Vent, direction, vitesse et drone

23 avril 2016 – [datedermaj]

Le vent et la pluie sont des facteurs limitant en drone. Pour le vent, c’est plus particulièrement le cas en bord de mer. Un drone est conçu pour voler jusqu’à certaines limites météorologiques, données par le fabriquant: sans pluie, vitesse de vent limite, fourchette de températures… 20 km/h représentent déjà un vent important pour un quadricoptère. Au-delà des limites prévues, le risque de crash est plus important, que cela soit en vol et à l’atterrissage. Une bonne préparation des missions en drone passe par la consultation des prévisions météorologiques afin d’anticiper les changements des conditions de vols.

Conditions limites de vent selon votre drone

Lisez bien le manuel d’utilisation de votre drone afin de connaître ses limites d’utilisation, en termes de:

• Vitesse maximum du vent;
• Fourchette de températures d’utilisation;
• altitude maximum de vol.

Dans un certain nombre de cas, elles ne sont pas précisées ou le fabricant déconseille de voler par vent fort, sans donner plus de précisions (N.C. dans notre tableau ci-dessous).

A titre d’exemples, les limites d’utilisation préconisées par les fabricants, en termes de vent, de température et d’altitude, pour quelques modèles de drones courants:

Mesurer la vitesse du vent

Il est important de mesurer régulièrement la vitesse du vent sur le terrain. En effet, elle est parfois différente de celle des prévisions météo. Des phénomènes locaux ou en relation avec le relief ou des obstacles topographiques ou artificiels, ou l’instabilité de l’air peuvent la faire varier. Il faut tenir compte le plus souvent de rafales qui sont des renforcements brutaux et passagers du vent, qui se traduisent par une hausse brève et soudaine de la vitesse instantanée du vent en comparaison de la valeur de sa vitesse moyenne.

Déterminer la direction du vent

[error]Attention ! La direction désigne toujours la direction d’où vient le vent. Ainsi un vent de 90° est un vent d’est. [/error]

Pour déterminer la direction du vent, il est possible d’observer les rides sur l’eau ou le mouvement des herbes ou feuillages ou d’utiliser la sensation sur sa peau.

La manche à air

Des instruments comme une girouette ou une manche à air seront plus précis.
Sur les aéroports, aérodromes ou encore au bord des routes, on utilise des manches à air. Elles sont normalement constituées de 5 bandes de tissus rouges et blancs.

Pour la manche à air réglementaire des aérodromes ou héliports…, chaque bande représente 5 noeuds lorsqu’elle est soulevée à l’horizontal par le vent. Quand elle est complètement à l’horizontal, elle signifie que le vent souffle à 25 noeuds (46 km/h) ou plus !

[info]La manche à air pliable est légère et peu encombrante à transporter. Elle sera très utile en drone. Elle permet une bonne estimation du vent en surface tant en direction, qu’en force, même quand vous avez les deux mains prises par votre radiocommande car votre drone est en vol. Il est recommandé de décoller et d’atterrir face au vent.[/info]

Vous trouverez une petite manche à air pliable (13 €), comme sur la photo ci-contre, dans notre boutique en ligne Safety-drone.shop.

L’anémomètre

L’anémomètre permet de mesurer la vitesse du vent, de manière encore plus précise. Dans les stations météorologiques, il mesure la vitesse du vent à 10 mètres de hauteur selon les critères de l’Organisation météorologique mondiale. Sur le terrain, nous utiliserons un anémomètre à main qui se tient à bout de bras, face au vent. Une petite hélice qui l’équipe, tourne sous l’action du vent et permet d’obtenir la valeur de sa vitesse. La mesure sera réalisée avant de faire décoller le drone et régulièrement. Si la vitesse du vent est trop importante, il est préférable d’abandonner la partie pour éviter la casse.

Cela fait de très nombreuses années que j’utilise avec satisfaction, un anémomètre Skywatch Xplorer2, du fabricant suisse JDC Electronic. Il présente l’avantage d’être très compact, léger, étanche, précis et d’être abordable. De plus, il consomme peu d’énergie. En effet, la pile lithium CR2032 qui l’alimente dure plusieurs années. Pour finir, un cordon permet de le porter autour du cou.

