Choisir le meilleur drone pour la cartographie LiDAR

Quel est le meilleur drone pour vos besoins ?

L’une des premières décisions à prendre lors du choix d’un drone [ou d’un véhicule aérien sans pilote (UAV), également connu sous le nom de petit système aérien sans pilote (sUAS)] pour la cartographie LiDAR est la taille et la configuration du rotor et des ailes.

Tous les autres choix à faire seront influencés par celui-ci et auront un impact direct sur les résultats que vous pouvez espérer obtenir de vos enquêtes. Pour commencer, voici quelques facteurs clés à prendre en considération.

Vous souhaitez en savoir plus sur la cartographie LiDAR à l’aide de drones ? Découvrez notre guide complet sur Tout ce qu’il faut savoir sur les LiDAR sur les drones.

Facteurs clés de votre plan de levé LiDAR aérien

Forme de la zone type à étudier

Plat, rocheux, vallonné… Réfléchir à l’emplacement de vos prochains projets potentiels vous aidera à choisir le drone qui correspond le mieux à vos besoins. Par exemple, un drone multicoptère offre plus d’agilité qu’un drone à voilure fixe sur les terrains vallonnés ou les parois verticales telles que les falaises. Si les décollages et les atterrissages des multirotors nécessitent peu d’espace, les drones à voilure fixe (à moins qu’il ne s’agisse d’un avion à voilure fixe VTOL) ont besoin de plus de place. Il est impératif de se donner suffisamment d’espace pour décoller et atterrir !

Taille de la zone cible et temps de vol nécessaire pour vos levés LiDAR

Si vous combinez la taille de la zone à cartographier avec sa forme, vous aurez facilement une idée de ce dont vous avez besoin. Si vous envisagez de survoler de grandes étendues plates ou des hauteurs importantes, vous avez besoin d’un drone à grande vitesse (à voilure fixe ou hélicoptère) pour une meilleure productivité. Un drone multirotor ne sera pas le premier choix (à moins que vous ne l’ayez déjà et que vous n’ayez pas peur de faire de nombreux vols) car sa vitesse est limitée.

Autonomie de votre drone au-delà de la vitesse

C’est l’autonomie du drone qui déterminera le nombre de vols à effectuer dans une zone.
Un multirotor aura toujours moins d’autonomie qu’un drone à voilure fixe, qui a l’avantage de planer et de consommer moins d’énergie.

Altitude et champ de vision (FOV)

L’altitude et le champ de vision ont un impact direct sur la productivité. Disons qu’un angle de vision réduit à -70deg/+70deg (à des fins de précision des données) vous donnera une fauchée de 340m (couverture du sol) si vous volez à 80m AGL (Above Ground Level). Plus vous volez haut, plus vous gagnez en productivité car vous avez besoin de moins de lignes de vol pour la couverture… mais en même temps vous dégradez la précision du nuage de points LiDAR obtenu. Nous vous donnons généralement un plan de mission type pour chaque matériel LiDAR (altitude de vol maximale, vitesse) afin de tirer le meilleur parti de votre LiDAR par drone.

Charge utile et autonomie

Le poids du système LiDAR pour drone est une contrainte pour tout drone. Si le drone n’est pas en mesure de soulever la charge utile complète (matériel LiDAR, batterie, support, antenne, caméra…), il n’y a pas de vol ni d’acquisition possible ! Et si le drone a du mal à décoller, ce n’est pas du tout sûr et les données collectées ne seront pas de bonne qualité car le drone ne sera pas assez stable pendant le vol. Vous devez tenir compte de la puissance du drone et de son autonomie. Par exemple, un drone DJI M600 associé à un YellowScan Vx-20 LiDAR est capable de voler et d’effectuer des relevés pendant environ 15 à 20 minutes (en fonction des conditions météorologiques). Il existe une grande différence d’autonomie entre les drones électriques et les drones à moteur à combustion, ce qui se répercute sur les prix.

Hauteur de la végétation

Si les arbres sont hauts dans la zone cible de la cartographie LiDAR, assurez-vous que le drone et le système LiDAR peuvent voler plus haut afin que vous puissiez voler en toute sécurité tout en bénéficiant de votre solution. Une hauteur d’au moins 5 mètres au-dessus de la ligne des arbres est recommandée.

