Le programme de l'ETH devient un standard pour les drones

Le Consumer Electronics Show, le plus grand salon mondial de l'électronique grand public, s'est récemment achevé à Las Vegas. Les derniers modèles de drones ont suscité un intérêt particulier. Invisible pour la plupart des gens, la dernière plate-forme de commande de Qualcomm Technologies, le leader du marché des processeurs pour drones, est présente dans de nombreux nouveaux appareils.

Dès octobre 2015, le groupe d'électronique a annoncé la plateforme sous le nom de "Snapdragon Flight". L'élément essentiel en est le logiciel page externePX4,Le programme de recherche de l'ETH Zurich, dont le développement a été initié par le doctorant en informatique Lorenz Meier de l'ETH Zurich, a joué un r?le déterminant.

L'étalon-or dans les années à venir

Ce programme sera donc probablement l'étalon-or des commandes de drones dans les années à venir. "PX4 a le potentiel de devenir l'épine dorsale de l'industrie des drones, qui conna?t une croissance rapide. Ce qu'Android est pour de nombreux smartphones, le logiciel PX4 le sera pour les drones", déclare Meier, qui effectue son doctorat au sein du Computer Vision and Geometry Group du professeur Marc Pollefeys.

Meier justifie les bonnes perspectives de succès comme suit : PX4 constitue déjà l'infrastructure de contr?le de vol sur des milliers de systèmes, "et le partenariat avec Qualcomm permettra d'étendre ce modèle de réussite à la prochaine génération de technologies", dit-il. Dans les années à venir, les drones auront des capacités beaucoup plus complexes et pourront éviter les obstacles. Pour ce faire, les fonctionnalités de PX4 seront constamment étendues. "A l'avenir, il y aura donc de plus en plus de drones dans le ciel, qui décolleront gr?ce au développement de l'ETH, et ce dans le monde entier", affirme Meier avec conviction.

La conception modulaire est un facteur de réussite

Le parallèle avec Android n'est pas fortuit : le code source de PX4 est open source, c'est-à-dire qu'il est ouvert à toutes les personnes intéressées. Chaque fabricant de drones peut utiliser le code gratuitement et l'adapter à ses propres besoins, tout comme les fabricants de smartphones peuvent le faire avec Android. En outre, chaque utilisateur peut étendre PX4 avec ses propres logiciels, comme des apps, pour ajouter des fonctions spéciales, par exemple des commandes de caméra. "La modularité avec le concept d'app est une caractéristique unique et l'une des principales raisons pour lesquelles des fabricants comme Qualcomm misent sur PX4", est convaincu l'informaticien.

Par rapport aux commandes logicielles utilisées jusqu'à présent pour les drones, PX4 présente deux avantages majeurs : Le programme simplifie massivement le pilotage des drones tout en le rendant beaucoup plus s?r. Le logiciel permet notamment aux drones de décoller ou d'atterrir de manière autonome et de suivre de manière autonome certains objets, comme les surfeurs dans les vagues ou les vététistes de descente dans leur folle chevauchée vers la vallée.

Une portée de l'écosystème de l'ETH

Meier est certes l'initiateur de Pixhawk et le développeur en chef de PX4, mais il n'est pas le seul à avoir travaillé sur le logiciel. Celui-ci a été développé par une équipe de développeurs du monde entier sous la direction du doctorant de l'ETH. "De nombreux cerveaux ont participé au développement de PX4", souligne-t-il. La programmation du logiciel a nécessité d'innombrables années-hommes de travail qu'une personne seule ne pourrait jamais fournir. "Néanmoins, on peut affirmer en toute bonne conscience que PX4 est essentiellement issu de l'écosystème de l'ETH Zurich".

Avec PX4, Meier et ses collègues ont réussi un grand coup, ce qui, à notre époque, tient presque du miracle : Définir un standard, comme l'a fait l'université de Berkeley il y a trente ans avec Berkeley Software Distribution, la base des systèmes Unix.

Un projet parallèle devenu un grand chantier

"Le projet a connu une évolution folle au cours des sept dernières années", explique Meier. Il a commencé le projet Pixhawk, qui a donné naissance au logiciel PX4, en 2008 - "en marge", de sa propre initiative et parallèlement à ses études de master, dit-il. Il a re?u une bourse d'études de l'ETH Excellence Scholarship Opportunities Program (ESOP), ce qui a rendu cela possible. Au cours de son doctorat, le projet a pris de l'ampleur et Meier a créé une communauté mondiale pour pouvoir atteindre l'objectif d'une plateforme de drones professionnelle.

PX4 est disponible depuis 2011, "depuis 2014, je qualifierais le système de 'fini'", ajoute le chercheur. Entre-temps, la troisième génération de PX4 est prête à être utilisée.

Les donations ont permis de poursuivre le développement

Au fil du temps, ce projet a également attiré l'attention de l'industrie. Gr?ce à un don, le géant du commerce en ligne Amazon Prime Air a par exemple financé la poursuite du doctorat de Meier. Et avec la reprise du code source par Qualcomm, PX4 a définitivement percé.

La recherche travaille également avec PX4. Ainsi, plusieurs laboratoires de l'ETH utilisent le logiciel, comme l'Autonomous Systems Lab pour Atlantique solaire, l'Institut des systèmes dynamiques de la page externeFlying Machine Arena, tout comme le Robotics and Perception Group à l'Université de Zurich. Mais les scientifiques d'autres hautes écoles renommées comme le MIT ou Stanford utilisent également PX4 pour leurs drones de recherche.

Le jeune chercheur fait valoir deux facteurs de réussite qui ont contribué à la réussite du projet : "D'une part, mon professeur Marc Pollefeys et l'ETH Zurich dans son ensemble soutiennent les efforts en matière d'open source, et d'autre part, l'esprit d'entreprise chez leurs chercheurs, raison pour laquelle l'utilité pour l'industrie a toujours été le fil conducteur du développement de PX4".