De tous les côtés, nous sommes entourés de rapports sur la robotisation et l’utilisation des drones dans l’agriculture. Dans quelle mesure ces initiatives sont-elles réalisables dans la pratique et lesquelles sont déjà mises en pratique? Lors de l’Agrovina 2022 en avril dernier, la foire suisse du vin, la société Società Tartuca Industriale a présenté son […]
De tous les côtés, nous sommes entourés de rapports sur la robotisation et l’utilisation des drones dans l’agriculture. Dans quelle mesure ces initiatives sont-elles réalisables dans la pratique et lesquelles sont déjà mises en pratique?
Lors de l’Agrovina 2022 en avril dernier, la foire suisse du vin, la société Società Tartuca Industriale a présenté son projet ‘Sky-53’. Sky 53 implique l’utilisation de drones et de robots dans les vignobles sur les pentes. De la véritable pratique en conditions réelles. Notre collègue de Schweizer Landtechnik a suivi une journée dans la vie d’un nouveau type d’entrepreneurs: les exploitants de drones, pour ainsi dire. Le V40 de Sky-53 est un drone agricole entièrement autonome capable de cartographier des parcelles et de réaliser des pulvérisations ou épandre des granulés. Nous avons suivi une mission qui a commencé à Chiasso, le siège de la société Tartuca Industriali. Le propriétaire Gianmario Rossi plie les deux bras et les hélices du drone à double rotor deux fois. En conséquence, l’appareil prend un tiers moins de place et s’insère parfaitement dans le coffre d’une voiture de tourisme.
Dans le même temps, Stefano Calvi, le partenaire commercial, responsable de la sécurité et co-développeur du projet Sky-53, rempli le réservoir séparé d’eau et de pesticides avec une quantité, selon les données précédemment calculées sur le terrain. Le petit réservoir de 18 litres du drone n’est rempli que sur le lieu d’utilisation à l’aide de ce système et connecté au drone. De cette façon, l’opérateur n’entre pas en contact avec les produits phytos. Le procédé offre un haut degré de sécurité et est respectueux de l’environnement dans cette mesure, car il élimine le risque d’écoulement de produit – même en cas d’accident potentiel. Le drone dispose d’une sorte d’arceau de sécurité, similaire à celui d’un tracteur agricole. D’une part, un éventuel coup sur le châssis éteint la batterie et en même temps le réservoir contenant la bouillie est fermé. Dans le vignoble, le drone circule à une hauteur comprise entre 1 et 3 mètres au-dessus des vignes. Le niveau du réservoir est surveillé électroniquement à partir de la télécommande à tout moment au moyen d’un dispositif à flotteur. Le drone est étanche à l’eau, à la poussière et lavable en toute sécurité.
Stefano Calvi dispose désormais de trois batteries lithium polymère, pesant chacune environ 4 à 5 kg, et d’un système de charge rapide. Ce dernier peut être actionné au moyen d’un générateur sur moteur à essence, via une batterie d’alimentation ou via le réseau électrique. Le chargement d’une batterie ne prend que 11 minutes. La batterie est placée dans un bain d’eau et ne risque donc pas de surchauffer pendant la charge rapide. ‘Trois batteries suffisent pour une utilisation continue, une pour voler, une en charge et la dernière prête à être changée. En pratique, cela fonctionnerait également avec deux batteries’, souligne M. Calvi. Le même principe s’applique au nombre de réservoirs contenant de la bouillie. Maintenant que nous sommes arrivés au vignoble, une batterie et le réservoir de bouillie sont fixés sur le drone. Ce dernier, qui pèse maintenant 40 kg, est prêt à décoller.
