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Alpha Unmanned Systems : Élever l'excellence en matière de drones

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Álvaro Escarpenter, directeur technique et cofondateur d'Alpha Unmanned Systems, prend le temps de discuter de l'évolution des Alpha 800 et Alpha 900, des avantages des hélicoptères sans pilote alimentés en carburant par rapport aux plateformes multirotors alimentées par batterie, et de la clé de la fiabilité dans des environnements exigeants, dépourvus de GPS, tels que l'Ukraine

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Au cours des dernières années, nos plates-formes ont principalement évolué dans deux directions : la fiabilité et la polyvalence. Pour ce faire, nous avons investi beaucoup de temps et d'efforts d'ingénierie dans les domaines suivants :

Amélioration de la fiabilité et réduction de la maintenance de la boîte de vitesses et des roulements du rotor principal et du rotor de queue.

Conversion au carburant lourd : cela a été l'un des aspects les plus difficiles en raison de la multiplicité des faits et de la criticité des changements apportés à la centrale électrique, mais nous fonctionnons désormais régulièrement avec du carburant lourd militaire.

Enfin, nous avons élargi la gamme des températures ambiantes dans lesquelles l'A900 peut fonctionner en travaillant sur notre conception exclusive du système de refroidissement du moteur. C'est extrêmement important lorsqu'on utilise des carburants lourds à point d'éclair élevé, car les températures du moteur doivent être maintenues dans une fourchette étroite.

(Q) Pouvez-vous expliquer pourquoi vous avez choisi le format d'un drone hélicoptère plutôt que celui d'un aéronef à voilure fixe VTOL ou d'un multirotor, et quels sont les avantages éventuels de ce format ?

(R) Les hélicoptères présentent des avantages significatifs par rapport à d'autres plateformes et pour certaines missions, ils peuvent être le seul type de plateforme utilisable - LIDAR ou inspections bathymétriques, par exemple, pour lesquelles le capteur nécessite une faible vitesse de vol (15-45 km/h) pour fonctionner correctement. D'autres missions, comme le déminage ou la détection de sous-marins à l'aide d'un sonar, excluraient tout VTOL hybride à voilure fixe en raison de leur incapacité à rester en vol stationnaire pendant des périodes prolongées. ALPHA s'est donc engagé à développer les meilleurs petits hélicoptères sans pilote qui peuvent voler pendant des heures au lieu de quelques minutes dans des conditions environnementales difficiles.

Comme vous le savez peut-être, Alpha Unmanned est né en tant que fabricant de drones hélicoptères parce que nous sommes convaincus de l'énorme avantage des hélicoptères en termes d'aérodynamisme et de caractéristiques de vol par rapport à d'autres types de plates-formes. Les drones à voilure fixe VTOL doivent transporter de grosses batteries pour le décollage et l'atterrissage et ne peuvent pas rester en vol stationnaire plus de quelques minutes. En outre, ils ne supportent pas très bien les vents que l'on rencontre dans les environnements maritimes. Il en va de même pour les multirotors, qui ne volent pas très bien dans le vent. Bien que l'ingénierie et la mécanique d'un hélicoptère soient assez complexes, les avantages en valent la peine, en particulier dans ces situations exigeantes.

(Q) Êtes-vous toujours attaché aux drones à carburant alors qu'une grande partie de l'industrie s'est tournée vers les systèmes à batterie ?

(R) Oui, Alpha s'engage toujours à utiliser des systèmes à carburant pour l'instant. La puissance et l'endurance d'un système à batterie n'ont, de nos jours, aucune comparaison avec un système à moteur à essence. Bien que les systèmes électriques s'améliorent de jour en jour, il n'est pas possible de rester en vol stationnaire pendant 2,5 heures comme le fait notre Alpha 900. En outre, grâce à nos moteurs à carburant, nous sommes en mesure de produire beaucoup d'électricité pendant le vol, ce qui donne à nos systèmes la capacité de faire fonctionner des charges utiles actives, avec des demandes de puissance allant jusqu'à 150 watts.

Nous pensons que dans quelques mois, nous pourrons atteindre un maximum de 6 heures d'autonomie de vol à la vitesse de croisière, ce qui n'est possible actuellement qu'avec des combustibles fossiles.

