Le meilleur drone VTOL pour la topographie et la cartographie
En tant que drone VTOL (décollage et atterrissage verticaux), WingtraRAY est conçu pour la topographie et la cartographie professionnelles.
Il combine les avantages du décollage et de l’atterrissage verticaux d’un multirotor avec l’efficacité du vol de croisière d’un drone à voilure fixe.
Ce guide explique comment fonctionnent les drones VTOL, pourquoi les équipes de topographie les utilisent et où ils s’intègrent dans les processus de topographie professionnels.
Comment fonctionnent le décollage vertical et le vol de croisière
Décolle verticalement
WingtraRAY est un drone VTOL de type tailsitter. Il se tient debout sur son support et décolle verticalement à l’aide de ses deux rotors. Cela permet de décoller depuis des espaces restreints, comme un multirotor.
Transition vers le vol avant
Après le décollage, l’aéronef transitionne vers l’avant et accélère. À mesure que la vitesse augmente, l’aile commence à produire une portance aérodynamique.
Vol de croisière (vole comme un avion)
En mode croisière, le WingtraRAY vole comme un drone à voilure fixe. Il s’appuie sur la portance aérodynamique au lieu d’une poussée de vol stationnaire constante.
Cela réduit la consommation d’énergie et permet des temps de vol beaucoup plus longs et une couverture cartographique plus large que les multirotors.
Retour à la transition et atterrissage vertical
Pour atterrir, le drone ralentit, revient à la verticale et entre dans un vol stationnaire contrôlé. Il descend ensuite sur son support.
Cette conception VTOL-plus-croisière permet à WingtraRAY de combiner la praticité d’un multirotor et l’efficacité d’une aile fixe pour une cartographie répétable et de haute précision sur une large gamme de tailles de sites.
Pourquoi les géomètres ajoutent-ils un drone VTOL à leur flotte de multirotors ?
Les géomètres se tournent vers les drones VTOL lorsque les multirotors atteignent leurs limites naturelles. Cela se produit généralement lorsque les projets deviennent plus importants, plus répétitifs ou plus urgents.
Avec les drones multirotors :
- Un projet se divise en plusieurs segments de vol
- Chaque segment a besoin de son propre décollage et atterrissage
- Les échanges de batteries s’accumulent rapidement
- Les relocalisations augmentent le temps de marche ou de conduite
- Chaque nouvelle configuration ajoute du temps et un risque d’erreurs dans le processus de travail
« Une fois que nous avons commencé à effectuer des vols réguliers, nous avons rapidement réalisé que nous n’allions pas y arriver avec des quadricoptères ou des multirotors », a déclaré Sean Maland, géomètre et pilote d’UAV chez PCL Construction, Canada.
Même avec un multirotor plus grand et de marque leader, l’équipe de PCL a constaté qu’elle ne serait pas en mesure de répondre à la demande de capture de données quotidienne et reproductible sur un grand site.
Même les petits sites peuvent atteindre le même plafond
De fenêtres de vol limitées peuvent affecter les relevés topographiques même sur des sites de petites tailles, en particulier lorsque les opérations doivent s’intégrer dans :
- créneaux de fermeture d’aéroport ou de route
- météo changeant rapidement
- délais de projet serrés
- longues marches ou site de lancement limités
Dans ces cas, effectuer un relevé en un seul vol court au lieu de plusieurs peut décider si le travail se termine à temps.
Enfin, dans de nombreuses situations, les géomètres veulent simplement terminer le travail plus rapidement et passer au site suivant sans ajouter plus de personnel.
Les flottes mixtes deviennent la norme
Les équipes de topographie remplacent rarement complètement les multirotors. Au lieu de cela, elles y ajoutent un drone VTOL.
Cela permet aux équipes d’étendre la couverture, de gérer les études urgentes et d’augmenter la productivité sans modifier leur façon de travailler sur des tâches plus petites ou détaillées.
Drone VTOL WingtraRAY pour une topographie et une cartographie efficaces
WingtraRAY est un drone VTOL conçu pour une topographie et une cartographie répétables, avec moins de segments de vol, moins de préparation sur site et un processus connecté, de la planification aux livrables.
