ParisTech Review

Dans le monde entier, les drones connaissent un essor considérable. C’est la phase civile d’un phénomène qui fut d’abord militaire. Depuis les années 90, les drones de surveillance, d’attaque et de transport ont joué les premiers rôles, mortellement efficaces et très controversés, dans les guerres conduites par les Etats-Unis en Irak, en Afghanistan et ailleurs. Ces engins très perfectionnés sont issus de programmes coûteux et leur prix s’en ressent. Le fameux MQ-1 Predator, par exemple, entré en service en 1995, a coûté plus de deux milliards de dollars en développement et son coût unitaire est estimé à 4,5 millions de dollars.

Les dépenses militaires américaines baissant, les fournisseurs du Pentagone s’apprêtent à adapter leurs technologies aux usages civils. Dans le passé, des transitions similaires du militaire au civil ont souvent connu des succès remarquables, comme Internet ou le GPS. Le basculement impose une baisse drastique du prix des technologies dont les coûts de développement ont été largement amortis dans la phase militaire. Depuis le début des années 2010, les coûts des composants informatiques et des capteurs nécessaires à la construction des drones, c’est-à-dire à la fois le matériel qui vole et le logiciel qui communique, ont diminué considérablement et vont continuer à le faire.

Un Predator en vol

Parallèlement, de nouveaux acteurs sont apparus, qui ont profité de la diffusion de certaines technologies de pointe. Certains s’inscrivent dans le mouvement des « makers », ces industriels juniors qui pratiquent l’économie collaborative. L’ancien rédacteur en chef de Wired, Chris Anderson, raconte ainsi dans une interview parue dans ParisTech Review comment il a lancé une entreprise de drones : « J’ai réalisé que les incroyables innovations en matière de capteurs, de GPS, de technologies sans fil, d’appareils photo, de mémoire font du moindre smartphone un véritable pilote automatique. Dans nos poches, il y a la technologie du drone. Une technologie accessible : pourquoi les gens ordinaires ne pourraient pas s’y essayer ? » Il a donc créé une communauté appelée DIY Drone (DIY, pour do it yourself), qui en cinq ans est devenue une société valant plusieurs millions de dollars avec des usines à San Diego et à Tijuana, au Mexique.

D’un côté des bricoleurs ingénieux, réutilisant des technologies et partageant des solutions ; de l’autre les industries de la défense, s’appuyant sur une expertise très pointue : les acteurs de la filière sont variés et nous sommes aujourd’hui dans la phase de création et d’essor du marché. La consolidation n’est pas encore à l’ordre du jour, mais elle viendra tôt ou tard. Rien d’étonnant si dirigeants et observateurs de cette jeune industrie s’interrogent sur son avenir. À quoi ressemble-t-il et qui saura en profiter ? Essayons d’y voir plus clair.

À quoi serviront les drones ?
Les drones de loisir, dont les moins chers ne coûtent que quelques centaines d’euros, dont la circulation est peu réglementée, ont connu l’essor le plus marqué mais ce sont de simples jouets. Mais au-delà les usages civils sont potentiellement sans limite.

La surveillance est un débouché majeur, celle des installations pétrolières et gazières, des pipelines et des lignes électriques par exemple mais aussi le suivi de l’activité volcanique et des pollutions. Après la catastrophe de Fukushima au mois de mars 2011, des drones ont  survolé la centrale nucléaire détruite afin de prendre des photos des bâtiments et du littoral inondé. Grâce aux données transmises, les équipes de TEPCO sont parvenues à refroidir les réacteurs en surchauffe et à limiter les dommages.

La capacité des drones à rester en vol et à observer les mêmes lieux sans limite de temps, les rend précieux pour les opérations de recherche et de secours, surtout dans les conditions extrêmes où la vie des pilotes serait en danger et leurs capacités limitées. Les agriculteurs sont également demandeurs pour l’épandage, la surveillance du bétail et celle des grandes parcelles. Les drones prennent des clichés qui peuvent révéler des problèmes indétectables par une simple visite au sol. En Afrique, les réserves animales comptent sur les drones pour lutter plus efficacement contre les braconniers.

