Testez le drone Case IH P150 – Un défi de 24 heures

Les attentes de notre équipe augmentent lorsque les tests incluent des lancements ou même des innovations technologiques, mais cette fois-ci, nous nous sommes surpassés. Si nous avions su que ce serait d'une telle ampleur, cette attente aurait engendré tension et nervosité. Depuis Água Boa, dans l'État du Mato Grosso, nous nous sommes rendus à l'Agropecuária Jerusalém pour assister à un événement inédit : un défi de 24 heures d'application ininterrompue avec le drone Case IH P150.

La municipalité d'Água Boa se situe dans l'est du Mato Grosso, dans la région de la vallée d'Araguaia, près de la Serra do Roncador. En quittant la ville, on découvre de magnifiques paysages, typiques du centre-ouest brésilien, principal centre d'une importante activité agro-industrielle.

L'Agropecuária Jerusalém est également connue sous le nom de Case IH Connected Farm, car elle accueille un projet pionnier de la marque, étant un modèle de connectivité à 100%, représentant l'une des valeurs de l'agriculture numérique de Case IH.

L’agriculture numérique, ou agriculture 4.0, désigne une transformation technologique apparue ces dernières années, comparable à celle qu’a connue l’industrie au cours de la dernière décennie. L’arrivée de la numérisation dans le processus de production agricole a engendré une série d’avancées, visant principalement à intégrer les activités agricoles dans un monde moderne et à conjuguer intelligence artificielle et environnement interconnecté par le réseau mondial.

Il n'y a pas de limites à la combinaison de différents univers et scénarios, où l'intelligence artificielle et l'électronique convergent pour exploiter capteurs, actionneurs, logiciels, etc., grâce aux ressources de géolocalisation et de géotraitement. La connectivité est indispensable, et la capacité des machines agricoles à générer des informations nous ouvre la voie à des concepts plus futuristes, mais tout aussi réalisables, tels que ceux liés à l'Internet des objets (IoT), au Big Data et à d'autres avancées récentes. L'avenir est déjà là, et les drones agricoles, notamment ceux destinés à l'épandage d'intrants, sont désormais disponibles sur le marché.

L'idée de l'équipe Case IH de soumettre l'une de leurs machines commerciales à ce rythme de travail intensif de 24 heures sur 24, avec le soutien de techniciens aux profils variés, y compris les nôtres, était brillante.

L'idée était de prendre en compte l'écosystème dans son ensemble, impliqué dans ce type d'activité, et d'analyser les performances de l'équipement, sans se soucier d'évaluer un quelconque aspect de la technologie d'application, qui est relativement connue et qui reste au cœur des travaux d'ingénierie de Case IH.

Les paramètres cibles évalués lors de ce voyage exigeant étaient liés à la consommation d'énergie, à la productivité du drone Case IH P150 et au maintien de la stabilité opérationnelle au fil du temps.

Notre mission est de présenter à nos lecteurs et abonnés tous les détails de la proposition de cette entreprise visant à évaluer les performances maximales du plus grand drone de la marque, lancé en 2025, et pour lequel l'équipe technique de Case IH a conçu cette évaluation intéressante, qui a donné naissance à l'idée du défi des 24 heures.

Technologie de pointe

Nous assistons actuellement à l'avènement d'une génération de drones technologiquement bien plus avancée que celle d'il y a quelques années. Ces équipements ont connu un développement considérable et intègrent des fonctionnalités modernes nettement supérieures, leur permettant de répondre aux exigences des opérations agricoles et de rivaliser avec les machines terrestres, même les plus modernes.

Le drone Case IH P150, que nous avons analysé dans le cadre de ce défi, effectue une cartographie 3D du terrain en temps réel grâce à des outils de géotraitement et peut automatiser les trajectoires et les manœuvres de vol. Il est équipé d'un radar d'imagerie 4D du terrain qui facilite la détection des obstacles et des limites de zone, et corrige l'altitude de vol en cas de pente. Sa portée de détection est très étendue, variant de 1,5 m à 100 m, avec un champ de vision horizontal de ± 40° et un champ de vision vertical allant de +90° à -45°. L'une des caractéristiques que nous avons particulièrement appréciées est sa capacité à s'orienter vers son point de départ lors du retour à la base, ce qui améliore l'efficacité opérationnelle.

