{"id":6950,"date":"2022-02-28T09:57:00","date_gmt":"2022-02-28T08:57:00","guid":{"rendered":"https:\/\/numalis.com\/?p=6950"},"modified":"2025-01-14T14:42:20","modified_gmt":"2025-01-14T13:42:20","slug":"quand-lia-revolutionne-les-drones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/numalis.com\/fr\/quand-lia-revolutionne-les-drones\/","title":{"rendered":"Quand l\u2019IA r\u00e9volutionne les drones"},"content":{"rendered":"\n

Selon le \u00ab Drone Market Report 2020 \u00bb, le march\u00e9 mondial des drones passera de 22,5 milliards de dollars en 2020 \u00e0 plus de 42,8 milliards de dollars en 20251<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

Depuis l\u2019introduction du vol t\u00e9l\u00e9command\u00e9 en 1935 afin de cr\u00e9er des cibles d\u2019entra\u00eenement pour l\u2019arm\u00e9e2<\/a><\/sup>, les drones n\u2019ont fait que se perfectionner. M\u00eame si leurs applications se limitaient initialement au domaine militaire, le march\u00e9 du drone s\u2019est d\u00e9velopp\u00e9 \u00e9galement vers le secteur civil. <\/p>\n\n\n\n

D\u2019apr\u00e8s le rapport sur le march\u00e9 des drones publi\u00e9 en 2020, le march\u00e9 des services (\u00e9v\u00e9nements avec des drones, maintenance, simulation) repr\u00e9sente aujourd\u2019hui le segment le plus important de l’industrie des drones. Cependant le march\u00e9 des logiciels (analyse de donn\u00e9es, gestion des flottes, navigation\/vision par ordinateur\/AI) est celui qui conna\u00eet la croissance la plus rapide. Cette croissance s\u2019observe au niveau mondial avec des march\u00e9s chinois, japonais et indiens en constante augmentation.<\/p>\n\n\n\n

Ce succ\u00e8s tient d\u2019une part \u00e0 la baisse du co\u00fbt des composants ainsi que la miniaturisation des technologies qui ont rendues possible la d\u00e9mocratisation du drone. Et d\u2019autre part \u00e0 l\u2019am\u00e9lioration des technologies d\u2019IA. L\u2019int\u00e9gration de l\u2019IA dans les drones a effectivement permis l\u2019automatisation des services de d\u00e9tection tel que l\u2019inspection d\u2019ouvrages d\u2019art ou de la surveillance de zones sensibles. La combinaison de la miniaturisation des processeurs et des progr\u00e8s effectu\u00e9s en IA a ainsi permis d\u2019\u00e9tendre le champ d\u2019application des drones.<\/p>\n\n\n\n

La technologie du pilotage de drone par IA<\/h2>\n\n\n\n

Les drones se d\u00e9finissent comme des a\u00e9ronefs sans \u00e9quipage dont le pilotage est automatis\u00e9 ou t\u00e9l\u00e9command\u00e9, \u00e0 usage civil ou militaire3<\/a><\/sup>. Si au d\u00e9part la technologie d\u2019IA embarqu\u00e9e dans les drones se concentrait sur l\u2019analyse de son environnement pour la surveillance et la d\u00e9tection, elle se focalise d\u00e9sormais sur le pilotage automatis\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

En suivant cette approche, des chercheurs de l\u2019universit\u00e9 de Zurich ont organis\u00e9 une course dans le but de prouver l\u2019efficacit\u00e9 de leur nouvelle IA sur un terrain accident\u00e9. Ce prototype a vaincu deux pilotes professionnels, dont l\u2019un d\u2019eux \u00e9tait le champion Suisse de pilotage de drone. C\u2019est la premi\u00e8re fois qu\u2019un drone r\u00e9ussi \u00e0 surpasser l\u2019humain dans ce type de courses4<\/a><\/sup>. Pour ce faire, le drone a utilis\u00e9 une IA reli\u00e9e \u00e0 un algorithme de vision par ordinateur afin de d\u00e9tecter les diff\u00e9rents objets autour de lui et ainsi assurer l\u2019auto-navigation en temps r\u00e9el.<\/p>\n\n\n\n

En appui de la vision par ordinateur, d\u2019autres technologies peuvent venir am\u00e9liorer le processus de navigation. En effet, le pilotage en ext\u00e9rieur se base le plus souvent sur des coordonn\u00e9es GPS pour pr\u00e9d\u00e9finir le chemin optimal entre son point de d\u00e9part et son point d\u2019arriv\u00e9 et se recaler en cas de d\u00e9viation de sa trajectoire5<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

