Capteurs Drones Explications

dji capteur obsatcles fisheye
Les drones combinent plusieurs technologies avancées pour une détection d’obstacles, on regarde comment tout ceci fonctionne

Les capteurs d’obstacles qui équipent les drones plus la détection d’obstacles sont ce que priorisent les personnes qui achètent un drone, alors que cette fonction ne sert pas souvent… un peu comme les airbags ou l’ABS sur une voiture ! Avoir cet équipement est quelque chose qui rassure en vol et les capteurs d’obstacles évoluent de plus en plus sur les drones de dernière génération.

Par exemple le DJI Air 3S propose un système de détection de collision solide, avec LiDAR frontal (comme sur le DJI FLIP), vision omnidirectionnelle et capteur ToF pour les vols de nuit. Le DJI Mavic 4 Pro, quant à lui, repousse l’excellence en obstacle sensing : sensibilité ultra basse lumière (0,1 lux), LiDAR jusqu’à 200 m, vision fisheye très réactive, algorithmes avancés et capacités de vol nocturne ou sans GPS extraordinaires.

Regardons la différence qu’il a entre eux et comment tout ceci fonctionne.

Détection d’Obstacles Différences

Prenons le DJI Air 3S et le DJI Mini 4 Pro qui utilisent tous deux une détection d’obstacles omnidirectionnelle, mais leur philosophie technique est assez différente.

Le Mini 4 Pro (comme les Mavic 3 ou le Mini 3 pro) repose presque exclusivement sur la vision stéréoscopique : chaque direction clé avant, arrière, haut, bas, gauche, droite est couverte par une paire de capteurs binoculaires qui créent une perception de profondeur à partir de la parallaxe, exactement comme nos deux yeux le font. Ce procédé est très efficace lorsque la scène est bien éclairée et que les surfaces offrent un contraste et une texture suffisants. Cependant, dès que l’éclairage tombe en dessous d’un certain seuil ou que les surfaces sont uniformes et peu contrastées, la capacité du système à repérer un obstacle diminue fortement. Un capteur infrarouge orienté vers le bas complète le dispositif pour mesurer la distance au sol, notamment lors des phases de décollage et d’atterrissage.

Le DJI Air 3S, lui, combine la vision stéréoscopique classique avec un élément que le Mini 4 Pro ne possède pas : un LiDAR frontal. Ce capteur actif émet un faisceau laser et mesure le temps que met la lumière à revenir après réflexion sur un obstacle, ce qui lui permet d’obtenir une mesure de distance précise indépendamment des conditions de luminosité. Ce LiDAR, associé aux caméras de vision et à un capteur ToF orienté vers le bas, offre une détection beaucoup plus fiable la nuit ou dans des environnements à faible contraste. Alors que le Mini 4 Pro a besoin que la scène soit « visible » pour analyser la profondeur, le Air 3S peut s’appuyer sur son LiDAR pour percevoir des formes que ses caméras ne voient pas clairement.

Cette différence se ressent directement dans les scénarios de vol. Un Mini 4 Pro évoluera sans problème dans un environnement urbain en plein jour, mais pourrait se montrer hésitant ou aveugle face à un mur gris faiblement éclairé au crépuscule. Le Air 3S, lui, pourra détecter cet obstacle même dans l’obscurité, car le LiDAR ne dépend pas de la lumière ambiante. Les deux drones partagent la capacité d’intégrer leurs données de capteurs à des algorithmes d’évitement sophistiqués et au retour automatique, mais le Air 3S conserve cet avantage clé : une perception active qui n’a pas besoin de « voir » pour comprendre que quelque chose se trouve sur sa trajectoire.

Le DJI Mavic 4 Pro va plus loin que les autres drones de la marque, et que même l’Air 3S en combinant des technologies de vision stéréoscopique, des optiques fisheye haute performance et un traitement de fusion d’images qui lui permet de créer une véritable détection omnidirectionnelle continue, même sur des zones difficiles à couvrir.

