Manuel du télépilote de drone
5e édition
Régis Le Maitre
Bastien Mancini
Cépaduès-éditions
Préface
3
Sommaire
4
Description de l'aéronef
Phase 17
L'aéronef
9
Introduction9
L'aérostat9
L'aérodyne9
Les systèmes
9
Le système de drone
10
Le circuit électrique12
Le courant électrique12
Le circuit électrique12
La batterie, l'énergie, la puissance12
La tension de la batterie12
La capacité de la batterie12
Le conducteur12
Le moteur12
La loi d'Ohm12
L'énergie et la puissance électriques12
Circuits en série circuits en parallèle
13
Circuits en série13
Circuits en parallèle13
Constitution des batteries
14
Description14
Risques14
Caractéristiques14
Equilibrage14
BMS14
Décharge et charge des batteries
15
Capacité15
Capacité de décharge15
Conditions d'utilisation15
Pression atmosphérique et altitude
18
L'atmosphère en équilibre18
Le nivellement barométrique18
La chaîne de mesure altimétrique
19
Une mesure hybride19
Le capteur barométrique19
Erreurs de mesure19
Le champ magnétique terrestre
20
Introduction20
Le phénomène20
Le WMM20
Le magnétomètre
21
Le principe21
La technologie21
L'influence de la latitude21
Les erreurs de mesure21
Le gyromètre : fonctionnement
22
Définition22
Le gyromètre FOG22
La technologie MEMS22
Le gyromètre : utilisation et précision
23
Utilisation23
Précision23
Gyromètres FOG23
Gyromètres MEMS23
L'accéléromètre
24
L'accélération24
Fonctionnement24
Utilisation et technologie24
Utilisation et technologie24
Le GNSS
26
Présentation26
Le principe26
Les phénomènes influents26
La précision26
L'intégrité26
La disponibilité26
L'intégration des différents capteurs dans le système de drone
28
L'intégration des mesures28
L'altimètre28
Le magnétomètre28
Le gyromètre28
L'accéléromètre28
Le GNSS28
Conclusion28
Dispositifs de limitation d'espace
30
Les exigences réglementaires30
Contrôle et limitation verticale30
Contrôle et limitation horizontale30
Exigences communes30
Pilotage de base du drone multirotor
32
Introduction32
Pilotage de base32
Pilotage du drone à voilure fixe
33
Introduction33
Pilotage de base33
Les asservissements
34
L'asservissement34
L'asservissement en attitude
35
Introduction35
Principe de fonctionnement35
L'asservissement en position
36
Introduction36
Le contrôle de la trajectoire36
Le schéma de fonctionnement36
Fonctionnement36
Dispositif de protection des tiers
38
L'objectif38
Dispositif et fonctionnement38
Dispositif de retour vidéo
39
L'objectif opérationnel39
Solutions et limitations39
La transmission de données
40
Introduction40
La fréquence40
La modulation40
L'amplification40
L'antenne40
La propagation40
La réception40
La démodulation40
Le protocole40
Les hélices
46
Description46
Vitesse et sens de rotation46
Le moteur
48
Description48
Fonctionnement48
Caractéristiques techniques48
Le contrôleur ESC
49
L'objectif.49
Fonctionnement49
Comment dimensionner la chaîne de propulsion ?
