Meteodrones

La couche limite, la couche la plus basse de l'atmosphère, est l'endroit où se produisent la plupart des phénomènes météorologiques. Les conditions météorologiques quotidiennes sont influencées par une multitude de variables et de facteurs difficiles à appréhender. Par conséquent, les données qui alimentent actuellement les modèles météorologiques manquent souvent de l'exhaustivité nécessaire à des prévisions météorologiques précises.

Stations météorologiques

Traditionnellement, les données météorologiques sont collectées à l'aide de ballons et de stations météorologiques au sol. Cependant, ces stations, de par leur emplacement fixe et leur proximité avec la surface de la Terre, présentent des limites importantes en ce qui concerne la prise de mesures atmosphériques. Étant au sol, elles ne sont pas en mesure d'évaluer les conditions dans les régions les plus élevées de la couche limite.

Satellites

Les satellites constituent une autre méthode de collecte de données météorologiques. Ils sont particulièrement efficaces pour recueillir des informations sur la vapeur d'eau et la formation des nuages. Cependant, les satellites sont moins adaptés à la mesure de paramètres tels que la température, l'humidité ou le vent. En outre, les données satellitaires sont souvent collectées par intermittence et peuvent ne pas avoir la qualité et la résolution nécessaires pour être intégrées dans les modèles météorologiques. Si les satellites météorologiques jouent un rôle essentiel dans la collecte d'observations atmosphériques et ont considérablement amélioré les prévisions météorologiques, ils ne parviennent pas à établir avec précision le profil des champs de vent dans la basse atmosphère, plus froide.

Ces données sont cruciales pour les applications industrielles et pour initialiser les modèles météorologiques. De plus, la présence de nuages peut empêcher les satellites de prendre des mesures sous la couverture nuageuse. Par conséquent, les satellites n'offrent qu'une couverture limitée de la couche limite atmosphérique, ce qui entraîne des lacunes dans les données d'observation.

Avions

Les avions sont un autre moyen de collecter des données météorologiques, fréquemment déployés lors de tempêtes. Cependant, leur exploitation entraîne des coûts importants. En outre, le pilotage d'un avion dans une tempête présente des risques considérables pour la vie humaine.

Ballons météorologiques et radiosondes

Les ballons météorologiques transportant des radiosondes peuvent s'élever à des altitudes beaucoup plus élevées. Cependant, ils présentent leur propre lot d'inconvénients. Ne disposant pas d'un système de navigation contrôlé, ils sont à la merci des courants de vent et ne peuvent pas revenir à leur point de lancement. Cela conduit souvent à la couverture de zones non souhaitées, ce qui rend difficile la collecte de données météorologiques cohérentes et ciblées sous la forme d'un profil vertical ou par le biais de relevés atmosphériques verticaux.

De plus, la production de ces radiosondes peut être coûteuse. Elles nécessitent également de l'hélium pour fonctionner, une ressource naturelle qui devient de plus en plus rare. Après leur déploiement, les radiosondes dérivent souvent jusqu'à 250 km de leur site de lancement en raison de la configuration des vents, ce qui entraîne souvent la perte de l'équipement.

Qu'est-ce qu'un drone météorologique ?

Les drones météorologiques sont spécialement conçus à des fins météorologiques. En opérant dans la couche atmosphérique la plus basse de la Terre, connue sous le nom de couche limite, ils sont équipés de capteurs permettant la collecte de données atmosphériques clés telles que la température, l'humidité et les conditions de vent. Les informations ainsi obtenues améliorent la précision des modèles de prévision météorologique et contribuent à une meilleure compréhension de la dynamique de l'atmosphère.

Qu'est-ce qui rend les Meteodrones si spéciaux ?

Made in Switzerland

Les Meteodrones sont le fruit de la précision et de l'innovation suisses. Entièrement conçu et fabriqué à Saint-Gall, en Suisse, le processus de développement de Meteodrones est une entreprise interne, de la conception au produit final.