Surface couverte et temps de vol
Couverture de photogrammétrie RVB
Avec le capteur phare MAP61, WingtraRAY vole jusqu’à 59 minutes, couvrant 100 ha (250 ac) en 10 minutes à 2,7 cm/px (1,06 in/px) GSD en volant à 120 m (400 ft).
Ces chiffres représentent des conditions optimales. Ce qui compte davantage, c’est la façon dont cette efficacité se traduit en résultats de topographie réels pour les sites, petits comme grands.
ES² en Louisiane a cartographié 1 820 ha (4 500 acres) en seulement deux jours à 0,064 pi/px GSD
Lerch Weber AG, en Suisse, a réalisé une étude volumétrique d’un site de 20 ha (40 acres) en seulement quelques minutes, obtenant des résultats quasiment identiques à ceux d’un relevé au scanner laser terrestre qui prend une journée entière.
À Cancún, au Mexique, une équipe a cartographié 270 km² (104 mi²) en 19 jours avec une précision absolue de 5 cm (2 po).
Le ministère des Transports de l’Alabama a cartographié un corridor autoroutier de 120 km (75 mi) en 3,5 jours, démontrant l’efficacité du VTOL pour les longues études d’infrastructure linéaire.
C’est là que l’efficacité de croisière du VTOL se transforme en productivité réelle, même sur des sites plus petits : moins de vols, moins de changements de batterie et des journées sur le terrain considérablement plus courtes.
Couverture LIDAR
Avec sa charge utile LIDAR, WingtraRAY vole jusqu’à 45 minutes, couvrant jusqu’à 460 ha (1 140 acres) par vol.
Charges utiles
WingtraRAY prend en charge une gamme de charges utiles conçues pour la photogrammétrie, l’inspection haute résolution, le multispectral et la cartographie LIDAR.
Pour la photogrammétrie RVB. Les livrables typiques comprennent des orthomosaïques, DSM / DTM, des nuages de points RVB et des maillages 3D.
Pour la cartographie à haute résolution, telle que la détection des fissures.
Pour la cartographie des zones végétalisées, du terrain et des structures. Les livrables typiques comprennent des nuages de points LIDAR.
Tous les capteurs se montent directement dans le ventre du drone pour une acquisition stable, orientée vers le bas et optimisée pour les vibrations.
Wingtra maintient intentionnellement la gamme de charges utiles étroite. Plutôt que d’être un drone universel, WingtraRAY est optimisé pour la topographie et la cartographie.
Les lentilles, la synchronisation de l’obturateur, le placement du GNSS et l’étalonnage optique sont tous réglés pour les relevés topographiques de haute précision.
Précision à laquelle vous pouvez vous attendre
WingtraRAY délivre des résultats d’une précision absolue de 3 cm (0.1 ft) (RMS x, y, z) avec PPK et validation par points de contrôle. Le processus Wingtra est compatible:
- Trimble, Emlid, Leica, Topcon et autres écosystèmes GNSS
- La propre base GNSS de Wingtra (WingtraGROUND) avec synchronisation automatisée de la base/du mobile
- des systèmes de coordonnées personalisés et des transformations géodésiques à l’intérieur du logiciel Wingtra.
Des exemples du niveau de précision:
1 200 ha (3 000 acres) cartographiés avec une précision de 1,5 cm (0,6 po) en 3 jours.
Monitoring quotidien du remblai-déblai avec une précision de ~1 cm (0,4 po), permettant un suivi des progrès en temps réel.
Des relevés topographiques réguliers dans les mines atteignant une précision de 2 à 4 cm (0,8 à 1,6 po), permettant un rapprochement et des rapports de production plus stricts.
400 ha (1 000 acres) arpentés avec une précision de 2,3 cm (1 po), soutenant la monitoring des pipelines et des terminaux.
Relevé cadastral avec une précision de 5 cm (2 in), pour la cartographie des limites.
Relevé d’un lac et de corridor ferroviaire avec une précision de ~4 cm (2 in), soutenant la gestion des actifs.
