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Détection de drones dans les environnements bâtis

Détecter les drones volant à basse altitude est une tâche ardue, tant pour l’œil humain qu’à l’aide de moyens techniques. La visibilité limitée dans les environnements bâtis rend la détection encore plus difficile. C’est pourquoi armasuisse S+T a étudié de nouvelles manières de détecter les drones dans le village d’exercice militaire de Bure. Des détecteurs ultramodernes ont été installés sur des toits, sur des véhicules et au sol.

09.09.2020 | Gestion de la recherche et recherche opérationnelle, Dr. Peter Wellig

Un drone survole la zone d'entraînement de l'armée
Le test organisé dans le village d’exercice de Nalé sur la place d’armes de Bure visait à détecter les drones volant à haute comme à basse altitude.

Il y a peu de temps encore, les drones étaient exclusivement réservés au domaine militaire. Toutefois, depuis que de petits drones sont disponibles à bas prix dans le commerce, ils se généralisent dans le monde civil, et avec eux les utilisations abusives. Ainsi, des criminels et des terroristes ont déjà utilisé de petits drones achetés dans le commerce, mais aussi improvisés, à des fins illégales. La paralysie de l’aéroport londonien de Gatwick illustre bien ce phénomène, puisque plusieurs drones avaient occupé illégalement l’espace aérien de l’aéroport pendant plus de 32 heures, posant un risque pour la sécurité de tous les aéronefs au décollage et à l’atterrissage. D’autres affaires se sont déroulées dans la zone de guerre de Syrie et d’Irak, lorsque des terroristes ont perpétré de multiples attaques contre des personnes et des infrastructures.
Certaines entreprises proposent par conséquent diverses solutions système visant à détecter le plus tôt possible les menaces posées par les drones. Ces systèmes permettent une détection efficace et à longue distance des drones volant à basse altitude. Mais comment détecter des drones dans des environnements bâtis offrant une visibilité réduite ?

Dans l’optique d’étudier de nouvelles méthodes de détection de drones dans les environnements bâtis, armasuisse, Sciences et technologies, a mené une expérience de terrain sur la place d’armes de Bure dans le Jura du 24 au 28 août 2020. Le village d’exercice de Nalé a permis de disposer d’un environnement bâti à faible visibilité au sein duquel de multiples détecteurs comme des radars, des microphones et des caméras devaient détecter des drones. L’éventail de détecteurs modernes réunissait aussi bien des systèmes commerciaux que des systèmes expérimentaux encore indisponibles sur le marché.

Microphones et caméras prometteurs dans les environnements bâtis

Des microphones ont été répartis uniformément dans tout le village d’exercice ainsi que sur un véhicule afin de capter le bruit émis par les drones, même lorsque ces derniers évoluent par exemple de l’autre côté d’un mur. Outre les microphones, les systèmes de caméras testés se sont également révélés prometteurs en matière de détection des drones dans un tel environnement. Un drone équipé de caméras a ainsi survolé le village d’exercice à une altitude d’environ 80 mètres et a pu détecter efficacement les drones en approche au-dessus des toits. Relié au sol par un câble d’alimentation et de données, ce drone a pu surveiller la zone pendant plusieurs heures sans nécessiter un changement de batterie. L’utilisation d’une caméra spéciale, appelée « caméra d’événement » était également intéressante, puisque sa perception des changements soudains a permis une bonne détection des drones en approche. En outre, des caméras capable de prises de vue dans plusieurs bandes spectrales ont démontré qu’elles complétaient bien l’ensemble. À l’avenir, la fusion d’images de plusieurs caméras pourrait donc faire mieux ressortir les drones par rapport à l’arrière-plan et permettre de détecter efficacement ces appareils dans les environnements bâtis.

Utilisation de géométries émission-réception novatrices pour les radars

Des radars peuvent également être déployés pour détecter les drones. À Bure, de nouvelles pistes ont été étudiées, à l’instar d’un réseau de radars multistatiques composé d’une unité émettrice et de deux unités de réception : une géométrie émission-réception novatrice. Un réseau radar dit « cognitif », composé de quatre petits radars, a aussi été utilisé afin d’éclairer les rues encaissées. Les performances d’un système de radar passif ont également été testées. Passif, car le dispositif à proprement parler n’émet aucune onde radar, mais capte les signaux transmis par des émetteurs radio. Les signaux reçus étaient réfléchis par les drones, permettant en théorie de détecter ces derniers, mais une analyse ultérieure devra le démontrer. À la suite de ces tests, armasuisse S+T et ses partenaires de recherche vont analyser les données récoltées et traiter les résultats. Les recommandations qui en découleront doivent permettre d’indiquer quelles technologies sont plus adaptées que d’autres en matière de future détection des drones, et quels développements il convient de continuer à observer.