Station météo mobile

Nous appelons nos Meteodrones "l'avenir des radiosondes". Chaque Meteodrone fonctionne comme une station météorologique mobile, offrant de nombreux avantages par rapport aux radiosondes conventionnelles. Contrairement à ces sondes, qui prennent souvent des mesures de manière incontrôlée en raison de leurs trajectoires de vol, nos Meteodrones sont capables d'opérations précises et contrôlées. Ils peuvent être dirigés manuellement sur place ou opérés à distance, ce qui offre une grande souplesse dans la collecte des données. Les Meteodrones peuvent ainsi planer au-dessus d'un endroit précis ou s'aventurer dans des zones reculées où les stations météorologiques traditionnelles sont absentes et où d'autres formes de mesures sont irréalisables.

Rentable et durable

Les Meteodrones constituent une méthode de collecte de données atmosphériques plus durable et plus rentable que les radiosondes, car ils peuvent être déployés et réutilisés aussi souvent que nécessaire. En outre, leur construction robuste leur permet de fonctionner dans des conditions météorologiques variées, ce qui les rend très efficaces pour capturer un large éventail de phénomènes météorologiques locaux. Cette réutilisation et cette polyvalence soulignent le rôle des Meteodrones dans la promotion de pratiques météorologiques respectueuses de l'environnement.

Comment les Meteodrones améliorent-ils la précision des prévisions météorologiques ?

Collecte de données jusqu'à 6km

Les Meteodrones peuvent s'élever jusqu'à 6 kilomètres au-dessus du sol pour collecter des données météorologiques atmosphériques. Nos Meteodrones peuvent recueillir efficacement des données de jour comme de nuit, qui sont ensuite intégrées de manière transparente dans les modèles météorologiques en vue de leur traitement. Les données météorologiques locales sont ainsi intégrées de manière cohérente dans les prévisions, ce qui permet d'obtenir des prévisions plus précises.

Données météo fiables et continues

Les Meteodrones peuvent rester stationnaires au-dessus d'une zone spécifique pendant toute la durée de leur vol. Cette capacité permet la collecte continue de profils atmosphériques. En outre, la conception pratique des Meteodrones, y compris les batteries remplaçables, permet un redéploiement immédiat après un vol, garantissant un flux ininterrompu de données météorologiques.

Comment les Meteodrones traitent-ils les données ?

Les données météorologiques brutes sont enregistrées à une fréquence de 4 à 20 Hz, c'est-à-dire à raison de 4 à 20 mesures par seconde, et stockées sur la carte SD intégrée. Après un vol avec un Meteodrone, les données météorologiques sont évaluées et traitées. Elles sont enregistrées dans différents formats qui permettent aux météorologues de les intégrer dans leurs modèles météorologiques respectifs, y compris les représentations résolues dans le temps. Une fois intégrées au modèle, ces données supplémentaires améliorent la précision des prévisions météorologiques dans un rayon allant jusqu'à 50 km du point de départ du vol de mesure. Ces mesures améliorent considérablement les prévisions de phénomènes critiques pour l'aviation, tels que le brouillard, les orages, le givrage et la grêle.

Le Meteodrone MM-670 (ML) est parfaitement adapté à une utilisation commerciale ou à des missions de reconnaissance. Sa conception permet de l'équiper de divers instruments pour répondre à des besoins spécifiques, ce qui offre une grande souplesse pour répondre à divers besoins opérationnels.

Capteurs

• Température
• Pression
• Humidité relative
• Point de rosée
• Vitesse et direction du vent

Détails techniques

• 6 moteurs sans balais
• Alimentation par batterie
• Profil de vol typique : 22 min
• Vitesse du vent max. : 90 km/h
• Altitude de vol : 6'000 m AMSL
• Système de sauvetage par parachute
• Capabilité de de-icing (en option)
• Ø : 70 cm ; 5 kg

Mallette de transport

Les deux modèles sont livrés dans une mallette de transport conforme à la norme IP67 et comprennent le Meteodrone, une station de contrôle au sol (appelée en anglais "Ground Control Station") et son chargeur, des outils et des batteries de rechange.