Logiciel de planification optimisé pour les processus de relevés topographiques
Le logiciel de Wingtra suit les principes familiers de la cartographie par drone, mais ajoute des fonctionnalités qui réduisent les erreurs de planification, les revols et les erreurs de transformation des coordonnées :
Planifiez sur un ordinateur de bureau et synchronisez les plans de vol du bureau vers le terrain
Planifiez en 3D avec la connaissance du terrain et des bâtiments
Générez des cartes dans l’un des plus de 6 500 systèmes de coordonnées publiés ou importez le vôtre
Comme l’explique Lucas Veteto, technicien UAS et d’étude chez DJ&A, P.C. :
« Le logiciel Wingtra a simplifié presque toutes les étapes de mon processus de travail de photogrammétrie, de la planification et de la préparation du vol à la collecte de données sur le terrain, à la préparation de la sécurité sur le terrain et au post-traitement. Je peux survoler plus de sites et couvrir plus de zones en une journée. «
Cette simplicité opérationnelle se manifeste non seulement dans les étapes individuelles, mais aussi dans la façon dont l’écosystème s’emboîte.
« Une chose qui nous a frappés avec Wingtra, c’est à quel point l’ensemble de leur écosystème est accessible, surtout par rapport à l’assemblage de choses dans le monde de DJI. », déclare Brian Layhew, cartographie géospatiale pour l’ingénierie et la construction chez 9 Line Aerial Media, États-Unis
Bien que les données puissent être traitées à l’intérieur de l’écosystème Wingtra, de nombreux utilisateurs de Wingtra traitent avec leur propre solution telle que Pix4D, Metashape, Propeller ou DroneDeploy.
Préparation à la conformité aux États-Unis et en Europe
WingtraRAY convient aux équipes d’étude qui opèrent en vertu d’exigences réglementaires, d’approvisionnement et de sécurité strictes aux États-Unis et en Europe.
Conforme aux normes NDAA, Blue UAS et Green UAS
WingtraRAY est approuvé pour une utilisation dans les flux de travail réglementés du gouvernement américain et du secteur public.
WingtraRAY est conforme NDAA et disponible en configuration approuvée Blue.
Compatible avec la FAA OOP (avec parachute)
Avec l’ajout du parachute Wingtra, WingtraRAY prend en charge les opérations au-dessus des personnes et des véhicules (OOP) aux États-Unis.
Cela permet des opérations au dessus des routes et dans les zones peuplées sans nécessiter de dérogations, ce qui accroît la flexibilité pour les infrastructures et les relevés en zones urbaines.
Certifié C3 / C6 en Europe (avec parachute)
En vertu de la réglementation de l’UE, WingtraRAY détient la certification C3 et la classification C6 lorsqu’il est équipé d’un parachute.
Cela facilite l’exploitation dans l’espace aérien européen réglementé et dans les environnements où les drones sont soumis à des restrictions strictes.
WingtraRAY contre DJI Matrice 350/400 : différences pratiques ressenties par les géomètres
Couverture par mission (pas le temps de vol)
Le temps de vol seul est un mauvais indicateur de productivité. Ce qui compte dans la topographie, c’est la surface que vous pouvez couvrir avec une précision donnée dans un laps de temps réalisable.
Les géomètres qui exploitent les deux plateformes soulignent la productivité par vol comme la plus grande différence. Comme l’a dit un opérateur :
« Nous avons commencé le travail avec le M300 et il fallait environ 14 vols. Avec Wingtra, nous pouvons le faire en 4. »
— Sarah Cockerton, directrice, Four Rivers Environmental Services Group
Le résultat est moins de décollages, moins d’échanges de batteries et beaucoup moins de temps passé à gérer le drone plutôt qu’à collecter des données.
Logistique et mise en place sur le terrain, ce qui change réellement
WingtraRAY peut être physiquement plus grand qu’un multirotor pliable, et son étui rigide prend plus de place dans un véhicule.
La plupart des équipes le transportent dans une camionnette, un coffre de voiture ou utilisent le sac à dos souple lorsqu’une marche jusqu’à un point de de décollage éloigné est nécessaire.