50
Le problème50
Le circuit électrique50
La recherche de compromis50
Principes du vol
Phase 253
Des écoulements divers
55
La vitesse-air et le vent relatif
56
Forces de pression et forces de viscosité
57
Les lois de conservation
58
L'aile
59
Le rotor
60
L'hélice propulsive
61
La théorie de froude
62
Le vol du drone à voilure fixe
63
Le vol du drone à voilure tournante
64
La position et l'attitude
65
Contrôle du drone à voilure fixe
66
Contrôle du drone à voilure tournante
67
Le vol rectiligne en palier stabilisé
68
La montée stabilisée
69
La descente stabilisée
70
La densité de l'air et la puissance nécessaire
71
Le virage
72
L'équilibre, la stabilité, la maniabilité
73
Le centrage du drone à voilure fixe
74
Le centrage du drone multirotor
75
La limitation de masse
76
Le devis de masse et de centrage
77
Météorologie
Phase 379
L'atmosphère
81
L'environnement météorologique81
La machine thermodynamique81
Composition chimique de l'air81
Les nuages81
Les précipitations81
Les échanges de chaleur
82
Les échanges d'énergie82
Le rayonnement82
La convection82
La conduction82
Les changements d'état de l'eau82
La température
83
La température83
Variation de la température83
La pression
84
La pression84
La pression atmosphérique et l'altitude84
La pression atmosphérique et les conditions météorologiques84
Le champ de pression84
Pression, température et masse volumique de l'air
85
La masse volumique de l'air85
Lois de Mariotte et de Gay-Lussac85
L'équation d'état des gaz parfaits85
Applications pratiques85
La diversité de l'atmosphère
86
Introduction86
L'atmosphère type86
L'altitude-pression et l'altitude-densité
87
Définitions87
Exemples87
La densité de l'air et les performances
88
Introduction88
La sustentation88
La puissance nécessaire88
La propulsion88
L'altimétrie en aéronautique
89
Altitude et hauteur89
L'altimètre barométrique89
Les forces et le mouvement de l'air
90
Le mouvement de l'air90
Le vent en météorologie90
Les vents modèles
91
Le vent géostrophique91
Le vent à basse hauteur91
La brise
92
Définition92
Le phénomène92
La turbulence de frottement
93
Les phénomènes93
Précautions93
La turbulence de relief94
Le phénomène94
Précautions94
La stabilité, l'instabilité de l'atmosphère
95
Le phénomène95
Le critère de la stabilité95
La turbulence convective
96
Le phénomène96
Les conséquences opérationnelles96
Les nuages
97
La formation des nuages97
Classification des nuages97
Les précipitations
98
Le phénomène98
Les types de précipitation98
L'orage
99
Le phénomène99
Les conséquences opérationnelles99
La brume et le brouillard
100
Définitions100
Le brouillard de rayonnement100
Le brouillard d'advection100
Le brouillard de pente100
Les conséquences opérationnelles100
Les masses d'air
101
Les masses d'air101
Les perturbations101
Les perturbations
102
Le phénomène102
Les nuages associés102
Conséquences opérationnelles102
L'information météorologique
103
L'objectif de sécurité103
La préparation du vol103
Le Metar
104
Le Taf
105
Le Sigmet
106
La carte Temsi
107
La carte Wintem
108
Codes météorologiques
109
Réglementation
Phase 4111
Le cadre réglementaire
113
Introduction113
La hiérarchie des normes113
L'OACI
114
La Convention de Chicago114
Souveraineté114
Territoire114
L'organisation de l'OACI114
Les normes et les pratiques recommandées114
Le droit et le citoyen
115
Les sources du droit115
La réglementation aéronautique115
Exemples115
Les autorités115
Où consulter la réglementation ?115
La source réglementaire116
L'UAS, un aéronef particulier116
La navigabilité116
Le télépilote116
L'exploitant116
L'espace aérien116
La préparation et la réalisation du vol116
La réglementation sur les UAS
116
Le principe117
Activité et catégorie d'opération117
Les cas particuliers117
Les catégories d'opération
117
La catégorie ouverte
118
Les classes d'aéronefs119
Marquage CE119
Enregistrement des UAS119
Dispositif de signalement119
Identification directe à distance119
Batteries au lithium119
Notice d'information119
La navigabilité en catégorie ouverte
119
Âge minimum120