Sécurité

Pour réaliser des enquêtes en toute sécurité, votre drone doit répondre aux exigences suivantes. La redondance est obligatoire dans la plupart des pays pour assurer la sécurité des opérations en cas de défaillance du système, par exemple en équipant son drone d’un moteur de secours. La liaison de transmission entre le drone et la station de contrôle au sol (GCS) est cruciale pour pouvoir contrôler le drone à tout moment. En outre, la certification est obligatoire pour exploiter légalement un drone et réagir au mieux dans différents scénarios de vol. Enfin, des équipements de sécurité tels que des parachutes, une option de coupure du moteur ou une puissance de drone suffisante pour soulever la charge utile et atterrir en toute sécurité seraient certainement utiles.

Coût

Le prix n’est certainement pas le dernier critère et doit correspondre à votre budget :
– un drone multirotor est facile à utiliser, couvre une plus petite surface et coûte moins cher (10-40K€)
– un drone à voilure fixe est plus rapide et offre une plus grande zone de couverture à un coût plus élevé (50-250K€)
– l’hélicoptère est la meilleure combinaison de vitesse et d’agilité mais le coût est le plus élevé (30-55k€)

Règlements

Accueil La réglementation relative aux drones est essentielle lorsque vous apprenez à piloter un drone. Vous devez être un pilote certifié dans votre pays pour faire voler des drones professionnels et être au courant des changements de réglementation (règles de sécurité, zones d’interdiction de vol, en particulier dans les zones urbaines, VLOS (ligne de visée visuelle) ou BVLOS (au-delà de la ligne de visée visuelle)).

Facilité d’intégration

Vous avez le LiDAR, vous avez le drone, mais… comment les attacher ? Certains drones sont conçus avec des caméras intégrées, d’autres non. Lorsque vous souhaitez ajouter un capteur LiDAR à votre drone, vous devez prendre en compte la taille du LiDAR (si elle est trop grande, l’intégration dans un aéronef à voilure fixe peut s’avérer impossible), les options de montage possibles pour le LiDAR (facilité d’utilisation, système anti-amortissement, robustesse, câbles et distance entre l’optique du scanner laser LiDAR et le sol afin d’éviter toute projection potentielle de pierres lors du décollage ou de l’atterrissage). ….).

Plateformes de drones : une comparaison détaillée

Il existe différentes classifications de drones à considérer pour les levés LiDAR aériens, et le type d’application ou d’utilisation que vous envisagez d’en faire peut également avoir un impact. Lorsque vous additionnez tous les facteurs, vous avez le choix entre trois classifications : multirotor, voilure fixe et drone à rotor unique.

Drone multirotor

Le drone multirotor est le type de drone le plus courant sur le marché. La plupart sont de petite taille, mais la variante hexacoptère ou octocoptère, par exemple, est plus grande et peut effectuer plusieurs missions. Les options octocoptères et hexacoptères offrent plus de sécurité, car si l’un des rotors tombe en panne, il reste encore quelques appareils capables de voler, alors qu’un quadcoptère tomberait du ciel. Les drones multirotors de plus grande taille peuvent également offrir la plus grande flexibilité en termes d’équipement, ce qui les rend plus utiles pour différents profils de mission. Elles sont également idéales pour les terrains difficiles d’accès.

Ex : DJI M600/M300, Videodrone Geodrone X4L

Drone à voilure fixe

Le prochain à considérer est le drone à voilure fixe, car il peut être le plus efficace pour les levés LiDAR aériens, couvrir le plus de terrain, mais le coût est un élément à prendre en compte en raison de ses similitudes avec les aéronefs pilotés traditionnels. Ils sont utilisés pour les levés d’infrastructures linéaires (lignes électriques, chemins de fer, routes), de grandes forêts ou de terres agricoles, ou encore de côtes fluviales ou maritimes. Ils supportent des charges utiles plus petites que les multirotors (le LiDAR étant intégré dans la tête) et apportent une valeur ajoutée lorsqu’ils permettent le décollage et l’atterrissage verticaux (VTOL) pour des raisons d’espace et de sécurité.

Ex : Quantum Systems VTOL Trinity

Drone hélicoptère

Enfin, le drone à rotor unique (parfois appelé drone hélicoptère) peut être plus efficace et productif que le multirotor (la taille est toujours un facteur), mais là encore, tout dépend du profil de la mission. Si vous devez monter une solution plus importante pour la cartographie LiDAR, sa taille et sa puissance font du drone mono-rotor la meilleure option.

Ex : Pulse Aerospace Vapor 55, Sky Heli

Maintenant, nous espérons que vous avez quelques indices pour mieux choisir votre drone et faire décoller vos projets LiDAR ! Vous souhaitez découvrir d’autres plates-formes LiDAR pour drones ? Voir notre liste complète d’intégrations UAV LiDAR.