Des chercheurs du MIT et de la NASA ont mis au point un système de cartographie des zones forestières, à l'aide d'essaims de drone. Ils souhaitent réduire considérablement la durée des recherches d'individus perdus en forêt, et permettre un sauvetage plus rapide.

Des chercheurs du MIT et de la NASA travaillent sur la cartographie de zones forestières difficiles d’accès. Ils vont présenter leur article scientifique au symposium international sur la robotique expérimentale, qui se tient à Buenos Aires du 5 au 8 novembre 2018. Sur le site du MIT, ils expliquent comment ils utilisent un essaim de drones autonomes pour y parvenir. Avec cette opération, ils espèrent à terme réduire au maximum la partie recherche des opérations de sauvetage.

Les drones sont utilisés depuis quelques années dans les opérations de sauvetage. Mais trouver des randonneurs perdus en forêt pose plusieurs problèmes aux technologies actuelles. Les branchages bloquent le champs visuel des humains qui pourraient survoler en hélicoptère, tandis que l’absence de signal GPS empêche l’utilisation de certaines méthodes de guidage.

Les drones quadrirotors disposent de quatre hélices qui leur offrent une grande stabilité. // Source : Good Free Photos/Domaine public

Pour résoudre ce problème, les chercheurs du MIT et de la NASA s’appuient sur un essaim de drones quadrirotors, équipés de LIDAR. Le LIDAR permet de mesurer les distances, en analysant la réflexion du laser émis par l’appareil. Ce système de guidage permet au drone de se passer de GPS, mais aussi de créer une cartographie 3-D du terrain qu’il survole.

Diviser la forêt en groupes d’arbres pour mieux la cartographier

Le logiciel embarqué différencie les zones inexplorées de celles qu’il a déjà enregistrées. Puisque les drones ne sont pas encore assez précis pour reconnaître un arbre seul, ceux du MIT utilisent les retours des signaux LIDAR pour identifier des groupements d’arbres. Ils s’appuient sur la distance entre les arbres et leur orientation pour délimiter un groupe, qui sera fiché comme cartographié ou inexploré.

Quand deux appareils de l’essaim se croisent, ils échangent leurs informations, pour mieux calculer la suite de leur itinéraire. Les chercheurs ont optimisé ces calculs pour que les drones puissent avoir la vitesse constante la plus élevée possible tout en parcourant le moins de distance.

Importante dernière étape : détecter les humains

Les cartes produites par chaque drone sont ensuite réunies sur l’ordinateur de la station de contrôle. Il les croise pour créer une carte en trois dimensions de la zone, à destination des secouristes. Et c’est là que le système s’avère encore limité. Pour l’instant, les drones ne disposent pas de système de reconnaissance d’objet. Mais les chercheurs prévoient de l’inclure dans la version finale de leur produit, afin de détecter la présence d’humain.

Les arbres apparaissent sur la carte en bleu ou en vert selon leur hauteur. // Source : Youtube – MIT

Si ces recherches aboutissent — et elles sont en bonne voie –, le secours en forêt s’opérerait en deux étapes : un repérage rapide et complet par les drones, suivi d’une intervention humaine. Pour que les robots s’occupent également du sauvetage, il faudra attendre.

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