Des aigles, des lasers et des radars pour repérer les drones et les neutraliser

Après les multiples survols de centrales nucléaires, de zones sensibles à Paris ou de sites militaires, les chercheurs et les industriels mettent au point des dispositifs pour nettoyer le ciel de ces intrus. Une tâche loin d'être aisée, à commencer par le repérage même de ces appareils. Les drones sont petits et volent très bas. Comment ne pas les confondre avec des oiseaux ? Tour d'horizon des techniques mises en œuvre.

Aux Pays-Bas, la police annonce s'être dotée d'une nouvelle arme capable de lutter contre les drones. La solution n'est pas mécanique ou technologique mais simplement animale. Les autorités se sont dotées d'aigles dressés pour mettre à terre ces engins volants. L'animal est en mesure de se saisir du drone et de le ramener à terre sans forcément abîmer la structure de l'appareil.

Cette solution comporte donc des avantages par rapport aux lasers et autres filets dans la mesure où l'aigle va pouvoir limiter la casse et permettre aux détenteurs de drones d'éventuellement récupérer leurs biens. C'est pourquoi les rapaces sont dotés de protections aux serres afin d'éviter toute blessure avec les hélices. Le second avantage du recours aux aigles demeure dans le fait que les interventions dans les zones habitables sont désormais possibles. Le coût d'une telle opération est relativement limité mais existe tout de même. Il réside dans la formation d'équipes spécialisées et d'animaux dressés pour ce genre d'interventions.

Le radar

Cette technologie est plutôt mature. Le radar émet des ondes, elles rebondissent sur les objets rencontrés et il est possible de mesurer leur distance, direction, altitude en analysant le signal renvoyé. Les modèles Doppler peuvent ainsi détecter les objets en mouvement : avion, hélicoptère et certains modèles de drones, même « légers ». C'est le cas du radar Squire de Thales Air Systems. « Il détecte des drones de très petites tailles, de type Phantom 2 de DJI, à 3 ou 4 km de distance. Il est même capable de déterminer le nombre de rotors du drone en fonction des ondes réfléchies par chacune de ses hélices » explique Michel Dechanet, responsable produit. Thales a déjà vendu 20 000 exemplaires de ce radar transportable aux militaires afin de protéger les troupes au sol de toute menace aérienne. Il en a aussi vendu à Total qui les a installés sur certaines de ses plateformes pétrolières.



Néanmoins, certains drones construits en carbone peuvent être perméables à certaines ondes radars. Une piste suivie par les chercheurs de l'ONERA et qui pourrait être utilisée en région parisienne notamment : le radar passif. Ce type de radar n'émet aucune onde mais exploite celles qui nous entourent déjà : celles de la TNT par exemple permettent de localiser un drone sur lequel ces ondes vont se réfléchir.

Rappelons que l'ONERA travaille sur « Angelas », un des deux projets sélectionnés avec « Boreades » du groupe CS, pour le compte de la Défense nationale. L'objectif de cet appel à projets, lancé en express après l'affaire des survols, visait à mettre au point des dispositifs techniques permettant de détecter, de localiser et d'identifier les drones aériens de moins de 150 kg.

La détection thermique ou sonore

Le projet « Boreades » mené par groupe CS mise sur un réseau de caméras thermiques pour repérer le drone. Les appareils sont associés à une signature thermique, ce qui permet de les distinguer des autres sources de chaleur. Mais cette technologie est un véritable défi pour les drones électriques dont la signature thermique est faible.


Même difficulté pour ceux qui s'appuient sur la signature sonore des drones. Le principe ? Positionner des boîtiers avec des micros sur les hauteurs, puis écouter le bruit environnant à la recherche du son caractéristique d'une hélice. La détection peut alors s'effectuer sur un rayon d'une centaine de mètres... si le bruit de fond n'est pas trop important. Difficile d'utiliser ces systèmes en milieu urbain.

La caméra laser

Cette technique de détection est très précise et utilisable en pleine ville. Elle a recours au même type de caméra qui permet aux voitures autonomes Google de cartographier leur environnement en 3D. La caméra émet un rayon laser et crée un nuage de points de tous les objets alentour, même les plus petits. Un tel dispositif peut identifier une cigarette à 10 km et mesurer très précisément la distance vers chacun de ces millions de points.


