert. A commencer par des cibles topographiques à code-barres déjà connues et référencées. Il suffit alors au drone de lire l’identifiant pour se positionner. Autre solution en cours de test, le Slam (Simultaneous Localisation and Mapping), une technologie qui consiste à localiser et cartographier simultanément l’ouvrage grâce à des caméras ou des lidars embarqués à bord du drone.

Cette technologie est soutenue par plusieurs constructeurs et équipementiers de drones. Comme Skybotix, spécialisé dans les capteurs et logiciels de navigation autonome ou encore Parrot. Ce dernier vient de lancer un kit de développement baptisé Slam Dunk. Dédié aux développeurs, il s’agit d’un boîtier pesant moins de 150 grammes qui intègre un processeur graphique, des algorithmes de Slam ainsi que différents capteurs. Parmi lesquels, deux caméras, une centrale inertielle (IMU), un capteur ultrason, un magnétomètre et un baromètre. De quoi naviguer de manière autonome et automatique, tout en évitant les obstacles.

Aussi séduisantes soit elles, ces technologies doivent encore gagner en précision et en fiabilité. Et ce, notamment dans la perspective de faire de l’inspection automatique avec des essaims de drones programmés pour gagner en productivité.

© Eliane Kan / TCA-innov24