L’impact des tempêtes géomagnétiques sur les drones et les systèmes de navigation par GPS

Le principal fournisseur de signaux de localisation par satellite est le système GPS (USA). Mais il en existe d'autres. Les 2 suivants sont GALILEO (EUROPE) et GLONAS (RUSSIE). En fonction de ses spécificités, un récepteur peut recevoir les signaux d'un ou de plusieurs fournisseurs, ce qui permet d'augmenter la précision de localisation.

Ces signaux sont envoyés à de très nombreuses reprises chaque seconde par une constellation de satellites entourant la terre. Pour nous parvenir, ces signaux traversent l'ionosphère terrestre. Dans de bonnes conditions, la précision de géolocalisation peut être inférieure à 1 mètre.

L'état de cette ionosphère peut être modifié par l'activité géomagnétique. Lors de tempêtes de type géomagnétique, l'ionosphère peut subir d'importantes perturbations. Ces dernières entrainent de nombreuses erreurs lors de la transmission de signaux dont découlent une perte de précision de géolocalisation (10 mètres ou plus), une augmentation importante du temps nécessaire au "fix" (localisation), voire à l'impossibilité de géolocalisation. Pour en apprendre plus sur l'impact de l'activité solaire sur terre, veuillez lire la page "Unités de mesure des aurores : K, Kp, G, S et R".

Hors, de nombreux systèmes s'appuient sur la localisation par satellite. Au quotidien, sur un bateau, dans un avion, dans votre véhicule ou sur votre smartphone, l'assistant de navigation peut être impacté par le manque de précision de localisation ou à l’impossibilité de l'obtenir.


Multirotors (drones) : les objets volants non habités peuvent également subir l'activité solaire. Les multirotors (ou par abus de langage, "drones") sont équipés de nombreux capteurs. Ils permettent, entre autres, la stabilisation et l'orientation de l'appareil télécommandé (ou autonome). Les multirotors sont équipés de compas (magnétomètre), gyroscopes et accéléromètres. Une majorité est également équipée d'un récepteur GPS et d'un baromètre. Beaucoup plus rares, certains appareils peuvent embarquer des radars, lasers et systèmes optiques permettant de détecter d'éventuels obstacles.

Le récepteur GPS embarqué fournit la position et l'altitude de l'appareil et peut être exploité par l'ordinateur interne pour plusieurs besoins : maintient de position automatique (pour contrer une dérive causée par le vent), retour automatisé au point de décollage (en cas de perte radio avec la télécommande, retour demandé par l'opérateur, etc.) ou même suivi d'un tracé pré-établi et chargé dans l'appareil lors d'un vol autonome.

Si une tempête de type géomagnétique est en cours au moment de faire voler le multirotor, l'assistance GPS peut poser problème. En fonction de la magnitude de la tempête :

  • il peut être plus ou moins difficile, voire impossible d'obtenir une géolocalisation "GPS" avant le décollage, pourtant nécessaire pour obtenir un appareil dont l'état est "prêt pour voler"
  • le maintient de position en cas de dérive (liée au vent) ne sera pas efficace
  • altitude de l'appareil faussée et non stable
  • le suivi de tracé pré-enregistré sera +/- imprécis et décalé (risque d'impact avec des obstacles)
  • le retour automatique à la position de décollage sera +/- décalé (risque d'impact avec des obstacles)
  • alors que la géolocalisation était fonctionnelle, elle peut être perdue à n'importe quel moment, impactant toutes les fonctionnalités ci-dessus

La géolocalisation n'étant qu'une assistance, le multirotor continue de voler : tous les autres capteurs fonctionnent, le vol manuel est tout à fait fonctionnel.


 

Si votre activité s'appuie sur la localisation par satellite, vous pouvez ajouter dans vos favoris cette page dédiée à l'activité géomagnétique impactant la précision des signaux GPS.

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