Utilisation des drones dans le plan vertical : hauteur, distance, altitude, par rapport au point de décollage, au sol, à la surface, etc. Décryptage

On entend beaucoup de chose au sujet de la distance verticale réglementaire jusqu'à laquelle peut monter un drone. Le problème vient de la réglementation qui utilise plusieurs cas différents, des constructeurs qui emploient les mauvais termes dans leurs manuels, de l'EASA (Agence Européenne de Sécurité Aérienne) qui emploie encore, parfois, des termes mal appropriés, et même la réglementation officielle européenne (règlement UE 2019/947) pour les mêmes raisons.

Décryptage :

Définitions

Pour bien comprendre la suite de l'article, il est primordial de maîtriser la signification des termes suivants : hauteur et altitude. Pour cela, il faut consulter la documentation de référence, le SERA (Standardised European Rules of the Air) :

• Hauteur : "distance verticale entre un niveau, un point ou un objet assimilé à un point, et un niveau de référence spécifié".

=> Une "hauteur" ("height" en anglais) est donc la distance verticale entre un aéronef et un point au sol.

Pour cela, l'altimètre est calé à la pression atmosphérique régnant sur ce point (en général, c'est le seuil de piste de l'aérodrome). Cette pression atmosphérique est appelée le calage " QFE ". Sa définition officielle, selon l'OACI (doc 8400) est : "Atmospheric pressure at aerodrome elevation (or at runway threshold) ".

En navigation, la hauteur de vol peut également être indiquée par un radioaltimètre, de manière instantanée.

• Altitude : "distance verticale entre un niveau, un point ou un objet assimilé à un point, et le niveau moyen de la mer (MSL)".

=> Une "altitude" ("altitude" en anglais) est donc la distance verticale entre un aéronef et le niveau moyen de la mer en une région donnée.

Pour cela, l'altimètre est calé à la pression atmosphérique régnant à ce niveau moyen de la mer. Cette pression atmosphérique est appelée le calage "QNH". Sa définition officielle, selon l'OACI (doc 8400) est : "Altimeter sub-scale setting to obtain elevation when on the ground ".

La distance verticale, que ce soit une hauteur ou une altitude, est déterminée par l'altimètre en comparant la valeur de pression atmosphérique sur ce point de calage, et la valeur de pression atmosphérique au niveau de l'aéronef (en hectopascals, hPa). La différence entre ces deux valeurs de pressions atmosphériques donne, par conversion, une valeur de distance verticale (1hPa=28ft=8,5m).

Un aéronef peut par conséquent se trouver en même temps à une hauteur et à une altitude.

Prenons le Mont-Blanc par exemple : son altitude en 2025 est de 4809m (cela est donc par rapport au niveau de la mer (pour les puristes, je ne parle volontairement pas des notions de géoïde et d'ellipsoïde)).

Ci-dessous un aéronef survole le sommet du Mont-Blanc à 500m de hauteur (par rapport à son sommet), et est en même temps à 5309m d'altitude (4809m+500m) :

Et pour les drones ?

Pour les drones grand public, il n'est pas question de parler de QFE ou de QNH (et encore moins de "niveau de vol"), ça n'aurait pas de sens.

Le QFE et le QNH représentent des pressions atmosphériques sur lesquelles vont être calés les altimètres, et les drones ne sont pas capables d'être calés sur ces pressions. Ils ne sont par ailleurs pas équipés d'altimètres permettant d'y afficher une pression atmosphérique.

Par contre, les drones sont capables de déterminer leur hauteur par rapport à leur point de décollage. Pour cela, ils utilisent non pas le GPS, mais des baromètres électroniques très précis, et miniatures (l'altitude GPS est cependant indiquée dans les exifs des photos prises par le capteur photo du drone) :

A la mise sous tension du drone, le baromètre va capter la pression atmosphérique ambiante et la mémoriser. En prenant de la hauteur, cette pression va diminuer, et le baromètre va pouvoir en déduire sa distance verticale par rapport à son point de mise sous tension. Cette distance verticale représente donc une hauteur, et non une altitude.

=> Le baromètre du drone ne fonctionne pas comme un altimètre d'aéronef habité, dans la mesure où l'on ne peut pas choisir une pression de référence (comme le QNH ou le QFE).

Certains manuels de drones indiquent cette particularité :

Il est aussi courant de voir dans le manuel constructeur des drones des indications utilisant le terme "altitude", ce qui n'encourage pas les utilisateurs à employer des termes corrects. Les manuels récents tendent à corriger cette erreur.

