WingtraRAY : le drone VTOL (ADAV) pour une topographie efficace et précise
En tant que UAV ADAV (système aérien sans pilote à décollage et atterrissage verticaux ADAV ou en anglais VTOL), WingtraRAY est spécialement conçu pour la topographie et la cartographie professionnelles.
Il combine la commodité du décollage et de l’atterrissage verticaux d’un multirotor avec l’efficacité de croisière longue portée d’un aéronef à voilure fixe.
Ce drone ADAV hybride offre aux équipes de topographie un avantage certain lors d’études fréquentes et de grandes surfaces, où l’efficacité du vol affecte directement la durée et le coût du projet.
Comment fonctionnent le décollage vertical et le vol de croisière
Décolle verticalement
WingtraRAY est un aéronef sans pilote ADAV à queue traînante. Il se tient debout sur son support de queue 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 pique 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 aéronef 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, l’aéronef ralentit, revient à la verticale et entre dans un vol stationnaire contrôlé. Il descend ensuite sur son support de queue.
Cette conception ADAV-plus-croisière est ce qui permet au WingtraRAY de combiner la commodité du multirotor avec l’efficacité de l’aile fixe pour une cartographie à haute couverture.
Pourquoi les géomètres ajoutent-ils un ADAV à côté de leur multirotor ?
Les géomètres se tournent vers les drones ADAV 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 de petites erreurs de flux 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 courtes fenêtres de vol peuvent affecter les petites études, 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 points de lancement limités
Dans ces cas, effectuer une étude 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 d’équipes.
Les flottes mixtes deviennent la norme
Les équipes de topographie remplacent rarement complètement les multirotors. Au lieu de cela, elles ajoutent un drone ADAV à côté d’eux.
Cela permet aux équipes d’étendre la couverture, de gérer les études urgentes et d’augmenter le débit quotidien sans modifier leur façon de travailler sur des tâches plus petites ou détaillées.
Drone ADAV WingtraRAY pour la cartographie à grande échelle et de haute précision
Surface couverte et temps de vol
Couverture de photogrammétrie RVB
Avec le capteur phare MAP61, WingtraRAY vole jusqu’à 59 minutes, couvrant jusqu’à 550 ha (1 360 acres) en un seul vol à 2,7 cm/px (1,06 po/px) GSD en volant à 120 m (400 pi).
Ces chiffres représentent des conditions optimales. Ce qui compte le plus, c’est la façon dont cette efficacité se traduit en une production d’étude réelle :
ES² en Louisiane a cartographié 1 820 ha (4 500 acres) en seulement deux jours à 0,064 pi/px GSD
NatCarbon Africa a cartographié 4 200 ha (10 400 acres) en 7 jours, soutenant la surveillance environnementale à grande échelle.
À Cancún, au Mexique, une équipe d’étude 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 de l’ADAV pour les longues études d’infrastructure linéaire.
C’est là que l’efficacité de croisière de l’ADAV se transforme en productivité réelle : 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 de cartographie
WingtraRAY prend en charge une gamme de capteurs de qualité topographique.
Pour la photogrammétrie RVB. Les sorties 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 les zones végétalisées, le terrain et la cartographie des structures. Les sorties typiques comprennent des nuages de points LIDAR.
Tous les capteurs se montent directement dans le ventre 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, RAY 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 sorties d’étude.
Précision à laquelle vous pouvez vous attendre
WingtraRAY offre une précision absolue de 3 cm (0,1 pi) (RMS X, Y, Z) avec PPK. Ce flux de travail Wingtra prend en charge :
- Trimble, Emlid, Leica, Topcon et d’autres écosystèmes GNSS
- La propre base GNSS de Wingtra (WingtraGROUND) avec synchronisation automatisée de la base/du mobile
- des systèmes de coordonnées propres et des transformations géodésiques à l’intérieur de WingtraCLOUD
Les exemples de précision dans le monde réel comprennent :
1 200 ha (3 000 acres) cartographiés avec une précision de 1,5 cm (0,6 po) en 3 jours.
Surveillance quotidienne du remblai-déblai avec une précision de ~1 cm (0,4 po), permettant un suivi des progrès en temps réel.
Des études régulières des fosses de mine 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 surveillance des pipelines et des terminaux.
Étude cadastrale à grande échelle avec une précision de 5 cm (2 po), soutenant la cartographie des limites.
Étude complète du lac et du corridor ferroviaire avec une précision de ~4 cm (2 po), soutenant la gestion des actifs.
Logiciel de planification de mission axé sur les flux de travail d’étude et de cartographie
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
Obtenez une prédiction de précision via des cartes thermiques GSD
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 flux 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.
Il répond aux exigences de la NDAA en évitant les composants interdits et est répertorié à la fois sur la liste des systèmes Blue UAS autorisés et le programme Green UAS.
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 sur les routes et dans les zones peuplées sans nécessiter de dérogations, ce qui accroît la flexibilité pour les infrastructures et les études 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 grands systèmes d’UAV 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 équipes d’étude qui exploitent les deux plateformes soulignent la productivité par mission 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 lancements, moins d’échanges de batteries et beaucoup moins de temps passé à gérer l’aéronef plutôt qu’à collecter des données.