Certains drones peuvent cartographier les champs. À partir de l’infrarouge renvoyé par le champ, on peut analyser la croissance de la végétation et déterminer très précisément, au mètre carré près, ses déficits en engrais ou ses besoins en traitements phytosanitaires.  Ces cartes permettent également de détecter les maladies, l’oïdium sur la vigne ou le manque de minéraux.  Le drone peut aussi aider à la gestion des ressources hydriques. Repérant le manque d’eau, les caméras thermiques permettent de l’économiser en ciblant les zones à arroser. Au Japon, Yamaha a développé des modèles épandeurs d’engrais pour les rizières et en a vendu 2400 exemplaires depuis 2000, tout en formant 14 000 télé-pilotes.

Pour les forces de l’ordre, le drone peut aider à poursuivre un suspect ou à rechercher un enfant égaré dans un terrain difficile. Au service des géologues et de l’industrie minière, les drones sont capables d’effectuer la collecte de données géomagnétiques sur les ressources naturelles, un quadrillage laborieux qui exige de voler pendant des centaines de kilomètres en ligne droite, de se décaler de cinquante mètres, de repartir dans l’autre sens et ainsi de suite. Les promoteurs immobiliers pourraient confier des travaux simples à des drones alors que les agences immobilières voient dans les films et photos pris à partir des drones un superbe outil de marketing. Quant à la télévision et au cinéma, il y des années que les drones font partie de leurs équipements de tournage.

Reste qu’en 2014, et en dépit d’un coût bien inférieur aux engins militaires, le drone civil n’est pas encore assez compétitif. L’information qu’il fournit reste nettement plus chère que celle fournie par le satellite : plusieurs dizaines d’euros par hectare, contre 6 à 10 euros pour le satellite, qui traite des volumes beaucoup plus importants. Voilà pourquoi le recours au drone n’est envisageable à l’heure actuelle que pour les cultures à forte valeur ajoutée, comme la vigne. En outre, dans l’état actuel de la réglementation, les drones ne sont pas autorisés à franchir de grandes distances, ce qui limite leur productivité.

Comment évaluer l’importance de la révolution que vont apporter les drones civils ? Elle est comparée tantôt à l’arrivée de la voiture sans chevaux au début du XXe siècle, tantôt à l’avènement des PC après l’ère des ordinateurs mainframe.  En anticipant une baisse des coûts et une explosion des usages, il faut s’interroger sur le ou les modèles d’affaires. Quels seront les fondements économiques de l’aéronautique des drones ?

En quête d’un modèle d’affaires
Par analogie, à l’instar de Chris Anderson beaucoup veulent y voir un « smartphone » volant » qu’ils projettent de faire fonctionner avec des logiciels libres, à l’inverse du modèle propriétaire utilisé par les drones militaires. Pour tous ceux qui réfléchissent au marché à venir, le smartphone sert de modèle, avec son mélange matériel / logiciel, son écosystème d’applications, sa fonction de transmission d’informations en temps réel et sa relation de travail étroite avec le « Big Data ».

D’ores et déjà, la baisse des coûts du matériel amène à s’interroger sur les segments les plus intéressants de la chaîne de valeur. Une nouvelle industrie de services est en train d’émerger, qui offrira des prestations de drones à des clients – entreprises, collectivités locales, ou simples particuliers. Mais le volant technologique et matériel est lui aussi plein de promesses. On peut d’ores et déjà établir une distinction entre des produits standards, dont le coût baissera et qui seront produits en masse – c’est déjà le cas de petits hélicoptères jouets – et des aéronefs plus spécialisés, qui tireront leur valeur ajoutée de fonctionnalités spécifiques, développées pour tel ou tel usage.

Un drone utilisé pour surveiller des infrastructures, par exemple, aura pour principales qualités la précision du positionnement et la stabilité, de façon à pouvoir produire en série, au fil du temps, des photos qui seront comparées automatiquement. Une machine utilisée pour épandre des semences ou pulvériser des pesticides sera, elle, spécialement robuste et aura une grande autonomie de vol.

La multiplicité des usages devrait donc se traduire par une forme de spécialisation technologique. Une vaste chaîne logistique fournira de nombreuses technologies habilitantes, allant de la commande de vol, de la propulsion et de la communication aux capteurs, à la télémétrie et à l’énergie. Le développement de ces différentes technologies, mobilisant des savoirs et des savoir-faire très différents, sera à la fois le fait de grands acteurs industriels et de petites structures. À long terme, la coopération entre les grandes industries, les PME, les instituts de recherche et les universités permettra le développement de réseaux locaux d’expertise sur les drones, ainsi que les regroupements des fournisseurs.