Un exemple avec le manuel du DJI Air3S, qui utilise le terme "Altitude" au lieu du terme "Hauteur" :

Cependant, dans les caractéristiques techniques du DJI AIR 3S, le terme est correctement utilisé :

A noter que même la réglementation européenne (le règlement UE 2019/947) se prend les pieds dans le tapis en employant les mauvais termes :

Cependant, cette erreur est l'objet d'une mauvaise traduction en français de ce texte. En effet, la version anglaise est correcte (terme "height" ("hauteur") utilisé, et non "Altitude") :

Que dit la réglementation ?

La notion de "hauteur" pour les drones a été définie en France avec la première réglementation drone, en 2007 (Arrêté du 1er août 2007 relatif aux conditions d'insertion et d'évolution dans l'espace aérien des aéronefs civils ou de la défense non habités). La hauteur y est décrite comme la distance verticale maximale "au-dessus de la surface" à ne pas dépasser.

Cette notion de hauteur a été reprise dans la réglementation de 2009, celle de 2012, et dans celle de 2015 :

Il y est bien question d'une "hauteur" (et non d'une altitude) au-dessus "de la surface" (et non par rapport au point de décollage, ce que pensent beaucoup de télépilotes). Cela représente une distance purement verticale entre le drone et la surface juste en dessous de lui.

Puis, la mise en vigueur de la réglementation européenne en 2021 (règlement UE 2019/947) a un tout petit peu changé les choses : il n'est plus question de "hauteur", mais de "distance" :

En pratique, qu'est-ce que cela change ?

Juste qu'il n'est plus question d'une distance purement verticale, mais d'une distance qui peut aussi être horizontale ou oblique. Par ailleurs, il n'est plus question d'une référence "au-dessus de la surface", mais d'une référence appelée "point le plus proche de la surface de la Terre"(comme par exemple, par rapport à une falaise) :

Le piège ?

Le piège est que le télépilote ne dispose que d'une information de hauteur "par rapport au point de décollage" sur sa radiocommande (car le baromètre électronique du drone prend pour référence la pression atmosphérique du lieu où il est mis sous tension).

Dans le schéma juste au-dessus, le télépilote peut penser qu'il est dans les clous, car sa radiocommande lui indique "100m". Il est en fait à 150m du point le plus proche de la surface de la Terre, et par conséquent en infraction par rapport à la réglementation.

Dans le schéma ci-dessous, le télépilote voit sa radiocommande lui indiquer "120m", alors que son drone se situe en réalité à 170m de hauteur. Et dans cette situation, le drone peut être amené à croiser beaucoup plus d'aéronefs civils habités qu'en volant sous 120m de hauteur (en particulier les aéronefs habités civils en vol à vue (VFR), mais aussi pas mal de militaires en vol à vue) :

L'EASA intègre la notion de cette "distance" dans ses documentation (voir les flèches blanches qui ne sont pas purement verticales, mais obliques) :

Et pour les drones de classe C0 alors ?

Là encore, il y a une confusion généralisée. Beaucoup de télépilotes affirment que les drones de classe C0 ne sont pas limités à 120m par rapport au point le plus proche de la surface de la Terre, mais à 120m par rapport au point de décollage. C'est à la fois vrai et faux.

=> cette particularité de limitation de hauteur à 120m par rapport au point de décollage pour les drones C0 est inscrite dans le règlement UE 2019/945 :

Cette exigence n'est pas relative à l'utilisation des drones dans l'espace aérien, mais est purement technique.

Les drones C0 sont bridés à 120m par rapport au point de décollage. Mais leur limite réglementaire de distance verticale est bien de 120m par rapport au point le plus proche de la surface de la Terre, comme pour tous les autres drones.

D'ailleurs, le règlement UE 2019/945 rappelle bien que les drones sont destinés à être exploités selon les règles indiquées dans l'autre règlement, le 947 :

=> Les drones C0 sont bien limités réglementairement à une exploitation inférieure à 120m par rapport au point le plus proche de la surface de la Terre. La limitation à 120m par rapport au point de décollage n'est qu'une limitation technique imposée aux constructeurs de drones, pour respecter le label de classe C0.

Pour faire un parallèle, c'est comme si vous possédiez une voiture bridée à 110 km/h, et que vous rouliez sur une autoroute limitée à 130 km/h : la limite qui s'impose à vous est bien 130km/h, mais votre voiture ne vous permet pas, techniquement, d'aller plus vite que 110km/h.

D'ailleurs, ce n'est pas parce qu'un drone C0 est limité à 120m par rapport au point de décollage qu'il ne peut pas être "trop haut".

Dans le schéma ci-dessous, le drone est bien à 120m par rapport au point de décollage, mais il est en fait à 170m par rapport au point le plus proche de la surface de la Terre : il est donc en infraction par rapport à la réglementation !

