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Un '''drone agricole''' est un aéronef sans pilote à bord (UAV, de l'anglais ''Unmanned Aerial Vehicle'') utilisé dans le secteur de la production agricole à des fins de surveillance, de cartographie, d'application de produits et d'aide à la décision agronomique. Apparu dans les exploitations professionnelles à partir du début des années 2010, il constitue un outil central de l'[[Agriculture de précision]], permettant de collecter des données géoréférencées et d'intervenir sur des surfaces agricoles avec une précision pouvant atteindre le centimètre. La technologie est encadrée depuis le 1er janvier 2021 par un règlement européen unifié établi par l'Agence européenne de la sécurité aérienne (EASA).

== Fonctionnement et classification ==

=== Types selon l'architecture de vol ===

Les drones agricoles se répartissent en trois familles principales selon leur mode de sustentation.

Les '''multicoptères''' — quadricoptères (4 rotors), hexacoptères (6 rotors) ou octocopères (8 rotors) — dominent le marché agricole grâce à leur capacité à décoller et atterrir verticalement (VTOL, ''Vertical Take-Off and Landing''), leur maniabilité et leur aptitude à voler lentement à faible altitude. Ils conviennent à la pulvérisation, à l'inspection de cultures denses et à la surveillance de petites surfaces. Leur autonomie de vol est généralement comprise entre 15 et 30 minutes par batterie pour les modèles professionnels courants, et jusqu'à 45 minutes pour les modèles à haute capacité.

Les '''drones à voilure fixe''' (ailes volantes, avions) offrent une autonomie supérieure (1 à 3 heures) et couvrent des surfaces plus étendues à moindre consommation énergétique. Ils sont préférés pour les missions de cartographie sur des exploitations de grande taille (au-delà de 50 hectares). Leur inconvénient principal est l'obligation de disposer d'une zone dégagée pour le décollage et l'atterrissage, ce qui les rend inadaptés à certains contextes parcellaires.

Les '''drones hybrides VTOL''' combinent décollage vertical et vol de croisière horizontal. Ils représentent une part encore marginale du marché mais connaissent un développement rapide depuis 2020, portés par des applications de cartographie longue distance.

=== Systèmes de navigation ===

Les drones agricoles modernes intègrent des systèmes de positionnement différentiel RTK (''Real Time Kinematic'') ou PPK (''Post-Processing Kinematic'') couplés au GNSS (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou). La précision de positionnement RTK atteint 1 à 3 centimètres horizontalement, ce qui permet de suivre des plans de vol avec une précision millimétrique. Le vol autonome s'effectue selon des plans de vol préprogrammés générés par des logiciels dédiés (DJI Terra, QGroundControl, Mission Planner).

== Technologies embarquées ==

=== Capteurs ===

La valeur agronomique d'un drone repose largement sur les capteurs qu'il embarque :

* '''Capteurs RVB''' (rouge-vert-bleu) : photographie conventionnelle haute résolution pour la cartographie visuelle et la détection d'anomalies visibles. Des résolutions inférieures à 2 cm/pixel sont atteignables à 80 mètres d'altitude.
* '''[[Capteur multispectral|Capteurs multispectraux]]''' : enregistrement de 4 à 10 bandes spectrales (rouge, vert, proche infrarouge, ''red edge'') permettant le calcul d'indices de végétation. Les modèles courants incluent le MicaSense RedEdge-MX et le DJI P4 Multispectral.
* '''Capteurs thermiques''' (infrarouge thermique) : détection du stress hydrique par la mesure de la température foliaire et repérage des animaux lors de la surveillance en élevage.
* '''Capteurs hyperspectraux''' : plusieurs centaines de bandes spectrales, principalement utilisés en recherche agronomique en raison de leur coût élevé.
* '''LiDAR''' (''Light Detection And Ranging'') : mesure de la hauteur des cultures et modélisation tridimensionnelle du couvert végétal ; utilisé notamment en [[Viticulture]] et en [[Sylviculture]].