En même temps, la possibilité d'utiliser plusieurs carburants sans modifier la configuration de l'aéronef représente un avantage majeur et une grande flexibilité pour les utilisateurs.

(Q) Alpha a toujours été connue comme une entreprise pragmatique qui utilise des technologies standard, y compris votre pilote automatique. Pouvez-vous nous aider à comprendre quels sont les éléments stratégiques de vos plates-formes ?

(R) En tant que petite entreprise, Alpha doit concentrer ses efforts pour atteindre ses objectifs. Dans cette optique, nous préférons utiliser certains composants commerciaux pour gagner du temps d'ingénierie que nous utilisons pour développer nos plates-formes. Certains composants clés font partie de nos conceptions depuis de nombreuses années, ce qui nous a permis de les connaître très bien, de comprendre les intégrations et de modifier ou développer ce qui était nécessaire. En ce qui concerne plus particulièrement le pilote automatique, nous entretenons également des relations très étroites avec son fabricant, nous avons développé des solutions ensemble et, à de nombreuses occasions, nous avons même adapté le produit à nos besoins.

(Q) Alvaro, comme vous le savez, la fiabilité est essentielle dans des environnements exigeants comme l'Ukraine. Êtes-vous sur la voie de la certification des produits ? Comment garantissez-vous la fiabilité des systèmes pour vos clients ?

(R) Oui, la certification des produits fait partie de notre feuille de route. Par exemple, nous avons obtenu différents certificats de navigabilité expérimentale délivrés par l'armée espagnole pour un grand nombre de nos systèmes et nous disposons d'une autorisation de vol BLOS. En outre, en tant qu'entreprise, nous sommes certifiés selon la norme de qualité ISO9001. En outre, nous avons conçu nos systèmes en conformité avec la norme STANAG 4738 et nous allons prochainement procéder à un examen de vérification de la conception au niveau de risque opérationnel SAIL 4 avec l'AESA.

(Q) La guerre en Ukraine a certainement mis la technologie des drones au premier plan de nombreuses discussions sur les applications technologiques et de défense. Pouvez-vous décrire comment vos systèmes fonctionnent dans des environnements où le GPS est interdit ?

(R) Notre pilote automatique est capable de reconnaître une perte de qualité du signal GPS ou même des attaques basées sur le GPS comme le brouillage ou l'usurpation d'identité. Dans ces circonstances, le pilote automatique utilise des méthodes de navigation à l'estime, en utilisant les accéléromètres, les gyroscopes et la vitesse de l'air pour estimer sa position. En outre, nous avons récemment intégré un système de navigation visuelle, qui fonctionne avec les techniques de navigation à l'estime, améliorant ainsi la précision de la navigation déniaisée par le GPS et permettant la réussite de la mission dans des environnements aussi exigeants.

(Q) Envisagez-vous d'armer les plates-formes Alpha ? Si ce n'est pas le cas, pour quels types de missions les hélicoptères Alpha sont-ils le mieux adaptés ?

(R) L'armement de nos plates-formes n'est pas un objectif de l'entreprise. Nos systèmes sont bien adaptés aux missions ISTAR. En ce qui concerne les autres types de missions, les hélicoptères d'Alpha sont particulièrement adaptés aux missions ISR, au contrôle des frontières, à la recherche et au sauvetage, à l'inspection des infrastructures, à la cartographie, etc. La flexibilité de nos hélicoptères en termes d'intégration de la charge utile leur permet également d'effectuer des missions d'arpentage telles que les levés LiDAR, l'inspection des lignes électriques, etc.

(Q) Pouvez-vous également nous parler des derniers types de capteurs que vous avez intégrés dans les plates-formes d'Alpha ? Utilisez-vous des capteurs EO/IR ? Des radars ou autres ? Comment voyez-vous l'évolution des nouveaux capteurs ? Y en a-t-il que vous considérez comme essentiels pour les missions ISR ?

