– SCUAV

L'intérêt pour les systèmes volants autonomes s'est largement accru ces dernières années, en particulier pour les objets de petites tailles, aptes au vol stationnaire, et capables d'opérer dans des environnements encombrés. Que ce soit pour les besoins civils ou militaires, la capacité de déporter aisément des capteurs, en particulier la vision, permettrait de développer de nouvelles méthodes de travail dans des domaines aussi variés que la surveillance (feux de forêts, circulation), l'exploration (vision déportée pour le fantassin, visite distante sur des sites dangereux), ou l'inspection (visite d'ouvrages d'art, structures à développement vertical)en vue de limiter les pertes humaines (domaine militaire, surveillance) ou de réaliser des économies financières (inspection). - L'obtention de tels systèmes se heurte actuellement à trois facteurs importants. En premier lieu, étant donnée la taille de ces machines, les capteurs embarqués, pris individuellement, donnent des mesures de piètre qualité. En second lieu, la dynamique des porteurs, dominée par des forces et des moments aérodynamiques et de contrôle mal connus à cette échelle, est difficile à modéliser. Enfin, les lieux d'évolution sont complexes et on ne peut pas en extraire des informations synthétiques en temps-réel dans un référentiel absolu par de méthodes de cartographie 3D à cause des limitations de calcul embarqué. Dans ces conditions, l'application de méthodes classiques de commande du vol dans un référentiel absolu basées sur des mesures de qualité est difficilement utilisable. - Fort de ces constatations, l'objectif de ce projet est d'étendre, dans ce domaine particulier de la robotique volante, le paradigme de la commande référencée capteur en fusionnant les mesures des capteurs habituels de ce type de véhicules (centrale inertielle, GPS) aux informations issues de capteurs de vision et de télémétrie et en associant cela à des méthodes avancées de stabilisation. L'obtention de lois de commande modernes au plus près des référentiels de mesures devrait permettre d'étendre les capacités de réactivité vis-à-vis des obstacles et des perturbations. Cette qualité de réponse du système doit s'accompagner d'une facilité de prise en main pour un opérateur inexpérimenté dans le pilotage en proposant des modes de fonctionnement de haut niveau - pilotage semi-automatique, décollage et atterrissage automatique, point fixe, suivi de chemin, évitement d'obstacle - et une interface d'utilisation intuitive. - La réalisation de ces objectifs se fera donc en décomposant les études en quatre parties : - * Contrôle avancé référencé capteurs, - * Méthodes avancées de stabilisation, - * Fusion de données, - * Téléopération. - Les apports théoriques de chacun des laboratoires groupés dans le projet (I3S, INRIA Sophia Antipolis, IRISA, Heudiasyc, CEA/List, Bertin Technologies), sont complémentaires. Une part importante sera aussi donnée à la validation expérimentale en vue d'obtenir des systèmes rapidement utilisables en production. L'association d'un industriel (Bertin Technologies) très actif dans le domaine des drones miniatures est prépondérante. La mise à disposition de son savoir faire acquis lors du développement de la plate forme HoverEye, offre des moyens étendus de test et de validation en conditions réelles. - ...