N\u00e9anmoins, le GPS ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9 dans toutes les conditions. Car si le GPS offre la possibilit\u00e9 de d\u00e9terminer le meilleur trajet en ext\u00e9rieur, il n\u2019est pas suffisamment pr\u00e9cis en int\u00e9rieur, voire il est indisponible sur des zones de combats. En effet, les strat\u00e9gies dites de \u00ab d\u00e9ni d’acc\u00e8s et interdiction de zone \u00bb peuvent \u00eatre mises en place pour g\u00eaner l\u2019adversaire dans sa man\u0153uvre au travers de syst\u00e8mes de brouillage GPS par exemple6<\/a><\/sup>. \u00c9galement, pour des drones \u00e9voluant \u00e0 tr\u00e8s grande vitesse, il est difficile d\u2019utiliser le GPS \u00e0 cause de sa latence.<\/p>\n\n\n\n

De nombreuses solutions sont donc \u00e9tudi\u00e9es pour rem\u00e9dier aux manques de signaux GPS. L\u2019une d\u2019entre elles est le syst\u00e8me SLAM. L\u2019algorithme SLAM ou \u00ab simultaneous localization and mapping \u00bb est un algorithme embarqu\u00e9 ayant un double objectif qui est d\u2019abord, la cartographie et la repr\u00e9sentation d\u2019un environnement inconnu, et par la suite la localisation du drone dans ce dernier7<\/a><\/sup>. Le SLAM est appliqu\u00e9 pour la d\u00e9tection d\u2019environnement en int\u00e9rieur (ce que le GPS n\u2019arrive pas \u00e0 r\u00e9aliser). <\/p>\n\n\n\n

Pour r\u00e9colter les donn\u00e9es, l\u2019algorithme emploi notamment le LiDAR. Celui-ci est un outil se reposant sur la t\u00e9l\u00e9m\u00e9trie pour permettre de cartographier une zone \u00e0 travers des nuages de points. Le drone \u00e9met des lasers dans diff\u00e9rentes directions pour mesurer la distance entre lui et des objets afin de se positionner dans un espace 3D.<\/p>\n\n\n\n

Le pilotage peut donc \u00eatre assur\u00e9 par la combinaison d\u2019un ensemble d\u2019outils diff\u00e9rents (SLAM, LiDAR, GPS, etc.) ayant chacun une t\u00e2che bien pr\u00e9cise : la d\u00e9tection d\u2019objets, la cartographie de son environnement ainsi que le positionnement du drone. N\u00e9anmoins, il reste complexe de modifier automatiquement la trajectoire du drone si celui-ci se d\u00e9place en int\u00e9rieur ou \u00e0 grande vitesse. Dans ce cas de figure, l\u2019IA prend le relais du pilotage du drone car elle est apte \u00e0 comprendre en temps r\u00e9el son environnement et peut continuer \u00e0 fonctionner en l\u2019absence de signal.<\/p>\n\n\n\n

Applications de l\u2019IA dans le drone<\/h2>\n\n\n\n

Si un drone ne permet pas d\u2019\u00eatre enti\u00e8rement autonome aujourd\u2019hui, les avanc\u00e9es technologiques r\u00e9alis\u00e9es ont tout de m\u00eame offert une certaine automatisation des syst\u00e8mes. Les drones \u00e9quip\u00e9s d\u2019une IA constituent d\u00e9sormais une alternative \u00e0 des solutions existantes pour r\u00e9soudre des probl\u00e8mes dans plusieurs domaines d\u2019applications8<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

La s\u00e9curit\u00e9<\/h3>\n\n\n\n

Plusieurs entreprises d\u00e9ploient d\u00e9j\u00e0 des drones d\u00e9di\u00e9s \u00e0 la surveillance et l\u2019inspection automatis\u00e9e de sites industriels9<\/a><\/sup>. Un cas de surveillance automatis\u00e9e de zone industrielle peut se d\u00e9rouler par exemple de la mani\u00e8re suivante. La zone \u00e0 surveiller est quadrill\u00e9e par des bo\u00eetiers contenant un drone, ceux-ci les prot\u00e8gent des al\u00e9as m\u00e9t\u00e9orologiques et leur servent de stations de recharge. Ces stations d\u2019accueils sont elles-m\u00eames reli\u00e9es au VMS (Vid\u00e9o Management System) du site. Ce dernier comprend l\u2019ensemble des capteurs de s\u00e9curit\u00e9 (cam\u00e9ra, radar etc.) dispers\u00e9s sur la zone industrielle. <\/p>\n\n\n\n

Par la suite, soit par alerte des capteurs ou soit par mission pr\u00e9programm\u00e9e, le drone s\u2019envole automatiquement pour naviguer sur le site et examiner la zone. Si le drone reconna\u00eet une anomalie dans l\u2019environnement, par exemple la pr\u00e9sence d\u2019un intrus ou d\u2019un v\u00e9hicule suspect, il va alors avertir les forces de s\u00e9curit\u00e9 qui pourront suivre la mission depuis le VMS. Une fois l\u2019alerte lev\u00e9e, la mission est termin\u00e9e et le drone retourne automatiquement dans son bo\u00eetier. <\/p>\n\n\n\n

