La balise de la loi drone

1. Que dit la loi.

Pour les amateurs, tout objet volant sans pilote de plus de 800gr doit avoir une balise.
Cette balise doit être enregistrée sous votre nom dans le site https://alphatango.aviation-civile.gouv.fr .

Les vols dans le cadre de la plupart des clubs d’aéromodélisme des associations FFAM et UFOLEP sont exemptés de balise. Ceux situés trop près de zone sensible n’en sont pas exemptés.

A l’achat, les balises ne sont pas liées à un objet volant particulier. Avant le vol, l’information doit être mis à jour sur le site du gouvernement. (identifiant de l’avion, identifiant de la balise).

!! Une balise achetée pour un drone (groupe 3) ne peut pas être utilisée dans un avion (groupe 4), sauf si le constructeur de la balise permet de modifier l’appartenance à un groupe. (en bas de note sont repris tous les groupes). Je ne suis pas certain que cette règle soit actuellement appliquée.
Les modèles fournis par NAVEOL sont définis par les termes BLZ (Bonded logistic zone ! ; Zone logistique sous douane !) Ce point serait à approfondir.

Les normes Européennes de la balise sont en voie d’achèvement (fin 2021). Mais chaque pays a sa propre liberté d’application. La France est un peu en avance sur son application et rien ne dit qu’il ne faudra pas modifier, acheter de nouvelles balises pour voyager en Europe.

Qu’en est-il des règles actuelles dans les pays voisins (Suisse, France, Allemagne, Italie ) ?
Si vous avez des informations c’est avec plaisir que je les ajouterai.

Les autres règles de la loi drone, comme l’éclairage de nuit, ne sont pas abordées car elles ne concernent pas la balise en elle-même.

En France, le risque en cas d’absence ou de défaut de fonctionnement de la balise est d’une contravention de classe 4, (135€). La confiscation de l’objet volant est aussi possible.

2. Qu’est-ce que c’est qu’une balise ?

La balise n’est ni plus ou moins qu’un petit ordinateur avec un GPS et un émetteur Wifi Standard.
Elle utilise le canal 6, sa puissance d’émission est celle d’une borne classique à 19.5 dBm. Comme la box de votre maison. Elle n’est pas pilotée par le récepteur et n’a besoin que du 5V d’alimentation.

En zone libre, la portée est supérieure à 1 Km. Sur le site NAVEOL le fabricant annonce avoir mesuré une portée de 3,1 Km.
Vous me direz avec du WiFI ce n’est pas possible… Hum, le produit est Français et on dit « Impossible n’est …. »
La mesure de performance n’est pas faite avec des ordinateurs portables ou smartphones, mais bien par des appareils de réception dédiés munis d’antennes adéquates.
Pour la balise que j’ai analysée, toutes les antennes sont intégrées sur le module. Pour les planeurs à coque en carbone … on fait quoi ?

2.1. Techniquement comment ça marche

Dans votre portable (téléphone, ordinateur) le WiFi envoi des informations « WEB » en petits paquets. Il envoie aussi des petits paquets de contrôle (appelé beacon) qui ne sont pas vu par l’utilisateur. L’astuce de l’implémentation de la balise est d’utiliser un de ces paquets de contrôle pour envoyer ces données. De cette façon, la création de la balise n’a rien inventé de neuf. Elle utilise seulement une particularité du WiFi.

2.2. Histoire similaire.

Au début ( 1984) le téléphone portable, a été développé pour transmettre la voix en paquets de donnée. Là aussi pour que le système fonctionne il y avait des paquets de contrôle ajoutés mais peu utilisés. Un petit malin a décidé d’utiliser ces paquets pour envoyer des messages courts : les SMS. Et c’est devenu très populaire. Le SMS ne coutait presque rien aux entreprises puisque le paquet de contrôle était obligatoire pour faire fonctionner le réseau, et … cela leur a rapporté beaucoup.

3. Que fait la balise ?

La balise émet en permanence des informations via ces paquets de contrôle. Les smartphones et ordinateurs portables les reçoivent mais ne les exploitent pas.
La balise, qui est un serveur WiFi, peut avoir aussi un page web standard avec quelques informations. Comme tous les équipements internet elle a une adresse IP.

4. Comment détecter que la balise fonctionne ?

- Sur la balise il peut y avoir une LED qui indique le bon fonctionnement. Inutile quand elle est dans la coque.

Avec votre smartphone.
- Sur votre smartphone, vous détectez l’émission du WiFi en recherchant le SSID(BALIZ_xxxxxxxxxx Dans le cas des produits NAVEOL) C’est comme rechercher le WiFi d’un restaurant ou un hôtel. Le voir est signe d’émission.