Une fois sur le site, cependant, la logistique se déplace fortement en faveur du VTOL :
- beaucoup moins de batteries à transporter et à gérer
- beaucoup moins de segments de vols à planifier
- beaucoup moins de relocalisations entre les décollages
un point de décollage et d’atterrissage principal au lieu de plusieurs - moins de mise en place, de démontage et de réemballage tout au long de la journée
L’envergure du WingtraRAY est plus grande qu’un multirotor pliable, mais sa logistique par rapport aux batteries est beaucoup plus simple. Chaque batterie Wingtra pèse environ 525 g (1,2 lb), comparativement à ~4,7 kg (10,4 lb) pour une seule batterie DJI Matrice 400. Parce que WingtraRAY couvre beaucoup plus de terrain par vol, seulement 2 à 4 batteries compactes peuvent remplacer unen valise entière de batteries pour un multirotor comparable.
Le résultat est moins de poids à transporter et des opérations sur le terrain plus simples. Les batteries Wingtra sont également conformes aux exigences des compagnies aériennes en matière de bagages de cabine, ce qui signifie pas d’expédition spéciale.
Avec WingtraRAY, l’empreinte physique du drone est plus grande, mais son empreinte globale est beaucoup plus petite que celle des drones multicoptères lourds de sa catégorie.
Soutien local
Wingtra opère par l’intermédiaire d’un réseau mondial de plus de 100 partenaires fournissant un soutien local de premier niveau.
Ceci est soutenu par des équipes de service après-vente Wingtra dédiées situées en Amérique du Nord, en Amérique latine, en Europe, au Moyen-Orient et en Afrique, et en APAC.
Pour quoi les drones de cartographie VTOL ne sont pas conçus
Les drones VTOL de cartographie comme WingtraRAY sont conçus spécifiquement pour une topographie efficace et répétable lorsque les équipes veulent moins de vols, moins d’étapes de mise en place et une productivité sur le terrain plus prévisible.
Plus précisément, les plateformes VTOL ne sont pas conçues pour :
- l’inspection à courte portée des tours, des ponts ou des façades
- les missions nécessitant un vol stationnaire autour des structures
- l’intervention d’urgence, la cinématographie ou l’imagerie à usage général
Les multirotors restent le meilleur outil pour les missions dans des espaces très étroits, verticaux ou denses en obstacles.
C’est pourquoi la plupart des géomètres exploitent une flotte mixte :
- multirotors pour l’inspection et la capture de détail
- Des drones VTOL pour une cartographie rapide et répétable sur des sites où la couverture, des fenêtres de vol limitées ou la réduction du temps sur le terrain comptent le plus.
Coût et RCI : WingtraRAY contre cartographie multirotor
Lorsque l’on examine le prix d’un drone VTOL ou que l’on se demande combien coûte un drone de cartographie VTOL, le matériel initial n’est qu’une partie de l’équation.
Les systèmes de cartographie VTOL nécessitent généralement un investissement initial plus élevé que les multirotors. Cette partie est simple.
Là où les équipes d’étude voient la différence, c’est dans le coût par projet et le rendement à long terme.
Les opérateurs signalent :
- Un coût par hectare plus faible en raison de beaucoup moins de vols
- Une productivité quotidienne plus élevée, permettant aux équipes de réaliser plus de relevés avec la même équipe
- Des revols réduits, grâce à une planification axée sur la cartographie et une capture de données prévisible
- L’accès à des projets de plus grande valeur, en particulier les travaux du secteur public et réglementés rendus possibles par la conformité
Pour les équipes qui effectuent des études fréquentes ou de grande superficie, ces gains s’accumulent rapidement.
Le résultat n’est pas seulement un coût opérationnel plus faible par project, mais ausii la capacité d’augmenter la production sans augmenter les équipes ou l’équipement.
