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Sponsorisé par Airbus et organisé par brigkAIR, un incubateur bavarois, le Deep Drone Challenge est un concours international qui demande à ses participants d’associer de nombreuses technologies pour concevoir un drone autonome. Démarrée en 2020, la compétition s’achèvera au mois de juin avec une grande finale organisée en Allemagne, sur le site de l’Airbus Drone Center. Parmi les 14 équipes finalistes se trouve celle de la Team IONIS dont font partie David Boccara et Charles Colin (ESME Sudria promo 2021), deux étudiants en 5e année épaulés par Eliaz Pitavy, étudiant en 4e année à l’EPITA.
L’histoire de la Team IONIS commence quand Charles entend parler du Deep Drone Challenge sur LinkedIn. Alors apprenti chez Airbus Helicopters chargé de mission digitalisation, l’étudiant de la Majeure Informatique & Réseau décide tout de suite de contacter deux autres étudiants susceptibles de le rejoindre dans l’aventure : Eliaz, un étudiant de l’EPITA spécialisé en Machine Learning qu’il a pu rencontrer lors de son semestre à l’international passé en Inde, et David, un étudiant de la Majeure Systèmes Embarqués connu pour sa passion pour les drones. Aussitôt formé, le trio va alors tout faire pour relever ce défi. Leur objectif ? Concevoir un drone autonome autour du challenge lié à la reconnaissance vocale, leur appareil devant ainsi pouvoir communiquer avec une tour de contrôle et, à l’inverse, cette tour devant également pouvoir communiquer de façon transparente avec lui, comme elle pourrait le faire avec le pilote d’un avion lambda. C’est d’ailleurs ce qui a motivé David à rejoindre le projet : « Je n’ai pas hésité une seconde à répondre positivement à la demande de Charles ! Je voyais dans ce concours un bon moyen de mettre en pratique ma passion et tout ce que j’ai pu apprendre jusqu’à présent d’un point de vue hardware tout en apprenant davantage sur l’automatisation associée à un réseau de neurones. Je trouvais le challenge hyper intéressant ! »
Pendant plusieurs mois, Charles, David et Eliaz vont ainsi multiplier les heures de travail et les sessions de test pour mettre au point le « IONIS Bot », un drone bénéficiant du savoir-faire et des connaissances de chacun, à l’image de l’expérience de Charles en matière de pilotage d’avion. « Avoir quelqu’un dans l’équipe qui s’y connaît autant en pilotage et en trafic aérien ne pouvait être qu’un atout afin d’obtenir un résultat au plus proche de la réalité, précise David. Car la finalité de ce challenge est de pouvoir anticiper l’entrée d’un drone taxi dans le trafic aérien, à l’image de l’arrivée du CityAirbus, prévu pour être commercialisé d’ici 2024. »
Charles Colin
L’IA au cœur du défi
Fonctionnel, le drone autonome de la Team IONIS est aujourd’hui capable d’écouter un flux audio provenant d’une radio (relayant des commandes transmises selon les règles de l’ATC), de traiter ce flux et de voler en fonction de ces informations et de son environnement. Pour cela, il peut compter sur un réseau de neurones assez performant, nourri et entraîné par plusieurs milliers de fichiers audio provenant essentiellement d’étudiants et de professeurs de l’ESME Sudria. Une ressource essentielle pour la réussite du projet comme l’explique Charles : « Nous avions créé un formulaire en ligne permettant de récupérer tout un tas de données vocales. Les étudiants ont joué le jeu et ont enregistré des phrases susceptibles d’être dites par un véritable contrôleur aérien ! »
Pour autant, le trio ne s’est pas contenté de travailler sur ce volet lié à l’assimilation des commandes : il a aussi multiplié les développements annexes pour mettre toutes les chances de son côté. « Dans le concours, il y a également des « extra points » à obtenir pour tenter de se démarquer des autres concurrents, précise David. Évidemment, cela nous a donné une idée bien particulière – que nous gardons secrète pour le moment –, mais aussi l’envie de travailler davantage sur la partie sécuritaire du drone. Nous avons ainsi mis en place un parachute associé à un système permettant de le gérer, une station facilitant grandement la gestion du projet et sa mobilité avec une interface de monitoring pour voir en temps réel où se situe le drone, une interface de gestion des commandes et, enfin, un routeur Wi-Fi intégré. Ce dernier point est important car il pouvait être parfois difficile de travailler sur le même réseau Wi-Fi que les autres candidats ! »
David Boccara
Prochaine étape : la finale à Ingolstadt !
Ce sont cette motivation et cette « alchimie technique » entre les trois futurs ingénieurs qui ont permis à la Team IONIS de se frayer un chemin jusqu’à la grande finale. Cette dernière se déroulera dans la ville d’Ingolstadt, une destination que les étudiants ont déjà pu visiter en avril dernier pour une ultime session test en conditions réelles. « Cela s’est plutôt bien passé car notre drone a pu effectuer son vol, ce qui n’a pas forcément était le cas de celui d’autres équipes durant l’événement, souligne Charles. Le nôtre est donc opérationnel, voire encore améliorable, pour la finale. Pour remporter cette dernière, il nous faudra gagner le plus de points sur les 60 possibles ! »
En attendant le jour J, les étudiants savourent déjà le chemin accompli… et les épreuves surmontées. « Cela n’a pas toujours été facile avec les reports liés à la Covid-19 – parfois, on pouvait même penser que le challenge n’allait finalement jamais avoir lieu, confie Charles. Mais d’un point de vue technique, le plus gros défi a sans doute été d’envisager tous les cas de figure pour le drone. Les organisateurs nous ont donné six cas au départ, mais nous savons que notre drone va également rencontrer d’autres cas supplémentaires… Il a donc fallu anticiper cela afin de pouvoir faire face à l’imprévu. » Même son de cloche chez David : « Au-delà des reports, si cela a été compliqué d’un point de vue moral, c’est aussi lié à la nature-même du projet. Parfois, après plusieurs heures de route pour se rendre dans un endroit où il est possible de faire voler un drone, ce dernier effectue un seul vol très court avant qu’un problème n’empêche de recommencer… C’est très dur à vivre même si, justement, cela nous a aussi permis d’avoir aujourd’hui un drone plus solide et capable de répondre à plus de problématiques ! » De quoi donner de l’espoir aux étudiants qui, du reste, ne comptent pas s’arrêter en si bon chemin et imaginent déjà participer ensemble à d’autres concours dans le futur, peu importe le résultat du challenge. D’ailleurs, une fois la finale passée, ils envisagent de donner accès à leurs travaux aux personnes intéressées, pour expliquer l’utilisation du code et la construction du drone, probablement sur le site Internet de David. Comme quoi, l’important n’est pas que de participer : c’est aussi de partager.
David et Charles en compagnie d’Eliaz Pitavy et du IONIS Bot
Logo IONIS Bot réalisé par le designer graphique Antoine Peltier