De cette mani\u00e8re, les drones garantissent la s\u00e9curit\u00e9 des sites industriels sans interruption et en \u00e9vitant de faire prendre des risques inutiles pour les \u00e9quipes de s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

La d\u00e9tection et la maintenance<\/h3>\n\n\n\n

Il existe de multiples IA consacr\u00e9es \u00e0 l\u2019identification, parmi celles-ci, il est possible de citer le r\u00e9seau neuronal de Deep Learning \u00ab Neurala \u00bb. Ce dernier permet aux drones d\u2019inspecter des foules pour identifier des personnes sp\u00e9cifiques ou des comportements suspects. Il est \u00e9galement utilis\u00e9 par la fondation Lindbergh, dans la lutte contre le braconnage en Afrique. Les drones surveillent le territoire des \u00e9l\u00e9phants et alertent de la pr\u00e9sence de braconniers bien avant qu\u2019ils puissent agir10<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

En outre, cette IA est capable d\u2019inspecter de grandes structures industrielles, comme des tours t\u00e9l\u00e9phoniques ou des b\u00e2timents en travaux pour d\u00e9tecter des incidents. Le secteur de la construction a bien compris l\u2019avantage d\u2019engager cette technologie \u00e0 grande \u00e9chelle. Celui-ci compte investir 11,2 milliards de dollars dans les drones d\u2019ici les 5 prochaines ann\u00e9es pour faciliter la d\u00e9tection de possibles d\u00e9fauts de conception sur des chantiers, l\u2019\u00e9tude des terrains constructibles ou pour la cartographie de sites11<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

Conclusion<\/h2>\n\n\n\n

La combinaison entre des composants plus compacts et une IA toujours plus pr\u00e9cise, a permis l\u2019automatisation d\u2019une multitude de services BtoB par les drones. En outre, l\u2019IA est devenue un outil pr\u00e9cieux pour le pilotage des drones car elle permet \u00e0 ces derniers de maintenir leurs performances en naviguant dans des zones hostiles ou inconnues au pr\u00e9alable.<\/p>\n\n\n\n

Jusqu\u2019\u00e0 r\u00e9cemment, les drones \u00e9taient vus comme des syst\u00e8mes embarquant une IA leur permettant d\u2019augmenter leurs capacit\u00e9s (pilotage, d\u00e9tection, \u2026). Ces IA s\u2019appuient g\u00e9n\u00e9ralement sur des technologies \u00e0 base de Deep Learning pour r\u00e9aliser la fusion de donn\u00e9es n\u00e9cessaires \u00e0 leur action. Dans ce contexte, la r\u00e9silience du syst\u00e8me est souvent assur\u00e9e par la redondance afin d\u2019augmenter la robustesse des syst\u00e8mes au travers de la duplication des composants12<\/a><\/sup>. Ce choix de conception est souvent employ\u00e9 dans les missions militaires ou critiques.<\/p>\n\n\n\n

Dans le m\u00eame temps, l\u2019\u00e9mergence des IA \u00e0 base d\u2019intelligence distribu\u00e9e permet d\u2019envisager d\u2019utiliser ces drones en essaims. \u00c0 la diff\u00e9rence de la redondance, o\u00f9 tous les agents sont vus ind\u00e9pendamment les uns des autres, les syst\u00e8mes dits multi-agents (SMA) sont compos\u00e9s de plusieurs agents ayant plus ou moins un degr\u00e9 de libert\u00e9, qui interagissent entre eux pour accomplir un objectif commun. La d\u00e9cision n’est pas centralis\u00e9e mais l\u2019objectif est atteint au travers de l\u2019auto-r\u00e9partition des agents. Appliqu\u00e9e aux flottes de drones, cette architecture se compose d\u2019une part de drones dot\u00e9s d\u2019une IA sp\u00e9cifique consacr\u00e9e au traitement d\u2019image, et d\u2019autre part d\u2019une IA (SMA) permettant \u00e0 l\u2019essaim de r\u00e9aliser collectivement sa mission13<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

Le cas des SMA d\u00e9montre les possibilit\u00e9s d\u2019employer plusieurs types d\u2019IA simultan\u00e9ment dans un syst\u00e8me global. L\u2019intelligence distribu\u00e9e pourrait \u00e0 ce titre devenir un mod\u00e8le \u00e0 suivre pour les prochaines g\u00e9n\u00e9rations d\u2019essaims de drones automatis\u00e9s14<\/a><\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