Spécifications techniques du WingtraRAY
à 120 m (400 ft) d’altitude au-dessus du point de décollage avec un recouvrement latéral de 60 %
MAP61
550 ha (1360 ac)
à 2,7 cm (1,06 in/px) de GSD
59 min
45 min
(GSD / résolution) à 120 m (400 ft) d’altitude de vol
0,5 cm (0,2 in/px)
avec PPK (avec points de calage au sol)
3 cm (0,1 ft)
Consultez les caractéristiques techniques complètes pour plus de détails
5 000 m (16 400 ft) AMSL avec motorisation haute altitude
Consultez les caractéristiques techniques complètes pour plus de détails
Portée : 10 km (6 mi) en ligne de mire directe, les obstacles réduisent la portée
FAQ sur les drones VTOL
Les drones VTOL sont-ils uniquement destinés aux grands sites ?
Non. Les drones VTOL peuvent aussi être pertinents pour des sites de topographie petits et moyens, surtout lorsque les équipes les relèvent fréquemment.
La valeur ne réside pas seulement dans le terrain couvert par le drone. Elle réside dans le temps que prend le processus en entier. Une capture de données plus rapide signifie moins de temps sur le terrain, et un processus de cartographie efficace peut aussi réduire le temps consacré à la planification de vol, à la mise en place au sol, à la gestion des coordonnées, au géoréférencement et au traitement.
Ces économies deviennent plus significatives sur des relevés répétés. Sur des dizaines ou des centaines de projets par an, les gains de temps sur chaque mission peuvent s’additionner et se traduire par des gains substantiels de productivité. Pour les prestataires de services de topographie, cette capacité supplémentaire peut aussi permettre de prendre en charge davantage de projets.
Dans cette vidéo, Brian Layhew explique comment le passage des drones DJI à un drone VTOL Wingtra a changé son processus de topographie et a contribué à transformer son entreprise.
Qu’est-ce qu’un drone VTOL ?
Un drone VTOL (drone à décollage et atterrissage verticaux) est un véhicule aérien sans pilote qui peut décoller et atterrir verticalement comme un hélicoptère, puis voler efficacement en croisière horizontale comme un avion à voilure fixe.
Cette combinaison permet des missions à longue portée et à couverture élevée sans nécessiter de piste d’atterrissage.
Que signifie VTOL ?
VTOL signifie Vertical Takeoff and Landing (décollage et atterrissage verticaux).
Le terme s’applique aux aéronefs et aux drones capables de faire du surplace, de décoller et d’atterrir verticalement, tandis que certaines conceptions VTOL comprennent également des ailes pour un vol vers l’avant efficace.
Quels sont les principaux types de drones VTOL ?
Les types de drones VTOL les plus courants sont :
- Les avions à décollage et atterrissage vertical (tail-sitters) – décollent et atterrissent verticalement sur leur support, puis passent entièrement en vol à voilure fixe (utilisés par WingtraRAY)
- Quadriplans (lift-and-cruise) – aéronefs à voilure fixe avec moteurs de levage vertical supplémentaires
- Conceptions à rotor basculant – les rotors pivotent entre le vol vertical et horizontal (rare dans le domaine de la topographie)
Pour la cartographie, les avions à décollage et atterrissage vertical sont souvent préférés en raison du plus petit nombre de moteurs, du poids plus faible et du rendement de croisière plus élevé (voir l’article détaillé ici).
Les drones VTOL ont-ils besoin d’une piste d’atterrissage ?
Non. Les drones VTOL décollent et atterrissent verticalement et n’ont pas besoin de piste d’atterrissage.
Ils peuvent fonctionner à partir de zones confinées, de plates-formes, de terrains accidentés ou de points de lancement éloignés.
Où un drone VTOL peut-il décoller et atterrir ?
Les drones VTOL ne nécessitent généralement qu’une petite zone dégagée.
Par exemple, le WingtraRAY peut décoller et atterrir à partir d’un espace d’environ 2 × 2 m (7 × 7 pi), ce qui le rend adapté aux forêts, aux chantiers de construction et aux environnements miniers.
Quelle est la différence entre un drone VTOL et un drone à voilure fixe ?
Les drones traditionnels à voilure fixe nécessitent des pistes d’atterrissage ou des atterrissages sur le ventre, ce qui limite les lieux de lancement et peut endommager les charges utiles.
Les drones VTOL éliminent ces contraintes en atterrissant verticalement, en protégeant les capteurs et en élargissant la flexibilité opérationnelle.
