Vu du ciel

Les applications et les avantages potentiels sont si nombreux qu’il n’est pas étonnant de voir autant de véhicules aériens sans pilote, plus connus sous le nom de drones, voler au-dessus des mines.

Les drones offrent une manœuvrabilité et une précision bien supérieures à celles des aéronefs de grande envergure. Ils peuvent voler à plus basse altitude et filmer des surfaces complexes telles que les fissures et les éléments protubérants. Grâce à leur petite taille, ils se frayent plus aisément un chemin dans les passages étroits et les espaces encaissés.

Leur faible coût aidant, le nombre de ces appareils devrait augmenter rapidement au cours des années à venir. De plus en plus d’entreprises fabriquent des drones dédiés aux applications minières telles que la cartographie, la surveillance et les communications.

Prenons l’exemple d’Aibotix, acquis par le groupe suédois Hexagon en février 2014. Son Aibot X6 embarque une variété de capteurs intelligents (récepteur GPS, gyroscope, accéléromètre, baromètre, magnétomètres et imageurs à ultrasons) qui lui permettent de voler de manière autonome. Il s’envole, atterrit et prend des photos automatiquement et il peut effectuer des vols programmés à l’avance sur ordinateur. Il est équipé de dispositifs de sécurité : périmètre délimité par GPS pour l’entraînement et une fonction de retour au point de départ en cas de perte du signal ou de batterie faible.

En vol autonome, l’Aibot X6 peut prendre des images haute résolution et géolocalisées de mines à ciel ouvert à l’aide d’appareils photos numériques, de capteurs hyperspectraux ou d’imageurs thermiques. Ces images sont traitées et transformées en orthophotos, modèles 3D et nuages de points avec une résolution au sol de 10 mm! Ce drone sert à surveiller et à faire le levé de mines à ciel ouvert, en particulier en Australie et en Amérique du Sud.

« À notre avis, il existe un fort potentiel pour que l’industrie minière ait recours à cette technologie dans ces régions, et aussi en Afrique », estime Jörg Lamprecht, PDG d’Aibotix.

Cartographie et surveillance

Actuellement, les drones permettent de créer des cartes 2D ou 3D afin de dresser le levé de mines existantes ou de la prospection. Ils peuvent aussi produire des orthomosaïques grâce au procédé d’orthorectification qui transforment les images aériennes brutes en orthoimages : des images possédant les mêmes propriétés géométriques que les cartes mais où les déformations optiques telles que celles dues à la perspective sont corrigées. De multiples orthoimages peuvent être assemblées pour former une orthomosaïque, un support capital pour actualiser les cartes et fournir une vue détaillée du paysage, un outil précieux et utile à des fins de prospection.

La surveillance est une autre utilisation courante des drones dans le domaine minier, principalement pour faire le point sur les volumes de stockage et les terrils. Ils peuvent évaluer le stock, calculer le volume des tas et déterminer les cubages extraits. Ils peuvent aussi surveiller les canalisations et la stabilité des pentes, assurer le suivi de la gestion environnementale tout en contrôlant le périmètre. Ils sont particulièrement performants en matière d’inspection des équipements et des bassins de décantation et de stockage des boues, en particulier ceux situés dans des endroits dangereux ou difficiles d’accès.

En 2014, l’une des plus grandes mines de diamants d’Australie-Occidentale a procédé à un levé à l’aide d’un drone Aibot X6. En huit vols de 10 à 15 minutes chacun, l’appareil a couvert presque 100 hectares du site. Toutes les images et les données recueillies ont servi à créer une orthophoto, un nuage de points et un modèle en 3D d’une résolution au sol de 2 à 6 cm.

« À l’aide de l’Aibot X6, nous avons réussi à réunir des données de la mine à ciel ouvert avec une précision qu’un avion ordinaire ne nous aurait pas permis d’obtenir », constate Sam van Eldik du cabinet CADS Survey, responsable de l’étude.

Extrêmement rentable

L’un des grands atouts des drones est la réduction potentielle des coûts. Faire voler un drone moyen coûte considérablement moins cher qu’un hélicoptère ou un avion, et il suffit, en général, d’une personne pour le manœuvrer et non de tout un équipage.

La mine d’or de Pueblo Viejo, en République dominicaine, utilisait auparavant un lidar (détection par laser) pour collecter des données. Mais elle est passée aux drones eBee de SenseFly car un seul eBee ne coûte qu’un neuvième d’un lidar. « Le coût total des six appareils, à savoir achat, réparations et mise à niveau, a été de 120 000 dollars US (154 000 dollars CA ou 106 000 euros) sur deux ans, précise Sean Jefferys, géomètre en chef. On parvient à effectuer environ 300 vols avec chaque drone avant de devoir remplacer une pièce. On peut couvrir des zones bien plus vastes et obtenir des données de meilleure qualité qu’avec les méthodes traditionnelles. »

L’avenir de l’aviation

Comme toutes les nouvelles technologies, la réglementation concernant l’usage des drones tâtonne encore et leur utilisation peut être compliquée dans de nombreux pays par des restrictions d’ordre légal. Il n’existe pas encore de normes et de protocoles officiels sur le partage de l’espace aérien entre drones et aéronefs pilotés. Aux États-Unis, seules les agences gouvernementales et publiques peuvent s’en servir. Dans de nombreux autres pays, il suffit que les appareils restent à portée de vue de leur opérateur. À mesure que la technologie va se répandre et être acceptée, les gouvernements seront obligés de modifier la loi pour tenir compte de cette évolution.

À ce stade, les drones sont une technologie complémentaire et ils ne peuvent pas remplacer entièrement la surveillance par le personnel. Leur autonomie est limitée et ils ne peuvent embarquer qu’une petite charge utile, ce qui limite leur champ d’action. Néanmoins, ils gagnent considérablement du terrain dans le secteur minier et leur utilisation va devenir de plus en plus courante à mesure que la technologie va s’améliorer et se développer.