Thomas, le fils de Stefano Calvi, qui est pilote de drone, caméraman et concepteur web chez Sky-53, est prêt. Il tient une tablette et un stick de commande dans ses mains. Le stick est utilisé comme contrôle manuel ou contrôle d’urgence du drone prêt à voler. En appuyant sur un bouton, le processus de pulvérisation automatique commence. Le drone décolle, répartit la bouillie et revient après dix minutes avec un réservoir vide et une batterie presque vide. Il est équipé d’une nouvelle batterie et d’un nouveau tank de bouillie en quelques secondes et s’envole à nouveau. Ce processus se répète encore et encore. De cette façon, par exemple, 80 litres de bouillie peuvent être distribués à grande vitesse sur un hectare en quatre vols de dix minutes. C’est dix fois plus rapide qu’une distribution manuelle ou avec un tracteur. Surtout sur les pentes abruptes comme c’est le cas ici. Après tout, le drone vole autour de 30 km/h, et un tracteur est environ dix fois plus lent. Le système de contrôle de vol ‘SuperX 4 Pro RTK’ est équipé d’une navigation centimétrique. Il dispose d’un système radar à 360 degrés, d’un système de prédiction des pannes et peut automatiquement éviter les obstacles potentiels. Cela nécessite l’antenne GPS sur le drone, une antenne principale pour la détermination de l’emplacement, qui est située au siège de l’entreprise et fonctionne jusqu’à environ 60 km, et l’antenne sur place, qui assure la précision RTK. Thomas Calvi: ‘Ce système assure un vol autonome en calculant automatiquement la trajectoire de vol sur la base de données d’entrée telles que la cartographie de zone, les vues d’ensemble dites ‘scoutdrone’, les zones sans pulvérisation, etc… et l’application correcte de la quantité de bouillie prévue.’ Comme les drones volent automatiquement, le travail ne présente pas beaucoup de stress. Selon Thomas Calvi, il est possible qu’un pilote puisse suivre jusqu’à 4 drones en même temps.
Les aperçus ‘Scout Drone’ mentionnés sont également effectués à l’aide du ‘V40’ avec une ou deux caméras haute résolution connectées, dont l’une est visuelle et l’autre multispectrale. Des capteurs infrarouges thermographiques sont également possibles. Tous les processus, de la cartographie des terres agricoles à la protection des cultures, sont réalisés en quelques clics. ‘Il existe quatre modes de fonctionnement: d’une route rectiligne avec des points individuels à l’utilisation d’une télécommande manuelle pour les parcelles plus petites’, explique Thomas Calvi. La caméra multispectrale détecte l’état végétatif des plantes et des cultures. Si un drone est utilisé pour pulvériser ou épandre, une carte d’application permet de définir les quantités requises ainsi que leur localisation précise. De cette façon, l’utilisation de pesticides et d’engrais est réduite. Le drone de distribution peut non seulement pulvériser de la bouillie, mais aussi épandre des granulés ou des engrais. Un kit de distribution séparé a été développé à cet effet.
Le système de distribution de bouillie se compose d’un réservoir, d’une pompe péristaltique (pour éviter le colmatage) et de buses avec une roue de roulement. La bouillie n’entre pas en contact avec les pièces mécaniques. Selon Stefano Calvi, il ne s’agit pas de buses standard, mais de têtes avec une sorte de ‘platine tournante’, d’un point de vue horizontal. Selon le produit, il existe plusieurs ‘platines tournantes’, avec ou sans lamelles, qui tournent à différentes vitesses et répartissent la bouillie. ‘Le fonctionnement combiné de la pompe, des buses, des hélices et du flux d’air généré par les hélices garantit une distribution de haute qualité, tant en termes de dosage qu’en termes d’uniformité de l’effet d’humidification sur les feuilles. ‘Avec ces ‘buses tournantes’, il est possible d’obtenir une taille de gouttelettes comprise entre 60 et 600 μm’, explique Stefano Calvo. ‘Cela signifie que des produits de plus grande viscosité peuvent également être utilisés alors qu’ils colmateraient les buses des pulvérisateurs conventionnels.’ Selon lui, cela ouvre des possibilités sans précédent pour le traitement phytosanitaire et le contrôle des maladies des plantes, par exemple avec des enzymes au lieu d’agents synthétiques.