=== Indices de végétation ===

Le traitement des images multispectrales produit des cartes d'indices de végétation servant à diagnostiquer l'état des cultures. L'indice le plus utilisé est le [[NDVI]] (''Normalized Difference Vegetation Index''), calculé selon la formule : NDVI = (PIR − R) / (PIR + R), où PIR désigne la réflectance dans le proche infrarouge et R la réflectance dans le rouge. Les valeurs s'échelonnent de −1 à +1 ; une culture céréalière en bonne santé présente un NDVI compris entre 0,6 et 0,9. D'autres indices (NDRE, GNDVI, SAVI) sont adaptés à des cultures ou des conditions spécifiques.

=== Traitement des données et intelligence artificielle ===

La [[Télédétection]] par drone génère des orthophotographies, des modèles numériques de surface (MNS) et des modèles numériques de terrain (MNT) traités par photogrammétrie (logiciels Pix4D, Agisoft Metashape, OpenDroneMap). Ces traitements transforment les images brutes en données géoréférencées exploitables dans des systèmes d'information géographique.

L'[[Intelligence artificielle]] intervient dans l'analyse automatique des images pour la détection d'adventices, la reconnaissance de maladies foliaires ou le comptage de plantes individuelles. Des modèles d'apprentissage profond (réseaux de neurones convolutifs) entraînés sur des bases d'images annotées atteignent des taux de précision supérieurs à 90 % dans des conditions contrôlées, selon des résultats publiés par l'INRAE en 2023.

== Applications en agriculture ==

=== Surveillance et cartographie des cultures ===

La surveillance périodique par drone permet de détecter des anomalies de végétation (stress hydrique, attaque parasitaire, carence en azote) avant qu'elles ne soient visibles à l'œil nu. Un vol à 80 mètres d'altitude avec un capteur multispectral couvre typiquement 50 à 100 hectares par heure de vol. Les cartes de biomasse et d'état azoté issues de ces vols sont utilisées par les [[Conseiller agricole|conseillers agricoles]] pour moduler les apports d'azote et réduire les intrants.

En [[Viticulture]], les drones permettent de cartographier la vigueur des rangs de vigne et de détecter les symptômes du mildiou ou de l'oïdium dès les premiers stades d'infection. En [[Arboriculture]] et en [[Maraîchage]], ils servent à localiser les foyers de ravageurs et à optimiser les calendriers d'intervention.

=== Pulvérisation de produits phytosanitaires ===

La [[Pulvérisation aérienne|pulvérisation par drone]] constitue l'application la plus développée commercialement. Les drones épandeurs disposent de réservoirs de 10 à 40 litres et de rampes de buses permettant de traiter 2 à 10 hectares par heure selon le débit et la culture. Le DJI Agras T40, commercialisé en 2022, affiche une capacité de 40 litres et une largeur de traitement effective de 9 mètres.

Cette méthode réduit la consommation d'eau de 30 à 50 % par rapport à une pulvérisation conventionnelle par tracteur, selon des données publiées par l'ACTA (Association de Coordination Technique Agricole). En France, la pulvérisation aérienne est soumise à dérogation en application de la directive 2009/128/CE. Le [[Plan Écophyto]] encadre l'attribution de ces dérogations, accordées pour des cultures ou des terrains inaccessibles aux engins terrestres (vignes en forte pente, zones humides).

L'usage du drone pour la [[Protection phytosanitaire]] s'inscrit dans les démarches de [[Protection intégrée des cultures]], en permettant des interventions ciblées sur les foyers identifiés plutôt que des traitements à l'échelle de la parcelle entière.

=== Semis et fertilisation de précision ===

Des drones à large débit sont capables de disperser des semences ou des granulés d'engrais de manière géoréférencée. Cette technique est employée pour le semis de couverts végétaux dans des cultures sur pied ou pour la reforestation de zones inaccessibles. En Chine, le semis de riz par drone est pratiqué à grande échelle depuis 2017, avec des surfaces dépassant 5 millions d'hectares traités annuellement.