Impossible à ce stade,  parmi les milliers de start-ups qui se lancent à travers le monde dans le business des drones, d’identifier les futurs Airbus, Apple ou Google de la « dronautique ». Mais d’ores et déjà quelques perspectives s’esquissent.

La dimension logicielle, par exemple, est capitale. Dans un incubateur du MIT, des start-ups travaillent à la conception d’un système d’exploitation standard que tous les drones civils pourraient utiliser. Dans le même esprit, le Pentagone a embauché des centaines d’ingénieurs chargés de créer une sorte d’ « App store » pour tenter de réduire les énormes dépenses occasionnées par les mises à niveau logicielles des drones militaires. La « dronautique » civile bénéficiera de ces développements. Mais autant il est tentant de transposer dans le civil une technologie militaire, autant la société civile n’est prête à accepter ni les mêmes risques ni les mêmes intrusions. Le développement du secteur pourrait donc se trouver entraver par des question non pas technologiques ou économiques, mais juridiques et sociétales.

La question délicate de l’acceptabilité
Quand un drone de surveillance non armé Predator s’est écrasé en novembre 2013 le long de la frontière américaine parce qu’un opérateur avait coupé accidentellement les gaz, un débat houleux a opposé les douanes, la police des frontières et la Federal Aviation Administration (FAA) sur la manière d’évaluer l’accident. En termes militaires, il s’agissait d’un incident mineur dans le parcours d’opération exceptionnel d’un matériel. En termes civils, les autorités ont connecté cet accident avec d’autres, et le taux d’accident apparaît 350 fois plus élevé que la limite admise par l’aviation civile. En outre des accidents mortels ont déjà eu lieu. En août 2009, un hélicoptère Yamaha RMAX, un drone commercial de la taille d’une moto, s’est écrasé lors du saupoudrage de cultures en Corée du Sud. Les avions pilotés sont conçus pour un taux d’accidents de un pour un million d’heures de vols. Pour les drones, à l’heure qu’il est c’est plutôt un sur dix mille.

Les craintes concernant les atteintes à la vie privée sont également vives. Le drone peut voir tout, tout le temps. Un exemple édifiant : Aurora Flight Sciences, une entreprise de Virginie, testait en 2014 un drone chargé de surveiller des zones urbaines étendues. Alors qu’un observateur humain pourrait ne rien remarquer, un algorithme géré par un ordinateur embarqué pourrait extraire de ses observations des comportements et des modèles de mouvement suggérant des intentions hostiles, comme par exemple une voiture passant plusieurs fois devant une banque. Cela poserait un problème juridique : la police pourrait-elle invoquer ce comportement pour interpeller préventivement un suspect ?

Plus pragmatiquement, la question de l’acceptabilité se pose aussi en termes de risques. Il y a quelques mois, Amazon a testé la livraison de livres par drones. L’objectif principal était sans doute la communication, mais des questions ont surgi : les clients accepteront-ils le principe d’une occasionnelle visite de machines, quand celles-ci – ou d’autres qui leur ressembleraient – pourraient aussi renseigner des cambrioleurs, ou des compagnies d’assurance, ou des agents du fisc ?

Il reste également de nombreux problèmes techniques à résoudre. Les systèmes de perception-évitement des drones sont encore insuffisants pour une généralisation massive. La fréquence des ruptures de communication avec les drones reste trop élevée. Cela ne pose pas de problème insurmontable sur un champ de bataille puisque le drone est programmé soit pour continuer à voler, soit pour retourner à sa base, mais cette procédure ne serait pas acceptable au sein d’un environnement urbain très encombré.

En 2014, aux États-Unis, le drone de loisir est déjà une réalité mais seuls les militaires, les garde-frontières et environ 300 agences publiques ont le droit d’utiliser les drones professionnels sur le territoire national.

Le marché américain est en train de se structurer dans la perspective du 30 septembre 2015, date à laquelle, théoriquement, tous les drones pesant moins de 30 kilos et volant à moins de 122 mètres d’altitude seront libres de se déplacer à travers le pays. L’excitation commerciale est grande mais la date butoir a de fortes chances d’être repoussée de quelques années. Le défi de rendre la circulation des drones compatible avec les exigences croissantes de la sécurité aérienne s’annonce plus ardu que prévu. Jusque fin 2015, six sites à travers le pays ont été sélectionnés par la FAA pour servir de laboratoires et de terrains d’essais.

