Du beauty shot aux suivis engagés

Un drone stabilisé a pour distinction de réaliser des images constantes, stationnaires avec une vitesse moyenne voir basse permettant des plans larges généralement vus du ciel ou en traveling. Le télépilote dirige l’évolution du drone « à vue » (sans lunettes), et son cadreur se charge de l’orientation de la nacelle, totalement indépendante des mouvements du drone, des réglages de la caméra et donc de la composition du cadre.

Il est utilisé en majeure partie dans tous types de formats vidéos/photos tandis que le drone racer présente d’autres particularités et intérêts : sa vitesse et son dynamisme. Il est de plus en plus utilisé pour des réalisations sportives comme courses de voitures, ski, chevaux ou encore en captation de spectacle type combat, clip, danse..

FPV signifie « First Person View ». On peut le traduire par « vol en immersion », il est pratiqué grâce à des lunettes plongeant l’opérateur dans la vue frontale du drone piloté. Il permet au télépilote d’observer en temps réel ce que filme le drone, d’ « être » le drone pour permettre la meilleure réactivité au pilotage, à des vitesses élevées et en proximité d’obstacles ou personnes.

Généralement, les plans au drone stabilisé conservent en toute circonstance un parfait horizon, là où les plans au drone FPV sont plus engagés, avec un horizon suivant la dynamique et les courbes du mouvement, créant des dynamiques acrobatiques dans un principe narratif immersif.

Nos drones peuvent embarquer un très grand nombre de caméras : de l’action cam avec petit capteur type GoPro, jusqu’aux caméras de cinéma en super 35 ou plein format de type RED ou Alexa Mini, FX6. Tout dépend de la taille du drone et du poids autorisé en charge utile.

Nos configurations les plus lourdes comme l’Alta X permettent jusqu’à l’emport d’optiques anamorphiques comme l’Atlas Orion, ou zoom comme l’Angénieux, avec moteurs de point, diaph voire zoom.

Si l’ensemble des drones de cette catégorie sont parfaitement stabilisés, car il s’agit de leur principe de fonctionnement (des gyroscopes, un GPS et un baromètre permettent au contrôleur de vol la commande automatisée et synchronisée des moteurs de propulsion pour un maintien permanent de position), selon les modèles la précision de ce positionnement peut varier, on peut relever quelques différences suivant les modèles.

Le positionnement RTK (à l’aide d’une balise GPS complémentaire positionnée au sol) de l’Alta X lui confère un niveau de précision au cm près. Sans cette balise RTK, les autres drones restent néanmoins stabilisés au demi-mètre près.

De manière très efficace pour la gamme Mavic, avec un peu plus de fluctuations sur le drone Inspire 2 ou les Alta 6 et 8. Cela dépend ensuite énormément des perturbations extérieures éventuelles, le vent et particulièrement les rafales posant des difficultés de stabilisation, quant ça n’est pas de pilotage.

Le drone Tundra quand à lui, avec un autopilote plus nerveux et des courbes de réaction moins linéaires, sera un peu plus difficile à naviguer selon des trajectoires fluides que son équivalent sur sa gamme de poids, l’Inspire 2.

La qualité de stabilisation des caméras dépend de celle des nacelles 3 axes « brushless » jouant ce rôle sur les aéronefs.

Les nacelles DJI, généralement prévues pour une configuration caméra/optique unique, sont de loin les plus performantes. Sur Inspire 2 comme sur Mavic ou M300 / M30, elles permettent des prises de vue avec des niveaux de zoom que l’on peut rarement atteindre autrement. Jusqu’à 70mm (eq.) sur Inspire 2 ou Mavic 3, voire zoom optique x40 sur M300, c’est dire !

Sur gamme Alta, la nacelle Movi Pro est un incontournable pour des charges semi-lourdes (3Kg) à lourdes (7kg), et remplie parfaitement sa fonction lorsque les conditions ne sont pas trop extrêmes (vents jusqu’à 40kmh), jusqu’à des focales moyennes à longues (50 voire 70mm).

Sur Tundra, la marque vietnamienne Gremsy spécialisée en nacelles de stabilisation de différents payloads (capacité d’emport), joue ce rôle avec le modèle T3 stabilisant jusqu’à 1,5kg, mais avec moins de précision que les autres nacelles. Très satisfaitant en 24, 30 voire 35mm, des légers mouvements erratiques peuvent survenir à partir du 50mm (eq.). Globalemment, ce tandem Tundra/Gremsy T3 permettra des mouvements calmes et n’égalera pas la dynamique promise par un Inspire 2, un Mavic 3 ou même un Alta. Mais il rendra de nombreux services en milieu urbain, grâce à sa solution ouverte laissant un large choix de « petites » caméras et optiques à moins de 8kg, donc homologué pour les vols en zone peuplée (Scénario de vol S-3).