Enregistrement de l'exploitant120
Formation120
Le télépilote et l'exploitant en catégorie ouverte
120
La préparation du vol121
Le vol121
Préparation du vol et gestion du vol en catégorie ouverte
121
Les scénarios standards et les autorisations d'exploitation122
Les scénarios standards européens (non encore applicables en
France)122
Les scénarios standards nationaux122
La catégorie spécifique
122
L'exigence réglementaire123
La procédure de demande123
Les PDRA123
Cas particuliers123
Dérogations123
Autorisations d'exploitation
123
La navigabilité en catégorie spécifique
124
Le contexte opérationnel124
Homologation des UAS124
Les documents de base124
L'enregistrement124
L'immatriculation124
Masses maximales autorisées124
Activités encadrées ou interdites124
Les conditions techniques de conception
125
Introduction125
Bandes de fréquence125
Aéronef captif.125
Aéronef non captif125
Scénario S2125
Scénario S3125
Autres conditions125
L'objectif.126
Entretien126
Consignes de sécurité126
Modifications et réparations126
Modifications nécessitant une révision de l'attestation de conception126
Rôle de l'exploitant126
Le maintien de u navigabilité
126
En catégorie spécifique
126
L'exploitant en catégorie spécifique
128
Un rôle majeur128
Les obligations de l'exploitant128
Le Manex128
Enregistrement de l'exploitant128
Déclaration d'activité128
Renouvellement de la déclaration128
Bilan annuel d'activités128
Le télépilote en catégorie spécifique
129
Introduction129
Âge minimal129
La responsabilité du télépilote129
Compétences théoriques129
Compétences pratiques129
Le rôle de l'exploitant129
Préparation du vol en catégorie spécifique
130
Le rôle de l'exploitant
130
Introduction130
Vérifications préalables130
Documents nécessaires130
Volume maximal de vol130
Protection des tiers au sol130
Personnes autorisées130
Préparation du vol en catégorie spécifique
131
Le rôle du télépilote
131
Introduction131
La météorologie131
Réserves d'énergie131
Vérifications de sécurité131
Conduite du vol en catégorie spécifique
132
Le pilotage132
Limites d'utilisation132
Prévention des abordages132
Procédure AIRPROX132
La démarche de sécurité
133
L'objectif133
Notification des événements133
Compte rendu d'événement133
Système d'analyse et de suivi133
Bilan annuel d'activité133
La réglementation de la circulation aérienne
134
Les règles de l'air134
L'information aéronautique134
Services et organismes de la circulation aérienne
135
L'annexe 11135
Les trois services ATS135
Le service du contrôle de la circulation aérienne135
Le service d'information de vol135
Le service d'alerte135
Les organismes ATS135
Les organismes du contrôle de la circulation aérienne135
Les centres d'information de vol135
Les bureaux de piste135
Les organismes AFIS135
L'espace aérien
136
L'espace aérien136
Les classes d'espace136
Les régions d'information de vol136
L'espace aérien contrôlé136
Les zones P, R, D136
L'espace aérien en France
137
L'aérodrome : présentation
138
L'aérodrome138
Le balisage
138
L'aérodrome : définitions
139
Les signaux
140
La phraséologie141
La bonne pratique
141
Les règles de l'air : prévention des abordages142
Négligence ou imprudence dans la conduite des aéronefs142
Proximité142
Règles de base142
Priorités entre aéronefs de même type
142
Les règles de l'air : hauteur de vol143
Hauteur minimale en aviation habitée143
Hauteur de vol pour les drones
143
Restrictions spatiales et horaires144
Restrictions spatiales144
Déclaration, notification ou accord préalable en catégorie spécifique144
Restriction de visibilité
144
Activités permanentes144
Restrictions de vol à proximité des aérodromes145
L'objectif opérationnel
145
Les règles à observer145
Le respect d'autrui
146
Introduction146
Prises de vues146
Vie privée146
Le droit du propriétaire146
Matières dangereuses146
Manifestation aérienne146
Responsabilité, assurance et sanctions
147
Responsabilité civile en cas de dommages aux tiers147
Assurances147
Restrictions d'activité147
Responsabilité pénale147
Définitions
148
Navigation
Phase 5155
