À mille mètres sous terre, sans signal GPS, dans des galeries de moins de 3,8 mètres de large, envahies de poussière et faiblement éclairées, un système de transport autonome sans conducteur fonctionne sans heurts. Les camions miniers et les chargeuses-transporteuses travaillent en synergie, accomplissant de manière autonome l’ensemble du processus de chargement, de déplacement, d’évitement d’obstacles, de déchargement et de retour. L’opérateur n’a qu’à effleurer du bout des doigts l’écran dans la salle de contrôle centralisée. Il ne s’agit pas d’une scène d’essai, mais du quotidien à -800 mètres de profondeur dans la mine de cuivre de Dongguashan, à Tongling, dans la province de l’Anhui.

En mai 2026, l’entreprise Raycol (Beijing) Technology Co., Ltd. a annoncé que son système de transport autonome sans conducteur avait été déployé et mis en service régulier dans l’une des plus profondes mines de cuivre souterraines d’Asie, marquant ainsi la transition de la conduite autonome dans les mines profondes de la validation technique vers une boucle complète d’exploitation industrielle, et offrant une voie technique de référence pour les mines profondes similaires dans le monde.

Un test extrême pour la conduite autonome dans des conditions de travail infernales

La mine de cuivre de Dongguashan, dont l’exploitation dépasse mille mètres de profondeur, est l’une des plus profondes mines de cuivre souterraines d’Asie et une mine représentative de la phase d’exploitation profonde en Chine. L’environnement souterrain est caractérisé par une température et une humidité élevées, une poussière envahissante et un éclairage insuffisant. Dans la galerie du niveau -800 mètres, la largeur minimale est inférieure à 3,8 mètres, et un trajet simple nécessite un demi-tour dans une niche de recul, un autre dans une niche d’avancement, ainsi que deux virages à 90 degrés – ce qui impose des exigences strictes de positionnement centimétrique et de contrôle latéral précis pour les camions miniers autonomes.

Un défi encore plus grand vient de l’absence de signal satellite. La technologie de positionnement GPS couramment utilisée dans les mines à ciel ouvert est totalement inefficace sous terre. La forte concentration de poussière et la faible luminosité dans l’environnement souterrain constituent un test extrême pour la capacité anti-interférence du système de perception. Comme l’a souligné l’équipe de Raycol, les défis de l’exploitation souterraine incluent l’absence de signal satellite, l’étroitesse de l’espace de circulation, les pentes multiples et les virages serrés, ainsi que le faible niveau d’éclairage, ce qui exige un niveau plus élevé de technologie de conduite autonome.

Une boucle complète de la « validation » à « l’exploitation »

Ce projet n’a pas été réalisé du jour au lendemain, mais a suivi une évolution technique systématique. En 2023, Raycol a achevé la première phase de validation technique au niveau -980 mètres de la mine de Dongguashan, réalisant pour la première fois en Chine le chargement collaboratif autonome entre une chargeuse-transporteuse souterraine et un camion minier. Ce projet a été retenu avec succès dans les scénarios d’application typiques « Robot+ » publiés conjointement par le Ministère de l’Industrie et des Technologies de l’Information et l’Administration nationale de la sécurité des mines. Sur la base des résultats de la première phase, la deuxième phase a fait progresser l’application industrielle au niveau -800 mètres, réalisant une exploitation sans conducteur sur l’ensemble du processus.

1. Architecture intégrée « Véhicule-Galerie-Cloud » : une solution complète conçue pour les mines profondes

Le système de conduite autonome intégré « Véhicule-Galerie-Cloud » pour mines souterraines, développé par Raycol, forme une boucle technique complète allant du véhicule, de l’infrastructure de la galerie à la plateforme cloud :

Couche véhicule : Les camions miniers sont équipés de vision artificielle, de LiDAR, de radar à ondes millimétriques et d’unités embarquées 5G, servant d’exécutants du système de transport. Le système de perception, basé sur la technologie BEV+Transformer, peut détecter de petites cibles de plus de 30 cm de diamètre à 80 mètres et des cibles de véhicules à 300 mètres, garantissant la sécurité de conduite dans des conditions extrêmes.

Couche galerie : Des LiDAR, des caméras de vision et des radars à ondes millimétriques sont déployés aux intersections pour percevoir efficacement les véhicules et les personnes, offrant un support robuste. Le système utilise une technologie de communication bimode WI-FI/5G, basculant automatiquement vers la communication Wi-Fi locale dans les zones où la couverture du signal souterrain est faible, réduisant le taux d’interruption du signal à moins de 0,5 %.

Couche de contrôle cloud : La plateforme cloud est responsable de la planification des tâches, de la surveillance des véhicules, de la collaboration multi-véhicules et d’autres fonctions, formant une boucle complète « perception – décision – contrôle – planification ».

2. Architecture matérielle redondante et système de sécurité : de la « tolérance aux pannes » au « zéro défaut »

Le système adopte une architecture matérielle hétérogène redondante de qualité automobile double Drive-OrinX+TC397, équipée d’un middleware de communication en temps réel DDS et d’une architecture logicielle AutoSar, garantissant la stabilité et la sécurité du système depuis le matériel sous-jacent jusqu’aux applications supérieures. Tous les composants ont obtenu la double certification de sécurité pour le charbon et les mines, jetant les bases de l’application dans l’environnement souterrain rigoureux.

