Poussière et fumée : sur quoi s’appuie un drone quand l’air lui-même est opaque

Les fines particules en suspension diffusent la lumière. Les images deviennent laiteuses, et plus on ajoute de lumière, plus les particules proches brillent et masquent ce qui se trouve au-delà. Les impulsions LiDAR rebondissent sur les particules et renvoient des points qui ressemblent à un mur en plein air. La poussière se dépose aussi sur l’aéronef et encrasse les moteurs, les fenêtres des capteurs et les circuits de refroidissement.

Les réponses consistent à choisir des capteurs peu sensibles à la diffusion, concevoir des aéronefs qui ne soulèvent ni n’aspirent la poussière et choisir le moment du vol. Les caméras thermiques à plus grande longueur d’onde et les radars à ondes millimétriques sont moins affectés par les fines particules que la lumière visible. Un traitement LiDAR qui ne conserve que le dernier écho peut éliminer une grande partie des points dus aux particules.

La poussière et la fumée sont les plus denses dans les espaces clos : cendres dans les chaudières et fours, suie dans les cheminées, poussières de roche et de charbon dans les mines, et tunnels mal ventilés ou en construction. Tous se cumulent avec l’obscurité et l’absence de GNSS, ce qui laisse peu d’alternatives aux capteurs.

• Laissez d'abord la poussière se déposer : entrez après ventilation suivant l'arrêt, ou après humidification et nettoyage. Demandez au site d'inscrire l'inspection par drone dans son plan de travail.
• Décidez de la combinaison de capteurs : avez-vous besoin d'images visuelles, ou une carte de température suffit-elle ? En poussière dense, relevez d'abord en thermique et LiDAR, puis ne prenez des gros plans que là où la visibilité le permet.
• Choisissez un éclairage réglable : la luminosité et la direction peuvent-elles être modifiées, et les éclairages sont-ils montés à l'écart de la caméra ?
• Rendez systématique l'entretien après vol : nettoyez les moteurs, les roulements et les fenêtres de capteurs à chaque fois, et consignez les heures sur sites poussiéreux pour programmer le remplacement des pièces.
• Planifiez la liaison et le repli : décidez s'il faut rester en stationnaire ou revenir sur la trajectoire enregistrée quand la visibilité disparaît. Compter sur le pilotage manuel à travers une fumée dense est un plan dangereux.
• Protégez aussi l'équipe : celui qui récupère l'aéronef se couvre de poussière. Inscrivez les appareils respiratoires et autres protections individuelles dans la procédure.

Au Japon, les vols à l’intérieur des chaudières ou des galeries de mine sont souvent considérés comme des vols en intérieur et ne relèvent pas des règles de vol aéronautiques. Mais les sites poussiéreux sont soumis à des règles de sécurité au travail : maîtrise des travaux exposant aux poussières, protection respiratoire et contrôle du manque d’oxygène et des gaz dans les espaces clos. Les poussières de charbon, de métal et de grain peuvent exploser d’elles-mêmes, et un drone équipé d’une batterie et de moteurs peut constituer une source d’inflammation.

Voir aussi : atmosphères explosives, manque d’oxygène et gaz toxiques, espaces confinés, obscurité, réglementations dans le monde.

• Inspection visuelle à travers la poussière dense : aucun capteur ne peut résoudre des fissures ou des amincissements de paroi à travers une poussière épaisse. Attendre qu'elle se dépose reste la meilleure réponse.
• Autonomie fondée sur le radar : la recherche sur le vol dans la poussière avec un radar à ondes millimétriques progresse, mais une cartographie assez précise pour l'inspection dans des espaces exigus en est encore essentiellement au stade de la recherche.
• Petits aéronefs étanches à la poussière : étanchéifiez-les et la chaleur s'accumule ; ouvrez-les et les particules entrent. L'équilibre entre refroidissement et protection contre la poussière est le plus difficile sur les petites cellules.
• Vol dans des poussières combustibles : les drones certifiés pour une utilisation dans des poussières potentiellement explosives restent rares.

Les drones qui entrent dans les chaudières et les mines fusionnent radar, LiDAR et imagerie thermique, et suivent leur position et les parois même dans la poussière. Ils choisissent des trajectoires qui soulèvent peu de poussière et profitent du moment où la visibilité se dégage pour prendre des vues rapprochées. Bien moins de personnes grimpent sur des échafaudages poussiéreux. Telle est la perspective de la rédaction.