Logistique et installation 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 caisse de camionnette, un coffre de VUS ou utilisent le sac à dos souple lorsqu’elles font de la randonnée jusqu’à un point de lancement éloigné.
Une fois sur le site, cependant, la logistique se déplace fortement en faveur de l’ADAV :
- beaucoup moins de batteries à transporter et à gérer
- beaucoup moins de segments de mission à planifier
- beaucoup moins de relocalisations entre les lancements
un point de décollage et d’atterrissage principal au lieu de plusieurs - moins d’installation, 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 de batterie 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 surface par vol, seulement 2 à 4 batteries compactes peuvent remplacer une pile entière de batteries multirotors lourdes.
Le résultat est moins de cas, 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 soutien 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 ADAV ne sont pas conçus
Les drones de cartographie ADAV comme WingtraRAY sont spécialement conçus pour une topographie efficace et à grande couverture.
Plus précisément, les plateformes ADAV ne sont pas conçues pour :
- l’inspection à courte portée des tours, des ponts ou des façades
- les missions lourdes de vol stationnaire près des structures
- l’intervention d’urgence, la cinématographie ou l’imagerie à usage général
Les multirotors restent le meilleur outil pour les travaux étroits, verticaux ou denses en obstacles.
C’est pourquoi la plupart des équipes d’étude professionnelles exploitent une flotte mixte :
- multirotors pour l’inspection et la capture détaillée
- Drones ADAV pour la cartographie rapide, reproductible et à grande couverture ou les projets avec des fenêtres de vol serrées.
Coût et RCI : WingtraRAY contre cartographie multirotor
Lorsque l’on examine le prix d’un drone ADAV ou que l’on se demande combien coûte un drone de cartographie ADAV, le matériel initial n’est qu’une partie de l’équation.
Les systèmes de cartographie ADAV 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 d’études 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 tâche, mais la capacité d’augmenter la production sans augmenter les équipes ou l’équipement.
Spécifications techniques du WingtraRAY
at 120 m (400 ft) altitude above take-off point with 60% side overlap
MAP61
550 ha (1360 ac)
at 2.7 cm (1.06 in/px) GSD
59 min
45 min
(GSD / resolution) at 120 m (400 ft) flight altitude
0.5 cm (0.2 in/px)
with PPK (with GCPs)
3 cm (0.1 ft)
See the full technical specifications for more details
5’000 m (16’400 ft) AMSL with high-altitude drivetrains
See the full technical specifications for more details
Range: 10 km (6 mi) in direct line of sight, obstacles reduce the range
FAQ sur les drones ADAV
Qu’est-ce qu’un drone ADAV ?
Un drone ADAV (drone à décollage et atterrissage verticaux) est un aéronef sans pilote qui peut décoller et atterrir verticalement comme un hélicoptère, puis voler efficacement en croisière horizontale comme un aéronef 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 queue, 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 gravier, 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 les drones VTOL et les drones 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 de 45 à 60 minutes par mission, couvrant plusieurs centaines d’hectares en un seul vol avec une résolution de qualité cartographique. Cela répond aux questions courantes telles que la durée de vol d’un drone VTOL et la distance que les drones VTOL peuvent parcourir dans des conditions de levé réelles.
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 levés 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 les 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 bien adaptés à la cartographie de grandes surfaces, à haute fréquence et sensible au facteur temps.
Ils combinent un fonctionnement sans piste avec l’efficacité d’une voilure fixe, ce qui les rend idéaux pour les flux de travail de topographie professionnels.
Un VTOL est-il meilleur qu’un multirotor pour la topographie ?
Pour les petits sites ou les sites détaillés, les multirotors restent efficaces.
Pour les zones plus vastes ou les levés répétés, les drones VTOL sont généralement plus efficaces en raison d’une plus grande couverture par vol et d’un plus petit nombre de segments de mission.
Quelle précision pouvez-vous attendre d’un drone de cartographie VTOL ?
Avec des flux de travail appropriés (PPK ou RTK), les drones VTOL de qualité topographique atteignent régulièrement une précision absolue au centimètre près, adaptée aux livrables d’ingénierie et géospatiaux.
Quelles sont les limites des drones VTOL ?
Les drones VTOL ne sont pas conçus pour :
l’inspection à courte portée des 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. Le WingtraRAY est conforme à la NDAA, répertorié Blue UAS et approuvé Green UAS, ce qui permet son utilisation dans les projets fédéraux, étatiques et municipaux américains.
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 étroits et des drones VTOL pour la cartographie efficace de grandes surfaces.
Quel est le meilleur drone VTOL pour la cartographie ?
Le meilleur drone VTOL dépend des exigences de précision, de la taille du site, du flux de travail et des besoins réglementaires.
Les plates-formes WingtraRAY et Quantum Systems sont couramment évaluées pour les applications de topographie professionnelles.
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.