RECHERCHE & DÉVELOPPEMENT
Notre programme de R&D se nourrit directement de notre expérience de terrain et d’opérateur multimilieu. Nous exploitons pleinement les concepts de modularité et de mutualisation dans le PROJET SDM (Système Drone Modulable) afin d’élaborer un véritable outil polyvalent capable de couvrir de nombreuses missions. Le PROJET AQUA soutenu par l'Union Européenne, s’oriente quant à lui vers la coopération entre différents systèmes. Enfin, le PROJET HEXAROV nous offre une projection dans le futur en démontrant nos capacités mécatroniques en milieu difficile.
PROJET AQUA
Présentation
La montée en puissance des drones aériens s'accompagne d'un fort développement des systèmes embarqués autonomes qui deviennent sans cesse plus sûrs et plus polyvalents. Il est donc logique de voir ce type de systèmes appliqué aux opérations en mer. La lutte anti-mine et le secteur de la défense navale améliorent régulièrement ce domaine avec des machines dotées de distances franchissables de plus en plus importantes et couvrant des spectres de missions très étendus.
Il est un autre domaine qui tend à profiter de ces innovations : l'exploration subaquatique. Les ROV (Remotely Operated Vehicle) sont des machines abouties largement utilisées en océanographie et par l'industrie pétrolière. Grâce à cette maturité technologique, on assiste au développement de mini ROV qui deviennent plus accessibles et performants.
Fort de ce constat, l'idée est d'utiliser ces systèmes « drones » au profit des EMR (Énergies Marines Renouvelables) pour couvrir des missions de type caractérisation de site, inspection, investigation, aide à la décision ou encore surveillance. De par sa disponibilité et sa facilité d'emploi, ce type de systèmes va permettre aux acteurs de la filière EMR de disposer d'outils innovants, polyvalents et adaptables, tout en rationalisant les coûts d'intervention et en réduisant les risques humains inhérents aux missions en mer.
Le projet AQUA s'articule donc autour d'un système hybride basé sur la coopération entre un sous-marin télé-opéré ROV et un vecteur automatisé de surface USV (Unmanned Surface Vehicle), l'objectif étant de déporter le travail du ROV via une base pilotée à distance (USV). Les deux vecteurs permettront de déployer différents capteurs simultanément afin d'optimiser la collecte de données.
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Problématique
Dans le cadre du développement de la filière EMR, deux domaines primordiaux souffrent de certaines carences :
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Collecte de données : Le plus souvent, ces données sont captées depuis des bouées immergées ou par des campagnes en mer à bord de bateaux spécialisés et équipés pour la circonstance. Cela nécessite des moyens lourds, onéreux et une disponibilité limitée, ce qui peut impacter la qualité comme la quantité des données remontées, ainsi que la durée de leur étude.
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Maintenance : L'opération et la maintenance des fermes EMR nécessiteront des solutions adaptées en termes de coût et de logistique, et des outils innovants afin de planifier de façon optimale les interventions dans les parcs.
Matériel
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Le projet AQUA s'articule autour de deux vecteurs travaillant en synergie :
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Un vecteur de surface USV type catamaran de moins de 2 mètres capable d'évoluer de façon autonome et doté d'une propulsion électrique innovante pour 6 à 12 heures d'autonomie. Équipé d'outils d'observation (boule optronique) et d'une liaison PC/PC avec le sol, sa charge utile est d'environ 30 kg ; il servira de base de lancement et de récupération, de relais de commande et de retransmission vidéo pour un ROV.
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Un ROV à propulsion électrique classique équipé d'un système hexapode composé de 6 pattes robotiques lui permettant d'évoluer au contact direct des fonds marins. Également doté d'un auto-pilote, il sera capable de plonger de manière automatisée. Autre innovation : la possibilité de s'agripper à des câbles sous-marins afin d'y mener des opérations d'inspection.
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L'ensemble est contrôlé à partir d'une station sol mobile comprenant les commandes du système, un PC, un retour vidéo et une liaison de données vers le système déployé.
Innovations
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La localisation du ROV en immersion par les capteurs de sa base de surface (USV) et la valorisation de ces données pour automatiser le travail du ROV. Le principe consistant à réinjecter les informations de positionnement issues de l'écho-sondeur de l'USV vers l'auto-pilote du ROV.
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Un nouveau type de propulseur est monté sur l'USV, lui donnant une plus grande autonomie et des performances inédites en terme de puissance et manœuvrabilité.
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Un support robotisé type hexapode pour permettre au ROV de se poser sur les fonds marins, de s'y déplacer en marchant et de s'agripper à différents types de support. Ce mode de déplacement permet d'éviter de soulever les sédiments posés sur les fonds marins lors des manœuvres. De plus, la stabilité de la machine est grandement améliorée grâce aux points de contact rendant les opérations d'inspection visuelle plus précises. Autre avantage, la possibilité d'effectuer des prélèvements ou bien de la micro-bathymétrie par remontée différentielle des points de contact des bras robotiques (nuage de points).
Champs d'action
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De par ses caractéristiques et ses innovations, le système AQUA est en mesure d'effectuer un large spectre de missions encore inédites pour certaines :
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Caractérisation de site : relevés bathymétriques et micro-bathymétriques par points de contact / mesures acoustiques et cartes sonores de l'impact des technologies EMR / télé-relevés de capteurs sur bouées / prélèvements d'échantillons hydro-sédimentaires / études prolongées de la faune et la flore…
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Suivi de chantier : évaluation de l'avancement des travaux / contrôle qualité en temps réel / optimisation de l'usage des moyens lourds…
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Inspection et surveillance : surveillance des câblages et ancrages sous-marins / rondes d'observation régulières et automatisées / diagnostic rapide et complet suite à incident…
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Recherche : missions de recherche d'objets immergés / balayage de zone depuis le vecteur de surface USV / positionnement sur piste cible / déploiement précis du sous- marin ROV pour une inspection visuelle au plus près…
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Sécurité : surveillance anti-intrusion / identification et qualification d'intrusion / autonomie…
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Perspectives : élargissement de zones d'actions / travail « en essaim » des ROV ou des USV / ajout d'une composante AIR type multirotor pour des missions d'inspection encore plus complètes.