Lorsqu'un drone entre dans son champ de vision, des algorithmes identifient son image, même en cas de pluie ou de neige. La forme, la couleur et la géométrie de l'objet permettent de distinguer le drone d'éventuels oiseaux et lancer une alerte. Une fois le drone suffisamment proche, une caméra « classique » avec un opérateur humain peuvent prendre le relai pour vérifier visuellement la nature de l'intrus et éventuellement passer à la phase de neutralisation.

Combiner les technologies

C'est probablement la technique la plus efficace : multiplier les modes de détection pour être en mesure de repérer tous les types de drones, dans n'importe quel environnement. C'est d'ailleurs l'approche privilégiée par le projet Angelas. « Nous voulons considérer tous les cas de figure pour parvenir à intercepter un drone en milieu urbain ou isolé, un drone de petite taille ou un modèle plus lourd. Pour y parvenir, il faut combiner divers capteurs, à la fois l'acoustique, le radar et l'optique » explique le docteur Nicolas Rivière, chercheur au département d'optique appliquée de l'Onera.Une fois détecté avec certitude, on peut éventuellement envisager de se débarrasser du drone. Là encore, plusieurs pistes sont à l'étude. Mais comment neutraliser l'engin sans blesser personne ? Comment interpeller les pilotes ou propriétaires avant qu'ils s'éclipsent ?

Le laser

Du côté des militaires, l'américain Raytheon a déjà testé avec succès le tir d'un rayon laser de 50 kilowatts sur un drone. Le rayon concentré sur l'engin fait chauffer la carlingue et ses circuits et finit par le détruire. Cela reste néanmoins une solution lourde à mettre en œuvre.

Le système de détection de drone peut être couplé à un canon anti-aérien de type Thales RapidFire. Il existe même des missiles qui peuvent être lancés contre des drones. Des pistes bien évidemment réservées à la protection des bases militaires en zones de guerre et qui sont inemployables pour protéger une centrale électrique... ou pour empêcher le drone d'un paparazzi de prendre des photos d'une star de la chanson !


Moins agressive, la solution de l'illumination laser est déjà opérationnelle. Son principe consiste à éclairer le drone avec un faisceau laser. Celui-ci n'est pas assez puissant pour le détruire et donc prendre le risque qu'il chute. En revanche, le faisceau va aveugler la caméra embarquée du drone, éventuellement même griller son capteur photo. Le drone peut continuer son chemin mais sans pouvoir filmer la zone interdite ou Rihanna au bord de sa piscine.

Le brouilleur

Cette technique vise à perturber les fréquences utilisées par les « dronistes » pour contrôler leur appareil. Plutôt qu'un brouillage large qui mettrait hors service toutes les box WiFi du quartier, des dispositifs directionnels permettent de viser précisément le drone et de limiter les effets collatéraux. Un modèle ressemble même à un fusil qui peut être pointé directement par un agent lorsque celui-ci à le drone en visuel. Le but est soit de faire tomber le drone, soit de l'obliger à rebrousser chemin lorsque celui-ci passe en mode de secours. Ce retour au point de départ en cas de perte de communication peut être mis à profit par les autorités pour interpeller les télépilotes. Le système de détection reste verrouillé sur le drone jusqu'à sa zone d'atterrissage, les coordonnées pouvant alors être envoyées aux forces de l'ordre pour procéder à l'arrestation.


Cette traque des télépilotes passe aussi par le déploiement de stations goniométriques, un système de repérage des émissions radio, sur le périmètre à protéger. Dès l'allumage de la radiocommande, les stations réalisent une triangulation du signal et peuvent indiquer la position du pilote avant même que le drone ait décollé. Mais ces techniques ne sont pas adaptées aux drones autonomes, guidés par GPS. Dans ce cas, il est possible de leurrer le signal GPS. C'est par ce moyen que les Iraniens auraient mis la main en 2011 sur un drone espion américain RQ-170 Sentinel. Une information démentie par la suite par les Etats-Unis.

