Les drones marins agiront en meute

La surveillance de l’océan par les machines est en plein essor. Pour connaître l’évolution de l’environnement, sécuriser le trafic d’un port, veiller sur les structures en mer... ou pour la Défense, les drones marins seront indispensables. Certains volent, mais la plupart naviguent en surface ou sous l’eau.

Le programme de recherche Samm(1) associe une trentaine de chercheurs à Lorient, Brest et Rennes pour « développer une filière d’excellence dans le domaine des technologies de l’information et de la communication, pour les drones en milieu maritime. » La Bretagne est bien placée dans ce secteur et la Région soutient ce projet, qui prend de l’ampleur. Les scientifiques qui y participent viennent de plusieurs domaines, notamment l’intelligence artificielle, les communications acoustiques ou l’informatique des systèmes embarqués.

Une expérience est réalisée à la Trinité-sur-Mer avec les drones de Texys Marine.
Texys Marine

Cinq thèses chaque année

Les laboratoires engagés sont le Lab-Sticc(2), l’Irisa(3) et l’IETR(4), en partenariat avec des PME bretonnes ou de grands industriels, comme Thales et Naval group à Brest. Toutes les entreprises intéressées sont d’ailleurs invitées à rejoindre ce projet. Chaque année, cinq nouvelles thèses démarrent ! Au Lab-Sticc à Lorient, le coordinateur du programme Samm est Jean-Philippe Diguet, directeur de recherche CNRS et spécialiste des systèmes embarqués.

La recherche mondiale sur les drones marins concerne souvent la navigation : il faut calculer le trajet pour consommer moins d’énergie. À Lorient, la recherche consiste à distribuer, entre plusieurs drones, la puissance de calcul nécessaire pour différentes applications. Une meute de drones en surface doit réaliser une mission, grâce à la puissance informatique du groupe. À l’opposé du drone classique qui joue solo, téléopéré d’un zodiac.

Un drone dispose de plusieurs équipements. Ses capacités de calcul sont dans des cartes électroniques. Il a aussi des capteurs : un sonar (pour voir le fond), un détecteur infrarouge (pour éviter les obstacles), une caméra (pour voir sur l’eau), un GPS (pour savoir où il se trouve) et une centrale inertielle (pour calculer l’orientation et la gîte). Autre aspect important, le drone communique, en Wi-fi ou 4G.

Caméras sur l’eau

Dans le cadre de la thèse de Paul Gautier, encadré par Jean-Philippe Diguet, un projet est en cours avec Texys Marine, une société qui construit des drones à la Trinité-sur-Mer. Une expérience y sera réalisée ce mois-ci. Chaque machine est équipée de deux caméras, à 80 cm au-dessus de l’eau.

« Cinq drones devront interagir grâce à un réseau Wi-Fi, explique Jean-Philippe Diguet. L’objectif est la construction collective d’une carte. Si l’un des drones repère un objet, par exemple un bateau qui rentre au port, la carte est mise à jour. »

La grande difficulté des systèmes embarqués concerne leur autonomie. « Il faut être efficace malgré les quantités de ressources et d’énergie limitées. » La carte graphique d’un drone fonctionne avec 10 watts maximum, contre 450 par exemple pour un ordinateur classique. L’enjeu consiste à distribuer efficacement le calcul, entre les processeurs des drones, et à optimiser les ressources.

Reconnaître des navires

Dans une salle de l’Université de Bretagne Sud, les processeurs des drones sont en cours d’apprentissage. Ils apprennent à reconnaître différents types d’images. Les drones doivent classer les navires selon leur type, voilier ou barque par exemple. Pour créer une banque d’images adaptée à ce projet, les scientifiques recherchent les photos de plus d’une cinquantaine de navires. Si vous disposez de nombreuses photos d’un même bateau, vous pouvez les proposer ! Elles aideront les drones à reconnaître, d’un coup d’œil, le type de navire qui s’approche.