Monthabor : un drone pilote portuaire, de l'idée au prototype

Morgan Pelissier

September 2, 2020

Monthabor est le 1er cas client que nous avons choisi de vous exposer. Il y a quelques mois, Christophe est venu nous voir pour nous expliquer comment il comptait aider les capitaineries des ports de plaisance à améliorer leurs services.  Pour faire simple, le produit porté par Christophe et sa société Monthabor est un concept de bateau drone ⛵️ pour assister les agents des ports dans leurs missions d'accueil, de contrôle et de pointage des places sur le plan d'eau. Un drone pilote portuaire qui simplifie la vie des gestionnaires des ports et ses usagers, tout en réduisant l’empreinte carbone exigée par une telle activité. 

Le drone pilote portuaire sera très prochainement testé dans le port de Cherbourg pour 1 400 places d’amarrage. Il est équipé d’une interface sur mesure pour la navigation et le pilotage de caméras dont il est équipé. L’appareil permet de naviguer à distance dans le port de plaisance, pour vérifier et pointer les emplacements libres, tout en en facilitant l’accès pour les plaisanciers.

Naissance du drone pilote portuaire

L’idée du drone pilote portuaire est née lors d’un séjour de vacances. Christophe Martin réalise alors qu’il y a très peu d’innovation dans le domaine des ports de plaisance, alors que les besoins ne manquent pas. Aujourd’hui lorsqu’un navire arrive sur un port, il doit appeler la capitainerie. Il est alors parfois rejoint par un employé de la capitainerie en bateau hors-bord 🚤 très consommateur en énergie, qui le guide vers sa place. Dans d’autres cas, le plaisancier doit trouver le chemin lui-même jusqu'à la place qui lui est attribuée. L’inventaire des places d’amarrage, disponibles ou non dans le port, est, quant à lui, souvent encore réalisé en hors-bord pour une prise de notes manuelle des emplacements vacants. C’est long, c’est laborieux, et surtout, ce n'est pas toujours fiable. Le drone pilote portuaire propose d’automatiser l’arrivée des plaisanciers et de faciliter le travail quotidien. Avec environ 400 ports de plaisance (maritimes et fluviaux) en Métropole et dans les DOM-TOM, le potentiel de bateau drone Monthabor ne fait aucun doute.

Pour un projet qui ne rame pas, Monthabor a eu tôt dans l’idée de faire appel à un prestataire pour le développement de son produit. Le planning est établi, plusieurs phases de commercialisation sont prévues, pour différentes versions de l’appareil. L’idée est encore en maturation mais l'ambition est là. Le concept a même été breveté, validant le potentiel du bateau drone Monthabor sur le marché des équipements à destination des ports de plaisance. Le défi est maintenant de donner vie au produit et lever tous les challenges technologiques !

Encadrer le projet pour l’aider à prendre le large

Avant de s’embarquer dans le développement du produit, il est important de bien le comprendre pour traduire la vision du client en des briques technologiques. Mais avant même de se jeter à l’eau, notre process nécessite une compréhension de tous les aspects du projet. 

Matérialiser un concept vers un produit prêt à valider une commercialisation 

Une idée aussi innovante que celle de Monthabor est exaltante. Pour sortir un prototype fiable et opérationnel, il faut établir des priorités et faire des choix. Se concentrer sur les fonctionnalités impactantes et qui feront la différence dès l’entrée du produit sur le marché, c’est aussi assurer la pérennité du projet. En cours de route, il est tentant de modifier, perfectionner, ou ajouter “juste une petite chose” à un projet. Plus on cumule les changements de cap, plus on risque de prendre du retard et de s’éloigner de la destination que l’on s’était fixée au départ. C’est important de rester flexible et de s’adapter aux aléas, mais c’est tout aussi important de savoir se concentrer sur ce qui a de la valeur ajoutée à un moment donné.