Un marché de 100 milliards dans dix ans
Compte tenu de la palette infinie de leurs usages, les drones auront un impact majeur sur l’économie. Non seulement ces systèmes réduiront les coûts et permettront des fonctionnements plus efficaces dans de nombreux secteurs, mais ils permettront également à des entreprises de se créer pour développer les technologies alimentant cette révolution. En 2023, estime le cabinet Teal Group Automation, le marché mondial du drone pourrait atteindre un chiffre d’affaires de 89 milliards de dollars. En 2020, prévoient les analystes, 25 000 drones devraient opérer dans le ciel américain.

Cet énorme marché aiguise les appétits. Dans le domaine militaire, les États-Unis et Israël ont dominé le marché, mais sept pays européens, dont la France, ont décidé de se lancer dans la production de drones civils. Et début 2014, environ un millier de drones civils fonctionnaient dans une dizaine de pays européens. L’Europe est dynamique avec un tiers des systèmes de drones développés dans le monde, dont 80% de drones civils.       En 2013, on comptait 400 projets de production de drones en Europe, au Royaume-Uni, en France, en Allemagne, en Italie et en Espagne. Les PME représentent plus de 80% des entreprises engagées.

L’essor de la dronautique et de ses usages pourrait avoir des effets positifs en termes d’emploi. Certes les drones remplaceront des pilotes, mais un avion sans pilote requiert généralement deux personnes, parfois plus, pour assurer son contrôle au sol, même s’il sera certainement possible d’élaborer des systèmes permettant à un contrôleur au sol de suivre quatre ou cinq drones à la fois. Les spécialistes des colis UPS ou FedEx envisagent par exemple qu’un pilote au sol contrôle plusieurs drones se suivant en file indienne. Les vrais nouveaux emplois viendront d’ailleurs, d’une industrie de services entièrement nouvelle au carrefour de l’aviation, de la logistique, de la technologie et de la « supply chain ». Les pays avancés auront besoin d’une main-d’œuvre qualifiée pour concevoir, programmer, maintenir et organiser la production, la gestion et la maintenance des drones. Des compétences encore inconnues vont devenir indispensables.

Les questions de régulation impactent forcément les perspectives commerciales et, une fois n’est pas coutume, les pays européens semblent ici bénéficier d’une plus grande souplesse réglementaire. Aux Etats-Unis, en revanche, la question de la privacy et du transport aérien a été instruite dès les années 1960 et la régulation s’édifie dans la ligne directe du 4^e amendement de la Constitution, qui garantit « the right of the people to be secure in their persons, houses, papers, and effects ». Certes, ce droit est d’abord une garantie contre les abus de pouvoir de la force publique, mais il peut être invoqué a fortiori contre des organisations.

En Europe, la question se pose dans des termes différents. Alors que la tolérance sociale pour la surveillance publique semble moins marquée qu’aux États-Unis, les régulateurs semblent plus ouverts à l’usage civil des drones. En outre, les drones bénéficient d’une application du principe de subsidiarité : alors qu’aux Etats-Unis, la question des drones est traitée dans un cadre fédéral (le Congrès et la FAA prennent les décisions), dans l’Union européenne il est traité pour l’essentiel dans celui des États. Pour une question… de poids ! Les aéronefs pesant moins de 150 kg ne sont pas soumis à la surveillance de l’Agence européenne de la sécurité aérienne. En attendant une inéluctable harmonisation, chaque État membre peut fixer individuellement ses propres règles et procédures d’autorisation. Et dans tous les pays, l’enthousiasme industriel débouche sur une épidémie de drones illégaux.

Remettre de l’ordre dans le marché des drones est une préoccupation majeure. Depuis avril 2012, pour éviter la concurrence déloyale, une réglementation oblige les « dronistes » français réalisant des prestations commerciales à se faire préalablement habiliter auprès de la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC). En 2013, seules 233 entreprises sur les 354 « dronistes » répertoriés en France avaient fait les démarches nécessaires. Ce désordre peut inquiéter. Mais il reflète aussi l’effervescence d’un marché encore émergent, aux acteurs nombreux, et qui n’a pas encore atteint la phase de consolidation et de structuration. Un marché où existent déjà, n’en doutons pas, des champions cachés. Ils ne le resteront sans doute pas très longtemps.

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