Station de contrôle au sol — "Ground Control Station"

Chaque drone est équipé d'une station de contrôle au sol qui établit une liaison télémétrique avec le drone. Le lancement du Meteodrone est simplifié par un simple clic. Dès son activation, le drone s'élève et commence immédiatement à recueillir des données. Ces données sont constamment transmises à la station de contrôle au sol, où elles sont analysées en temps réel et affichées visuellement. Cette configuration permet non seulement d'obtenir des informations instantanées sur les conditions atmosphériques, mais aussi au pilote de surveiller le vol en permanence. L'écran affiche clairement :

• La position relative
• L'altitude et la direction
• La consommation d'énergie
• Les conditions météorologiques actuelles

La station de contrôle au sol enregistre également les paramètres clés sur une carte SD pour une analyse détaillée. De même, le Meteodrone lui-même stocke toutes les données météorologiques collectées sur une carte SD embarquée pour faciliter leur récupération et leur examen.

Système de récupération d'urgence ("Emergency Recovery System" - ERS)

Le Meteodrone MM-670 est également équipé d'un système de récupération d'urgence (ERS), essentiel pour les opérations au-delà de la ligne de visée visuelle (BVLOS). Ce système, qui peut être activé depuis le sol, comprend des mécanismes de parachute pour protéger les biens, les personnes et le drone en cas d'urgence, par exemple en cas de panne de moteur ou d'interférence externe.

Fonction de dégivrage

Nous avons équipé nos Meteodrones d'une fonction de dégivrage pour faire face au risque d'accumulation de glace sur les pales de l'hélice, un problème courant dans des conditions inférieures à 0°C avec une forte humidité. Cette fonction s'active dès qu'elle détecte des conditions de givre, en chauffant les pales du rotor pour garantir un fonctionnement en toute sécurité. Lors de la sélection des composants, nous avons donné la priorité à la robustesse, en garantissant le fonctionnement à des températures aussi basses que -45°C. La conception optimisée du cadre rend également le drone étanche, ce qui permet de l'utiliser dans diverses conditions météorologiques, y compris sous la pluie et la neige.

En outre, les hélices ont été adaptées pour résister à des vitesses de vent élevées, ce qui améliore la stabilité et la fiabilité du vol. Pour permettre un fonctionnement à des vitesses de vent allant jusqu'à 50 nœuds, nous avons également amélioré la cellule et le groupe motopropulseur du Meteodrone. Ces améliorations sont essentielles pour les vols à haute altitude.

Servant de "base au sol" pour le Meteodrone, la Meteobase est l'endroit où il décolle, atterrit et recharge sa batterie de manière autonome.

En tant que base au sol, la Meteobase fournit une assistance locale pour le fonctionnement de nos Meteodrones. Elle fonctionne comme un centre de communication, facilitant une interaction transparente entre le pilote et le drone, tout en servant de centre de contrôle pour les vols autonomes.

La Meteobase est un système complet comprenant un ordinateur central qui supervise diverses tâches opérationnelles, de contrôle et de maintenance du drone.

Capacités d'une Meteobase

• Surveillance et enregistrement des paramètres météorologiques sur le site de déploiement.
• Lancement et atterrissage autonomes d'un Meteodrone.
• Fonctionnement en tant que station de recharge pour le Meteodrone.
• Surveillance visuelle en temps réel de l'environnement immédiat du drone grâce à des caméras placées à des endroits stratégiques.
• Maintenance d'un système de contrôle climatique interne, incorporant le chauffage et l'air conditionné, afin de maintenir des conditions environnementales optimales pour le Meteodrone, ses composants électriques et ses batteries.
• Résistance à diverses conditions météorologiques, étant à la fois étanche à l'eau et à la neige.

Remplacement des radiosondes

Le principal avantage des Meteodrones réside dans leur capacité à remplacer les radiosondes dans tous les domaines où ces dispositifs sont actuellement utilisés. Les radiosondes ont longtemps été considérées comme la méthode de référence pour la collecte de données atmosphériques, fournissant des informations cruciales sur la température, l'humidité, la pression et les régimes des vents à différentes altitudes. Cependant, elles présentent des limites inhérentes.