Principalement sur les terrains bordés d'arbres, la distance d'évitement d'obstacles est d'environ 2,5 mètres, soit la distance entre l'extrémité de l'hélice et l'obstacle une fois que le drone a freiné et stabilisé son vol. Il détecte les obstacles à une vitesse considérable, en utilisant comme paramètres la position de l'obstacle par rapport à sa limite, sa distance, sa direction de déplacement et la vitesse relative entre eux.

Concernant l'alimentation, le P150 Case IH utilise deux batteries lithium-ion intelligentes, offrant une capacité de charge de 1 500 cycles, une tension nominale de 48,75 volts (V), un courant de charge maximal de 100 ampères (A) et une capacité nominale de 20 000 mAh. Le kit de base est fourni avec six batteries, tandis que le kit complet en comprend huit. Ces batteries sont dites « intelligentes » car le nombre de cycles de charge s'additionne, chaque cycle correspondant à une charge complète. Ainsi, même si la batterie n'est pas totalement chargée ou si la charge commence partiellement, le cycle sera comptabilisé comme un cycle de charge complet.

Lors du test, les batteries ont été chargées à la station fixe et refroidies simultanément. On sait que les batteries perdent en efficacité lorsqu'elles chauffent ; par conséquent, pendant la charge, un système de refroidissement a généré une brume, la méthode la plus simple pour évacuer la chaleur, car un autre système, par immersion, risquerait d'endommager les connecteurs. La tour de refroidissement des batteries a une capacité de quatre litres d'eau et consomme un demi-litre par heure de refroidissement.

L'équipement

Case IH a officiellement lancé son drone d'application lors du salon Agrishow 2025, en complément de sa gamme de pulvérisateurs Patriot. Importé et distribué au Brésil par la marque, il est disponible en deux modèles : un de 30 litres (P60) et un de 70 litres (P150), bénéficiant d'un support complet grâce à un réseau de plus de 180 points de service après-vente.

L'équipement utilisé pour le défi de 24 heures est le drone Case IH P150, un aéronef doté de moteurs de propulsion A55 d'une puissance nominale de 4 700 watts (W), configuré pour deux opérations distinctes : le Revocast 4, un système de distribution de produits solides pesant 58 kg, et le RevoSpray 4, un système de pulvérisation pesant 54 kg. Les deux versions peuvent transporter jusqu'à 70 kg de produit, atteignant un poids maximal de 125 kg au décollage pour la pulvérisation. Le RevoSpray 4 mesure 3 110 × 3 118 × 764 mm en position de travail et peut être replié pour le transport, réduisant ses dimensions à 1 072 × 1 102 × 788 mm grâce à l'articulation des hélices et des bras, ce qui permet de le transporter dans une petite camionnette. Pour ceux qui ne connaissent pas ce type d'équipement, sa taille et ses fonctionnalités sont impressionnantes. Le réservoir de produit a une capacité maximale de 70 litres et l'aéronef est équipé de deux buses de pulvérisation, entraînées par des pompes rotatives flexibles tournant à des vitesses allant de 1 500 à 16 000 tr/min. La portée de pulvérisation, qui dépend de l'altitude de vol, est comprise entre 5 et 10 mètres. Les pompes fonctionnent individuellement à des débits de 0,5 à 15 l/min, ce qui permet de générer un débit total jusqu'à 30 l/min. Les données relatives à la qualité d'application indiquent une taille de gouttelettes variable de 60 à 400 micromètres (µm). La distance de vol maximale sans interruption est de 2 000 mètres, la vitesse de vol maximale pendant l'application est de 65 km/h et l'altitude maximale est de 30 mètres.

Il est important de souligner que les drones utilisés en agriculture sont des aéronefs sans pilote (UAV), soumis à une réglementation spécifique. Le télépilote doit donc justifier d'une formation à la Formation des télépilotes (CAAR) et être enregistré auprès du Ministère de l'Agriculture, de l'Élevage et de l'Approvisionnement (MAPA). Le propriétaire doit utiliser exclusivement du matériel homologué par l'Agence nationale des télécommunications (ANATEL) et l'enregistrer auprès de l'Agence nationale de l'aviation civile (ANAC). Une assurance responsabilité civile est également obligatoire. SIPEAGRO, application du MAPA, est l'outil d'enregistrement du Système intégré des produits et établissements agricoles.

