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Détermination de lois de commande prédictives pour le guidage coopératif de véhicules autonomes

Auteurs: 

S. Bertrand, J. Marzat, H. Piet-Lahanier, A. Kahn, Y. Rochefort (Onera)

cet article présente plusieurs applications de l'utilisation de la commande prédictive pour le guidage coopératif d'une flotte de véhicules autonomes. L'attention est en particulier portée sur des problèmes classiques d'élaboration de lois de commande coopérative tels que l'évitement de collisions entre véhicules et avec des obstacles, le maintien du vol en formation et l'exploration de zones.

Prédimensionnement des véhicules aériens de type drone à voilures tournantes : Approches méthodologiques à l’Onera passées et présentes

Auteurs: 

P.-M. Basset, A. Tremolet, T. Lefebvre (Onera)

Grâce à leurs capacités de décollage et atterrissage vertical, vols stationnaires et basses vitesses, les aéronefs à voilures tournantes ont une grande variété d’applications. Un très riche éventail de concepts d’appareil a été inventé et la créativité est encore très active en particulier dans le domaine des drones à voilures tournantes. Pour commencer l’article présente certains exemples typiques d’études passées de prédimensionnement.

3DSCAN: Ego-localisation et modélisation d'environnement en ligne pour des drones miniatures

Auteurs: 

M. Sanfourche, A. Plyer, A. Bernard-Brunel, G. Le Besnerais (Onera)

3DSCAN est un logiciel permettant d'estimer le mouvement propre d'un véhicule et de modéliser en 3D l'environnement à l'aide de capteurs 3D bas-coût (banc stéréo et caméra RGBD active grand public). L'état du système (position et attitude) est estimé par un algorithme d'odométrie visuelle stéréo basé sur un schéma à bases d'images clefs appelé eVO. Il est capable de délivrer cette information à une fréquence de 20 Hertz sur un petit PC.

Commande par retour d'état non-linéaire de drone à décollage et atterrissage verticaux

Auteurs: 

D.Pucci (Istituto Italiano di Tecnologia)
M.-D. Hua, P. Morin (CNRS, UMR 7222)
T. Hamel (I3S/UNSA)
C. Samson (I3S/UNSA, INRIA)

Cet article porte sur la synthèse de commandes par retour d'état non-linéaire pour des drones à décollage et atterrissage verticaux, tels que les multicoptères, les hélicoptères, les véhicules à hélice carénée, ou les drones convertibles. Dans un premier temps, les équations dynamiques de ces véhicules sont rappelées et discutées. Une méthode de commande de ces systèmes est ensuite présentée.

Algorithmes de contrôle et d'estimation d'état pour la stabilisation de drones de type VTOL à partir de mesures mono-caméra

Auteurs: 

H. de Plinval (Onera)
A. Eudes, P. Morin (Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique, Université Pierre et Marie Curie)

Cet article concerne la commande de drones à décollage et atterrissage verticaux en utilisant des mesures extéroceptives obtenues par un système de vision embarqué mono-caméra. Sous l'hypothèse de la présence de structures localement planaires dans l'environnement, le mouvement du drone entre deux images consécutives peut être représenté de façon simple par une matrice de faible dimension, appelée ''matrice d'homographie''.

Que mesurent réellement les accéléromètres sur un quadrirotor?

Auteurs: 

P. Martin (Mines ParisTech)

Un modèle revisité de quadrirotor, incluant la "traînée de rotor", est proposé. Ce modèle diffère, même au premier ordre, du modèle habituellement utilisé, et explique bien mieux le rôle d'un bouclage sur les accéléromètres dans une loi de commande. L'approche théorique est confirmée par des données expérimentales.

Vol autonome à longue endurance pour les drones

Auteurs: 

N. R. J. Lawrance (Australian Centre for Field Robotics, University of Sydney)
J. J. Acevedo (University of Sevilla)
J. J. Chung, J. L. Nguyen, D. Wilson, S. Sukkarieh (Australian Centre for Field Robotics, University of Sydney)

Cet article présente une synthèse de travaux de recherche menés à l'Université de Sydney pour augmenter l'endurance (c-à-d., la durée de vol) de véhicules aériens non-habités de type avion. Le contexte historique de ces travaux est rappelé, en mettant l'accent sur les problématiques de vol plané et de ravitaillement en vol.

Introduction aux observateurs non-linéaires d'attitude pour des robots aériens

Auteurs: 

M.-D. Hua, G. Ducard, T. Hamel (CRNS)
R. Mahony (ANU)

Un estimateur d'attitude robuste et fiable est un facteur technologique clé dans le développement de véhicules aériens autonomes. Cet article est une introduction à l'estimation d'attitude pour des robots aériens. Tout d'abord, la définition et les paramétrisations de l'attitude sont rappelées et discutées.

Commande et navigation par flot optique de mini drones aériens

Auteurs: 

I. Fantoni, G. Sanahuja (Université de Technologie de Compiegne)

Cet article s’intéresse aux récents travaux portant sur l’application du flot optique pour la commande et la navigation de mini drones aériens. Les stratégies bios inspirées telles que celles utilisant le flot optique ont toujours motivé les chercheurs de la communauté automatique. Des méthodologies récentes pour la navigation active et passive de drones aériens utilisant le flot optique, comme la détection d’obstacles ou le suivi de terrain, sont présentées.

Vers une avionique modulaire et certifiée pour les drones

Auteurs: 

F. Boniol, V. Wiels (Onera)

Cet article esquisse une description de l'état actuel et des évolutions à venir en ce qui concerne l'architecture avionique et le logiciel embarqué pour les drones. Il propose également un panorama des défis spécifiques dans ce domaine.