Les Meteodrones présentent une alternative convaincante aux radiosondes traditionnelles, en offrant des capacités améliorées pour la collecte de données atmosphériques. Leur aptitude à opérer dans des environnements difficiles, leur facilité d'utilisation répétée et leur navigation autonome les positionnent comme des outils inestimables pour les chercheurs, les météorologues et les passionnés de météorologie. Avec l'évolution constante de la technologie, les Meteodrones devraient jouer un rôle essentiel dans la collecte et l'analyse des données atmosphériques.

Les Meteodrones sont actuellement utilisés dans le monde entier en collaboration avec plusieurs partenaires, notamment les services météorologiques nationaux et les forces armées. Voici quelques-uns de nos partenariats aux États-Unis et en Europe.

Partenariats aux États-Unis

NOAA

Afin d'améliorer la précision des prévisions de tornades, des Meteodrones ont été déployés en novembre 2016 et en mai 2017 dans l'Oklahoma, aux États-Unis, couvrant plus de 140 km au cours de plus de 100 vols exploratoires. Ces vols ont permis de recueillir des informations cruciales au niveau du sol, qui ont ensuite été intégrées dans un modèle. Cette intégration a permis à l'Administration nationale océanique et atmosphérique (NOAA) d'améliorer les prévisions de tornades.

Pendant deux ans à partir de 2024, en partenariat avec la NOAA, GrandSKY, Synoptic Data PBC et Meteomatics déploieront des Meteodrones au GrandSKY Aviation Park dans le Dakota du Nord pour recueillir des observations en haute altitude afin d'améliorer les prévisions météorologiques. Cette collaboration souligne l'engagement de la NOAA à travailler avec des entreprises du secteur privé via des CRADA pour mener des recherches et développements mutuellement bénéfiques.

GrandSKY Aviation Park

Depuis 2023, Meteomatics collabore avec le parc d'aviation GrandSKY dans le Dakota du Nord pour alimenter le premier service de micro-météo du pays à l'aide de données Meteodrone et d'un modèle météorologique à haute résolution. Ce partenariat permet au centre d'opérations météorologiques de GrandSKY de détecter les phénomènes météorologiques qui affectent directement la prise de décision, les mesures de sécurité et la programmation des vols.

Partenariats en Europe

Suisse

La combinaison du modèle Meteomatics EURO1k avec les données Meteodrone s'avère inestimable pour produire des prévisions spécifiques pour des phénomènes tels que la formation de brouillard, le givrage, les orages et la foudre, en particulier pour la surveillance de l'espace aérien. Le projet DETAF (Drone Enhanced Terminal Aerodrome Forecasts) mené à l'aéroport de Zurich est un exemple notable de l'impact positif des données fournies par les drones.

Norvège

En collaboration avec le Norwegian Research Centre (NORCE), Meteomatics entreprend un projet de plusieurs millions d'euros en Norvège. D'ici la fin de 2025, Meteomatics installera 30 Meteodrones et Meteobases dans tout le pays. Cette initiative fait partie des efforts de la Norvège pour préparer son économie, sa population et ses infrastructures aux divers défis liés aux conditions météorologiques.

Projet MAGDA

Le projet MAGDA fait partie du programme Horizon Europe financé par l'Union européenne et le Secrétariat d'État suisse à la formation, à la recherche et à l'innovation. Ce projet vise à améliorer les prévisions météorologiques spécifiques à un site et à fournir des conseils en matière d'irrigation afin de protéger les cultures de manière proactive contre les effets des conditions météorologiques extrêmes.

Irlande

Met Éireann, le service météorologique irlandais, souhaite évaluer les possibilités de compléter les mesures de radiosondage par des mesures Meteodrone et éventuellement de les remplacer par des Meteodrones à long terme.

Soumettez-nous une demande et recevez une offre sur mesure, adaptée précisément à vos besoins, quelle que soit l'application.

En fonction de vos besoins, vous pouvez faire appel à notre expertise au-delà du produit et de ses accessoires.

Ce que nous offrons en plus :

• Collaboration pour un vol d'essai.
• Formation complète à l'utilisation du Meteodrone.
• Opération de vol en votre nom dans le cadre d'un projet commun.

Démonstration de vol

Si vous êtes intéressé par des démonstrations en Europe, lisez l'article ci-dessous pour en savoir plus sur l'obtention d'une autorisation de vol.