{"id":420,"date":"2022-05-10T14:07:49","date_gmt":"2022-05-10T13:07:49","guid":{"rendered":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/?p=420"},"modified":"2022-06-01T10:12:57","modified_gmt":"2022-06-01T09:12:57","slug":"systeme-de-surveillance-systemes-aeriens-pilotes-a-distance","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/systeme-de-surveillance-systemes-aeriens-pilotes-a-distance\/","title":{"rendered":"Syst\u00e8me de surveillance: Syst\u00e8mes a\u00e9riens pilot\u00e9s \u00e0 distance"},"content":{"rendered":"\n

Description technique du principe de fonctionnement:<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Les syst\u00e8mes a\u00e9riens pilot\u00e9s \u00e0 distance, appel\u00e9s drones ou UAV (Unmanned Aerial Vehicle) sont des appareils volants caract\u00e9ris\u00e9s par une capacit\u00e9 de commande autonome des m\u00e9canismes qui en r\u00e9gulent le vol. D\u00e9velopp\u00e9s au cours des derni\u00e8res d\u00e9cennies et n’\u00e9tant plus d\u00e9sormais r\u00e9serv\u00e9s au seul domaine militaire mais aussi civil, les drones sont aujourd’hui une solution efficace et \u00e9conomique pour survoler des portions de territoire et effectuer des d\u00e9tections \u00e0 l’aide des capteurs qu’ils embarquent.<\/p>\n\n\n\n

Dans le domaine civil, les UAV sont habituellement utilis\u00e9s comme moyens de transport des dispositifs de d\u00e9tection de param\u00e8tres physiques donn\u00e9s pouvant servir aux activit\u00e9s de recherche \u00e0 r\u00e9aliser. S’agissant de l’\u00e9tude des ph\u00e9nom\u00e8nes de glissement de terrain, la plupart des UAV sont \u00e9quip\u00e9s de cam\u00e9ra photo\/vid\u00e9o capables de capturer une s\u00e9quence d’images de la zone \u00e0 l’\u00e9tude.<\/p>\n\n\n\n

Il existe diff\u00e9rentes cat\u00e9gories de drones mais les plus courants sont les syst\u00e8mes \u00e0 aile fixe (de petits avions dot\u00e9s d’un syst\u00e8me de propulsion \u00e9lectrique ou d’un moteur \u00e0 explosion) et les multicopt\u00e8res (syst\u00e8mes dot\u00e9s d’un nombre d’h\u00e9lices variant de 4 \u00e0 12) Ces deux configurations ont des caract\u00e9ristiques distinctes mais \u00e9galement des points communs. Les points communs sont un syst\u00e8me \u00e9lectronique centrale charg\u00e9 de g\u00e9rer les param\u00e8tres de vol, de maintenir l’appareil en vol et de lui faire suivre une trajectoire. Les autres points communs sont un capteur gyroscopique et une boussole, charg\u00e9s d’indiquer l’orientation dans l’espace et la direction du v\u00e9hicule, et un GNSS (Global Navigation Satellite System) qui communique ses coordonn\u00e9es au v\u00e9hicule dans un r\u00e9f\u00e9rentiel donn\u00e9. Ces \u00e9l\u00e9ments constituent le cerveau de l’UAV charg\u00e9 de commander les moteurs et les appendices a\u00e9rodynamiques mobiles.<\/p>\n\n\n\n

Le vol du syst\u00e8me \u00e0 aile fixe est rendu possible par la pouss\u00e9e du moteur et le mouvement des appendices a\u00e9rodynamiques mobiles, tandis que celui du multicopt\u00e8re est g\u00e9r\u00e9 par la rotation contr\u00f4l\u00e9e des diff\u00e9rents moteurs qui entra\u00eenent la rotation des h\u00e9lices.<\/p>\n\n\n\n

En fonction de la complexit\u00e9 du v\u00e9hicule, les UAV peuvent \u00eatre capables de d\u00e9coller et d’atterrir de mani\u00e8re autonome et de suivre un itin\u00e9raire programm\u00e9 constitu\u00e9 de points (waypoints) aux coordonn\u00e9es pr\u00e9\u00e9tablies.<\/p>\n\n\n\n

Ces fonctionnalit\u00e9s se r\u00e9v\u00e8lent tr\u00e8s utiles lorsque le syst\u00e8me doit \u00eatre utilis\u00e9 pour une campagne de d\u00e9tection. Dans le domaine de l’\u00e9tude et de la surveillance des ph\u00e9nom\u00e8nes de glissement de terrain, les drones se r\u00e9v\u00e8lent particuli\u00e8rement utiles pour capturer des images d’une zone donn\u00e9e en vue de leur traitement ult\u00e9rieur pour la g\u00e9n\u00e9ration de mod\u00e8les num\u00e9riques du terrain.<\/p>\n\n\n\n

L’utilisation des drones a connu une forte impulsion suite \u00e0 la diffusion d’une technique d\u00e9nomm\u00e9e Structure from Motion (SfM), une technique d’\u00e9laboration de s\u00e9quence photographique d’images d’une m\u00eame zone d’\u00e9tude captur\u00e9es depuis diff\u00e9rents points de vue qui permet de cr\u00e9er un mod\u00e8le num\u00e9rique tridimensionnel de la zone analys\u00e9e. Cette technique se base sur une proc\u00e9dure de reconnaissance de points homologues \u00e0 l’int\u00e9rieur de la s\u00e9quence d’images. L’algorithme g\u00e9n\u00e8re un premier nuage de points (clairsem\u00e9) en se basant sur la reconnaissance des points homologues, sur l’identification des points de capture et sur l’orientation des diff\u00e9rents photogrammes. L’algorithme g\u00e9n\u00e8re ensuite un nuage de points tridimensionnel plus dense pour cr\u00e9er un mod\u00e8le de la surface auquel associer les donn\u00e9es photographiques. Le r\u00e9sultat final est une image solide, c’est-\u00e0-dire une repr\u00e9sentation num\u00e9rique tridimensionnelle de l’objet.<\/p>\n\n\n\n