L’aspect innovant de ce concept est la combinaison du drone agricole sans pilote avec le véhicule terrestre sans pilote R150. Le robot est étanche et résistant à la poussière, au sable et à la boue. Le cadre anti-retournement robuste est équipé d’un dégagement réglable par rapport au sol, ce qui lui permet de se déplacer dans différents types de cultures. Le R150 dispose d’une transmission intégrale avec deux moteurs électriques pour les deux roues interconnectées gauche et droite. Le véhicule convient aux travaux de protection des cultures ou au transport de charges allant jusqu’à 150 kg. Equipé du système JetSprayer, il peut pulvériser des plantes avec une efficacité maximale de 5 hectares par heure. Avec deux batteries, identiques à celles du drone, il peut travailler jusqu’à quatre heures. (Cela indique la quantité d’énergie nécessaire pour voler ou la conversion de la masse d’air en ‘flottabilité’, puisque l’air pèse en moyenne environ 1,2 kg par mètre cube). Les deux jets à haute pression entraînent et génèrent un flux d’air rapide concentré qui atomise le mélange liquide en gouttelettes microscopiques qui se retrouvent directement sur la cible, comme dans le V40, la version drone. ‘Ce n’est vraiment rien de plus que la variante terrestre du drone agricole’, conclut Stefano Calvi.
Stefano Calvi: ‘Après plusieurs années de développement de projets, nous avons fourni l’ensemble du service de protection des cultures à quatre grands producteurs de vin l’année dernière. Entretemps, nous sommes prêts à prendre en charge le service complet, y compris la formation interne des pilotes, le service de réparation et les ventes pour la saison 2023 pour les autres parties intéressées. Après des essais dans le laboratoire suisse Agroscope, le drone agricole ‘V40’ a reçu l’approbation de l’Agence de l’aviation civile (OFAC) pour la conformité en vol et la répartition de la bouillie dans les conditions d’utilisation prévues dans les approbations pour les produits phytopharmaceutiques et pour lutter contre la dérive.’
Stefano Calvi : ‘Le robot est généralement utilisé dans les zones plates et à l’approche de la récolte, lorsque le feuillage recouvre moins les raisins. Bien sûr, l’utilisation dépend également de la largeur entre les rangées de vigne.’
Stefano : ‘Sur les quelques 15.000 ha de vignoble en Suisse, environ 1.200 ha sont traités avec des hélicoptères et environ 300 ha avec des drones; ces derniers représentent donc environ 10% des activités aériennes.’
Stefano: ‘Par rapport aux véhicules terrestres, les drones peuvent facilement opérer dans des zones difficiles d’accès depuis le sol, telles que les vignobles en terrasses, les zones vallonnées et les zones humides. L’effet de dérive est minime et les substances pulvérisées ne sont épandues que là où elles sont nécessaires. Le vol à basse altitude et la poussée générée par les hélices garantissent une haute qualité de traitement, c’est-à-dire une répartition uniforme de la bouillie, qui atteint également la partie inférieure des feuilles. De plus, un drone est assez silencieux, vous pouvez même travailler de nuit et il est équipé de phares.’
Societ à Tartuca Industriale SA a été fondée en 2010. Au fil des ans, la société a développé divers systèmes de détection, de mesure et de contrôle, y compris thermographiques, visant à détecter et à prévenir les anomalies dans différents secteurs d’application. Aujourd’hui, la STI Società Tartuca Industriale SA propose des services utilisant des drones avec le projet Sky 53.
L’histoire ci-dessus est un exemple concret du fait que les drones peuvent être une aide dans les applications agricoles. Cela reste cependant un mythe de penser que le drone va tout résoudre. Si nous l’utilisons là où il présente un avantage par rapport aux systèmes conventionnels, alors il aura certainement un avenir. C’est pourquoi un ‘système de pulvérisation’ a été choisi ici, qui peut être monté à la fois sur un drone et sur un châssis moteur. C’est peut-être là que réside une partie de l’avenir: des machines agricoles sous la forme de modules qui peuvent être entraînés à la fois dans les airs et sur le sol ferme.