En matière de protection de sécurité, le système a construit une architecture de diagnostic de pannes distribuée, avec un autotest au démarrage pour intercepter les pannes critiques et un diagnostic en temps réel pour assurer un fonctionnement robuste du système ; il est également équipé de capacités d’arrêt d’urgence de proximité et de télécommande, avec un délai de réponse de la commande à distance inférieur à 150 millisecondes, répondant aux exigences de contrôle en temps réel dans les conditions d’urgence souterraines.

3. Localisation par fusion multi-sources : précision centimétrique en environnement sans GPS

Dans les galeries souterraines sans signal satellite et à faible texture, le système utilise une technologie de localisation par fusion multi-sources combinant SLAM laser + SLAM visuel + odométrie de roue + IMU + UWB, avec une erreur de localisation contrôlée à moins de 10 centimètres et une latence inférieure à 100 millisecondes. Les technologies auto-développées, représentées par le « SLAM par nuage de points à ondes millimétriques », permettent une perception et une localisation environnementales globales et complètes, même dans des scénarios extrêmes tels que le brouillard d’eau ou la poussière en suspension.

4. Collaboration camion-chargeuse : boucle d’exploitation autonome sur l’ensemble du processus

La valeur centrale de ce système réside dans la réalisation de l’interaction d’informations et de la planification collaborative en temps réel entre la chargeuse-transporteuse et le camion minier. Une fois que la chargeuse a terminé automatiquement l’opération de chargement, le camion minier se dirige automatiquement vers la position désignée pour recevoir le matériau en fonction des informations d’état, puis accomplit de manière autonome l’ensemble du processus de transport, d’évitement d’obstacles, de virage, de déchargement et de retour. L’équipe du projet, suivant la voie de mise en œuvre « remplacement mécanisé, réduction des effectifs par l’automatisation, absence de personnel par l’intelligence », a réalisé pour la première fois en Chine, après 10 mois de conception d’architecture et de tests de validation, l’exploitation sans conducteur sur l’ensemble du processus de chargement, transport et déchargement dans une mine métallique souterraine.

Depuis sa mise en service, le système fonctionne de manière stable, l’efficacité de l’extraction du minerai par poste a augmenté, le nombre de travailleurs souterrains a considérablement diminué, la durée de fonctionnement continu sans panne a atteint l’objectif fixé, et la collaboration camion-chargeuse a significativement amélioré la fluidité globale du système d’extraction.

De la profondeur terrestre vers un avenir plus vaste

1. Offrir une « solution chinoise » de référence pour les mines profondes mondiales

Avec l’épuisement progressif des ressources minérales peu profondes, les mines du monde entier s’étendent rapidement en profondeur, faisant de l’exploitation minière profonde une tendance inévitable. Le chemin technique validé par ce projet – une progression solide de la validation de la première phase à l’application industrielle de la deuxième phase – fournit une référence d’ingénierie systématique pour les mines entrant dans la phase d’exploitation profonde.

2. Un double bond en avant en matière de sécurité intrinsèque et d’efficacité économique

Selon les estimations, cette technologie permet de réduire le personnel par poste de 80 % et d’augmenter l’efficacité globale des équipements de 35 %. La précision de la navigation et du positionnement autonomes est ≤ 0,1 mètre, le temps de réponse de la planification collaborative multi-équipements est ≤ 10 secondes, l’efficacité opérationnelle est augmentée de 25 % par rapport à la conduite humaine, le taux de panne des équipements est réduit de 30 %, et le coût de déploiement par unité est réduit de 50 % par rapport aux systèmes importés.

3. Reproductibilité technique : des mines de cuivre à d’autres scénarios souterrains

Les technologies de base accumulées par ce système – perception par fusion multi-sources, communication bimode, architecture de sécurité redondante – possèdent une forte transférabilité. Raycol a déjà défini une voie d’expansion des scénarios « centrée sur les mines souterraines, s’étendant aux mines à ciel ouvert et aux tunnels », permettant à l’avenir de réutiliser la technologie dans davantage de mines métalliques profondes, de projets de tunnels souterrains et même d’espaces urbains souterrains.

4. Faire progresser les mines de la « réduction des effectifs » vers la « sécurité intrinsèque »

Ce projet n’est pas seulement une percée technique, il conduit également à une amélioration du niveau de sécurité intrinsèque des mines. L’opérateur est passé des galeries souterraines sombres et dangereuses à une salle de contrôle lumineuse, les camions miniers autonomes se déplacent avec précision dans les galeries comme des navettes d’argent, et l’opérateur contrôle le flux vital de la logistique souterraine d’une simple pression du doigt. Cette transformation élimine à la source les risques opérationnels par des moyens techniques, établissant une nouvelle norme de sécurité intrinsèque pour l’industrie minière.

Le « passage à l’âge adulte » de la conduite autonome dans les mines profondes

De la « faisabilité technique » de la validation de la première phase en 2023 à la « disponibilité industrielle » du déploiement de la deuxième phase en 2026, Raycol a bouclé en deux ans la boucle de la conduite autonome dans les mines profondes, du laboratoire à la ligne de production. La portée de ce saut va bien au-delà de la transformation intelligente d’une seule mine – il prouve que, dans des conditions de travail extrêmes sans GPS, avec des galeries étroites et une forte poussière, le système de conduite autonome développé par la Chine a atteint la maturité nécessaire pour un fonctionnement industriel continu en toutes conditions.

Alors que le cœur de la compétition minière mondiale passe de la « possession de ressources » à « l’autonomisation technologique », la mise en œuvre pionnière de la conduite autonome en profondeur marque l’avance prise par la Chine sur cette piste clé de l’intelligence minière.