L'opération dans le défi

En arrivant à la ferme connectée Case IH et en rencontrant l'équipe participant au défi, nous savions déjà que ce serait un événement d'envergure. Le nombre impressionnant de personnes et d'entreprises impliquées dans un événement aussi sérieux et bien organisé nous laissait penser que nous en retirerions une mine d'informations.

Après une brève réunion d'information avec les équipes, nous avons pu obtenir des détails sur le matériel et sur le programme des deux jours consacrés à l'événement.

L'équipe d'experts de Case IH a proposé de soumettre l'équipement à un fonctionnement continu de 24 heures sur 24 et de vérifier les aspects opérationnels, la durabilité et la constance du fonctionnement, d'évaluer les performances maximales de l'équipement, dans l'espoir de quantifier la surface pouvant être couverte en 24 heures.

À cette fin, 17 parcelles de l'exploitation ont été sélectionnées, présentant des caractéristiques représentatives de la superficie totale, soit un peu plus de 1 000 ha. Initialement, une capacité opérationnelle de plus de 30 ha/h était prévue, avec un taux d'application de 10 l/ha. Afin d'optimiser le travail, il était nécessaire d'équilibrer le volume de liquide dans le réservoir avec l'autonomie de la batterie ; il a donc été décidé d'utiliser une charge de 55 à 65 l par remplissage et de faire revenir le drone à sa base lorsque la charge de la batterie atteignait au moins 10 %, garantissant ainsi un retour en toute sécurité. Grâce à ce test de performance, l'entreprise souhaite obtenir des données fiables sur l'autonomie de la batterie, en fonction de la charge et de la superficie (en hectares), ainsi que sur la superficie réelle pouvant être traitée avec un réservoir plein en conditions opérationnelles.

Le test, mené de façon impeccable, a été structuré pour générer de nombreuses données durant les 24 heures de vol, sous la surveillance en temps réel de toute l'équipe et de nous-mêmes en tant qu'observateurs. Deux structures fixes ont été utilisées : l'une opérationnelle et l'autre de secours. Ces structures, où étaient installés l'équipe, les pilotes et les assistants, ont été déplacées afin d'optimiser les paramètres opérationnels et la réception/transmission des signaux. Trois équipes ont été constituées sous la direction des pilotes, avec des assistants chargés du ravitaillement en vol, du changement des batteries, ainsi que de leur charge et de leur refroidissement lors des escales. Afin de limiter l'influence de l'opérateur, chaque équipe a travaillé quatre heures d'affilée, par roulement. Ainsi, tous les pilotes ont travaillé le matin, l'après-midi et le soir.

Il est apparu clairement que l'objectif principal était d'obtenir des données de terrain réalistes, en utilisant une stratégie permettant d'adapter les conditions de charge optimales de la batterie au volume d'eau disponible dans le réservoir.

L'équipe était dirigée par les pilotes de drones Thamylon Camilo Dias, Elias Giacomel et Alan Preuss, pilote de drone et spécialiste en agriculture de précision chez Agritex, considéré comme l'un des meilleurs pilotes du pays. Durant toute la période d'essai, les assistants Alessandro, Jorge, Eduardo et Samuel ont assuré le soutien technique.

Par ailleurs, Case IH a dépêché une équipe, et les spécialistes Everton Fim, Alberto Maza et Rudney Neves sont restés sur place tout au long de l'essai, assurant le support technique, fournissant des informations et, si nécessaire, des pièces d'entretien. Maycon Nicoletti, agronome de la ferme connectée Case IH, a accompagné les pilotes en permanence.

Une fois tout organisé, les équipes définies et le matériel prêt, la caravane s'est déplacée vers l'une des zones, en utilisant la stratégie consistant à commencer par les zones les plus éloignées du Centre d'expérience situé au siège de la ferme, où l'opération était centralisée, puis, à la fin, à appliquer les techniques aux zones les plus proches du Centre.

