La tempête silencieuse

Ne laissez pas la météo spatiale perturber votre vol BVLOS

En tant que pilote de drone professionnel, vous gérez constamment des risques tels que le vent, la pluie et le trafic aérien. Mais un facteur invisible et silencieux, provenant de 150 millions de kilomètres, peut soudainement transformer une opération réussie en catastrophe : la météo spatiale. C’est là que l’indice Kp devient un contrôle crucial avant le vol.

L’indice Kp (indice K planétaire) est une mesure globale essentielle de l’activité géomagnétique terrestre [1, 3]. Il quantifie les perturbations du champ magnétique de notre planète causées par de puissants événements solaires comme les éruptions solaires et les éjections de masse coronale (EMC) [1, 2]. Il est mesuré sur une échelle de 0 à 9 [1, 3] :

• Kp faible (0-3) : Indique des conditions géomagnétiques calmes et stables.

• Kp élevé (4-9) : Indique des conditions perturbées. Un Kp de 5 ou plus est officiellement classé comme une tempête géomagnétique (G1 mineure) [3].

Comment un indice Kp élevé (4-9) met en danger votre drone ⚠️

Une forte activité géomagnétique perturbe principalement les systèmes électroniques et satellitaires essentiels à la sécurité des opérations de drones, notamment ceux effectuant des vols hors vue (BVLOS) et des missions complexes de niveau 1.

1. Dégradation du signal GPS (La principale menace)

• Impact : Il s'agit du problème le plus important, entraînant une dégradation ou une perte du signal GPS [1, 2]. Les interférences géomagnétiques affectent directement la fiabilité des signaux GNSS (Global Navigation Satellite Service) [2].

• Effet : La précision de positionnement d'un drone peut se dégrader considérablement. Alors qu'elle est généralement précise à quelques mètres, lors d'une forte tempête, la marge d'erreur peut atteindre 15 à 20 mètres, voire plus [2]. Ceci rend les tâches de haute précision, comme les levés topographiques ou la cartographie, potentiellement inutiles (« données d'entrée erronées, données de sortie erronées ») et constitue un danger majeur pour les vols [2].

2. Stabilité de vol et problèmes de navigation

• Impact : La perte d'un signal GPS fiable contraint le drone à recourir à des méthodes de stabilisation moins précises, comme son système de vision de base orienté vers le bas [2].

• Effet : Le drone peut dériver, être incapable de maintenir une position stable ou présenter des anomalies dans les relevés de boussole, affectant la précision du pilotage automatique [1, 2]. Ce risque est particulièrement élevé lors de vols à proximité d'obstacles ou au-dessus de surfaces à faible contraste (par exemple, en eau libre ou sur du gravier) [2].

3. Interférences de communication

• Impact : Une activité géomagnétique accrue entraîne des interférences radio et un risque accru d'interférences électromagnétiques (IEM) [1].

• Effet : Ces interférences peuvent potentiellement perturber les liaisons de communication, affectant les données de contrôle et de télémétrie et augmentant le risque de perte de liaison [2].

Liste de contrôle opérationnelle de l'indice Kp pour les vols BVLOS

Pour les opérations BVLOS et les opérations complexes, l'indice Kp nécessite une évaluation obligatoire et des mesures d'atténuation strictes.

Phase I : Décision de vol préalable 🛑

• Vérification de l'indice Kp : Vérifier l'indice Kp actuel et prévisionnel à l'aide de sources fiables (p. ex., NOAA SWPC, UAV Forecast) [2, 3].

• Limite du constructeur : S'assurer que l'indice Kp actuel ne contrevient pas aux instructions du constructeur du drone ni à la limite Kp maximale [2].

• Exigence de précision GPS : Si la mission requiert un GPS de haute précision (p. ex., levés topographiques ou cartographie), le vol est interdit. Les données collectées seront probablement peu fiables [2].

• Conformité à l'espace aérien contrôlé : En cas de vol dans un espace aérien contrôlé, s'assurer que la dégradation prévue du signal GPS ne compromet pas la précision minimale requise par la Déclaration d'assurance de sécurité (DAS) [2].

• Gestion des risques : Documenter l'indice Kp et intégrer le risque géomagnétique au processus global de gestion des risques [1].

Phase II : Vérification et correction du système

• Calibrage du compas : Effectuer un nouveau calibrage du compas juste avant le décollage, en tenant compte des fluctuations magnétiques potentielles [2].

• Redondance du verrouillage GNSS : Vérifier que le drone est bien verrouillé sur un grand nombre de satellites via plusieurs systèmes GNSS (GPS, Galileo, BeiDou) afin d'optimiser la fiabilité du signal [2].

• Évitement des zones à faible contraste : S'assurer que la trajectoire de vol prévue et les zones de décollage/atterrissage évitent les surfaces à faible contraste (eau, terrain uniforme) susceptibles de perturber le système de positionnement visuel en cas de perte du signal GPS [2].

• Espacement des obstacles : En cas de vol à proximité d'obstacles, augmenter les distances de séparation au-delà des minimums requis afin de compenser une éventuelle dérive de position [2].

Phase III : Gestion en vol 🔭

• Surveillance de la télémétrie : Maintenir une vigilance accrue en surveillant constamment le nombre de satellites et la précision du positionnement GPS.

• Détection de la dérive : Détecter immédiatement tout signe de dérive de position inattendue ou d'incapacité à maintenir un vol stationnaire stable [2]. • Activation des plans d'urgence : Soyez prêt à activer les plans d'urgence en cas de perte du GPS, d'interruption des communications ou d'instabilité du pilotage [1].

• Atterrissage immédiat : En cas d'anomalies importantes ou de problèmes de pilotage, amorcez une descente et un atterrissage immédiats et contrôlés.

• Autorité finale : N'oubliez pas que la décision finale en matière de sécurité incombe entièrement au commandant de bord [2].

Références

1. KR Droneworks. (2024). RPAS Impact on Level 1 Complex / BVLOS Flights – The Kp Index. [Attached PDF Document].
2. Coastal Drone. (2024, June 30). Can I fly my drone during a solar storm? What is the KP Index? - Weekly Live 2024-20. [YouTube Video]. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=i2ABiCpPYlw
3. NOAA / NWS Space Weather Prediction Center (SWPC). (n.d.). Planetary K-index. Retrieved from https://www.swpc.noaa.gov/products/planetary-k-index

4.  Google translate