PROJET SDM
Présentation
Le projet Système Drone Modulable SDM (ou MDS pour Modular Drone System) est un programme de recherche interne mené sur fonds propres par la société Interdrones Services. L'objectif est de fournir un système drone adapté à tous types de milieu (air, terre et mer) et dédié aux applications ISR (Intelligence, Surveillance et Reconnaissance).
Développé initialement pour répondre aux besoins spécifiques des sapeurs-pompiers confrontés à des missions d'urgence par nature difficiles à anticiper, ce programme comporte trois niveaux logistiques :
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Système Drone Modulable sur Véhicule SDMV : Sur la base d'un véhicule dédié pour des missions jusqu'à 10 km. S'appuyant sur la mobilité d'un véhicule tout-terrain et de ses capacités d'emport, le système s'adapte aux missions en utilisant des cellules dédiées, chacune performante dans son domaine d'application, et stockées dans le véhicule. En mutualisant l'électronique de contrôle, l'énergie, les différents systèmes de communication, la station sol et le capteur ISR grâce à des modules amovibles sur racks, les cellules porteuses sont reconfigurables en quelques minutes et permettent de balayer le large spectre des missions ISR depuis les airs (aide à la décision, appui aux opérations...), la terre (reconnaissance milieu périlleux, déminage...) et les milieux humides (reconnaissance berge, ronde de surveillance, détection intrusion sous-marine...). Le système est adaptable à de nombreuses cellules porteuses achetées dans le commerce ou développées en interne en fonction des besoins.
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Système Drone Modulable Mobile SDMM : Sur la base d'une valise transportable pour des missions ISR jusqu'à 5 km. Il s'agit d'un système drone multimilieu conditionné dans une valise. Basé sur la modularité et la mutualisation des systèmes, il permet de disposer, à partir d'une base commune, de différents vecteurs capables de mener des missions ISR dans différents types de milieu (air, terre et mer) sans avoir à déployer de moyens lourds. L'ajout de modules complémentaires à disposition dans la valise permet de reconfigurer rapidement la base pour assembler un vecteur air, terre ou mer adapté aux besoins.
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Système Drone Modulable à Mobilité Accrue SDMMA : Sur la base d'un sac à dos pour des missions ISR < 1 km. Ce système reprend les mêmes bases que le SDMM mais le concept de mobilité est poussé encore plus loin en proposant un vecteur modulaire air, terre et mer compact pouvant tenir dans une simple poche de sac à dos.
Tous ces systèmes exploitent les concepts de modularité ainsi que celui de la mutualisation des moyens. Ces avantages permettent :
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Une réactivité importante dans les missions ISR (système toujours à disposition)
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Une mobilité renforcée tout en conservant la capacité d’évoluer dans tous les milieux
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L'économie d'achat de différents systèmes drones mono-milieux
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Une rationalisation de la formation des personnels (1 seul système)
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Une rationalisation de l'utilisation du système (plus efficace)
PROJET hexarov
Présentation
Fort de la réussite de Neptune, ce nouveau projet région porte sur l’amélioration des capacités du ROV, outil final des missions AQUA. L’objectif est de démultiplier les capacités de cet outil pour en faire une machine aux capacités sans précédents. Pour cela, deux axes de travail ont été identifiés :
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Le travail sur le déplacement. L'utilisation d'un support robotisé à 6 pattes de type « hexapode » permet au ROV de se poser sur les fonds marins, de s'y déplacer en marchant et de s'amarrer sur différents types de support (câble, ancrage...). Ce mode de déplacement évite de soulever les sédiments lors des manœuvres des moteurs, et il apporte stabilité à la machine rendant l’inspection visuelle bien plus précise. Il offre également la possibilité d'effectuer des prélèvements au contact ou bien de la micro-bathymétrie.
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Le travail sur le système de propulsion en eau. Basé sur des propulseurs bio-inspirés de type « trochoïdal », ce mode de propulsion offre une plus grande autonomie et des performances inédites en termes de puissance et de manœuvrabilité grâce à une orientation du flux sur 360°. De plus, il permet de retarder le phénomène de cavitation, le rendant ainsi plus discret acoustiquement parlant.
Chacune de ces technologies apporte au ROV des caractéristiques facilitant le travail des opérateurs et ouvrant la voie à de nouvelles applications.
L’une des directions envisagées pour améliorer l’efficacité du système HexaROV est le travail en essaim. Il s’agit de démultiplier le travail des ROV grâce à une configuration en réseau de type « essaim ». Plusieurs appareils évoluent ensemble avec la capacité de se coordonner et de se réorganiser, couvrant ainsi de larges zones en un minimum de temps.
Interdones s’appuie sur le LaBRI (Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique) pour les composantes mécanique, électronique et informatique du système hexapode. En effet, le LaBri fait référence dans ce domaine avec une recherche poussée et de nombreux succès lors de concours de robotique.
Interdrones s’appuie également sur la société ADV Tech, déjà partenaire du projet AQUA. Cette société a déposé les brevets du système de propulsion « trochoïdal » et travaille en collaboration étroite avec nous pour la dronification de ses propulseurs.
