A. Drones cargo : état des lieux en 2016 B. Qui sont les acteurs du

Développement des drones cargo (transport de charges)
Diffusion interne uniquement
Grand angle
Innovation
GA I 04 n°2
Terminologie
Drone : L’usage du
mot « drone » pour
décrire un véhicule ou
robot terrestre, de
surface ou sousmarin, doté
d’autonomie, est une
particularité
française.
La classification
américaine des
mobiles autonomes
sans pilote en
UAV/UAS (aériens),
USV/USS (de
surface), UUV/UUS
(sous-marins),
UGC/UGS (robots
terrestres) est la plus
couramment utilisée
dans le monde.
(https://fr.wikipedia.o
rg/wiki/Drone)
-------------Voir aussi le
Grand angle n°1
(GA I 04)
Utilisation des
Drones (Unmanned
Aerial Vehicle - UAV)
dans la réponse aux
catastrophes : état
des lieux
http://www.hiproweb.
org/uploads/tx_hidrtd
ocs/Drones_GA04_01.
pdf
Par : Paul Vermeulen, Philippe Houliat
Direction des Opérations et des Ressources Techniques
Septembre 2016
A. Drones cargo : état des lieux en 2016
Selon certains développeurs de drones, 2017 sera l’année des drones
cargo (transport de marchandises). Si les développements techniques se
font parfois discrètement, de nombreux tests terrain sont déjà en cours.
Ces développements se font notamment en parallèle avec des études
d’optimisation des chaînes d’approvisionnement, voire de construction
d’aéroports pour drones (drone-port ou cargo-port).
Le vol des aéronefs est réglementé par l’aviation civile. Certaines des
règles de sécurité sont basées sur le vol à vue pour s’adapter aux
situations imprévues. L’absence de pilote dans le drone doit être
compensée soit par des solutions techniques soit par la modification des
règles de l’aviation civile. Les entreprises commerciales sont très actives
pour faire évoluer ces règles à leur avantage.
De nouvelles réglementations nationales de l’aviation civile pour les
drones cargo sont adoptées ou en développement dans certains pays et
certain états mettent sur pied des partenariats pour tester des solutions.
B. Qui sont les acteurs du développement ?
Les développeurs appartiennent notamment au monde :
• Commercial (Amazon, UPS, Alphabet, Walmart, Alibaba...) ;
• Humanitaire (PAM, CICR, MSF, Medair…) ;
• Consortiums (Wings for aid…) ;
• Académique (University Of Sheffield, EPFL, EPFZ, Duke, Imperial
College…) ;
• Développeurs de solutions logistiques (LLamasoft…) ;
• Réseaux (WeRobotics, robotics, Redline…) ;
• Instituts (German aerospace center...).
Chaque utilisateur final a son cahier des charges et harmonise les
solutions techniques pour développer la niche d’activité au plus près de sa
mission.
C. Quelles solutions étudiées peuvent nous intéresser ?
Programme Alimentaire Mondial (PAM)
• 5'900 tonnes d’air-cargo en 2015.
•
•
•
•
Besoin d’innovations pour largages en
zones difficiles, en toutes circonstances
(Syrie…) : « Les vols sont la partie facile,
les circonstances des vols sont les
problèmes ».
Solutions
de
drones
recherchées :
distance de 100 à 500 km, charge de 100
à 400 kg.
PAM aviation offre ses services aux
acteurs humanitaires via United Nations
Humanitarian Air Service (UNHAS).
HI collabore avec PAM aviation et le
cluster logistique en RDC.
MSF
• Contraintes de distribution : lieux isolés,
transports difficiles, produits essentiels
pour bons traitements (sang, vaccins,
anti-venins, échantillons de laboratoire,
ocytocine…). Drones qui remplacent les
motocyclettes.
• Contraintes de fonctionnement : facilité
de déploiement, décollage et atterrissage
sur
courte
distance
et
pilotage
automatique
d’usage
simple
(smartphone), moteur électrique sans
maintenance, au minimum 60 km
d’autonomie et 1 kg de charge,
compatibilité
avec
règlements
de
l’aviation civile.
Wings For Aid
• Ce partenariat public-privé veut combler
le «dernier kilomètre» où les moyens
traditionnels de transport dans la chaîne
de l'aide humanitaire sont souvent
insuffisants (secours aux sinistrés,
livraison de médicaments dans les
régions éloignées), par l'utilisation de
drones cargo innovants.
• Spécificités : 500 km de distance,
charges utiles de 5 x 20kg, moteur
thermique, 8 m d’envergure, vol
automatique avec pilotage GPS, largages
à 5 destinations à 15 mètres d’altitude,
vitesse croisière 150 km/h.
Ziplines
• Start-up soutenue par UPS. Le drone Zip
peut transporter vaccins, médicaments,
ou sang.
• Spécificités : moteurs électriques, 150 km
de distance, vitesse croisière de 80 à 120
km/h, charge utile de 1,5 kg, largage avec
parachute, < 15 livraisons jour, conteneur
20 pieds Zip-hub avec 5 Zips
opérationnels par 2-3 employés.
• Utilisation : mise en œuvre au Rwanda
dès juillet 2016, livraisons de sang pour 21
centres de transfusion. Objectif : toute la
population (11 millions) à 30 minutes de
livraison de tout produit médical.
