Les drones ou UAVs (Unmanned Aerial Vehicle) sont des robots volants contrôlés à distance capable d’effectuer une tâche spécifique d’une façon autonome ou semi-autonome. Ces drones ont été employés, au début, principalement dans le domaine militaire, dans des missions de reconnaissance, de surveillance et aussi dans un rôle offensif. Au fur et à mesure que les technologies informatiques, de conception de capteurs et d’actionneurs progressent, les drones se sont aussi perfectionnés. De nos jours, nous pouvons trouver des applications civiles telles que, par exemple, la surveillance et la protection de l’environnement, la recherche et le secours de blessés ou la gestion de grandes infrastructures telles que les lignes haute tension, les barrages et les ponts (Guerrero-Castellanos, 2008). Les drones peuvent être classés selon plusieurs critères: autonomie, portée, altitude, mission, système de contrôle, taille, etc.

Dans ce cadre, le secteur opérationnel des drones peut se deviser en trois segments (Poinsot, 2008):

• Les drones tactiques, lents ou rapides, à voilure fixe ou tournante appelés TUAV (Tactical Unmanned Air Vehicle) (Drouot, 2013), ils sont très nombreux, plus petits et moins chers à produire. Ils sont utilisés pour la reconnaissance de terrain dans un périmètre réduit, et parmi ce type des drones nous trouvons les micro-drones et les minidrones qui ont la forme d’un hélicoptère, car ils interviennent en milieu urbain à courte distance. Les types mono-rotors, birotors contrarotatifs, tri-rotors et quadrotors appartiennent à cette catégorie et la seule différence entre les micro-drones et les minidrones dans leurs tailles.

• Les drones de moyenne altitude et longue endurance (MALE) permettant d’utiliser une charge utile de l’ordre de 100 kg (Drouot, 2013), tradionnellement utilisés pour de la reconnaissance.

• Les drones de haute altitude et longue endurance (HALE) (Drouot, 2013) sont les plus lourds, et plus rapides; ils volent à une altitude élevée et possèdent une autonomie pouvant atteindre plus de 30 heures.

Les drones à voilures tournantes (UAVs) 

Les drones à voilures tournantes ont tous au moins une caractéristique commune : Ce sont des robots volants capables de faire du vol stationnaire, et leur principale caractéristique est le décollage et l’atterrissage vertical. Ils utilisent un ou plusieurs rotor(s) pour décoller et atterrir. Nous pouvons alors classer les drones à voilures tournantes en quatre catégories (Poinsot, 2008):

• Les Mono-rotors;
• Les birotors contrarotatifs;
• Les tri-rotors;
• Les quadrotors.

Les Mono-rotors 

Les mono-rotors se composent d’un rotor principal qui permet le décollage et l’atterrissage. Ils se divisent en trois sous-catégories selon la configuration utilisée pour permettre au drone de se déplacer dans ses différents axes (en translation et en rotation), ainsi que pour l’empêcher de tourner sur lui-même sous l’action du couple de réaction du rotor principal.

Les birotors contrarotatif

Les birotors contrarotatifs se composent de deux rotors (coaxiaux ou en tandem) tournant en sens opposés et à la même vitesse de rotation. Ils sont divisés en 3 sous catégories selon la configuration utilisée pour permettre au drone de se déplacer suivant ses différents axes.

Utilisation des drones 

Comme il transparait dans l’historique, la guerre a été la raison principale pour la conception des premiers drones, vu les nombres élevés des pertes humaines inutiles, les drones ont été utilisés pour des applications militaires, et ensuite pour des applications civiles comme la liste suivante adoptée de (Sarris et Atlas, 2001) le démontre:

La surveillance :
• Les drones peuvent patrouiller dans un secteur et rapporter l’activité intéressante;
• Ils peuvent automatiquement localiser et identifier une activité suspecte et effectuer une détection efficace visuelle des objets ou des personnes impliquées jusqu’à l’arrivée des forces terrestres.

La Recherche et le sauvetage :
• Les drones peuvent effectuer des missions des recherches dans un large secteur pour localiser des victimes d’un accident ou d’une catastrophe naturelle;
• Pour l’opération de sauvetage, les drones peuvent focaliser les efforts de la recherche et aider l’équipage de sauvetage au lieu de longue opération de recherche.

• Ils peuvent être déployés dans de mauvaises conditions climatiques qui empêcheraient la recherche et le sauvetage pilotés par l’être humain;
• Ils peuvent être utilisés pour sauver des vies humaines dans des conditions très dangereuses par exemple dans le cas d’un incendie de forêt pour rechercher les individus perdus.

Contrôle de l’application de la loi :
• Les drones peuvent être postés sur des bâtiments dans des secteurs urbains, et ils peuvent être utilisés pour capter des images de points sensibles;
• Ils peuvent aider l’agent de police dans des opérations de recherche de criminels ou des poursuites.