Le drone anti-drone

L'usage d'un drone porteur d'un filet a déjà été testé par l'entreprise Malou Technologies. Il s'agit d'un appareil plus gros, plus puissant et capable d'en intercepter un plus petit. Cette technique nécessite néanmoins un pilotage à vue. Une course-poursuite et une bataille de pilotage peut donc intervenir entre les deux télépilotes.


Toutes ces solutions posent néanmoins de nombreux problèmes juridiques. Difficile de prendre le risque qu'un drone tombe sur la foule d'un stade parce que son signal a été brouillé par les organisateurs du concert. Pour les endroits les plus stratégiques, on pense notamment aux bases militaires ou aux centrales nucléaires, les spécialistes commencent à évoquer la création de ZND (Zone de Neutralisation des Drones) où effectivement il serait juridiquement autorisé de prendre des mesures « offensives » contre les incursions de drones.

Le repérage des pilotes

ECA, propriété du Groupe Gorgé, a annoncé avoir développé une technologie permettant de localiser rapidement le pilote. Après détection du drone malveillant, la société envoie son propre drone, le IT180 qui localise le pilote grâce à sa technologie embarquée. ECA reste très discret sur la méthode employée. Une fois sa position déterminée, le drone s'en approche afin de le photographier et ainsi l'identifier. Cela permet aux forces de l'ordre d'approcher les contrevenants en toute discrétion et de les appréhender en situation de flagrant délit.



Pour en savoir plus :
Après la vague de survols des centrales nucléaires françaises, mais aussi celui de la base des sous-marins nucléaires de l'Ile Longue, la France a voulu se doter d'équipements de détection et de « neutralisation » des drones. Après un appel d'offres, deux projets ont été sélectionnés par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) début 2015 : Boreades mené par le Groupe CS et Angelas de l'ONERA, le centre français de recherche aérospatiale.

Avec le financement reçu, l'un comme l'autre devraient être en mesure de développer un système complet capable de repérer, suivre et neutraliser un drone. Les deux projets ont désormais démarré. D'ici 12 mois les premiers prototypes devraient être présentés, sachant que la durée maximale convenue est de 18 mois. EDF, partenaire du projet Angelas, va participer aux essais des dispositifs.


En parallèle, plusieurs projets « privés » tentent de lancer leurs offres commerciales avant ces poids lourds du secteur. C'est le cas de la startup française Cerbair qui a profité du Salon du Bourget pour dévoiler son DroneWatch. Celui-ci se présente comme un détecteur spécialisé dans les drones de petite taille, les plus difficiles à détecter. Il s'appuie sur des caméras stéréoscopiques et une analyse d'image poussée pour repérer un engin malveillant dans l'espace.


Autre concurrent en lice, JCPX Development et DSNA Services qui ont formé un consortium, notamment avec L'Enac (Ecole Nationale de l'Aviation Civile) et Skysoft, éditeur de logiciel de contrôle aérien. Ils devraient proposer une solution de détection et de pistage de drones notamment aux opérateurs d'aéroport pour lesquels l'intrusion de drones à proximité des pistes pose un problème de sécurité et des retards. Leur système, qui ne prendra pas en compte le volet « neutralisation » du drone, devrait être opérationnel d'ici 2 à 3 mois.

Pour l'heure, c'est l'anglais Blighter qui semble le plus avancé dans la mise au point de son dispositif anti-drone. Son système AUDS (Anti-UAV Defense System) combine à la fois un radar FMCW comparable au Squire de Thales avec une portée de 8 km et une caméra qui effectue le suivi du drone. Trois antennes directionnelles peuvent ensuite brouiller la communication pour « descendre » le drone. L'anglais a déjà réalisé les premiers tests de son dispositif et le propose désormais sur le marché.


Si les incursions de drones n'ont pas fait de dégâts sur nos installations nucléaires, elles ont néanmoins su créer un marché. Les télépilotes vont devoir sérieusement renforcer la furtivité de leurs drones s'ils veulent continuer à défier l'autorité publique !

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