Une fois cet émetteur WiFi sélectionné vous pouvez, pour certaine balise, utiliser votre browser WEB pour vous connecter sur sa page web.
L’adresse IP de la balise NAVEOL est 192.168.4.1.
Le lien sur le browser est http://192.168.4.1 (parfois votre téléphone dira que ce site n’est pas sécurisé… hé oui ce n’est pas https://) Cette page WEB donne quelques informations peu significatives. Elle s’arrête d’être émise dès que l’avion vole à plus que 2m/s. sans doute pour donner des ressources à l’ordinateur, et peut être réduire les signaux pour se concentrer sur le beacon.

5. Qu’est-ce que la balise met dans son message ?

Dans chaque paquet de contrôle (beacon), elle émet des informations obligatoires par la loi et peut ajouter des informations que le constructeur juge utile.

Ces émissions sont faites à intervalle régulier.

Les informations obligatoires.

L’identification de la balise comprend

La marque de la balise (trigramme : NVL pour NAVEOL)

Le modèle de l’objet (avion, drone …) : BLZ actuellement

Le MAC adresse de la balise (les xxx dans BALIZ_xxx)

Et encore quelques autres informations

La latitude et longitude au décollage.
En vol
- La latitude et longitude du vol
- La vitesse horizontale de l’objet
- L’altitude verticale de l’objet par rapport au sol ou au niveau de la mer
- La route vraie, par rapport au Nord géographique.

Les informations choisies par le constructeur.

6. La mémoire de la balise.

A chaque coupure de l’alimentation je pense que tout est effacé sauf bien sûr l’identification de la balise. La balise (du moins la NAVEOL) ne garde pas la trajectoire du vol.

En vol, en cas de coupure intermittente de l’alimentation la balise ne pourra pas se réinitialiser et sera donc inopérante.

7. La période d’émission du beacon.

La périodicité de l’émission des beacons se base sur deux définitions.

La balise doit envoyer un beacon au moins toutes les 3 secondes.
Si l’objet dépasse la vitesse de 10 m/s alors la balise émet un signal tous les 30 m parcouru.

En formule cela se traduit par si v < 10 m/s alors T = 3s ; au-delà de 10m/s alors T(s) = 30/v

8. Comment détecter la balise en vol ?

8.1. Avec votre smartphone

Via la détection des WiFi environnants, vous pouvez voir la présence du SSID de votre balise. (BALIZ_xxxxxxxxxx Dans le cas des produits NAVEOL). Cela est bien pauvre comme info.

8.2. Avec l’application Brucal

Un module est en développement pour l’application Brucal . Les capacités de ce module sont limitées. Car le système Android, pour des raisons de sécurité, ne permet pas de lire toutes les informations contenues dans un Beacon.

Seul quelques rares données sont disponibles, à savoir .

Le SSID :BALIZ_xxxxx
L’adresse MAC
L’atténuation du signal de la balise.
Le canal d’émission (canal 6)

Après avoir fait un étalonnage de la mesure, grâce à l’atténuation du signal, il est possible d’estimer la distance qui vous sépare de la balise. (même quand il est dans un arbre…)

Grace à la périodicité de l’émission du beacon, la vitesse de vol approximative est calculée, pour peu que celle-ci soit supérieure à 10m/s. Cette vitesse n’est pas celle transmise dans le beacon. Elle est bien moins précise.

La portée de la détection sera, je pense, d’un ayon de 200m. cela dépendra essentiellement du portable. Tout doit encore être testé dès que j’aurai une balise.

9. Notes

9.1. Les fournisseurs

La marque NAVEOL avec la balise appelée BALIZ
Poids 9 gr, Consommation 55 mA.
Il faut compter 40 sec pour que le GP se stabilise et 30 secondes pour que l’ordinateur soit au travail.
La marque INOSED
Poids 10 gr, Consommation 20 mA (j’ai des doutes, ils parlent de 350wh)
Elle a une antenne filaire.
La marque SmartFPV
Poids 8 gr, Consommation 50 mA

Il y en a d’autre , Dronavia Zéphyr Beacon, Dronotique Alfonce Signalement, Skyinnov Signal Drone, Flying Eye , Airbot Systems (vu sur https://www.helicomicro.com)

Si vous en connaissez d’autres intéressantes, signalez-le-moi .

Faire sa propre balise est possible mais ce n’est pas facile.
Il y a en plus un problème, car dans le site gouvernemental il faut choisir un nom de firme de production agrée. Par exemple le Trigramme NVL pour NAVEOL.