C’est la première fois que des drones volent simultanément et en toute autonomie dans un environnement naturel — aussi dense qu’une forêt, en plus.

Des scientifiques de l’Université chinoise de Zheijiang ont dévoilé le 5 mai 2022, à travers une vidéo YouTube, un essaim de 10 drones capables de naviguer dans une forêt en toute autonomie et sans guidage humain. Ces drones volent côte à côte vers la même direction en évitant des arbres, des talus et un tas d’autres obstacles. C’est une première, mais comment est-ce possible ?

Un drone est un aéronef sans pilote à bord. Il est télécommandé et peut être programmé pour voler de façon autonome, comme ici. Comme les auteurs le confient eux-mêmes dans leur papier publié dans Science Robotics, ces drones autonomes sont inspirés de films tels que Star Wars, Prometheus ou encore Blade Runner 2049. « Nous faisons un pas vers un tel futur », écrivent les auteurs de ces travaux.

Des drones autonomes

Les drones ont des utilités multiples : inspecter un terrain depuis le ciel afin d’avoir un plan d’ensemble plus complet, filmer et capturer des images pour avoir des prises de vues en altitude, couvrir une zone bien plus large en moins de temps que des secours qui évoluent à terre et même réaliser des opérations de renseignements et de lutte contre le terrorisme.

Dans la plupart des cas, les drones sont tous gérés par un ordinateur central qui vient leur donner des instructions pour contrôler leur trajectoire et vérifier si la zone où ils se trouvent est dénuée d’obstacles. Ce n’est pas le cas dans cette expérience. Il s’agit de donner de l’autonomie à une dizaine de drones pour qu’ils puissent gérer leurs tâches parfaitement seuls. Cela nécessite un autre type d’intelligence à développer.

Parvenir à faire évoluer un essaim de dix drones dans une forêt remplie d’obstacles est une chose très difficile, d’autant plus que ces scientifiques n’avaient pas programmé des données dans les drones, au préalable. Les chercheurs chinois de l’Université de Zheijang ont d’abord mené plusieurs expérimentations, qu’ils relatent dans Science Robotics.

Les drones étaient bardés de capteurs afin de traiter individuellement, et de partager en temps réel, les données qu’ils collectaient aux autres drones. Ils embarquaient par exemple des caméras et des capteurs d’altitude pour évaluer leur propre position. Ainsi, grâce à un algorithme embarqué dans chacun d’eux, les petits avions sans pilotes parviennent à maintenir une certaine distance de sécurité entre eux pour éviter toute collision avec les arbres ou d’autres drones.

Les drones de l'essaim sont capables de naviguer à travers des espaces petits // Source : Robotique scientifique / Xin Zhou et al
Les drones de l’essaim sont capables de naviguer à travers des espaces très petits // Source : Robotique scientifique / Xin Zhou et al

Ces nouveaux drones pourraient avoir une utilité en cas de catastrophe naturelle, car ils fonctionnent en autonomie, sans GPS. Mais il n’est pas difficile d’imaginer une utilisation militaire, plus inquiétante sans doute.

Est-ce une question de temps avant de voir un déploiement plus large de ces drones ? En tout cas, ils devront d’abord subir des tests plus approfondis, notamment dans les environnements ultra-dynamiques– c’est-à-dire des lieux comme les villes.