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P2 drhône
En bref
Sécurité et fiabilité des systèmes
HES-SO
Wolfgang Berns
Répertoire des compétences
mars 2019 - février 2021
Aéronef autonome à effet de sol volant au-dessus de plans d'eau pour le transport rapide, fiable, sécure et économe de produits vitaux (sang, médicaments, etc.).
Très souvent, le transport de produits vitaux (sang, médicaments, défibrillateurs, etc.) est rendu difficile par les engorgements des routes, le manque d'un système routier fiable (Afrique, Asie, Amérique du Sud), ou tout simplement l'absence de réseau routier (transport à travers un lac, une rivière, ou un océan). Les alternatives (hélicoptères, avions) ont une empreinte écologique significative.
Or, un grand nombre de villes et villages dans le monde sont, pour des raisons historiques, pratiques ou culturelles, proches d'un plan d'eau. UNICEF a récemment lancé un appel à projets pour des drones permettant le transport de sang et de médicaments parmi les nombreuses îles de l'archipel du Vuanatu dans l'océan Pacifique.
La Banque Mondiale a récemment réuni en Tanzanie tous les grands constructeurs de drones du monde pour organiser le Lake Victoria Challenge destiné au transport de soins médicaux au-dessus du lac (le plus grand d'Afrique).
Cependant, les drones conventionnels sont connus pour leur faible autonomie et leur grande consommation d'énergie lors du transport de charges lourdes.
L’approche proposée est de répondre à ces questions grâce à un aéronef autonome capable de transporter des charges importantes avec une moindre consommation et à grande vitesse. L'objectif de ce projet est de construire un démonstrateur - un prototype fonctionnel de petite taille capable de transporter une charge utile (de la taille d'un litre d'eau, ou sang) au-dessus d'un lac ou d'une rivière/fleuve.
Dans ce projet HES-SO sous la direction de l’HEPIA, des drones industriels pour le transport de marchandises utilisés pour l’opération de A à B, doivent être sûrs
- d’un point de vue fonctionnel et
- d’un point de vue opérationnel.
Être sûr d’un point de vue fonctionnel signifie qu’il faut démontrer que le drone lui-même, en tant que système technique dit « complexe », est sûr sur le plan fonctionnel en s’assurant que sa conception est conforme aux règles et réglementations de sécurité en vigueur. Bien que ces réglementations soient actuellement en cours d’élaboration par l’Agence Européenne de la Sécurité Aérienne (AESA), elles ne se seront probablement publiées officiellement qu’en 2022. Elles seront très similaires aux réglementations des aéronefs avec pilote. Par conséquent, une analyse de sécurité et de cybersécurité, s’appuyant essentiellement sur le cadre des processus pour les aéronefs avec pilote, sera effectuée afin de garantir la sécurité fonctionnelle des drones industriels. Ainsi, ces drones seront donc déjà conformes aux réglementations à venir pour ce type d’engins.
Être sûr d’un point de vue opérationnel signifie que le drone ou l’aéronef sans pilote doit être conforme aux directives JARUS sur l’évaluation des risques (Specific Operations Risk Assessment [SORA]) émises par l’AESA afin de garantir le fonctionnement sûr de cette catégorie de drones, particulièrement lorsqu’ils opèrent sans contact visuel direct (Beyond Visual Line of Sight [BVLOS]). Les évaluations de la sécurité seront effectuées conformément aux directives de la SORA pour vérifier que le niveau d’assurance spécifique et d’intégrité (Specific Assurance and Integrity Level) exigé détermine la tolérance requise des risques en ce qui concerne l’intégrité et la robustesse du drone, c’est-à-dire sa sécurité d’exploitation. Ainsi, pour l’opération sous contrôle, les situations anormales et les procédures imprévues, tout comme les procédures d’urgence, doivent être identifiées.
Pour ce faire, des analyses de sécurité appropriées doivent être effectuées, ce qui constitue la part du projet conduit par la HEIA-FR.