Le principe des drones stabilisés repose sur une réaction instantanée de la puissance de chacun des moteurs de propulsion, pour permettre le maintien de positionnement géographique (lattitude/longitude) par GPS, de hauteur par baromètre, et d’assiette par accéléromètres et gyroscopes. C’est le contrôleur de vol, ou autopilote, embarqué sur le drone qui procède à ce réglage automatisé de la puissance des moteurs à travers l’organe « esc » ou variateurs de vitesse qui sollicitent plus ou moins chaque moteur (de 4 à 8 moteurs selon les drones).
Jusqu’à une certaine limite de vent, cet ensemble structurel contrera la poussée qu’il exerce pour en maintenir sa position et son assiette.
Selon les performances de chaque modèle et la charge qu’il emporte, amenuisant cette capacité, ce point de rupture sera plus ou moins proche en fonction de la vitesse du vent subit.

Ainsi, des modèles comme le Mavic 2, 3, l’inspire 2, le M30 ou M300 seront particulièrement résistants au vent (jusqu’à 70 kmh).

La gamme Alta sera résistante mais dépendra énormément de la charge qu’on leur demande de soulever :tenant proprement jusqu’à 40kmh, mais au-delà, uniquement en emport de charges légères.

Le Tundra quant à lui sera un peu en dessous des résistances des autres gammes, mais toujours supportant des vents jusqu’à 35kmh.

Globalement, c’est la stabilité du cadre (et donc de la nacelle) qui sera compromise (donc sans réel impact sécuritaire), avant celle du drone lui-même.

Il est possible de « faire du FPV » avec un drone stabilisé, tout simplement en visionnant la caméra de visée du drone dans des lunettes FPV (caméra située sur le chassis, à l’avant du drone et donnant à voir l’avant du drone pour en permettre le pilotage « hors vue directe du drone »).

Mais si la question est : « peut-on faire des mouvement hyper rapides et plongeant comme sur drone FPV, avec ces drones stabilisés », la réponse est plutôt :

Oui, en visionnant la trajectoire dans des lunettes FPV d’un part, et d’autre part en coupant toutes les assistances au pilotage du drone (baromètre, accéléromètre, gyroscopes, GPS). Le drone ainsi passé en manuel répondra uniquement aux commandes du télépilote, lui permettant de plonger, faire des loopings et être totalement libre dans l’espace, sans assistance.
Mais pour l’heure, sauf à hacker les drones stabilisés, ceux-ci ne permettent pas de tels vols.

Néanmoins, une nouvelle gamme de drone a fait son apparition en 2021 : il s’agit de drones FPV non stabilisés, très puissants, sur lesquels un nacelle 3 axes (de type Ronin 3S) permet la stabilisation caméra indépendamment de l’inclinaison ou orientation du drone.
Le rendu donne des images à très grande vitesse, sans les inclinaisons d’angle habituelles du FPV, donc une image stabilisée à très grande vitesse. Ces dispositifs sont pour le moment réservés aux vols hors zone peuplée uniquement.

Il faut distinguer les hauteurs et distances réglementaires, de techniques.
Et s’agissants des distances techniques, de celles de portée de la commande du drone, de celles des liaison vidéo.
Généralement les distances réglementaires sont bien inférieures aux distances de liaison vidéo, qui sont bien inférieures elles-mêmes des distances de portée des drones (de la portée de commande).

Distances réglementaires : sauf exception (scénario de vol S-2 sur dossier, préavis d’un mois et conditions d’absence totale de tiers sur la zone), les distances seront de 100m zone peuplée ou 200m hors zone peuplée. Pour les hauteurs de vols, elles sont de 120m en journée ou 50m en nuit (sauf dérogation avec préavis > 1 mois) voire moins sous une zone contrôlée (comme à proximité d’un aérodrome). Elles peuvent être supérieures à 120m sur dérogation spécifique, avec préavis de dépôt de dossier > 1 mois.

Distances de liaison vidéo : elles sont très variables, très performantes sur les drones les plus récents (Mavic 3, M30, M300 voire Mavic 2) jusqu’à plusieurs km, et plus réduites sur gammes plus anciennes (Inspire 2) jusqu’à 500/800m.
Sur des drones où la liaison vidéo n’est pas propriétaire, comme le Tundra ou la gamme Alta, l’on choisira selon le budget, la capacité d’emport et l’état de l’art le modèle de transmetteur vidéo HF adapté. Les liaisons pourront ainsi varier de 150m (liaison Connex) à 4km (liaison DJI Transmission), en passant par des liaison impossibles à perturber, par fréquence dédiée déclarée à l’ARCEP (organisme de régulation des fréquences en France) tenant de 150m à beaucoup plus, la distance dépendant de l’installation effectuée en réception, avec des antennes de réception plus ou moins directives et efficientes.

Distances de portée du drone (voie de commande) : en analogique ou numérique, ce lien entre le drone et la radiocommande du télépilote est un élément capital. De la même manière, selon les modèles, il variera de 1km à plusieurs dizaines de kilomètres (distance à vue sans obstacle). Mais il pourra tout aussi bien rompre à très faible distance, si le drone passe derrière un bâtiment épais par exemple, ou une forêt dense etc…