La terre et l'ellipsoïde de référence
157
L'ellipsoïde de référence157
Les coordonnées géographiques157
Les coordonnées géographiques
158
Méridien et parallèle158
Coordonnées géographiques158
Le temps
159
Le temps159
Les références de temps159
Le temps UTC159
Le temps civil local LMT159
L'heure légale159
Le lever et le coucher du soleil
160
La Terre dans le système solaire160
Mouvement apparent du Soleil160
Les équinoxes et les solstices160
Le lever et le coucher de Soleil160
La nuit aéronautique160
Le nord
161
L'orientation161
Le Nord161
Déclinaison, déviation, variation161
Le cap, u route, la dérive
162
Le cap162
La route162
La dérive162
L'orthodromie et la loxodromie
163
Introduction163
L'orthodromie163
La loxodromie163
Petites distances163
Unités de distance
163
Mesure des routes et des distances164
Introduction164
La mesure de la route164
La mesure de la distance164
La projection
165
La carte165
L'échelle165
Projection conforme165
La carte lambert
166
La projection166
Utilisation de la carte
167
Les coordonnées d'un point167
Mesure de la roule167
Mesure de la distance167
La déclinaison magnétique167
Le cheminement
168
L'ESTIME
169
Le principe169
Le triangle des vitesses169
L'estime en pratique
170
Vent effectif et vent traversier170
La méthode170
La navigation par satellites
171
Présentation171
Fonctions de base171
Calculateur de navigation171
Les cartes aéronautiques
172
L'objectif opérationnel172
Les types de carte172
Les informations utiles172
Les cartes AZBA172
La carte au 1/500 000e172
La carte au 1/250 000e172
Les cartes d'aérodrome172
Les cartes de navigation du SIA
174
La carte VAC aérodrome et hélistation
176
L'objectif opérationnel176
Procédures opérationnelles
Phase 6179
La protection des personnes et des biens
181
La navigabilité
182
Le dossier d'utilisation
183
Le manex
184
Le dossier de sécurité
185
L'objectif185
La démarche185
Le vol et la météorologie
186
Introduction186
L'altitude-densité186
La turbulence186
Le vent186
Les nuages, la brunie et le brouillard186
Les précipitations186
L'orage186
Le vol et l'espace aérien
187
Introduction187
La documentation nécessaire187
La réglementation187
Le vol et les performances
188
Introduction188
La niasse au décollage188
Le centrage188
L'énergie embarquée188
La protection des tiers au sol
189
Pilotage et procédures d'urgence
190
Introduction190
Les modes de pilotage190
Les procédures d'urgence190
Le vol en immersion et le vol assisté par une caméra
191
Définitions191
Le vol en immersion191
Le vol assisté par une caméra191
La sécurité des vols
192
Introduction192
La réduction du risque192
Les procédures192
Préparation du vol
193
Réalisation du vol
194
Le retour d'expérience
195
Introduction195
La réglementation195
Performances humaines
Phase 7197
La vision
199
Définition199
Anatomie199
L'acuité visuelle199
La vision périphérique199
La vision du relief199
Prendre soin de sa vision199
L'hygiène de vie
200
La capital santé200
L'alcool200
Les médicaments200
Les bonnes pratiques200
L'attention et la vigilance
201
L'attention201
La charge de travail201
La vigilance201
Gérer ses ressources mentales201
La perception
202
Introduction202
Le proprioceptif202
L'extéroceptif202
Nos sens202
La sélectivité202
La compréhension et la mémoire
203
Comprendre pour piloter203
Les mémoires203
La prise de décision
204
Prise de décision et jugement204
Influences et risques liés à la décision204
Calculer les risques204
Les stratégies de décision204
Conclusion204
Les erreurs
205
La notion d'erreur205
Les erreurs de routine205
Les erreurs de règle205
Les erreurs de modèle205
Les erreurs de représentation205
Évitement et gestion des erreurs
206
La prise de conscience206
La pression du temps206
La démarche206
Le sommeil
207
Les phases du sommeil207
Le besoin en sommeil207
Le rythme circadien207
Gérer la fatigue et le stress
208
La fatigue208
Éviter la fatigue208
Le stress208
Que faire face au stress ?208
Préparation et suivi du vol
Phase 8209
Préparation du vol
211
Suivi du vol
212
Index213
Table des figures217