Ses capteurs principaux ne sont pas de simples modules binoculaires : sur les faces avant, arrière, latérales et supérieures, il utilise des objectifs fisheye capables de capturer un champ de vision extrêmement large. Ces optiques sont montées en paires pour la vision stéréoscopique, mais leur angle couvre largement au-delà de la zone de recouvrement nécessaire, ce qui donne au système plus de données pour calculer la profondeur et anticiper les obstacles arrivant d’angles complexes. Là où un Air 3S ou un Mini 4 Pro divise l’espace en zones bien séparées, le Mavic 4 Pro fait en sorte que les champs visuels se chevauchent largement : un obstacle qui se trouve à la limite du champ de vision d’un capteur apparaît déjà clairement sur le suivant, ce qui réduit les angles morts.

Particularité notable : sur certains axes, notamment vertical, le Mavic 4 Pro ne se contente pas d’une paire de caméras. Il prend la moitié de l’image issue du capteur supérieur et la moitié de celle issue du capteur inférieur, puis les fusionne en temps réel pour obtenir une seule image panoramique continue. Cette fusion est corrigée par logiciel pour compenser les différences d’angle et de perspective, donnant au système de navigation une « vision » qui ressemble plus à un œil sphérique qu’à des caméras séparées. Résultat : un obstacle haut perché et un obstacle juste au-dessous du drone peuvent être détectés et suivis dans la même image, ce qui rend les calculs de trajectoire plus fluides.

La logique d’éclairage et de texture que DJI impose une surfaces discernables, réflectivité minimale et conditions de lumière supérieures à 0,1 lux est indispensable pour que cette vision passive fonctionne de nuit ou en basse lumière. Contrairement à l’Air 3S, le Mavic 4 Pro ne s’appuie pas sur un LiDAR pour « voir dans le noir » : il exploite la puissance de ses fisheye et de son traitement logiciel pour maximiser la détection avec la lumière disponible. En environnement sombre mais encore au-dessus de ce seuil lumineux, ses algorithmes tirent parti du large champ des fisheye pour compenser la baisse de contraste, là où un système plus basique perdrait de la fiabilité.

En résumé, le Mavic 4 Pro est un drone qui, grâce à l’optique fisheye omnidirectionnelle et à la fusion logicielle des images, perçoit son environnement comme un volume continu plutôt que comme un assemblage de zones séparées. Cela le rend particulièrement performant pour naviguer dans des environnements complexes où les obstacles peuvent surgir de n’importe quelle direction et changer rapidement de position.

1er Système de détection d’obstacles

  • Omnidirectional Vision Sensing :
    Les premiers drones sont équipés de six capteurs binoculaires (vision) couvrant l’avant, l’arrière, le haut, le bas, la gauche et la droite, ainsi qu’un capteur infrarouge sous le drone

  • Performances détectables :

    • Plage de détection : 0,3 à 18 m

    • Angle de champ (FOV) jusqu’à 90° horizontal / 72° vertical, avec variations selon la face

  • Capacités autonomes :
    Supporte les fonctions avancées comme APAS 5.0, Advanced Return-to-Home (RTH) et des outils AR intégrés, grâce à son système de détection omnidirectionnel

  • Point faible : Certains utilisateurs rapportent une inefficacité de la détection en basse lumière ou pour des surfaces peu contrastées
capteurs-obstacles-dji-premiere-génération

2ème Système de détection d’obstacles (Air 3S)

capteurs-obstacles-dji-deuxieme-génération
  • Configuration des capteurs :
    Le Air 3S est doté d’un ensemble complet comprenant des capteurs vision (six caméras : avant, arrière, bas), un capteur LiDAR frontal et un capteur infrarouge Time-of-Flight (ToF) vers le bas

  • Fonctions nocturnes avancées :
    Grâce au LiDAR et aux capteurs haute sensibilité, il offre une détection d’obstacles même de nuit, avec des fonctionnalités comme ActiveTrack 360 et Smart RTH dans l’obscurité

  • Détection omnidirectionnelle :
    Associée au LiDAR, la vision omnidirectionnelle assure une couverture à 360 °, avec une meilleure fiabilité dans des conditions de faible luminosité

  • Le DJI Air 3S propose un système de détection de collision solide, avec LiDAR frontal, vision omnidirectionnelle et capteur ToF pour les vols de nuit jusqu’à ~1 lux. Il convient parfaitement aux utilisateurs souhaitant une sécurité avancée sans complexité supplémentaire.

