Des dirigeables autonomes surveillent les infrastructures énergétiques

La start-up française HyLight se lance à la conquête des hélicoptères et des drones.

L'inspection de milliers de kilomètres de lignes électriques, de pipelines ou de voies ferrées est une opération coûteuse et chronophage. Elle est généralement effectuée par hélicoptère, un moyen de transport onéreux, bruyant et polluant. La start-up française HyLight estime que les dirigeables sans pilote pourraient constituer une alternative plus économique et plus respectueuse de l'environnement.

L'entreprise a mis au point un dirigeable de 12 mètres de long, propulsé par une pile à combustible à hydrogène, capable de rester en vol jusqu'à 10 heures et de parcourir 350 kilomètres par jour. Ce dirigeable embarque un ensemble de capteurs d'inspection, dont des caméras haute précision, un lidar et des détecteurs de méthane. HyLight utilise des modèles d'intelligence artificielle (certains développés en interne, d'autres disponibles dans le commerce) pour analyser automatiquement les données collectées et identifier plus de 50 types de problèmes de maintenance.

L' autorité française de l'aviation civile et l' Agence européenne de la sécurité aérienne ont toutes deux autorisé les dirigeables de HyLight – qui totalisent à ce jour plus de 750 heures de vol – à opérer hors de portée visuelle. La flotte de quatre HyLighters de la société effectue déjà des missions d'inspection pour plusieurs clients, dont Enedis , premier distributeur d'énergie en France, et SNCF Réseau , gestionnaire du réseau ferroviaire français. L'entreprise a récemment levé 13 millions d'euros (environ 14,5 millions de dollars américains) pour agrandir sa flotte et prévoit de faire voler simultanément 15 dirigeables en 2027.

Réduire l’ empreinte carbone des inspections d’infrastructures

Actuellement, ce type d'inspection est réalisé par hélicoptère, explique Martin Bocken , PDG de HyLight. Or, les hélicoptères nécessitent un équipage important pour le pilotage, la navigation et les relevés, et leur acquisition, leur entretien et leur exploitation sont onéreux. De plus, ils émettent jusqu'à une tonne d'équivalent CO₂ par heure de vol. Les dirigeables de HyLight seront environ 50 fois moins chers à exploiter et produiront nettement moins d'émissions de carbone , affirme-t-il.

L'équilibre entre portée, coût, sécurité et capacités de collecte de données offert par le HyLighter pourrait trouver de nombreuses applications, notamment dans la surveillance environnementale et l'aménagement urbain. Cependant, l'entreprise estime que son pari initial sur l'inspection des infrastructures lui assurera du travail pour un avenir prévisible. « Il y a 80 millions de kilomètres d'infrastructures critiques dans le monde », explique Bocken. « Cela représente environ 200 fois la distance Terre- Lune à inspecter. Si nous maintenons ce cap, nous aurons du travail pour les 10 à 20 prochaines années. »

Bien que le dirigeable de HyLight ressemble superficiellement aux zeppelins d'antan, sa conception a bénéficié d'améliorations significatives. Sa taille réduite lui permet de tenir à l'arrière d'un semi-remorque, et grâce à sa coque remplie d'hélium, il ne pèse que 2 kilogrammes. Cela signifie qu'une seule personne peut le déployer en quelques minutes depuis le bord de la route plutôt que depuis un aérodrome, explique Bocken.

Le véhicule atteint une vitesse maximale de 70 kilomètres par heure. Des moteurs gyroscopiques, situés à l'avant et à l'arrière, peuvent être orientés dans toutes les directions, fournissant une poussée vectorielle pour un pilotage précis. Des algorithmes de contrôle lui permettent de réagir instantanément aux rafales de vent, qui ont longtemps constitué le fléau des aéronefs. « C'était le principal obstacle au déploiement à grande échelle de la technologie des dirigeables : la capacité à les contrôler avec une grande précision et à faire face aux vents violents et aux rafales », explique Bocken.

Cela signifie que le dirigeable peut supporter des vents allant jusqu'à 45 km/h, mais la société utilise également les prévisions météorologiques pour planifier des itinéraires d'inspection qui tirent parti de la direction du vent plutôt que de la combattre. Les trajectoires de vol sont planifiées à l'avance et suivies de manière autonome par le dirigeable, bien qu'un pilote humain supervise les missions depuis une salle de contrôle à Paris et puisse intervenir en cas de problème. Bocken affirme que l'ambition à long terme est d'atteindre une autonomie complète.

Un HyLighter peut embarquer jusqu'à 10 kg de capteurs, dont des caméras offrant une résolution d'un millimètre par pixel à une altitude de 25 mètres, un lidar d'une densité supérieure à 1 000 points par mètre carré et un détecteur de méthane laser pour l'inspection des pipelines. Les données issues de ces capteurs sont directement intégrées à des modèles d'IA entraînés à la détection d'anomalies, capables d'identifier les problèmes de maintenance tels que la végétation envahissant les lignes électriques ou les isolateurs défectueux.

Dirigeables contre drones dans l'inspection des infrastructures

L'application visée par HyLight est tout à fait pertinente, affirme Dan Grossman , historien de l'aviation et spécialiste des dirigeables, même s'il ne connaît pas précisément la technologie de HyLight. De nombreuses tentatives de renaissance du dirigeable ont été entreprises depuis son apogée au début du XXe siècle, souvent inspirées par une vision romantique du voyage de luxe. Mais la concurrence d'options plus rapides et moins coûteuses, comme les compagnies aériennes à bas prix et le train à grande vitesse, fait de ce projet un simple vœu pieux, ajoute-t-il.

L'inspection des infrastructures est précisément le genre d'application certes fastidieuse, mais extrêmement pratique, pour laquelle les dirigeables modernes excellent, explique Grossman. Le principal obstacle pour les dirigeables réside dans les vents violents, mais Grossman convient que HyLight devrait pouvoir programmer les inspections de routine en fonction des conditions météorologiques.

Une autre technologie émergente fait son entrée sur le marché de l'inspection des infrastructures et pourrait potentiellement concurrencer HyLight : les drones. Mais Bocken ne s'en inquiète pas outre mesure. Un quadricoptère classique ne peut couvrir qu'une trentaine de kilomètres par jour, explique-t-il, et il est donc convaincu que l'autonomie des dirigeables HyLight en fera une option plus économique et plus rapide.

Cependant, Emad Samuel Malki Ebeid , professeur d'ingénierie à l'Université du Danemark du Sud , affirme que les drones présentent des avantages indéniables. « Un drone multirotor peut approcher une tour ou un conducteur sous différents angles, l'examiner de plus près et positionner un capteur à proximité d'un composant précis si une inspection directe s'avère nécessaire », explique-t-il. « Avec un dirigeable, ce type d'inspection rapprochée et agile est beaucoup plus complexe. »

À terme, il estime que les deux technologies pourraient être complémentaires, les dirigeables survolant de longues étendues d'infrastructures pour identifier les zones nécessitant une attention particulière, qui pourraient ensuite être inspectées en détail par des drones plus petits et plus agiles.

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