Sources<\/h2>\n\n\n
  1. Drone Market to Grow from $22.5 Billion in 2020 to Over $42.8 Billion by 2025, at a CAGR of 13.8% – ResearchAndMarkets.com <\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  2. A Brief History of Drones | Imperial War Museums<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  3. Unmanned aerial vehicle – Wikipedia<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  4. Video: AI beats world champions in drone race | Aerospace Testing International<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  5. How AI-Based Drone Works: Artificial Intelligence Drone Use Cases | by Vikram Singh Bisen | VSINGHBISEN | Medium<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  6. AI Fundamentals: The Evolution of AI in Drone Systems<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  7. Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and Data Fusion in Unmanned Aerial Vehicles: Recent Advances and Challenges<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  8. Artificial Intelligence in Drone Technology<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  9. Azur Drones s\u00e9duit TotalEnergies pour assurer la surveillance automatis\u00e9e de ses sites<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  10. How AI Works in Drones & 13 Examples – Artificial Intelligence<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  11. How drones and artificial intelligence can be used together<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  12. What Is a Redundant System and How Do Drones Use Them?<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  13. Multi agent systems for quadcopters<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li>
  14. Scalian marque une nouvelle \u00e8re pour le monde des drones automatiques<\/a> \u21a9\ufe0e<\/a><\/li><\/ol>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Selon le \u00ab Drone Market Report 2020 \u00bb, le march\u00e9 mondial des drones passera de 22,5 milliards de dollars en 2020 \u00e0 plus de 42,8 milliards de dollars en 2025. Depuis l\u2019introduction du vol t\u00e9l\u00e9command\u00e9 en 1935 afin de cr\u00e9er des cibles d\u2019entra\u00eenement pour l\u2019arm\u00e9e, les drones n\u2019ont fait que se perfectionner. M\u00eame si leurs […]<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":6954,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":"[{\"content\":\"Drone Market to Grow from $22.5 Billion in 2020 to Over $42.8 Billion by 2025, at a CAGR of 13.8% - ResearchAndMarkets.com <\/a>\",\"id\":\"9b87c9dd-9cb9-41d8-ab46-5f53e8f0848b\"},{\"content\":\"A Brief History of Drones | Imperial War Museums<\/a>\",\"id\":\"4c73511b-3f9f-46ca-b44f-7683b882211b\"},{\"content\":\"Unmanned aerial vehicle - Wikipedia<\/a>\",\"id\":\"0949c28f-0cf0-4d49-92a3-384a1a3242e6\"},{\"content\":\"Video: AI beats world champions in drone race | Aerospace Testing International<\/a>\",\"id\":\"917ac794-bcd1-46b0-9a04-e999e741c2fe\"},{\"content\":\"How AI-Based Drone Works: Artificial Intelligence Drone Use Cases | by Vikram Singh Bisen | VSINGHBISEN | Medium<\/a>\",\"id\":\"e1cd0c9d-37f1-4679-a139-0ae18810e394\"},{\"content\":\"AI Fundamentals: The Evolution of AI in Drone Systems<\/a>\",\"id\":\"1ca8f274-4e2e-4f0c-b823-81ef19fc0e68\"},{\"content\":\"Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and Data Fusion in Unmanned Aerial Vehicles: Recent Advances and Challenges<\/a>\",\"id\":\"a3c1d62b-cef2-4d16-aeb6-f9fccdfb4d3b\"},{\"content\":\"Artificial Intelligence in Drone Technology<\/a>\",\"id\":\"d8abb21c-d717-4f73-87fa-db2bfb041a3d\"},{\"content\":\"Azur Drones s\u00e9duit TotalEnergies pour assurer la surveillance automatis\u00e9e de ses sites<\/a>\",\"id\":\"724b9fa0-3215-428e-b880-69e3bdfb06d1\"},{\"content\":\"How AI Works in Drones & 13 Examples - Artificial Intelligence<\/a>\",\"id\":\"1c90a51a-df55-4451-adae-4be10f25699c\"},{\"content\":\"How drones and artificial intelligence can be used together<\/a>\",\"id\":\"f785b6f2-bf8f-4eba-9a30-a5b1c6747e0d\"},{\"content\":\"What Is a Redundant System and How Do Drones Use Them?<\/a>\",\"id\":\"ad97cda5-a471-4c0f-ac58-b206463bbd25\"},{\"content\":\"Multi agent systems for quadcopters<\/a>\",\"id\":\"8511583f-df69-4885-94dd-28a31d273ba8\"},{\"content\":\"Scalian marque une nouvelle \u00e8re pour le monde des drones automatiques<\/a> \",\"id\":\"a5ad6d77-0f17-4b90-8db9-72106a76e960\"}]"},"categories":[149],"tags":[166],"class_list":["post-6950","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ia-et-industrie","tag-drones-fr"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6950","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6950"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6950\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6954"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6950"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6950"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/numalis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6950"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}