“Nous ne voulions pas perdre de temps pour commercialiser déjà une première version. Les personnes avec qui nous nous sommes entretenus ont tout à fait compris l’idée. Les gens qui connaissent le monde du port de plaisance ont tout à fait compris l’intérêt du produit.” Christophe Martin, Monthabor

Un projet pluridisciplinaire : les bonnes solutions techniques au bon moment

Quand Christophe nous a contacté pour transformer son concept en un prototype opérationnel, l’équipe a tout de suite était séduite par la mission. Le but ? Lever les défis techniques pour concevoir un premier bateau bien sûr, mais surtout fabriquer un bateau fonctionnel et le mettre le plus rapidement possible à l’eau pour le tester. Un développement de produits multidisciplinaires comme on les aime. Un challenge double qui requiert plusieurs expertises, et une méthodologie proactive pour avancer. 

“Il est beaucoup plus simple, surtout pour un début de projet, d’externaliser les compétences.” Christophe Martin, Monthabor
  • Côté hardware : fabriquer un modèle de bateau drone adapté à un usage dans les ports de plaisance. Taille, forme, matériaux… il faut tout penser et tout tester.
  • Côté software : développer un système de guidage et de transmission vidéo opérationnel… et bien plus ! (Les plans pour les prochaines versions nous épatent déjà)
“Au total, on a fait 3 itérations sur le bateau : coque en fibre de verre maison et v1 du système électronique, coque en fibre de verre externalisée à un spécialiste du maritime et v2 du système électronique, coque en fibre de verre externalisée aussi, et v3 du système électronique.” Morgan Pelissier, Sparkmate

Une base d’open source pour un démarrage rapide de développement électronique

L’open source permet de reprendre les travaux d’une communauté pour les adapter à ses propres besoins. Avancer rapidement, entrer dans le concret, c’est aussi savoir que l’on n’est pas obligé de réinventer l’eau chaude à chaque projet ! 

On a développé notre propre script pour streamer 4 flux vidéo en même temps et en temps réel. C’est un usage 100% sur-mesure, pour une fonctionnalité essentielle du produit. Elle méritait que l’on s’y attarde.
Développer soi-même, c’est également fiabiliser la partie électronique selon nos propres critères. Ce n'est pas incompatible avec la reprise de codes open source dans un premier temps. L’important est de se jeter à l’eau et de mettre le cap vers un produit exploitable et testable avec le client. Plus vite le produit est testable, plus vite il est possible de l'améliorer et on évite ainsi l’effet tunnel.

“Le retour vidéo en provenance des quatre caméras permettra au télépilote du bureau du port d'avoir une vue à 360°. Le pointage des places disponibles sera alors grandement facilité, et cela, sans avoir à quitter le bureau.” Christophe Martin, Monthabor
“Nous avons utilisé des ressources open source à de nombreuses reprises dans le projet. Par exemple, nous avons fait le choix de l'open source en utilisant une PixHawk avec le firmware Ardupilot pour gérer les moteurs ainsi que les commandes envoyées par l’utilisateur et permettre un suivi du statut du drone. Cela nous a permis d'avoir un firmware de base stable et bien documenté, avec une communauté active ayant développé de nombreuse améliorations. Nous avons aussi utiliser une Raspberry Pi 4 pour s'occuper de la communication entre la capitainerie et la PixHawk. Elle nous a aussi permis d'ajouter rapidement diverses fontions supplémentaires ( (LiDARs, flux vidéo à 1 caméra, flux vidéo multi-caméra, communication par WiFi, divers script python, dronekit etc.). ” Thomas Goyet, Sparkmate

Pour une batterie qui ne tombe pas en rade

Plus haut, nous évoquions la problématique des hors-bords qui sont très consommateurs en énergie. 

Le drone pilote portuaire doit être en engin efficace, visible et discret à la fois. Le choix de l’alimentation n’est pas anodin, devant permettre une autonomie suffisante pour exécuter les tâches sur de grandes superficies. Dans la phase de développement du produit, Sparkmate a d’abord commandé des batteries personnalisées et fabriquées en Chine. Le système une fois validé, le choix a été fait de revenir vers un fournisseur français. Le fabricant Mobion a été choisi pour les batteries du bateau drone. 