Comparaison des deux systèmes

CaractéristiqueDJI Air 3SPremiers Drones
Capteurs vision (omnidirectionnels)Oui (6 caméras)Oui (6 capteurs binoculaires)
Capteur LiDAR frontalOuiNon
Capteur infrarouge sous le droneOui (ToF)Oui (ToF ou similaire)
Fonction de vol de nuitOui, avec LiDAR + vision nocturnePartielle – dépendant de la lumière, moins performant
Algorithme d’évitementAvancé, incluant LiDARAPAS 5.0
Plage de détectionNon précisée0,3–18 m / angles FOV spécifiques
Fonctionnalités AR et RTH avancéesOui (Smart RTH nocturne, ActiveTrack 360)Oui (AR RTH, route AR, Home-Point AR) 

3ème Système de détection d’obstacles (Mavic 4 Pro)

  • Même architecture de base :

    • Vision omnidirectionnelle par caméras binoculaires, LiDAR frontal et capteur infrarouge en dessous

  • Capacités nocturnes supérieures :

    • Vision jusqu’à seulement 0,1 lux, nettement plus sensible que l’Air 3S permettant un vol en quasi-obscurité

    • LiDAR frontal étendu : détection jusqu’à 200 m, et cartographie jusqu’à 25 m, avec un champ de vision plus large (180° × 180° selon direction)

    • Système fisheye haute sensibilité autour du châssis et algorithmes avancés permettant un évitement fluide, même à grande vitesse (jusqu’à 18 m/s) 

    • Logiciels Sophistiqués :

      • Fusion des données LiDAR + vision en temps réel pour créer une carte 3D et anticiper les collisions (<20 ms de latence)

      • Fonctions Nightscape RTH et Non-GPS RTH hautement fiables pour vols sans GPS ou en pleine nuit 

capteurs-obstacles-dji-troisieme-génération
  • Même architecture de base :

    • Vision omnidirectionnelle par caméras binoculaires, LiDAR frontal et capteur infrarouge en dessous

  • Capacités nocturnes supérieures :

    • Vision jusqu’à seulement 0,1 lux — nettement plus sensible que l’Air 3S — permettant un vol en quasi-obscurité

    • LiDAR frontal étendu : détection jusqu’à 200 m, et cartographie jusqu’à 25 m, avec un champ de vision plus large (180° × 180° selon direction)

    • Système fisheye haute sensibilité autour du châssis et algorithmes avancés permettant un évitement fluide, même à grande vitesse (jusqu’à 18 m/s) 

    • Logiciels Sophistiqués :

      • Fusion des données LiDAR + vision en temps réel pour créer une carte 3D et anticiper les collisions (<20 ms de latence)

      • Fonctions Nightscape RTH et Non-GPS RTH hautement fiables pour vols sans GPS ou en pleine nuit 

  • Une curiosité de conception : un capteur positionné sur un bras du drone, probablement pour ne pas gêner la rotation de la nacelle et permettre des plans verticaux. Certains débats l’identifient comme LiDAR ou plus simplement un capteur IR selon les contraintes d’énergie 

Pour Conclure

Comme vous pouvez le voir, les capteurs d’obstacles qui équipent les drones DJI ne cessent d’évoluer, et c’est nous les dronistes qui en profitons. Même si voler avec ces systèmes de protection n’est pas une valeur sûre, cela sert d’abord à nous rassurer en dans les situations à nous avertir qu’on s’approche de certaines limites.

Le DJI Air 3S propose un système de détection de collision solide, avec LiDAR frontal, vision omnidirectionnelle et capteur ToF pour les vols de nuit jusqu’à ~1 lux. Il convient parfaitement aux utilisateurs souhaitant une sécurité avancée sans complexité supplémentaire.

Le DJI Mavic 4 Pro, quant à lui, repousse l’excellence en obstacle sensing : sensibilité ultra basse lumière (0,1 lux), LiDAR jusqu’à 200 m, vision fisheye très réactive, algorithmes avancés et capacités de vol nocturne ou sans GPS extraordinaires.

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