Quelle distance et combien de temps un drone VTOL peut-il voler ?
Le temps de vol et la portée dépendent de la charge utile et des paramètres de vol. Les drones VTOL de qualité topographique comme le WingtraRAY volent généralement 45 à 60 minutes par mission, couvrant 100 ha (250 ac) en 10 minutes à une résolution de niveau cartographique.
Comment les drones VTOL gèrent-ils le vent ?
Les drones VTOL sont conçus pour fonctionner dans des conditions de vent modérées à fortes typiques des sites de topographie ouverts.
La stabilité du vol de croisière et les limites de sécurité automatisées aident à maintenir la qualité des données et à interrompre les missions en toute sécurité lorsque les conditions dépassent certains seuils.
Quelles charges utiles un drone de cartographie VTOL peut-il transporter ?
Les drones VTOL axés sur la topographie transportent généralement :
- des caméras RVB haute résolution pour la photogrammétrie
- des capteurs LiDAR pour la modélisation de la végétation et du terrain
- des capteurs multispectraux pour l’analyse environnementale et agricole
Les drones VTOL sont-ils adaptés à la cartographie et à la topographie ?
Oui. Les drones VTOL sont particulièrement adaptés aux relevés répétés, aux projets sensibles au facteur temps et aux sites où moins de lancements et moins de temps sur le terrain améliorent la productivité. Ils combinent une exploitation sans piste de décollage avec l’efficacité d’une aile fixe, ce qui en fait une solution idéale pour les processus de de topographie professionnels sur des sites petits, moyens et grands.
Un VTOL est-il meilleur qu’un multirotor pour la topographie ?
Pour les très petits sites ou les sites très détaillés, les multirotors restent efficaces.
Pour les relevés répétés, les missions urgentes et les sites où l’efficacité sur le terrain compte, les drones VTOL sont généralement plus efficaces, car ils réduisent les segments de mission, les changements de batterie et les repositionnements. Sur les grands sites, cet avantage devient encore plus visible.
Quelle précision pouvez-vous attendre d’un drone de cartographie VTOL ?
Avec la bonne charge utile, la mise en place du positionnement et un processus de validation, les drones VTOL de cartographie peuvent offrir une précision absolue au centimètre pour des livrables d’ingénierie et géospatiaux.
Quelles sont les limites des drones VTOL ?
Les drones VTOL ne sont pas conçus pour :
- l’inspection à courte distance de structures verticales
- les environnements à forte densité de vol stationnaire ou d’obstacles
- l’imagerie ou la cinématographie à usage général
Ils sont optimisés pour l’efficacité de la cartographie, et non pour la polyvalence de l’inspection.
Les drones VTOL sont-ils conformes à la FAA ?
Les drones VTOL doivent satisfaire aux mêmes exigences réglementaires que les autres UAV, généralement en fonction de la catégorie de poids et non du type d’aéronef. La conformité dépend de la plate-forme, de la charge utile et de la configuration opérationnelle spécifiques.
Le WingtraRAY est-il approuvé pour les opérations NDAA, Blue UAS et Green UAS ?
Oui, WingtraRAY est conforme NDAA et disponible en configurations approuvées Blue et Green UAS. Contactez Wingtra pour confirmer la configuration adaptée à vos exigences de conformité.
Puis-je continuer à utiliser mon multirotor en même temps qu’un VTOL ?
Oui. La plupart des équipes de topographie professionnelles exploitent des flottes mixtes, utilisant des multirotors pour l’inspection ou les sites exigus et des drones VTOL pour une cartographie efficace sur des sites moyens et plus grands.
Quel est le meilleur drone VTOL pour la cartographie ?
Le meilleur drone VTOL dépend des exigences de précision, du processus de travail et des besoins réglementaires.
Pour la topographie professionnelle, privilégiez une précision validée, un workflow terrain efficace et un support fiable.
Combien coûte un drone de cartographie VTOL ?
Les drones de cartographie VTOL coûtent généralement plus cher au départ que les multirotors, mais offrent souvent un coût par hectare inférieur en raison d’une efficacité accrue et d’un plus petit nombre de vols.