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Figure 1-A : repr\u00e9sentation sch\u00e9matique du processus d’\u00e9laboration des images avec la fonction Structure from Motion : cr\u00e9ation du nuage de points initial et reconstruction de la position des photogrammes<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Figure 1-B : repr\u00e9sentation sch\u00e9matique du processus d’\u00e9laboration des images avec la fonction Structure from Motion : cr\u00e9ation d’un mod\u00e8le de la surface topographique<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Figure 1-C : repr\u00e9sentation sch\u00e9matique du processus d’\u00e9laboration des images avec la fonction Structure from Motion : image solide de la zone d\u00e9tect\u00e9e<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Description des m\u00e9thodes d’utilisation pour la surveillance des ph\u00e9nom\u00e8nes de glissement de terrain et exemples pratiques:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Les drones sont des instruments particuli\u00e8rement utiles pour l’\u00e9tude et la surveillance des ph\u00e9nom\u00e8nes de glissement de terrain. L’utilisation la plus simple et efficace est l’acquisition d’un mod\u00e8le num\u00e9rique de la zone d\u00e9tect\u00e9e \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9solution qui peut \u00eatre utilis\u00e9 pour effectuer des analyses dans des zones o\u00f9 l’acc\u00e8s direct par les op\u00e9rateurs peut \u00eatre dangereux. En g\u00e9n\u00e9ral, les multicopt\u00e8res sont davantage indiqu\u00e9s pour la d\u00e9tection de zones de petite dimension mais, ayant la possibilit\u00e9 de capturer des images avec une orientation oblique de l’appareil photo, ils peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour la d\u00e9tection de parois rocheuses. Les syst\u00e8mes \u00e0 aile fixe sont quant \u00e0 eux habituellement \u00e9quip\u00e9s d’appareils photo \u00e0 prise de vue verticale et ont un rayon d’action plus ample ; il est donc de bonne norme de les utiliser pour la d\u00e9tection de zones plus vastes avec une pente mod\u00e9r\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Dans le domaine de la surveillance, les drones peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour acqu\u00e9rir des mod\u00e8les num\u00e9riques du terrain en s\u00e9quence et obtenir ainsi les donn\u00e9es n\u00e9cessaires pour effectuer une analyse multi-temporelle de la zone \u00e0 l’\u00e9tude. \u00c0 travers la comparaison de mod\u00e8les num\u00e9riques du terrain, il est possible d’identifier les zones qui ont subi des variations morphologiques et de mesurer les variations volum\u00e9triques r\u00e9sultant, par exemple, du d\u00e9tachement d’un bloc de roche. La comparaison de mod\u00e8les num\u00e9riques du terrain permet ainsi l’identification et la mesure des variations qui se sont produites dans l’intervalle de temps s\u00e9parant les deux d\u00e9tections.<\/p>\n\n\n\n

Cas d’utilisation les plus indiqu\u00e9s:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En ce qui concerne les parois rocheuses, les drones peuvent \u00eatre tr\u00e8s utiles pour \u00e9valuer le risque r\u00e9siduel juste apr\u00e8s un effondrement de roche ou pour caract\u00e9riser un amas rocheux \u00e0 travers la d\u00e9tection et la cartographique des principales discontinuit\u00e9s. La figure 2 montre un mod\u00e8le \u00e0 haute r\u00e9solution d’une paroi rocheuse o\u00f9 les principales discontinuit\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

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En revanche, avec des syst\u00e8mes \u00e0 aile fixe, il est possible de survoler des zones plus vastes, de d\u00e9tecter la pr\u00e9sence d’\u00e9ventuels ph\u00e9nom\u00e8nes de d\u00e9gradation et d’en suivre l’\u00e9volution \u00e0 travers la comparaison de mod\u00e8les num\u00e9riques du terrain et des orthophotographies qui y sont associ\u00e9es. En effet, il est possible \u00e0 travers des techniques de corr\u00e9lation d’images num\u00e9riques, de mesurer les variations qui se sont produites entre deux d\u00e9tections successives.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Description technique du principe de fonctionnement: Les syst\u00e8mes a\u00e9riens pilot\u00e9s \u00e0 distance, appel\u00e9s drones ou UAV (Unmanned Aerial Vehicle) sont des appareils volants caract\u00e9ris\u00e9s par une capacit\u00e9 de commande autonome des m\u00e9canismes qui en r\u00e9gulent le vol. D\u00e9velopp\u00e9s au cours des derni\u00e8res d\u00e9cennies et n’\u00e9tant plus d\u00e9sormais r\u00e9serv\u00e9s au seul domaine militaire mais aussi civil, les drones sont aujourd’hui une solution efficace et \u00e9conomique pour survoler des portions de territoire et effectuer des d\u00e9tections \u00e0 l’aide des capteurs qu’ils embarquent. Dans le domaine civil, les UAV sont habituellement utilis\u00e9s comme moyens de transport des dispositifs de d\u00e9tection de param\u00e8tres physiques\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[16],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":5}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/420"}],"collection":[{"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=420"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/420\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":501,"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/420\/revisions\/501"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=420"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=420"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/monito.irpi.cnr.it\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=420"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}