La modulation des doses d'intrants à partir des cartes de [[NDVI]] produites par les drones relève de l'[[Agriculture de précision]] et contribue aux objectifs de réduction des intrants fixés dans le cadre du [[Plan Écophyto]].

=== Élevage et surveillance du territoire ===

En [[Élevage bovin]] et dans d'autres filières d'élevage, les drones équipés de caméras thermiques permettent de localiser et de compter les animaux au pâturage, de détecter des animaux blessés ou en détresse, et d'assurer une surveillance nocturne. La caméra thermique détecte les variations de température corporelle (37 °C à 39 °C chez les bovins adultes en bonne santé) et facilite la détection précoce de maladies telles que la mammite.

En [[Apiculture]], des protocoles expérimentaux ont été développés pour estimer les populations d'abeilles et surveiller l'activité des ruches par imagerie aérienne, bien que ces applications restent au stade de la recherche pour la majorité des exploitations.

En [[Sylviculture]], les drones participent à la détection précoce des incendies de forêt, à l'inventaire des peuplements et à la surveillance des coupes illégales.

=== Biocontrôle par drone ===

Le [[Biocontrôle]] par drone fait l'objet d'expérimentations, notamment le lâcher de trichogrammes (micro-guêpes parasitoïdes) pour lutter contre la pyrale du maïs sans insecticide chimique. Des essais à grande échelle sont conduits en Allemagne et en France depuis 2019, avec des taux de parasitoïdisme des œufs de pyrales atteignant 70 à 80 % dans les parcelles traitées selon les résultats de l'association FREDON.

== Cadre réglementaire ==

=== Règlement européen (depuis 2021) ===

Depuis le 1er janvier 2021, la réglementation des drones dans l'Union européenne est unifiée par le règlement délégué (UE) 2019/945 relatif aux aéronefs sans équipage à bord et par le [[Règlement d'exécution (UE) 2019/947]] relatif aux règles et procédures d'exploitation. Trois catégories opérationnelles sont définies :

{| class="wikitable"
|-
! Catégorie !! Conditions principales !! Autorisations requises
|-
| Ouverte (''Open'') || Drone < 25 kg, altitude max. 120 m, hors zones peuplées || Enregistrement du télépilote, formation en ligne obligatoire (sous-catégories A1/A2/A3)
|-
| Spécifique (''Specific'') || Opérations hors catégorie ouverte, risque maîtrisé || Déclaration selon scénarios PDRA ou autorisation spécifique DGAC
|-
| Certifiée (''Certified'') || Drones lourds ou survol de personnes à grande échelle || Certification complète équivalente à l'aviation civile conventionnelle
|}

En France, la Direction générale de l'aviation civile (DGAC) gère les autorisations et le registre des télépilotes. La quasi-totalité des drones agricoles opèrent en catégorie ouverte (cartographie, surveillance) ou spécifique (pulvérisation).

=== Dispositions spécifiques à la pulvérisation ===

La pulvérisation aérienne est encadrée par la directive 2009/128/CE, qui l'interdit par principe et prévoit des dérogations strictes. En France, le ministère de l'Agriculture et de la Souveraineté alimentaire publie annuellement les arrêtés préfectoraux autorisant la pulvérisation aérienne dans des zones délimitées. Les produits autorisés et les cultures concernées sont listés dans ces arrêtés, en cohérence avec les objectifs du [[Plan Écophyto]].

== Formation et compétences ==

Le pilotage professionnel de drones en catégorie ouverte A2 ou en catégorie spécifique requiert une formation théorique et pratique auprès d'un organisme de [[Formation professionnelle]] agréé par la DGAC, suivie d'un examen théorique en ligne sur la plateforme Alphatango. Le brevet de télépilote est délivré après validation des compétences pratiques auprès d'un organisme désigné.