La configuration et la stratégie mises en œuvre pour optimiser les résultats de ce défi de 24 heures, déjà éprouvées pour cette activité, reposaient sur les principes suivants : un taux d’application de 8 l/ha, une largeur d’application de 12 m, une altitude de vol d’environ 4 à 4,5 m au-dessus du sol et une vitesse moyenne du drone comprise entre 62 et 64 km/h. Le travail consistait à épandre un liquide, en l’occurrence de l’eau, sur une surface plane de sol recouverte de paille, résidu de la dernière récolte de maïs.

L'opération nécessitait un temps d'application, dépendant du niveau de liquide dans le réservoir et de l'autonomie de la batterie, avec un arrêt programmé pour le remplacement de la batterie et le rechargement du réservoir. De ce fait, le travail des assistants était essentiel à l'obtention d'une efficacité opérationnelle élevée. La base était positionnée de manière à pouvoir desservir deux parcelles adjacentes sans qu'il soit nécessaire de déplacer la structure.

Par ailleurs, par mesure de sécurité, des itinéraires ont été balisés afin de limiter les risques de blocage lors du passage du drone et pendant les travaux de pulvérisation. Un protocole d'intervention a ainsi été établi, précisant le rôle de chacun pour un déroulement optimal des opérations.

Le grand défi

Le jour du défi, les équipes se sont préparées et, le 14 octobre 2025 à 8h48, le drone a décollé et est resté en vol pendant exactement 24 heures. En moyenne, le drone a volé pendant environ sept minutes et demie, avec une autonomie variant entre sept et neuf minutes, incluant le temps de décollage et le retour à la base. Après l'atterrissage, dès l'arrêt des hélices, l'équipe d'assistance a remplacé les deux batteries et rempli le réservoir de carburant. Cette étape a duré environ 40 à 48 secondes avant le prochain décollage. Les différentes équipes d'assistance ont démontré leur excellent entraînement et ont exécuté ces deux tâches avec une grande régularité. 

Le pilote gardait le contrôle permanent de l'opération grâce à la télécommande intelligente XAG SRC4, dont la portée atteint 2 000 mètres en conditions optimales, sans obstacles ni interférences. Cette télécommande est compatible avec les tracteurs Case IH P150 et Case IH P60.

Efficacité opérationnelle

Étant donné que le concept de capacité opérationnelle correspond au rapport entre la surface travaillée par unité de temps et que l'efficacité opérationnelle correspond au pourcentage de temps consacré exclusivement à l'application, par rapport au temps total consacré à l'opération, il a été possible d'analyser les performances du drone pendant ces 24 heures d'opération lors du défi.

L'analyse de l'opération dans son ensemble révèle plusieurs facteurs directement liés à son fonctionnement et intrinsèques à son activité ; par exemple, il est impossible d'utiliser cet équipement sans considérer le ravitaillement en carburant, les manœuvres et le retour à la base à vide comme des procédures obligatoires.

Il est à noter qu'il est nécessaire de réduire la vitesse lors des manœuvres. De plus, la longueur des trajets entre les manœuvres est un facteur important : plus ils sont longs, plus le temps de fonctionnement optimal du matériel est important par rapport au temps total. Lors de l'analyse des données recueillies au moment du test, nous avons observé que les longueurs des trajets ininterrompus variaient en moyenne entre 490 m, 890 m et 1 100 m. Avec une vitesse moyenne de 62 km/h et une largeur de vol de 12 m, les données de performance réelles indiquent une efficacité de vol de 78 %, avec des pertes de 9 % dues aux arrêts pour le ravitaillement et le remplacement des batteries, et de 12 % dues aux activités logistiques. Par conséquent, en considérant qu'une partie du vol inclut un retour à la base à vide, on peut déduire une efficacité opérationnelle d'environ 72 %, ce qui confirme les gains opérationnels du drone pour cette application.

Les facteurs temporels observés lors de l'essai étaient liés aux variations de vitesse, au temps de manœuvre, au temps de déplacement à vide, au changement de position de la structure de support, au chevauchement entre les passages (minimal et contrôlable), au temps de ravitaillement et aux changements de batterie, entre autres facteurs inhérents au lieu d'utilisation du matériel. Il convient de noter que les conditions de terrain de ce test étaient réelles et comportaient plusieurs trajets courts, ce qui renforce la représentativité des manœuvres sur la durée totale.