Et le terme "Altitude" n'est donc jamais utilisé pour l'exploitation des drones ?

En fait, si. Dans un cas.

En France, quand on vole à proximité des infrastructures destinées aux décollages et aux atterrissages des aéronefs habités (aérodromes et héliports) le télépilote est limité à une "hauteur" (et non à une distance ce coup-ci, vous suivez ? ;) ) qui doit être calculée par rapport à l'ALTITUDE de référence de l'aérodrome (ou de l'héliport).

En pratique, si vous êtes situé dans une zone d'infrastructure aéronautique limitée à 50m de hauteur par rapport à l'altitude de référence d'un aérodrome qui est de 100m, et que vous vous situez sur un point topographique situé à 110m d'altitude, votre "hauteur" de vol maximum sans autorisation sera de 40m (100+50-110), et non de 50m, comme indiqué par Géoportail/Cartes.gouv...

Un exemple ci-dessous : on souhaite voler dans la zone en orange (limitation à 50m de hauteur par rapport à l'altitude de référence de l'aérodrome de Clermont-Ferrand).

L'altitude de référence de l'aérodrome est de 332m. L'altitude topographique du lieu du vol est de 474m. La hauteur de vol possible à cet endroit est de : 332+50-474= -92m ("moins 92 mètres").

Le vol n'est donc pas possible à cet endroit, car le lieu du vol est trop haut par rapport à l'aérodrome, malgré le fait que Géoportail/Cartes.gouv n'indique pas cette particularité...

L'outil Mach7Drone représente bien cette impossibilité. Pour pouvoir voler sans autorisation dans ce secteur, il faudrait se décaler un petit peu à l'est, là où l'altitude topographique du lieu du vol est plus basse :

Précisions supplémentaires :

• on entend souvent dire que les drones sont limités à 120m de hauteur car "l'espace aérien ne commence qu'à partir de 150m, et est réservé aux aéronefs habités".

  Cela est une erreur (certains centres de formation l'enseignent ainsi). L'espace aérien commence bien à 0m de hauteur, et concerne tous les aéronefs à partir du moment où ils se sustentent au-dessus du sol/de la surface (par exemple, un drone qui vole à 0,1 cm du sol est situé dans l'espace aérien).

  D'ailleurs, bon nombre d'espaces aériens commencent à partir du sol (CTR, RMZ, TMZ, zones interdites, zones dangereuses, zones réglementées). La confusion vient du fait que les aéronefs volant sous le régime du vol à vue de la circulation aérienne générale (CAG/VFR) ont un plancher de vol situé à 500ft (150 mètres de hauteur). Mais cela ne signifie pas que "l'espace aérien" commence à 150m de hauteur (et d'autres régimes de vol ont un plancher bien plus bas que 150m).

  
  

  Il faut donc garder à l'esprit que bon nombre d'aéronefs habités volent sous 150m de hauteur, et même sous 120m de hauteur, et en dehors de toute zone (en particulier les militaires, mais aussi les avions d'aéroclub en exercice de panne moteur en campagne, et les aéronefs en travail aérien).

  Les drones qui volent dans un secteur autorisé à 120m peuvent y croiser des avions (à hélice, mais aussi des avions de chasse), des hélicos, des planeurs (vol de pente), ...

• Certains drones sont équipés de capteurs ultrasoniques pour déterminer une distance entre eux et le sol, un peu comme un radioaltimètre d'aéronef habité, mais également de capteurs infrarouge 3D, permettant aussi une estimation de cette distance verticale. Cependant, ces capteurs ont une portée limitée (environ 7 mètres). Ils ont surtout pour but d'aider l'appareil à maintenir sa position, surtout par couverture GPS médiocre, améliorant ainsi la précision du vol stationnaire en intérieur, et aidant à la stabilité lors de l’atterrissage, mais aussi à éviter les obstacles proches.

  
  

• Vols au-dessus des obstacles artificiels de plus de 105m de hauteur : il est possible de survoler cet obstacle jusqu'à 15m au-dessus de son sommet, et ceci dans un rayon horizontal de 15m.

  Par exemple, si un obstacle artificiel fait 130m de hauteur, il sera possible de le survoler, dans un rayon de 50m par rapport à cet obstacle, jusqu'à 145m de hauteur.

Pour résumer :

Tous les drones grand public peuvent voler jusqu'à une distance (et non une altitude) de 120m par rapport au point le plus proche de la surface de la Terre (et non par rapport au point de décollage), même pour les drones de classe C0.

Quand on fait référence à une distance verticale, le terme "hauteur" est également correct.

Bons vols !