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  • Comment un drone peut voler sans utiliser le GPS

    L'avion, Papaye, effectuer le test en vol (en haut à gauche). Au sol (de gauche à droite) :Cory Cantey (pilotage), Christophe Lum, Hannah Rotta et Joshua Brockschmidt. Crédit :Laboratoire des systèmes de vol autonomes

    Les drones utilisent le GPS pour trouver leur chemin sans pilote. Mais les signaux GPS peuvent être facilement bloqués par de grands gratte-ciel ou des arbres, laissant les drones perdus.

    Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Washington ont développé une nouvelle méthode qui donne à l'avion un système de secours en cas de panne du GPS :une antenne au sol qui peut dire à un drone où il se trouve. L'équipe a testé avec succès son système en juin.

    "À l'heure actuelle, le GPS est le seul anneau qui les gouverne tous :sans lui, les petits drones jusqu'aux avions commerciaux ne peuvent pas faire leur travail. C'est un énorme passif, " a déclaré Christophe Lum, professeur adjoint de recherche à l'UW en aéronautique et astronautique et directeur du Laboratoire des systèmes de vol autonomes. "Avant que le GPS ne soit largement utilisé, les pilotes avaient une myriade d'autres techniques de navigation. Maintenant, nous devons nous rabattre sur certaines de ces anciennes techniques pour garder les véhicules sans pilote comme les drones dans les airs sans GPS. »

    Les drones sans pilote de l'équipe transportent à bord des transpondeurs qui envoient des signaux aux opérateurs et à tout aéronef environnant pour savoir où ils se trouvent.

    "Un transpondeur, c'est comme Twitter pour les avions, " a déclaré Lum. " Il envoie des informations à quiconque écoute, tels que :"Voici ma position GPS, voici ma position GPS.' Ensuite, tout le monde sait où se trouve l'avion."

    Des chercheurs de l'Université de Washington ont testé une nouvelle méthode qui fournit aux avions un système de secours en cas de défaillance du GPS. Voir le bas de l'histoire pour la vidéo complète. Crédit :UW Autonomous Flight Systems Laboratory

    Si le GPS est désactivé, le transpondeur ne connaît pas son emplacement, mais il enverra toujours des signaux. L'équipe a donc utilisé un grand réseau d'antennes au sol pour capter les signaux, puis trianguler la position de l'avion.

    "La station au sol est plus intelligente que l'avion à ce moment-là, " a déclaré Lum. "Nous modifions simplement le pilote automatique à bord de l'avion. Au lieu d'utiliser les informations GPS pour naviguer, c'est écouter ce message venant du sol pour savoir où il se trouve."

    Le 12 juin, l'équipe a testé son système avec le réseau d'antennes à l'aéroport régional de Columbia Gorge, juste de l'autre côté du fleuve Columbia depuis The Dalles, Oregon. Le drone a terminé avec succès sa trajectoire de vol de 1,25 mile sans utiliser le GPS. La seule fois où il a dévié du chemin désigné était à cause du vent.

    Bien que ce ne soit pas la première technique que les chercheurs ont développée pour maintenir les avions en vol sans utiliser le GPS, ce qui est nouveau, c'est le transpondeur.

    Cory Cantey (à gauche) et Christopher Lum effectuent une inspection pré-vol pour s'assurer que l'avion de secours, Pêche, est prêt à prendre son envol. Crédit :Laboratoire des systèmes de vol autonomes

    "C'est la taille d'un paquet de cartes, " a déclaré Hélène Kuni, un étudiant de premier cycle à l'UW et le directeur des opérations aériennes pour le laboratoire. "Et le matériel qui fait fonctionner le système est extrêmement simple. Il est vraiment facile de le coller sur un avion et de le faire fonctionner. Cela n'ajoutera pas beaucoup de poids à un petit avion avec des limites de poids."

    Le système d'antenne au sol, d'autre part, rend cette technique lourde. À l'heure actuelle, cela ne fonctionne que lorsque l'équipe pilote un drone dans un aéroport avec ce système d'antenne.

    Mais l'équipe envisage d'étendre la portée des drones. À partir de cet automne, Lum s'associera à T-Mobile pour essayer d'utiliser des tours de téléphonie cellulaire pour effectuer la même fonction.

    Cory Cantey (à gauche) et Karine Chen préparent le drone, Papaye, pour le vol. Crédit :Laboratoire des systèmes de vol autonomes

    "T-Mobile a la magie noire de savoir où se trouve un téléphone n'importe où dans son réseau d'antennes, " dit Lum. " Donc, au lieu d'être coincé dans la région de Columbia Gorge, nos drones pourraient utiliser le réseau cellulaire pour obtenir ces informations de localisation partout où il y a une couverture cellulaire. C'est beau."

    Une fois que les drones pourront parcourir de plus grandes distances sans GPS, l'équipe espère les utiliser pour aider à transporter des fournitures médicales vers et depuis les zones rurales de l'État de Washington.

    L'équipe tenant Peach (à gauche) et Papaya (à droite) devant la remorque de la station au sol du Laboratoire des systèmes de vol autonomes et le réseau d'antennes. De gauche à droite :Kelly Lee, Ravi Patel, Joshua Brockschmidt, Hélène Kuni, Cory Cantey, Hannah Rotta et Karine Chen. Crédit :Laboratoire des systèmes de vol autonomes

    En savoir plus sur cette nouvelle méthode qui donne aux avions un système de sauvegarde en cas de panne du GPS. Crédit :UW Autonomous Flight Systems Laboratory



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