Redline
• Redline cargo drone network, conception
et financement principalement par les
universités (Afrotech @ EPFL) et les
entreprises suisses. Le CICR est un
partenaire du projet.
• Spécificités : drone Redline vers 2018,
envergure 3 m, charge utile 10 kg,
distance 50 km. Drone Blueline, > 2020,
envergure 6 mètres, charge utile 100 kg,
distance 100 km.
• Objectifs : réseau de drone-ports, tests
au Rwanda.
Quantum VRT (2019) : envergure
4,5 m, charge utile 5 kg, durée de
vol 4 h, distance < 250 km.
WeRobotics
Ce réseau d’acteurs étudie toutes possibilités
de transports, volants ou non, sans pilotes,
notamment des bateaux pour transport de
charges.
Quantum Systems
• Startup basée à Munich, drone à ailes
fixes avec développement vertical : la
technologie de transition.
• Spécificités
:
moteurs
électriques.
Quantum TRON (2017) : envergure 3,5 m,
charge utile 2,5 kg, durée de vol 2 h,
vitesse 80 km/h, distance < 150 km.
D. Quels sont les paramètres pris en compte pour le développement des
drones UAV ?
Chaque utilisation de drone UAV nécessite
d’assembler des contraintes et des solutions
techniques différentes, notamment :
• module de pilotage ;
• source
d’énergie
des
moteurs
(thermiques ou électriques) ;
• rotors ou ailes fixes ;
• autonomie ;
• envergure ;
• décollage vertical ou non ;
• rayon d’action ;
• vitesse ;
• charge utile et sa nature ;
• mode de livraison de la charge ;
• maintenance ;
• durée de vie du drone ;
•
•
•
•
•
complémentarité avec d’autres modes de
transport ;
conformité avec règlements aviation civile ;
mobilité des aéroports ;
coûts d’acquisition et de fonctionnement ;
compétences des opérateurs…
« J’ai compris ! Tu veux faire voler mon âne ! »
Sage Samburu, nord du Kenya
E. Quels sont les perspectives pour Handicap International ?
Le drone cargo peut présenter un intérêt pour des équipes de déminage mobiles travaillant loin
de leur base :
•
Le drone cargo pourrait avantageusement devenir un vecteur d’approvisionnement des équipes :
 en produits pharmaceutiques (soutien médical des équipes) ;
 pour mise en réparation d’équipements et l’apport d’équipements de remplacement.
•
Valeur ajoutée : gain de temps, économie d’argent, maintien du meilleur niveau de productivité
possible (en cas de manque de certains médicaments, les opérations s’arrêtent car le soutien
médical n’est plus opérant).
•
Risque : accepter de perdre le drone et son contenu d’une façon ou d’une autre.
Sélection d’acteurs et de ressources
•
PAM aviation : United Nations Humanitarian Air Service (UNHAS) offre ses services de
transport aux acteurs humanitaires, ce qui inclura les drones cargo :
http://www.wfp.org/logistics/aviation/unhas-current-operations
http://www.wfp.org/logistics/aviation/service-provision
•
MSF : Using Drones for Medical Payload Delivery in Papua New Guinea http://drones.fsd.ch/wpcontent/uploads/2016/04/Case-Study-No2-PapuaNewGuinea.pdf
http://www.doctorswithoutborders.org/article/innovating-fight-tuberculosis-papua-new-guinea
•
UNICEF : Malawi tests first unmanned aerial vehicle flights for HIV early infant diagnosis
http://www.unicef.org/media/media_90462.html
•
Wings For Aid : http://www.wingsforaid.org/
•
Quantum Systems : http://www.quantum-systems.com/
•
DHL : 130 packages delivered by Parcelcopter http://www.suasnews.com/2016/05/dhl-claimsdrones-first-deliver/
•
UPS, GAVI, Zipline : UPS Creates Global Partnership with Zipline and Gavi to Transform
Delivery of Humanitarian Aid and Life-Saving Vaccines with Drones
https://pressroom.ups.com/pressroom/ContentDetailsViewer.page?ConceptType=PressReleas
es&id=1462760058735-442
•
Zipline (http://flyzipline.com/product/) tests de transports de produits médicaux au Rwanda,
1,5 kg, 100 km autonomie : https://irevolutions.org/2016/04/04/humanitarian-cargo-delivery/
•
La Fondation Suisse de Déminage fait un travail de coordination et d’animation de la réflexion
sur l’usage de drones dans l’humanitaire : http://drones.fsd.ch/
•
Redline http://afrotech.epfl.ch/page-115280-en.html et Foster+Partners développent des
« droneports » (10 à 100 kg de charge) au Rwanda :
http://www.fosterandpartners.com/news/archive/2015/09/proposals-for-droneport-projectlaunched-to-save-lives-and-build-economies/
•
SUAS News, the business of drones : http://www.suasnews.com/
•
Vayu Inc. à Madagascar : http://www.suasnews.com/2016/08/remote-madagascar-first-everdelivery-oflabsamplesby-drone/
•
WeRobotics : http://werobotics.org/could-these-swimming-robots-help-local-communities/