Mais qui dit batterie, dit aussi recharge !

On a co-conçu une station flottante dans laquelle le bateau drone se place en autonomie pour être amarré, rincé et rechargé. Un système de cycles de remontée et de mise à l’eau rince la coque, tout en la rechargeant. Le port peut ainsi assurer un entretien continu de l'appareil en toute autonomie.

Conception et fabrication d’une coque de bateau

Saviez-vous qu’il a fallu 2000 chênes pour réaliser la réplique de la frégate l’Hermione  ? On n’en est pas là.  Les besoins des bateaux ont bien évolué depuis le XVIIIe siècle, et les technologies aussi. Pour démarrer vite, la première version de la coque a été fabriquée en fibre de verre avec le matériel du bord. 

Le modèle de coque testé et éprouvé, il a fallu trouver le bon fournisseur pour une coque esthétique, performante et productible à plus grande échelle. Plusieurs phases de tests en Espagne ont été faites pour valider la coque avec le fournisseur. 

Système de commande et de communication

Au démarrage du projet, le système de commande du bateau était une manette de jeux vidéo. Cela a permis de tester les fonctionnalités des prototypes de drone et de mettre en lumière des besoins spécifiques identifiés avec le client.

Par la suite, une console a été spécialement conçue pour le projet, prenant en compte les besoins initiaux, l’ergonomie et l’expérience de pilotage. Les tests réguliers du produit, en compagnie de toutes les parties prenantes du processus de conception, nous ont permis d'obtenir assez vite une version répondant au besoin du terrain.
Le système de commande ne se limite pas à la console mais prend en compte aussi toute la partie concernant la mise en place d'une communication à distance à double sens entre le drone et la capitainerie. C’est ainsi que la capitainerie d’un port de plaisance est en mesure de télépiloter le bateau drone, pour accueillir les plaisanciers, mais aussi pour contrôler la disponibilité des places d’amarrage. Pour assurer un contrôle efficace, l'opérateur aux commandes reçoit de la part du drone un flux vidéo en temps réel de quatres caméras (avant, arrière, babord, tribord).

“La gestion du drone depuis la capitainerie, ainsi que l’utilisation de télécommande pour manoeuvrer le drone, est faite par l'intermédiaire du logiciel open source QGroundControl. Cet outil nous donne une plateforme stable, personnalisable, et comportant de nombreux outils (calibration de joystick et télécommande radio, gestion hors ligne, récupération des logs, etc.).” Thomas Goyet, Sparkmate

Prochain cap ?

Mise à l’eau au programme ! Le port de Cherbourg en Normandie, avec 1400 places, devient le théâtre des opérations pour valider le prototype du drone pilote portuaire, et son utilisation au quotidien. Le drone sera utilisé pour contrôler des places d’amarrage et guider de plaisanciers arrivants.



“Nous avons déjà relevé tous les ports de plaisance dont la taille serait adaptée au dispositif Monthabor. Après avoir effectués les essais de validation du produit auprès de la capitainerie de Cherboug, nous pourrons communiquer avec l'ensemble des administrations portuaires afin de leur présenter notre innovation.” Christophe Martin, Monthabor

À termes, il est prévu un modèle de commercialisation sous la forme de locations clés en main, pour des périodes de 24 mois. Une maintenance est prévue pour le suivi des bateau drone et l’accompagnement des gestionnaires des ports de plaisance pour en exploiter tout le potentiel. La chaîne de production artisanale pour un suivi au plus près des besoins des ports, voilà qui devrait en charmer plus d’un ! 

Des nouvelles versions du drone pilote portuaire sont déjà prévues. Évolution du produit, perfectionnement, aussi selon les retours des clients, et gain en autonomie. On a hâte de vous parler de la suite !

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Morgan Pelissier

morgan@sparkmate.co