Références

SAM
Surveillance – Auscultation – Monitoring
de l’environnement
Mesures météorologiques
Problématique, pertinence de la démarche
Problématique générale
Mesures météorologiques en altitude dans
l’atmosphère à partir d’un drone instrumenté pour la
recherche scientifique (compréhension de la physique
atmosphérique) et la météorologie opérationnelle
(prévision du temps).
Objectif de la démarche
La recherche en sciences de l’atmosphère a besoin
de moyens pour aller observer les phénomènes
météorologiques en altitude. Ces moyens sont
aujourd’hui essentiellement le ballon sonde (ballon
gonflé à l’hélium emportant une sonde perdue de
faible poids) et l’avion instrumenté. Le premier est
relativement peu coûteux et simple à mettre en
œuvre mais les mesures accessibles sont très limitées
car les capteurs embarqués doivent être très légers
et de faible poids. La trajectoire du porteur est par
ailleurs fixée par les vents et non contrôlable. L’avion
instrumenté ouvre en comparaison l’éventail des
mesures possibles puisque les instruments embarqués
peuvent être lourds et beaucoup plus gourmands
en énergie. Cependant, l’heure de vol coûte cher
(plusieurs milliers d’euros) et certains domaines
de l’atmosphère demeurent inaccessibles (vallées
étroites, vols à quelques mètres au-dessus de la mer
ou dans le brouillard…).
Le drone apparaît comme une solution intermédiaire
intéressante. Les charges utiles restent limitées
mais sont plus importantes que sur un ballon
sonde, les capteurs embarqués sont récupérés, les
trajectoires du porteur sont pilotées (ce qui permet
le suivi d’un phénomène météorologique au cours
de son développement par exemple), et des vols
dangereux pour les avions peuvent être envisagés.
La miniaturisation des capteurs et des moyens
d’acquisition permet de plus d’envisager à terme sur
drone des mesures qui ne sont aujourd’hui réalisables
que sur avion. À terme les drones pourraient être
déployés dans le réseau opérationnel de Météo-
France en remplacement ou en complément des
moyens de radiosondages. On peut envisager une
flotte de drones préparés à l’avance et réalisant selon
un programme prédéfini des sondages verticaux de
l’état de l’atmosphère jusqu’à 4 ou 5km d’altitude
pour un coût moindre qu’un radiosondage.
Utilisation de drones
Pertinence de l’utilisation de drones
Fournitures d’observations variées de l’atmosphère
en altitude à l’aide d’un moyen beaucoup moins
coûteux que les avions de recherche.
Possibilité de vols en formation pour une observation
tridimensionnelle et/ou la combinaison de capteurs
de types différents délivrant des informations
complémentaires.
Possibilité de voler dans des espaces inaccessibles
(zones contaminées, brouillard, à très basse
altitude…)
Possibilité d’embarquer des charges utiles pesant
jusqu’à quelques kilogrammes (contre 250g max.
avec un ballon sonde).
Consistance des missions des drones
Dans un contexte de recherche scientifique, drones
mis en œuvre pendant des campagnes d’observations
limitées dans le temps et dans l’espace. Vols selon
des trajectoires adaptées au phénomène que l’on
cherche à observer.