Instrumentation embarquée sur drône

L’imagerie aéroportée à très haute résolution (THR) est complémentaire à l’imagerie satellitaire. Elle permet de « zoomer » sur des méga pixels une zone d’intérêt scientifique (ROI) peu étendue ou le satellite ne la voit que sous quelques pixels.  On peut ainsi obtenir des résolutions centimétriques et pouvoir estimer d’une mission à une autre les modifications de terrain et les quantités de matières déplacées avec des précisions de plus en plus réalistes.

Notre laboratoire a conçu et mis en œuvre divers types d’instruments de mesure embarqué sur drones. Il a plus de 15 ans d’expérience dans ce domaine.

Nos drones multi-rotors sont déclarés auprès du CNRS (dirsu.dronesATcnrs.fr), exploitant de drone pour la recherche scientifique,  et de la DGAC.   ils sont habilités au scénario S1, S2, S3

 

Pour mettre en œuvre l’imagerie aéroportée, il faut bien sur des plates-formes volantes à faible altitude (avion, hélicoptère, ULM, drone) mais aussi des capteurs embarqués de bonne qualité. Les imageurs proprement dit fournissent « l’image » contenant l’information souhaitée, et les capteurs annexes permettent de positionner en 3D dans l’espace et en absolu (par rapport à un référentiel terrestre) ces imageurs. Enfin,  les logiciel de traitement intègrent toutes ces informations pour en restituer le produit final  (images  orthorectifiées, des cartes numériques comme les modèle numérique de terrain ou infrarouge…).

Au laboratoire, nous avons les moyens d’imager dans le visible, le proche infrarouge et le thermique.

Dans le domaine visible, nous avons recours à la photogrammétrie. Deux ou plusieurs clichés de la même zone permettent de calculer la topographie de cette zone connaissant les caractéristiques internes (focale, taille de la matrice, distorsion de l’objectif…) et les paramètres externes (position et attitude) de l’appareil photo. Ces méthodes permettent actuellement de produire des modèles numériques de terrain (MNT) de plage d’une résolution centimétrique pour une précision décimétrique.

Dans le domaine visible et du proche infrarouge, nous avons recours à l’imagerie hyper-spectrale.
Une caméra scanner film le sol et collecte pour chaque pixel spatial 250 bandes spectrales comprises entre 400 et 1000nm. Chaque pixel permet d’avoir une signature spectral du « matériau » observé. On accède ainsi à sa nature minéral, organique ou végétale. Ce système d’image permet de caractériser les faciès et ainsi de suivre l’évolution des sols en surface. ( biofilm,  végétation…)

Drone octocopter 18,5kg  portant charge hyperspectral

 

 

Contacts :

Au Laboratoire Geosciences Océan (Université de Bretagne Occidentale)

  • Jérôme Ammann : jerome.ammann@univ-brest.fr
  • Christophe Delacourt : christophe.delacourt@univ-brest.fr

Au Laboratoire Sciences de la Terre et de l’Environnement (Université de Lyon 1)

  • Philippe Grandjean : philippe.grandjean@univ-lyon1.fr
  • Pascal Allemand : pascal.allemand@univ-lyon1.fr