Université de Sherbrooke - Un petit avion intelligent

L'avion fascine toujours. Quel enfant ne s'est pas amusé un jour avec un modèle d'avion? Certains poussent leur passion plus loin et s'en voient même récompensés. C'est le cas de l'équipe du VAMU de l'Université de Sherbrooke (VAMUdeS) qui reçoit pour ses efforts le prix Octas de la relève universitaire.

Le VAMUdeS est une équipe composée d'une dizaine d'étudiants du premier cycle inscrits à la faculté de génie de l'Université de Sherbrooke. L'équipe remportait le mois dernier les honneurs lors de la première compétition étudiante UVS Canada en conception d'avion sans pilote, ce qu'on appelle souvent un drone.

«Le projet a démarré il y a trois ans, explique Marc-André Lévesque, porte-parole du groupe, et il regroupait des étudiants en génie mécanique, en génie électrique et en génie informatique. Nous avons choisi un projet en aéronautique parce qu'on aimait tous le domaine, mais aussi parce qu'on voulait en apprendre davantage.»

Dès la première année, l'équipe se rend à une première compétition en Allemagne. «Nous avions conçu un appareil miniature qui se pilotait avec une télécommande. Nous n'étions pas tout à fait dans le coup, puisque les autres équipes disposaient d'avions équipés d'autopilotes.»

Retour donc à la planche à dessin. «Le coût d'achat d'un autopilote commercial est d'environ 10 000 $, un prix trop élevé pour nous. On s'est alors tourné vers le groupe Paparazzi de l'École nationale d'aviation civile en France, qui rend disponible sur Internet des logiciels libres servant à construire un autopilote.» La participation à une seconde compétition en Floride l'année suivante a permis de peaufiner l'engin.

Le concours UVS Canada comporte trois étapes. La première consiste à présenter un rapport technique qui donne une idée précise du prototype d'avion sans pilote qu'entend construire l'équipe. C'est à la suite de cette étape que l'on choisit les finalistes qui passeront à la seconde étape, soit la fabrication du prototype. «Il a fallu un an de travail pour préparer le rapport technique et une autre année pour fabriquer le prototype.»

La dernière étape du concours se déroulait à Goose Bay et consistait à faire voler l'appareil et à lui faire accomplir des tâches. «L'avion devait survoler un territoire boisé de 4 km2 et participer à une mission de recherche et de sauvetage. L'avion devait être en mesure de repérer et de reconnaître des cibles, comme le lieu de l'écrasement d'un avion, [de déterminer] s'il y avait des survivants et où ils se trouvaient.» L'avion conçu par le VAMUdeS s'est classé premier.

Le drone

L'avion miniature sans pilote — ou le drone — construit par le VAMUdeS est fabriqué en fibre de verre. L'envergure des ailes est de un mètre, le fuselage étant légèrement plus petit. L'avion est propulsé par deux moteurs électriques alimentés par une batterie au lithium polymère rechargeable. L'autonomie de vol est d'environ 45 minutes.

Le décollage de l'appareil se fait de manière conventionnelle, le pilote guidant l'avion à l'aide d'une télécommande. Mais une fois l'avion en vol, l'autopilote prend la relève. «Au sol, on se croise alors les bras. Et dès que l'avion disparaît de notre vue, on suit son vol sur l'écran de l'ordinateur.» L'avion est aussi équipé d'une caméra à haute précision qui transmet à l'ordinateur des images en temps réel. Un modem assure la transmission des données entre l'avion et la station au sol.

Le système d'autopilotage est muni d'un ordinateur et d'un système de positionnement par satellite (GPS). «On peut donc spécifier des points et des trajectoires que reconnaît l'avion et l'on suit son déplacement sur une carte géographique satellitaire.» L'avion possède aussi un système de stabilisation lui permettant de garder la position horizontale, d'effectuer un virage, de grimper ou de piquer du nez. «Le système de stabilisation fonctionne grâce à des capteurs infrarouges qui mesurent la différence de température entre le ciel et le sol, ce qui permet à l'ordinateur de bord de connaître la position dans l'air de l'avion.»

Étudiant en génie électrique, Marc-André Lévesque a grandement apprécié cette aventure. «D'une part, c'est extrêmement formateur. On en apprend plus quasiment que dans un cours. D'autre part, c'est un projet multidisciplinaire. Il faut donc savoir vulgariser ses connaissances auprès des autres membres de l'équipe.»

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Collaborateur du Devoir