Ainsi, il a été constaté que l'équipement peut couvrir entre 44 ha/h et 45 ha/h, avec des valeurs habituelles autour de 42 ha/h, et une surface d'application de plus de 1 000 ha peut être attendue sur une période ininterrompue de 24 heures, dans des conditions de format de surface et de logistique optimisées.

Les données du fabricant indiquent des chiffres plus modestes pour une capacité opérationnelle de 26 ha/h en pulvérisation, avec une application d'environ 30 l/ha et une largeur d'application de 9 m, à une vitesse de 65 km/h. En épandeur à particules solides, la capacité de production atteint 2 167 kg/h, pour une dose de 300 kg/ha, avec une largeur de dépôt de 6,8 m à la même vitesse de 65 km/h.

De toute évidence, les données relatives au test sont plus nombreuses car, outre une largeur d'application plus importante et une hauteur de vol plus élevée, la quantité de produit était plus faible, environ 8 l/ha. L'un des objectifs du test était de soumettre l'équipement à des conditions extérieures afin d'observer ses conditions de fonctionnement maximales.

Dès le début du défi, la capacité opérationnelle cible était d'appliquer le pesticide sur 44 hectares par heure, mais en réalité, la variation réelle était de 37 ha/h et 47 ha/h, respectivement, le minimum et le maximum.

structures de soutien physique

Deux structures de travail centralisées ont été mises à disposition, l'une comme structure principale et l'autre comme structure de secours, qui ne serait utilisée qu'en cas de besoin et, principalement, dans les zones finales.

Chacune de ces structures se composait d'un véhicule de type remorque contenant des chargeurs de batterie, des refroidisseurs, une pompe à eau Buffalo et une plateforme pour le conducteur. À l'avant de cette structure était installée une station équipée d'une antenne RTK. Pour alimenter les chargeurs, la structure principale disposait de deux générateurs Toyama XP, utilisés simultanément pour la charge et le refroidissement des batteries.

Au cours du défi, 12 batteries ont été utilisées au total : deux dans le drone, quatre en charge ou en refroidissement, et six en réserve. Le matériel commercial est fourni avec six batteries dans le kit de base et huit dans le kit complet.

La piste d'atterrissage pour drones était aménagée à proximité de la structure et servait de point de ravitaillement pour le remplacement des batteries et le remplissage des réservoirs de liquide. Cette zone était constamment arrosée afin de limiter l'exposition du matériel et des assistants à la poussière lors des décollages et atterrissages. Bien que les structures disposassent d'une plateforme pour le pilote équipée d'une antenne, il a été décidé de piloter depuis le sol, le pilote coordonnant son équipe d'assistance.

À chaque déplacement de la structure, il fallait configurer l'équipement, récupérer les informations relatives à la nouvelle zone et activer la station RTK. Par ailleurs, comme prévu, le signal et la connexion du système Case IH Connected Farm ont été excellents et n'ont jamais posé de problème.

Dernières réflexions sur le défi

Au cours de ce défi, qui a consisté en 147 vols répartis sur 24 heures, 238 litres d'essence ont été consommés. Une rapide évaluation comparative des émissions montre que cela représente la moitié des émissions de CO₂ liées à une épandage classique de produit liquide par rapport à une épandage au sol. Bien entendu, il n'existe pas encore de records comparables et fiables pour l'épandage de liquides par drone, mais une étape importante a été franchie, ce qui constitue un résultat significatif.

En 24 heures, une superficie impressionnante de 892 hectares a été couverte dans les conditions stipulées lors du défi. Une distance linéaire de 815 km a été parcourue et le volume total de liquide épandu a atteint 7 039 litres. Bien que ce test soit difficile à reproduire, peu d'équipements actuels sont capables d'atteindre de tels résultats. Il convient de noter que l'objectif de cette évaluation était de tester la capacité opérationnelle et l'efficacité de vol de l'équipement dans des conditions extrêmes, et que les évaluations de la qualité de sa technologie d'épandage doivent se poursuivre, comme le font actuellement les équipes de Case IH.

Pour ceux d'entre nous qui ont suivi le défi du début à la fin, l'enthousiasme était immense, surtout en voyant la détermination de tous les participants et, surtout, leur confiance dans le matériel.

José Fernando Schlosser

Centre d'essais de machines agricoles - UFSM