Drones en Essaims pour la surveillance de l'air des Sites Industriels à Hauts Risques – DESIHR

Le récent bilan réalisé par le BARPI montre une évolution croissante de l’accidentologie dans les installations classées en France avec une prédominance des incendies. Pour caractériser leur impact éventuel sur l’environnement et la population, il est indispensable de recueillir au plus vite et de façon fiable les données relatives à l’événement. Des campagnes de mesures et prélèvements sont alors nécessaires pour connaître les substances émises, les zones de retombées et construire un plan d’échantillonnage adéquat.
Le projet DESIHR, Drones en Essaim pour la Surveillance des sites Industriels à Hauts-Risques, a pour objectifs d’étudier l’apport de nouvelles technologies pour caractériser en situation réelle et plus rapidement les substances présentes dans un panache d'incendie et leurs conditions d’émissions afin de réaliser des cartographies prédictives de leur propagation. Il repose sur l'utilisation d’une flotte de drones autonomes capables d’adapter son plan de vol selon les informations acquises par chacun des drones afin de remplir deux missions qui consisteront à :
- se positionner dans l’axe de dispersion du panache à des distances croissantes de la source afin de réaliser des prélèvements (couplant micro-capteurs, canisters à ouverture automatisée) analysés rapidement au sol grâce à un GC/MS portable pour les gaz et pour les suies (granulométrie, chimie, microscopie électronique) en laboratoire. Les caractérisations chimiques permettront d’évaluer le taux de dilution et les flux sur des sections verticales du panaches.
- acquérir depuis l’extérieur du panache des images vidéo de celui-ci en simultané suivant différents angles de vue. Ces informations seront transmises en direct (cellule de crise) afin que des traitements d'images permettent de déterminer des paramètres utiles à la modélisation du panache (surhauteur, volume, section et forme du panache…).
Il est décomposé en cinq tâches :
- de sélectionner les charges utiles des drones les plus pertinentes pour les missions et de définir la stratégie de vols avec un essaim de drones au regard de différentes contraintes (réglementaires, environnements agressifs…) ;
- de réaliser une implémentation des algorithmes définissant les actions collectives des drones, les commandes de vol et les plans de vols fournira une flotte de drones autonomes dont le comportement reposera sur les données acquises par les charges utiles qui leur auront été intégrés ;
- d’intégrer mécaniquement les systèmes de capture aux drones et réaliser l’interfaçage électronique des systèmes de capture ;
- de mettre en place des expérimentations où la génération de panaches modèles artificiels est maîtrisée. Ceci fournira alors un cadre contrôler et simple pour évaluer les performances des charges utiles employées, les performances des actions collectives entreprises par les drones et enfin, la pertinence de l’approche vis-à-vis des enjeux finaux d’analyses chimiques et de modélisation ;
- de réaliser une démonstration en situation réaliste entreprise sur la plateforme d’exercice du SDIS76 du Havre dont les résultats permettront d’étudier la possibilité d’une valorisation industrielle des solutions technologiques proposées par le projet.
Ce projet est multidisciplinaire, il rassemble des compétences en gestion de crise, robotique, automatisme, asservissement, mécanique, métrologie des polluants atmosphériques, analyse d’image, modélisation atmosphérique et qualité de l’air. Pour couvrir ces champs d’expertise, six partenaires sont impliqués directement dans le projet. Un équilibre a été trouvé entre les approches recherche et développement et, une représentation des utilisateurs finaux et des distributeurs.
Le projet bénéficiera par ailleurs de l’appui des membres du Centre d’Innovation Drones Normandie (CIDN, 7 acteurs fondateurs dont : ULHN– NAE – Le Havre Seine Développement) via l’accès à certains matériels mutualisés (drones, simulateurs) et ressources du CIDN (zones de vol indoor/outdoor).