Drones marins à foils : une première mondiale !

Drones marins à foils : une première mondiale !Optimiser les performances et l’autonomie des drones de travail en mer, grâce à l’utilisation de bateaux foilers.

Le projet SURCOUF

Le projet SURCOUF (Smart Unmanned suRface vehicle Cooperation for Ocean sUrveillance on Foils) a été retenu dans le cadre de l’AAP Croisement de Filières 2020, de la Région Bretagne.
Associant les entreprises IMSolutions à La Trinité-sur-Mer (drones marins dédiés à des applications scientifiques, industrielles et militaires), SEAir à Lorient  (solutions d’intégration de la « fonction Vol » sur des bateaux à moteurs), et le laboratoire LabSTICC de l’UBS,  il vise à coupler et rendre autonome un drone de travail hyper spécialisé pour tout type de mesures océanographiques et un drone maître basé sur un bateau foiler qui transportera, larguera et récupérera le drone de travail : plus vite, plus loin, plus longtemps, plus stable et en limitant la part de l’intervention humaine.

Contexte

Les drones de surface sont de plus en plus utilisés pour des tâches très variées. Les domaines d’applications sont en pleine croissance - plus de 100% en 5 ans ! - et multiples : militaire (anti-terrorisme, guerre de mines, reconnaissance, …), environnemental (pollution, désastres naturels, reconnaissance côtière, recherche d’épaves, …) portuaire (surveillance du trafic d’un port, inspection des structures pour maintenance préventive, …), recherche et sauvegarde de personnes disparues en mer, recherche océanographique (bathymétrie, cartographie, …).
Les drones de travail, quelle que soit leur taille, embarquent aujourd’hui le matériel et l’énergie (électrique) nécessaires pour aller sur zone et réaliser la mission pour laquelle ils ont été conçus.
Sauf à être de grands navires, ils opèrent très proche des côtes ou nécessitent des navires de mise en œuvre coûteux (matériel et équipage) pour aller plus loin.

Les drones actuels sont souvent trop petits pour tenir les états de mer et peu endurants en termes d’énergie pour mener une mission avec des phases de transits importantes.
De plus, ils ne sont pas encore totalement autonomes (opérateur distant souvent indispensable) et ne savent pas encore bien travailler en meute avec d’autres drones. La mobilisation d’un drone de surface en opération offshore ou côtière requiert donc des moyens accompagnateurs coûteux et peu automatisés du fait d’opérateurs devant être embarqués sur un bateau accompagnant.
Par ailleurs, ces drones sont exposés en termes de sécurité en raison de leurs capacités de communication restreintes dues à l’éloignement.
Ce marché des drones en très forte croissance, va vers une demande d’amélioration de l’autonomie et de meilleures capacités opérationnelles.

Objectifs

Le projet SURCOUF vise à répondre à cette demande en proposant de coupler et de rendre autonome une plateforme à haut rendement de déplacement (bateau semi-rigide à foil) avec un drone de surface ultra spécialisé pour tous types de mesures océanographiques.
Le système proposé est composé de deux navires. Un drone maître basé sur un bateau foiler à propulsion thermique qui transportera, larguera et récupérera un drone de travail. Ce dernier sera ainsi hyper spécialisé, à propulsion électrique. Grâce à la stabilité du drone maître qui va améliorer la fonction détection / évitement, le drone de travail ira donc plus vite, plus loin, plus longtemps, dans des états de mer bien plus élevés, pour un budget d’exploitation moindre.
Le tout sera géré à distance par un système de communication global gérant les échanges entre 3 composantes : les 2 drones et un centre de contrôle à terre.

Les objectifs du projet

• Développer une collaboration entre robots marins permettant d’augmenter la capacité opérationnelle en zone difficile d’accès ou hostile
• Lever les verrous des coûts d’exploitation en proposant une approche économique abordable
• Être en capacité à franchir des états de mer qui sont un frein à l’exploitation des drones
• Occuper l’espace et travailler plus longtemps.

Résultats attendus

SURCOUF permettra, à coût d’exploitation toujours raisonnable, d’accroitre la capacité opérationnelle :

• Plus vite : un foiler va à grande vitesse comparé aux drones actuels et se déplace en moyenne 20% plus rapidement qu’un bateau classique
• Plus loin : l’économie de carburant réalisée sur le foiler permet d’embarquer à poids équivalent plus de matériel ou augmenter le rayon d’action à volume de carburant équivalent
• Plus longtemps : l’énergie étant désormais gérée par le drone maître, le drone de travail viendra se recharger auprès de lui. Cela va donc décupler son autonomie
• Plus souvent : un foiler permet de passer des états de mer bien plus élevés qu’un petit bateau
• En diminuant la part d’intervention humaine, quand il s’agira de se projeter loin des côtes, grâce à un centre de contrôle terrestre mobile. Des systèmes d’aide avancés à la navigation, basés sur de systèmes d’intelligence artificiel ou encore la fusion multi-capteurs, permettront d’éviter les collisions (travaux du lab-STICC).