(A) L'un des derniers capteurs que nous avons intégrés à nos plates-formes est un capteur IMSI fabriqué par la société espagnole CENTUM. En associant ce capteur à une caméra EO/IR, l'Alpha 900 devient un outil puissant pour les missions de sauvetage en montagne ou de renseignement. Nous travaillons également à l'intégration d'un radar à synthèse d'ouverture. Les nouveaux capteurs s'améliorent de jour en jour, non seulement en termes de qualité mais aussi de poids et de taille. La miniaturisation permet d'intégrer dans les drones légers des charges utiles dont on ne pouvait même pas rêver il y a quelques années. En ce qui concerne les missions ISR, les caméras EO/IR constituent la charge utile clé. Associées à des algorithmes embarqués de traitement d'images et d'intelligence artificielle, elles sont capables de détecter et de reconnaître des cibles de manière autonome, en n'envoyant à l'opérateur que les informations traitées.

(Q) Comme vous le savez, les systèmes de drones doivent s'intégrer à de nombreux systèmes d'information supplémentaires pour être utilisés efficacement dans des environnements actifs. Les systèmes d'Alpha peuvent-ils être intégrés dans les communications de l'OTAN ou dans d'autres systèmes ? Pouvez-vous donner des exemples et expliquer pourquoi cela est important pour Alpha Unmanned Systems ?

(A) Oui, au cours des dernières années, Alpha a consacré des ressources à l'intégration de ses systèmes dans les réseaux opérationnels de l'OTAN.

Hélicoptère UAV Alpha 900

En étroite collaboration avec certaines grandes entreprises espagnoles (GMV, Navantia, Telefónica) et avec la marine espagnole, nous avons développé les interfaces logicielles permettant d'intégrer les informations sur les produits provenant de nos plates-formes dans le système de combat des navires de la marine et dans les centres de contrôle de mission à terre.

Nous avons testé ces intégrations lors des exercices de l'OTAN Dynamic Messenger de l'année dernière, qui se sont déroulés à Lisbonne en septembre 2023. Au cours de ces exercices, l'Alpha 900 a été piloté avec succès depuis le navire espagnol BAM Furor, envoyant les données dans le système de combat du navire en temps réel pendant les opérations. Il s'agit là d'un point clé important pour Alpha, qui nous permet de nous démarquer de nombreux autres fabricants.

(Q) Enfin, l'intelligence artificielle sera extrêmement importante dans les systèmes autonomes. Pouvez-vous décrire comment l'IA sera utilisée par Alpha Unmanned Systems à l'avenir ?

(A) Comme mentionné précédemment, il existe déjà des systèmes autonomes pour détecter et identifier des cibles ou des menaces, mais pas seulement. L'IA peut également être chargée d'optimiser les missions, de planifier des itinéraires optimaux, etc. De même, dans les missions multi-drones, il est possible de déconflictualiser de manière autonome les aéronefs, d'affecter des ressources à des cibles, etc. En outre, l'IA peut s'appliquer à d'autres tâches telles que la planification de la maintenance de la flotte, le diagnostic de la maintenance des aéronefs ou la supervision des paramètres de vol.

(Q) Y a-t-il d'autres tendances futures concernant la technologie, les opérations ou la formation en matière de drones que vous aimeriez commenter ? Avez-vous des idées sur les limites que les clients rencontrent lorsqu'il s'agit d'utiliser des systèmes comme le vôtre ou d'autres ?

(A) En ce qui concerne la technologie et les opérations, il est probable que les communications connaîtront un bond en avant significatif au cours des prochaines années avec l'intégration générale de la 5G et des communications par satellite. Il sera ainsi possible d'utiliser un drone depuis pratiquement n'importe où dans le monde, y compris avec des casques de réalité virtuelle ou de réalité augmentée qui seront également adoptés comme interface homme-machine standard. En ce qui concerne la formation, ces types de casques permettront d'obtenir une expérience plus immersive, d'optimiser les simulations et d'améliorer la formation. La principale limitation que nous avons constatée chez les clients au fil des ans a été la courbe d'apprentissage abrupte de ces systèmes, en particulier pour les nouveaux venus. Des interfaces innovantes comme les casques mentionnés, la formation en ligne et les simulateurs aideront à surmonter ces limitations.

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