Plusieurs diplômes agricoles intègrent désormais des modules de drone et d'[[Agriculture de précision]] :
* [[Brevet de technicien supérieur agricole]] (BTSA) spécialisation Technologies végétales
* Licences professionnelles en agronomie, géomatique agricole ou systèmes de production
* Formations continues proposées par les [[Chambre d'agriculture|Chambres d'agriculture]], les [[Coopérative agricole|coopératives agricoles]] et les [[Lycée agricole|lycées agricoles]]

Les [[Technicien agricole|techniciens agricoles]] et les [[Conseiller agricole|conseillers agricoles]] sont les professionnels les plus directement concernés par l'intégration du drone dans leurs pratiques. Des formations de niveau master couvrant l'[[Agriculture de précision]] sont proposées par l'[[Institut Agro]] et [[AgroParisTech]] dans le cadre de cursus d'[[Agronomie]] appliquée.

La [[Certification professionnelle]] de télépilote de drone agricole est inscrite au Répertoire National des Certifications Professionnelles (RNCP), permettant son financement par les dispositifs de [[Formation professionnelle]] tels que le Compte Personnel de Formation (CPF).

== Marché et principaux acteurs ==

Le marché mondial du drone agricole est estimé à 5,19 milliards de dollars américains en 2023 (données MarketsandMarkets), avec une projection à 11,6 milliards de dollars en 2028, correspondant à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 17,4 %. L'Asie-Pacifique représente la part la plus importante du marché, portée par la Chine où DJI Agriculture et XAG dominent avec des parts de marché mondiales estimées respectivement à plus de 40 % et 20 %.

En Europe, les principaux fournisseurs de matériel sont DJI (Chine), Parrot (France), senseFly (Suisse, groupe Parrot), Wingtra (Suisse) et Delair (France). En France, le marché des services par drone agricole est structuré autour de prestataires spécialisés comme Airinov (filiale d'Yara depuis 2019) et de [[Coopérative agricole|coopératives agricoles]] intégrant la prestation drone à leur offre de conseil agronomique.

Les [[CUMA|CUMA (Coopératives d'Utilisation de Matériel Agricole)]] commencent à intégrer des drones à leur parc de matériel partagé, permettant aux exploitations de petite et moyenne taille d'accéder à la technologie sans investissement individuel.

== Enjeux environnementaux ==

L'usage des drones agricoles s'inscrit dans les objectifs du [[Plan Écophyto]] visant à réduire de 50 % l'usage des produits phytosanitaires en France d'ici 2030. La modulation intra-parcellaire permise par les cartes d'indices de végétation issues des drones réduit les volumes d'intrants appliqués. Une étude de l'INRAE publiée en 2022 estime une réduction potentielle de 15 à 25 % des doses d'herbicides grâce à la pulvérisation modulée en fonction des cartes de présence d'adventices.

L'essor du drone agricole contribue aux démarches d'[[Agroécologie]] en facilitant le [[Biocontrôle]] et la mise en œuvre de la [[Protection intégrée des cultures]], approches visant à réduire la dépendance aux intrants chimiques de synthèse.

En revanche, les batteries lithium utilisées par les drones représentent un enjeu environnemental en fin de vie. Leur recyclage est soumis au règlement (UE) 2023/1542 sur les batteries, qui impose des obligations de reprise et de valorisation aux producteurs et importateurs.

== Voir aussi ==

* [[Agriculture de précision]]
* [[Agronomie]]
* [[Agroécologie]]
* [[Plan Écophyto]]
* [[Protection phytosanitaire]]
* [[Biocontrôle]]
* [[Protection intégrée des cultures]]
* [[Intelligence artificielle]]
* [[Technicien agricole]]
* [[Ingénieur agronome]]
* [[Formation professionnelle]]

[[Catégorie:Agriculture de précision]]
[[Catégorie:Drone]]
[[Catégorie:Technologies agricoles]]