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LOAC, un mini-compteur d’aérosol embarquable à bord de drones

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Présentation au sujet: "LOAC, un mini-compteur d’aérosol embarquable à bord de drones"— Transcription de la présentation:

1 LOAC, un mini-compteur d’aérosol embarquable à bord de drones
Jean-Baptiste RENARD, LPC2E-CNRS, Orléans Nicolas CORTEZ, Fly-n-Sense, Mérignac

2 Pourquoi étudier les aérosols
(particules liquides et solides en suspension dans l’air) ? Sources naturelles et d’origine humaine

3 - Suivi des risques naturels (incendies, volcans)
- Suivi et études d’épisodes de pollution (air, déposition sur les sols) - Enjeux pour la santé humaine

4 Ces études peuvent être notamment menées depuis des drones
Presentation universe system of drones (diff. aeromodelisme) Environnement Sécurité Fly-n-Sense copyright Nov, 2013

5 LPC2E : Présentation Un des laboratoires spatiaux du CNRS
- Physico-chimie de l'atmosphère Terrestre - Physico-Chimie des Environnements Planétaires - Physique des Plasmas Spatiaux - Radioastronomie. Implantation: Orléans (site CNRS et université d’Orléans) ~100 personnes Equipe atmosphère: - Instrumentation sous ballons atmosphériques, à bord d’avion, au sol - Travaux de modélisation 5

6 Fly-n-Sense: Présentation
Conception et fabrication de Systèmes de Drones Création SAS en 2008 Implantation: Technopole Bordeaux Technowest (Mérignac). 13 personnes dont 8 ingénieurs en R&D. Voilures tournantes et Voilures fixes certifiées DGAC Formation, Opérations aériennes, Maintenance 6

7 X4 – VTOL multirotor CARACTERISTIQUES => Opération champ proche
AIR SEGMENT X4 – VTOL multirotor CARACTERISTIQUES => Opération champ proche vol « en vue » et « hors vue » => Vol stationnaire multi rotor avec vol stabilisé maintien sur point fixe Missions urbaines Système « tout-temps »

8 X6 – VTOL multirotor CARACTERISTIQUES => Opération double capteurs
AIR SEGMENT X6 – VTOL multirotor CARACTERISTIQUES => Opération double capteurs => Vol stationnaire multi rotor avec vol stabilisé maintien sur point fixe => Prises de vues et mesures environnementales de haute qualité

9 FW – Fixed wing UAV CARACTERISTIQUES => Opération longue distance
AIR SEGMENT FW – Fixed wing UAV CARACTERISTIQUES => Opération longue distance endurance 60mn - > 25m/s => Facile à opérer lancé main ou catapultage, déploiement rapide => Portable conditionnement compact

10 => Opération champ proche rayon d’action 2km => Vol stationnaire
SOLUTIONS Système de drone Tactique contre les Feux de Forêts CARACTERISTIQUES => Opération champ proche rayon d’action 2km => Vol stationnaire multi rotor avec vol stabilisé maintien sur point fixe => Missions en environnement difficile Sécurité civile lutte contre les incendies, analyse tactique de situation, cartographie des fronts de flamme, détection de points chauds

11 (enregistrement à bord + photos HD) Analyseur de particules
AIR SEGMENT X4 – charges utiles compatibles Mosaicing 1 axis IR 1 axis Dual (EO/IR) 1 axis EO (enregistrement à bord + photos HD) GAMME STANDARD Mosaicing software Dédiée au applications de lutte contre les feux de forets Opérations nocturnes Opérations 24/24 Détection/identification précise (IR) Opération de jour Vidéo/photos HD pour post diagnostic CAPTEURS SPECIFIQUES Chimique Analyseur de particules Micro radar altimètre

12 Analyseur de particules LOAC (Light Optical Aerosols Counter)
Instrument conçu au LPC2E-CNRS dans le cadre d’une ANR « Ecothec » avec la société Environnement-SA, et la participation du CNES Fabriqué par Environnement-SA Distribué par MeteoModem (solutions sol et ballons atmosphériques) Implanté à bord du drone X6 de Fly-N-Sense Lauréat du trophée ANR Eco-technologie 2014

13 - Approche instrumentale novatrice
- Faible poids, faible encombrement et faible consommation - Concentrations pour 19 gammes de tailles entre 0.2 et 100 mm

14 Estimation de la nature principale des aérosols (gouttes, minéraux, carbone) par combinaison des signaux aux 2 angles Comparaison à des abaques obtenus en laboratoire (base de données en fonction des particules que l’on veut détecter)

15 Distribution en taille
Spéciation Mesures sous ballon captif à Paris (ballon touristique OAG, Aerophile SAS) Mesure sous ballon troposphérique au-dessus de la méditerranée (campagne Charmex)

16 Mesures dans un nuage au Puy de Dôme
LOAC est le seul compteur optique - embarquable sous véhicule léger - à fournir une information sur la nature des particules Envoi des données brutes en temps réel Post-traitement automatique en fin de session de mesure Mesures dans un nuage au Puy de Dôme

17 Exemple d’un vol sous ballon météorologique (Minorque, 17 juin 2013, 19h)
Aérosols liquides (stratosphère) Episode de sables sahariens (troposphère)

18 Collaboration CNRS – Fly-n-Sense
Implantation et tests de LOAC à bord du drone Calcul des masses (« normes environnementales ») « PM2.5 », masse cumulée des particules < 2,5 mm « PM10 », masse cumulée des particules < 10 mm à partir des mesures de concentrations

19 Exemple de mesures depuis Mérignac (proche de Bordeaux)
Evolution temporelle des 19 gammes de tailles

20 Applications Mesures de la qualité de l’air - Profils verticaux - Mesures à points fixes (cartographie) Identification des sources de pollution et de leurs natures Surveillance et suivi d’évènements particulaires Projets de campagnes de mesures

21 CONTACTS www.fly-n-sense.com
Bordeaux Airport   25, Rue Marcel Issartier - BP 20005 33702 Merignac Cedex - FRANCE   Phone: +33 (0) Fax: +33 (0)   LPC2E-CNRS 3A avenue de la recherche scientifique, Orléans cedex 2 Presentation universe system of drones (diff. aeromodelisme) LOAC sur


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