Le même fabricant propose aussi, le Skywatch BL (remplace l’ancien modèle Skywatch Windoo), de l’anémomètre à la mini station météo très complète pour smartphone, en trois modèles:

• Skywatch BL 300 (Jaune ): anémomètre-thermo-hygromètre;
• Skywatch BL 400 (Vert ): anémomètre-thermo-hygromètre et pression;
• Skywatch BL 500 (Bleu ): Mini station météo.

En plus des données très complètes d’une mini station météo (voir le BL500 le plus complet dans tableau plus bas), il propose sur votre smartphone:

• Affichage graphique des mesures avec valeurs instantanée, minimum, maximum, moyenne et valeurs complémentaires;
• Mode tracking avec enregistrement automatique des mesures et des coordonnées GPS
• Partage des mesures sur Facebook, Twitter, Instagram et bl.skywatch.ch
• Historique des mesures
• Affichage de toutes les mesures sur une carte.

L’ancien modèle Skywatch Windoo se fixait sur la prise audio du smartphone ou de la tablette numérique. Le nouveau Skywatch BL qui le remplace se connecte à distance, sans fil, en Bluetooth, avec le smartphone.

Il utilise un smartphone ou une tablette numérique pour afficher les données, avec une application gratuite (Français/anglais):

• iOS 8.4 minimim et l’App. Skywatch BL pour iOS;
• Android Ice Cream Sandwich 4.4 minimum et l’App. Skywatch BL pour Android;
• Compatible Bluetooth Smart (BLE) 4.0 et suivants.

Le Skywatch BL est livré dans une boîte de rangement métallique. Pour finir, il dispose d’une dragonne et d’un clip de fixation métallique. En option, le fabricant propose un système de fixation par pince avec rotule.

Vidéo de présentation du Skywatch BL 500 et de l’App. Skywatch BL pour Android

Tableau comparatif des 3 anémomètres Skywatch BL pour smartphone (Android & iOS)

Tableau comparatif des 7 anémomètres à main Skywatch

Vent, indice de refroidissement éolien et température ressentie

La sensation de froid est plus vive en présence de vent que par temps calme. C’est le refroidissement éolien. Une fine couche d’air chaud protectrice se forme au contact de la peau appelée couche limite. Lorsque le vent souffle, il emporte cette dernière avec lui, exposant la peau à l’air froid. Le corps doit ensuite produire de l’énergie pour réchauffer une nouvelle couche d’air chaud protectrice. Privée de cet isolant, l’humidité de la peau qui s’évapore accentue encore ce refroidissement. Le ressenti de la température dépend aussi de l’humidité de l’air et du rayonnement solaire. Les basses températures se révèlent plus inconfortables également quand l’humidité augmente au contact de la peau. En effet, la perte de chaleur est beaucoup plus rapide quand la peau est mouillée que lorsqu’elle est sèche.

La température ressentie (Wind chill en anglais) ou indice de refroidissement éolien est un indice qui équivaut à la sensation du froid par un individu moyen. Il se calcule à partir d’une formule mathématique empirique qui dépend de la température de l’air et de la vitesse du vent. Une nouvelle formule a été élaborée en 2001 par des scientifiques et des experts médicaux du Canada et des Etats-Unis et est depuis largement utilisée. Cette information est indispensable dans les pays au climat rigoureux comme le Canada par exemple. Il permet de prendre des mesures pour éviter les blessures causées par le froid (gelures ou hypothermie) voir décès, de mieux adapter son habillement… L’indice éolien ou température ressentie est une valeur sans unité. Certains anémomètres/thermomètres (voir plus haut) affichent cette valeur par extrapolation.

Par exemple, si l’indice de refroidissement éolien est de -18 alors que la température extérieure est de -10 °C, cela signifie que vous ressentirez sur votre visage le même froid que si vous étiez dehors à -18 °C par temps calme, sans vent.

Pour aller plus loin: