Dissertations / Theses on the topic 'Drones aériens'
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Tang, Zhiqi. "Commande référencée vision de drones aériens." Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4018.
Abstract:
Cette thèse propose de nouvelles commandes basées sur un retour visuel pour le guidage de drones. Elle considère à la fois des scénarios impliquant un seul ou plusieurs véhicules. Pour le cas du guidage d'un seul véhicule, de nouvelles approches d'asservissement visuel basées image (IBVS) sont proposées pour les drones de type avion (fixed-wing) et les drones de type VTOL (Vertical Take-Off and Landing) opérant en environnements urbains ou encombrés. Des tâches de navigation dans un environnement complexe avec des capacités d'évitement d'obstacle sont considérées. Il s'agit en particulier de l'atterrissage de drones de type fixed-wing sur une piste d'atterrissage et l'atterrissage de drones de type VTOL-UAV en incluant une stratégie d'évitement d'obstacle. L'originalité de l'étude réside dans l'exploitation directe de la centroïde de l'image du motif observé et du flux optique permettant ainsi d'éliminer la nécessité l'estimation de la position et la vitesse du drone. Pour le cas du contrôle de plusieurs véhicules en formation, de nouveaux contrôleurs à base de la mesure de direction entre véhicules sont également proposés pour des formations ayant une interaction topologique orientées ou non orientées. Le flux optique est également exploité dans certains cas afin d'éviter les collisions entre différents agents pendant l'évolution de la formation. Afin d'assouplir les conditions classiques requises par la théorie de la rigidité d'une formation à partir de l'information de direction et lever par la même occasion l'ambiguïté du facteur d'échelle causée par les mesures de directions, la notion de la persistance de l'excitation associée à la formation de référence est explorée. La méthodologie proposée est soutenue par des outils mathématiques rigoureux (impliquant des systèmes dynamiques non linéaires et analysés à l'aide de la théorie de Lyapunov afin de prouver formellement la stabilité asymptotique (ou exponentielle) du système, de garantir la robustesse et enfin d'assurer le bon fonctionnement du système en boucle fermée) et par des expériences réelles et/ou des résultats de simulationThis thesis proposes novel vision-based controllers for the guidance of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). It considers scenarios involving both single and multiple vehicles. For the case of a single-vehicle, novel Image-based visual servo control (IBVS) approaches are proposed for both fixed-wing and vertical take-off and landing (VTOL) UAVs operating in urban or congested environments. Navigation tasks in a complex environment with obstacle avoidance capabilities are considered. In particular, the landing of fixed-wing UAVs on an airstrip and the landing of VTOL-UAVs that includes an obstacle avoidance strategy are considered. The originality of the study lies in the direct exploitation of the centroid of the image of the observed pattern together with the optical flow, thereby eliminating the need to estimate the position and the velocity of the UAV.For multiple vehicles, novel bearing formation controllers are designed for formations under both directed and undirected interaction topologies. Optical flow is explored in the bearing formation control laws in order to achieve collision avoidance between different agents during the formation progression.In order to relax the classical conditions required by bearing rigidity theory and to lift the scale ambiguity caused by bearings, persistence of excitation of the desired bearing reference is explored. The proposed methodology is supported by rigorous mathematical tools (This involves nonlinear dynamical systems and analysis using Lyapunov theory to formally prove the asymptotic (or exponential) stability of the system, guarantee robustness, and finally ensure good performance of the closed-loop system). Further support is provided by real experiments and/or simulation results
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Le, Bras Florent. "Contributions à l'asservissement visuel de véhicules aériens autonomes." Nice, 2010. http://www.theses.fr/2010NICE4110.
Abstract:
L’asservissement visuel est une technique de commande reposant sur des mesures issues d’une caméra. Cette technique est apparue à la fin des années 80 pour contrôler des robots mobiles ou des bras manipulateurs. Depuis peu, l’asservissement visuel est appliqué aux engins volants, pour lesquels ce type de contrôle a un fort potentiel opérationnel. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d’asservissements visuels pour deux types d’engins volants : les minidrones à voilures tournantes et les avions. Nous essayons autant que possible de spécifier le problème en termes de régulation dans l’image en prenant en compte des contraintes forte sur la nature des capteurs utilisés. Ainsi nous considérons uniquement les capteurs embarqués, autonomes, et dont la qualité est compatible d’un asservissement précis. Pour cela, nous proposons des lois d’asservissement visuels adaptés à la dynamique des engins considérés, à leurs structures de contrôle et à leurs systèmes de mesures. Pour les minidrones à voilures tournantes, une série de lois de commande est proposée pour stabiliser l’engin relativement à une cible plane dont quelques amers sont détectés en temps réel. Ces commandes ont la particularité de ne pas nécessiter de mesure de vitesse de translation. Caractéristique intéressante puisque cette grandeur est particulièrement difficile à mesurer sans GPS. L’un des algorithmes a été validé en vol sur la plateforme Hovereye de Bertin Technologies, il s’agissait, à notre connaissance du premier asservissement visuel basé image, réalisé en intérieur, sur un minidrone. Pour les engins à voilures fixes une nouvelle technique d’atterrissage autonome basée sur la détection des bords de la piste est proposée. Cette technique est basée image et prend en compte les spécificités du vol d’un avion ainsi qu’une estimation de la vitesse du vent. La validation de cette approche est réalisée sur un simulateur complexe incluant la chaîne de traitement d’image. Enfin, nous avons cherché de nouvelles applications à l’asservissement visuel basé image d’engins à voilures fixes. Une loi de commande permettant une stabilisation précise sur une orbite d’observation a ainsi été synthétisée. Elle repose sur la détection d’un unique amer et du flux optique de translation. Des simulations illustrent les performances de ce dernier algorithmeThe visual servo control technology is based on measurements form a camera. This technique appeared in the late 80’s to control mobile robots or manipulators. Recently, visual servoing is applied to flying vehicles, for which this type of control has a strong operational potential. In this thesis, we focus on the design of visual servoing for two types of flying vectors : the VTOL minidrones and fixed-wing aircrafts. We try wherever possible to specify the problem in terms of regulation in the picture by taking into account the limitations of the sensors used. Thus we consider only the onboard sensors autonomous, and whose quality is consistent with a the considered visual servoing tasks. For this, we propose visual servoing laws adapted to the considered systems intheir control structures and their measurement systems. For VTOL minidrones, a series of control laws is proposed to stabilize the vehicle with respect to a relativity flat target which some landmarks are detected in real time. These commands have the distinction of not requiring measurements of the speed of translation. This characteristic is especially interesting, since this variable is particularly difficult to measure without GPS. One of the algorithms has been, validated in fight ion the platform. HoverEye developed by Bertin Technologies, it was, to our knowledge the first image based visual servoing, conducted indoors on a minidrones. For fixed-wing aircrafts, a next autonomous landing technique based on the detection of runway’s edges is proposed. This technique is image based and takes into account the specificities of aircraft flight dynamics. Moreover a specific estimate of cross-wind is proposed. Validation of this approach is performed on a complex simulator which includes images processing. Finally, we sought new applications in image based visual servoing for fixed-wing aircrafts. A control law for precise stabilization on observation orbit has been synthesized. It is based on the detection of a single landmark and translational optical flow. Simulations illustrate the performance of that algorithm
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Baudouin, Laurène. "Sûreté et sécurité au XXIème siècle : l'exemple des drones aériens « augmentés » de sécurité publique." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2024. https://pepite-depot.univ-lille.fr/ToutIDP/EDSJPG/2024/2024ULILD005.pdf.
Abstract:
En 2022, le législateur a adopté un cadre autorisant le recours à des drones aériens équipés de caméras par les forces de l’ordre et les services de secours. Ces caméras aéroportées sont venues s’ajouter à l’arsenal des systèmes de vidéoprotection et s’inscrire dans le débat de la surveillance de l’espace public. De fait, les qualités mobiles et aériennes des drones aériens de sécurité publique engendrent en contrepartie une amplification des restrictions portées notamment au droit au respect de la vie privée. En outre, le traitement de données qu’ils opèrent constitue une ingérence dans le droit à la protection des données à caractère personnel. Aujourd’hui, leur possible association à des algorithmes d’analyse d’images à des fins d’aide à la prise de décisions des forces de l’ordre fait apparaître de nouveaux enjeux à l’heure où les logiciels d’Intelligence artificielle ne bénéficient pas encore d’un cadre juridique adapté. Or, cette technologie n’étant pas infaillible, les décisions prises sur le fondement des résultats de l’algorithme pourraient conduire à des arrestations voire à des détentions arbitraires. Dès lors, cette thèse entend étudier les évolutions du rapport entre la sûreté et la sécurité dans lequel s’insèrent les drones aériens « augmentés » de sécurité publique. L’étude analyse l’incidence du recours à cette technologie sur les droits et libertés, avant d’aborder le renforcement possible de leurs garanties à l’ère des technologies de surveillance « augmentées » de sécurité publiqueIn 2022, the legislature adopted a framework authorising the use of aerial drones equipped with cameras by law enforcement agencies and emergency services. These airborne cameras have been added to the arsenal of video-protection systems and become part of the debate on surveillance of public spaces. In fact, the mobile and aerial qualities of public safety drones increase the restrictions to the right to privacy. In addition, the data processing they perform constitutes an interference with the right to protection of personal data. Today, their possible association with video analytics to help law enforcement agencies make decisions is raising new issues at a time when artificial intelligence software does not yet benefit from an appropriate legal framework. As this technology is not infallible, decisions taken on the basis of the algorithm's results could lead to arrests or even arbitrary detention. The aim of this thesis is therefore to examine the changing relationship between personal security and public safety in the context of 'augmented' aerial drones for public safety. The study analyses the impact of the use of this technology on rights and freedoms, before looking at the possible strengthening of their guarantees in the era of 'augmented' public safety surveillance technologies
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Bélanger, Jacky. "Contrôle de véhicules aériens autonomes avec respect de contraintes terminales." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27547/27547.pdf.
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Guenard, Nicolas. "Optimisation et implémentation de lois de commande embarquées pour la téléopération de micro drones aériens X4-flyer." Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE4066.
Abstract:
Suite à l'engouement général pour les drones de petite taille durant ces dernières années, ainsi qu'à l'amélioration récente des nouvelles technologies, le CEA a proposé en 2003 la mise au point d'un drone miniature facilement téléopérable et capable d'effectuer des missions de reconnaissance et d'inspection en intérieur. Le vecteur d'intervention choisi pour ce type de mission est un quadrirotor connu sous le nom de "X4-flyer", particulièrement bien adapté au vol quasi-stationnaire. Toutefois, connu des modélistes et déjà présent dans le commerce sous la forme d'un jouet, ce drone se révèle être extrêmement dur à piloter pour un individu n'ayant aucune expérience du modélisme. Dans cette thèse, nous proposons différents algorithmes, dont la majorité est embarquable, permettant le contrôle simple et intuitif de l'appareil à partir de consignes en vitesse de translation provenant de l'utilisateur. D'autres algorithmes basés sur la vision 3D et 2D déportés sur une station sol, sont présentés et permettent l'asservissement du drone en position au-dessus d'une cible située au sol. Pour ce faire, dans un premier temps nous nous intéressons à la compréhension des différents phénomènes aérodynamiques agissant sur le "X4-flyer" ainsi qu'à l'obtention d'un modèle dynamique du quadrirotor. Par la suite, un retour d'état ainsi qu'une loi de commande adaptative non linéaire, facilement implementable dans le calculateur embarqué et basée sur le précédent modèle, sont présentés. Ce contrôleur réalise le compromis de prendre en compte les non linéarités du modèle ainsi que la simplicité et la facilité d' implémentation qu'aurait un contrôleur de type PID. Enfin, des asservissements 3D du drone puis 2D prenant en compte la dynamique complète du "X4-flyer" sont mis en place. L'ensemble des parties théoriques abordées sont testées via des simulations, puis validées sur le prototype du CEANow days, the interest for the small size Unmanned Aerial Vehicle (UAV) area is very important. In order to lead inspection and recognition missions, the French Atomic Energy Commission (CEA) is interested in the use of a rotary wings aerial vehicle suited for quasi-stationary flight conditions. Consequently, a prototype ideally suited for this type of mission and for stationary fight conditions, known as an "X4-flyer" has been built. This kind of small aerial robot is known from the modelist and can be bought as a toy. However, it is very difficult to control it without a lot of hours of traning. Consequently, this document presents several embedded algorithms allowing the simple control of the vehicule from simple user translational speed orders. Then, image-based visual servo controls, computed on a ground station, are equally presented and allow the stabilization of the UAV above a target situated on the ground. In order to do this, in a first time, we are interested in the understanding of the different aerodynamical effects applying on the "X4-flyer" and to the elaboration of a mathematical model of the vehicule. Then, a state feedback and a non linear adaptative control, easy to on board and based on the precedent model, are designed. This control law take into account the model non linearity. At least, 3D visual servoing and 2D visual servoing derived for the full dynamics of the system is designed. Each theoretical part of the document has been tested and validated on the experimental UAV
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Hua, Minh Duc. "Contributions au contrôle automatique de véhicules aériens." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00460801.
Abstract:
Le contrôle automatique de véhicules sous-actionnés suscite depuis de nombreuses années un grand intérêt pour des applications diverses et variées. Cette thèse est consacrée au problème général du contrôle automatique de véhicules aériens, en particulier des véhicules à décollage et atterrissage vertical. Ce travail présente deux contributions théoriques. La première contribution concerne le développement d'une approche de commande générique pour une large classe de véhicules sous-actionnés. Cette approche exploite la structure d'actionnement commune à la plupart de véhicules conçus par l'homme, à savoir une seule commande en poussée dans une direction privilégiée du véhicule et un actionnement complet de la dynamique de rotation. La méthode de synthèse est conçue de façon incrémentale afin de traiter différents modes opérationnels: stabilisation de la direction de poussée, de la vitesse, ou de la position du véhicule. Une nouvelle technique d'intégrateur non-linéaire est proposée afin de garantir un comportement robuste vis-à-vis de perturbations extérieures ou d'erreurs de modèle. La seconde contribution concerne deux nouvelles méthodes d'estimation d'attitude du véhicule à partir de mesures fournies par une centrale inertielle et de mesures GPS. Les solutions proposées utilisent la mesure de vitesse linéaire pour estimer l'accélération du véhicule, et améliorent significativement la précision de l'attitude estimée, notamment en cas d'accélérations importantes du système.
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Ramamonjy, Aro. "Développement de nouvelles méthodes de classification/localisation de signaux acoustiques appliquées aux véhicules aériens." Thesis, Paris, CNAM, 2019. http://www.theses.fr/2019CNAM1234/document.
Abstract:
Ce travail de thèse traite du développement d’une antenne microphonique compacte et d’une chaîne de traitement du signal dédiée, pour la reconnaissance et la localisation angulaire de cibles aériennes. L’approche globale proposée consiste en une détection initiale de cible potentielle, la localisation et le suivi de la cible, et une détection affinée par un filtrage spatial adaptatif informé par la localisation de la cible. Un algorithme original de localisation goniométrique est proposé. Il utilise l’algorithme RANSAC sur des données pression-vitesse large bande [100 Hz - 10 kHz], estimées en temps réel, dans le domaine temporel, par des différences et sommes finies avec des doublets de microphones à espacements inter-microphoniques adaptés à la fréquence. L’extension de la bande passante de l’antenne en hautes fréquences est rendue possible par l’utilisation de différences finies d’ordre élevé, ou de variantes de la méthode PAGE (Phase and Amplitude Gradient Estimation) adaptées à l’antenne développée. L’antenne acoustique compacte ainsi développée utilise 32 microphones MEMS numériques répartis dans le plan horizontal sur une zone de 7.5 centimètres, selon une géométrie d’antenne adaptée aux l’algorithmes de localisation et de filtrage spatial employés. Des essais expérimentaux de localisation et de suivi de trajectoire contrôlée par une sphère de spatialisation dans le domaine ambisonique ont montré une erreur de localisation moyenne de 4 degrés. Une base de données de signatures acoustiques de drones en vol a été créée, avec connaissance de la position du drone par rapport à l’antenne microphonique apportée par des mesures GPS. L’augmentation des données par bruitage artificiel, et la sélection dedescripteurs acoustiques par des algorithmes évolutionnistes, ont permis de détecter un drone inconnu dans un environnement sonore inconnu jusqu’à 200 mètres avec le classifieur JRip. Afin de faciliter la détection et d’en augmenter la portée, l’étape de détection initiale est précédée d’une formation de voies différentielle dans 4 directions principales (nord, sud, est, ouest), et l’étape de détection affinée est précédée d’une formation de voies de Capon informée par la localisation et le suivi de la cible à identifierThis thesis deals with the development of a compact microphone array and a dedicated signal processing chain for aerialtarget recognition and direction of arrival (DOA) estimation. The suggested global approach consists in an initial detection ofa potential target, followed by a DOA estimation and tracking process, along with a refined detection, facilitated by adaptivespatial filtering. An original DOA estimation algorithm is proposed. It uses the RANSAC algorithm on real-time time-domainbroadband [100 Hz - 10 kHz] pressure and particle velocity data which are estimated using finite differences and sums ofsignals of microphone pairs with frequency-dependent inter-microphone spacings. The use of higher order finite differences, or variants of the Phase and Amplitude Gradient Estimation (PAGE) method adapted to the designed antenna, can extend its bandwidth at high frequencies. The designed compact microphone array uses 32 digital MEMS microphones, horizontally disposed over an area of 7.5 centimeters. This array geometry is suitable to the implemented algorithms for DOA estimation and spatial filtering. DOA estimation and tracking of a trajectory controlled by a spatialization sphere in the Ambisonic domain have shown an average DOA estimation error of 4 degrees. A database of flying drones acoustic signatures has been set up, with the knowledge of the drone’s position in relation to the microphone array set out by GPS measurements. Adding artificial noise to the data, and selecting acoustic features with evolutionary programming have enabled the detection of an unknown drone in an unknown soundscape within 200 meters with the JRip classifier. In order to facilitate the detection and extend its range, the initial detection stage is preceded by differential beamforming in four main directions (north, south, east, west), and the refined detection stage is preceded by MVDR beamforming informed by the target’s DOA
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Ma, Xiaoyan. "Data collection of mobile sensor networks by drones." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2017. http://oatao.univ-toulouse.fr/19492/1/MA_Xiaoyan.pdf.
Abstract:
Data collection by autonomous mobile sensor arrays can be coupled with the use of drones which provide a low-cost, easily deployable backhauling solution. These means of collection can be used to organize temporary events (sporting or cultural) or to carry out operations in difficult or hostile terrain. The aim of this thesis is to propose effective solutions for communication between both mobile sensors on the ground and on the edge-to-ground link. For this purpose, we are interested in scheduling communications, routing and access control on the sensor / drone link, the mobile collector. We propose an architecture that meets the constraints of the network. The main ones are the intermittence of the links and therefore the lack of connectivity for which solutions adapted to the networks tolerant to the deadlines are adopted. Given the limited opportunities for communication with the drone and the significant variation in the physical data rate, we proposed scheduling solutions that take account of both the contact time and the physical flow rate. Opportunistic routing is also based on these two criteria both for the selection of relay nodes and for the management of queues. We wanted to limit the overhead and propose efficient and fair solutions between mobile sensors on the ground. The proposed solutions have proved superior to conventional scheduling and routing solutions. Finally, we proposed a method of access combining a random access with contention as well as an access with reservation taking into account the aforementioned criteria. This flexible solution allows a network of dense mobile sensors to get closer to the performance obtained in an oracle mode. The proposed solutions can be implemented and applied in different application contexts for which the ground nodes are mobile or easily adapted to the case where the nodes are static.
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Kendoul, Farid. "Modélisation et commande de véhicules aériens autonomes, et développement d'un pilote automatique basé sur la vision." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1694.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur le développement de petites machines volantes autonomes. La thèse se comporte de deux grandes parties : d'une part la modélisation et la commande de bas niveau, d'autre part la conception d'autopilotes, basés sur le flux optique, pour le pilotage et le guidage de minidrones à voilures tournantes. Trois configurations d'appareils à multiples rotors ont été étudiées, modélisées et testées en vols réels. Les avantages des stratégies de commande proposées résident dans leur simplicité pour l'implémentation et leur capacité à prendre en compte les limitations des actionneurs tout en garantissant des bonnes performances de vol. Une des contributions majeures de cette thèse est aussi le développement d'un pilote automatique basé sur la vision. Ce pilote est inspiré des insectes et il est composé d'un module de vision pour la localisation et la détection des obstacles en temps réel, et un système de contrôle adaptatif pour la navigation et le suivi de trajectoireIn this thesis, we address the 3D flight control problem for small unmanned aerial vehicles. The first step in achieving such UA V autonomy is basic stability. In doing so, we investigate control techniques which would allow a small rotorcraft UA V to perform autonomously basic tasks such as take-off, hovering and landing. The proposed flight controllers consider actuator saturation and guarantee system stability and good flight performance. One of the main contributions of this thesis is also the development of a vision-based autopilot for self localization, obstacles detection and control of small autonomous helicopters using optic flow and inertial data. The proposed autopilot is inspired by insects and represents a major step toward our goal of designing autonomous small flying machines capable of navigating within urban and unknown environments. It is composed of a vision module for localization and perception, and an adaptive control system for navigation and trajectory tracking
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Benziane, Lotfi. "Contributions à l'estimation et à la commande d'attitude de véhicules aériens autonomes." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS015V/document.
Abstract:
Les drones ou systèmes de drones aériens jouent un rôle de plus en plus important danstous les domaines, spécialement les drones à décollage et atterrissage verticaux. L’un desplus connus est le Quadrotor et, sans doute, il est la plateforme de recherche la plus utilisée.Cette thèse traite le problème de l’estimation et de la commande d’attitude appliqué àun corps rigide se déplaçant dans l’espace 3D tel que le Quadrotor. La première contributionde cette thèse est la conception et l’implémentation d’une solution d’estimation d’attitude.Celle-ci est basée sur un ensemble de filtres complémentaires combinés avec un algorithmealgébrique tel que TRIAD, QUEST, etc. avec la possibilité de choisir deux formes différentesdes filtres: la première dénommée forme Directe, et la seconde dénommée forme Passive.Les filtres proposés ont une flexibilité dans le choix de l’ordre qui peut être pris grand afinde bien réduire l’effet du bruit de mesure et permettent d’aboutir à un estimateur qui peutprendre en compte le biais éventuel des gyromètres. L’analyse par la théorie de Lyapunovprouve que les erreurs d’estimation tendent globalement et asymptotiquement vers zéro. Unesuite logique de cette première contribution est la proposition d’une solution pour la commanded’attitude qui constitue la deuxième contribution de cette thèse. Elle se traduit par ledéveloppement d’une nouvelle loi de commande d’attitude d’un corps rigide dans l’espace3D, dans laquelle seulement les vecteurs de mesures inertiels avec les mesures des gyromètressont utilisés. Elle utilise le principe de fusion des données à travers un filtre complémentairepermettant l’élimination des bruits des mesures tout en assurant une stabilité presque globalede l’équilibre désiré. La troisième contribution est une loi de commande pour la stabilisationd’attitude sans mesure de vitesse angulaire, ni mesure d’attitude. Pour cela, un systèmelinéaire auxiliaire basé sur les mesures des vecteurs inertiels a été introduit. Ce dernier sesubstitue au manque de l’information de la vitesse angulaire. L’analyse de stabilité du contrôleurproposé est basée sur la théorie de Lyapunov couplée avec le théorème de LaSalle. Ellepermet de conclure sur la stabilité presque globale de l’équilibre désiré. Les performances dessolutions proposées ont été validées par un ensemble de tests expérimentauxNowadays, we see a growing popularity of the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) ofespecially Vertical Take-Off and Landing (VTOL) type. One of the most known VTOL is thequadrotor or Quadcopter which is probably the most used one as a research platform. Thisthesis deal with attitude control and estimation techniques applied to a rigid body movingin 3D space such as Quadcopter VTOL. The first contribution of this thesis is the design ofa new class of complementary linear-like filters allowing the fusion of inertial vector measurementswith angular velocity measurements and combined with algebraic algorithms asTRIAD, QUEST etc. to give an efficient attitude estimation solution. This class of filtersallows several possibilities of implementation such as the order of the filters which can bechosen high in order to reduce more the measurement noise and the form of the filters thatcan be direct or passive and the ability to take into account the possible gyro bias. Lyapunovanalysis shows the global asymptotic convergence of the estimation errors to zero. The sameprinciple of data fusion is used for the proposed new attitude control law in which the complementaryfilters were included to reduce the effect of measurement noise. The obtainedcontroller ensures almost global stability of the desired equilibrium point; it represents thesecond contribution of this thesis. The third contribution takes into consideration an interestingspecial case, where instantaneous measurements of attitude and angular velocity areunavailable. A first order linear auxiliary system based directly on vector measurements isused in an observer-like system to handle the luck of angular velocity. The proposed controllerensures almost global asymptotic stability of the trajectories to the desired equilibriumpoint. Detailed sets of experiments were done to validate the obtained results
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Saif, Osamah. "Reactive navigation of a fleet of drones in interaction." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2269/document.
Abstract:
De nos jours, les applications utilisant des quadrirotors autonomes sont en plein essor. La surveillance et la sécurité de sites industriels ou sensibles, de zones géographiques pour l’agriculture par exemple sont quelques-unes des applications les plus célèbres des véhicules aériens sans pilote (UAV). Actuellement, certains chercheurs et scientifiques se concentrent sur le déploiement multi-drones pour l’inspection et la surveillance de vastes zones. L’objectif de cette thèse est de concevoir des algorithmes afin de réaliser une commande de vol en formation distribuée/décentralisée de multi-UAVs en temps réel dans une perspective de systèmes de systèmes. Tout d’abord, nous avons passé en revue certains travaux récents de la littérature sur la commande de vol en formation et la commande de quadrirotors. Nous avons présenté une brève introduction sur les systèmes de systèmes, leur définition et leurs caractéristiques. Ensuite, nous avons introduit la commande de vol en formation avec ses structures les plus utilisées dans la littérature. Nous avons alors présenté quelques travaux existants traitant du flocking (comportement de regroupement en flotte), les méthodes de modélisation les plus utilisés pour les quadrirotors et quelques approches de commande les plus utilisées pour stabiliser des quadrirotors. Deuxièmement, nous avons utilisé la structure de la commande comportementale pour réaliser un vol en formation de plusieurs UAVs. Nous avons conçu un comportement pour réaliser le vol en formation de multi-UAVs sans fragmentation. Le comportement proposé traite le problème flocking dans une perspective globale, c’est-à-dire, nous avons inclus une tendance dans chaque drone pour former une formation. Les défis des Systèmes de systèmes nous a motivés à chercher des algorithmes de flocking et de consensus introduits dans la littérature qui peuvent être utiles pour répondre à ces défis. Cela nous a amenés à proposer quatre lois de commande en visant à être compatibles avec le modèle non linéaire des quadrirotors et pouvant être expérimentés sur des plates-formes réelles. Les lois de commande ont été exécutées à bord de chaque quadrirotor dans la formation et chaque quadrirotor interagit avec ses voisins pour assurer un vol en formation sans collision. Enfin, nous avons validé nos lois de commande par des simulations et des expériences en temps réel. Pour la simulation, nous avons utilisé un simulateur de multi quadrirotors développé au laboratoire Heudiasyc. Pour les expériences, nous avons mis en œuvre nos lois de contrôle sur des quadrirotors ArDrone2 évolués dans un environnement intérieur équipé d’un système de capture de mouvement (Optitrack)Nowadays, applications of autonomous quadrotors are increasing rapidly. Surveillance and security of industrial sites, geographical zones for agriculture for example are some popular applications of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). Nowadays, researchers and scientists focus on the deployment of multi-UAVs for the inspection and the surveillance of large areas. The objective of this thesis is to design algorithms and techniques to perform a real-time distributed/decentralized multi-UAVs flight formation control, from a system of systems perspective. Firstly, we reviewed recent works of the literature about flight formation control and the control of quadrotors. We presented a brief introduction about systems of systems, their definition and characteristics. Then, we introduced the flight formation control with its most used structures in the literature, some existing works dealing with flocking. Finally, we presented the most used modeling methodologies for quadrotors and some control approaches that are used to stabilize quadrotors. Secondly, we used the behavioral-based control structure to achieve a multiple UAV flocking. We conceived a behavior intending to address the control design towards a successful achievement of the flocking task without fragmentation. The proposed behavior treats the flocking problem from a global perspective, that is, we included a tendency of separated UAVs to form a flock.System of systems challenges motivated us to look for flocking and consensus algorithms introduced in the literature that could be helpful to answer to these challenges. This led us to propose four flocking control laws aiming at being compatible with the nonlinear model of quadrotors and at being implemented on experimental platforms. The control laws were run aboard each quadrotor in the flock. By running the control law, each quadrotor interacts with its neighbors to ensure a collision-free flocking. Finally, we validated our proposed control laws by simulations and real-time experiments. For the simulation, we used a PC-based simulator of flock of multiple quadrotors which was developed at Heudiasyc laboratory. For experiments, we implemented our control laws on ArDrone2 quadrotors evolved in an indoor environment equipped with an Optitrack motion capture system
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Rondon, Sallan Eduardo. "Navigation d'un véhicule aérien par flux optique." Compiègne, 2010. http://www.theses.fr/2010COMP1912.
Abstract:
Cette thèse s'est concentrée dans la conception des stratégies de navigation basées sur la vision, pour un véhicule aérien a voilure tournante dote de quatre moteurs. La première étape de cette étude a été la conception d'un véhicule aérien parfaitement adapte aux exigences relatives a la navigation basée sur la vision. Ensuite, les problématiques liées a la stabilisation et la régulation de la vitesse ont été abordées. A cette fin, nous avons développé un système de vision qui permet d'estimer l'altitude, la position latérale et la vitesse d'avancement du véhicule. Nous montrons que l'information visuelle permet la construction des stratégies de commande adaptées à différents types de modes de vol. Une stratégie hiérarchique a été élaborée et implémentée. Les résultats expérimentaux montrent que l'hélicoptère est capable de réaliser des vols autonomes, validant ainsi les algorithmes de vision et la loi de commande. Toutefois, pour être considère comme totalement autonome, le véhicule aérien doit être capable de surmonter tous les changements inattendus dans son environnement. Ceci peut être réalise grâce a des fonctions très spécifiques qui prennent en charge le comportement réactif du véhicule. L'approche proposée vise à détecter et éviter les obstacles frontaux utilisant des propriétés connues du flux optique, et en tirant parti de la capacité de vol stationnaire du drone. Une machine d'état est implémentée. Cette solution a été choisie pour équiper le drone avec toutes les réactions nécessaires a la navigation en intérieur. Nous montrons comment des transitions en douceur peuvent être atteintes grâce a la diminution de la vitesse du véhicule proportionnellement à sa distance de l'obstacleThis thesis is focused in the design of visual strategies to ensure the autonomousnavigation of a quad-rotor rotary wing UAV. The first step on thisstudy was to design a quad-rotor perfectly suited for the requirements related to the visual navigation such as fast rotational dynamics and sufficient payload capabilities. Then the stabilization and the speed regulation problem were addressed. For this purpose, we have developed a vision system which estimates the altitude, the lateral position and the forward speed of the engine during flights. We show that the visual information allows the construction of control strategies for different kinds of flying modes: hover flight, forward flight at constant speed. A hierarchical control strategy is developed and implemented. An experimental autonomous flight was successfully achieved, validating the visual algorithm and the control law. However, in order to be completely autonomous the robot must be capable to overcome all unexpected changes in its environment. To achieve the required functions, a reactive behavior has been built. The proposed approach aims to detect and avoid frontal obstacles using known properties of the optical flow and by taking advantage of the capability of stationary flight of the rotorcraft. A state machine is proposed as a solution to equip the UAV with all reactions necessary for indoor navigation. We show how smooth transitions can be achieved by decreasing the speed of the vehicle proportionally to the distance to an obstacle and by brief instants of stationary flight
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Li, Zhongmou. "Theoretical developments and experimental evaluation of a novel collaborative multi-drones grasping and manipulation system Zof large objects." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2021. http://www.theses.fr/2021ECDN0019.
Abstract:
Cette thèse propose un nouveau concept de robot de manipulation aérienne appelé Flying Gripper. Ce robot est un manipulateur aérien, destiné à la saisie, la manipulation et le transport de grands objets de manière autonome. Le robot Flying Gripper est composé de quatre quadrotors, de quatre doigts auto-adaptatifs et d'un châssis. Les principaux apports de ces travaux sont: (1) un concept mécanique original reposant sur l'utilisation de plusieurs quadrotors et tirant parti de la rotation en lacet des quadrotors pour actionner un mécanisme de préhension auto-adaptatif et intrinsèquement sûr (2) une méthode pour analyser des torseurs disponibles en tenant compte des contraintes d'égalité et d'inégalité imposées par les limites d'actionnement, les butées mécaniques et les relations d'équilibre; (3) une commande prédictive permettant de manipuler l'objet saisie avec une masse, des inerties et un centre de masse inconnus; (4) un algorithme d'allocation de contrôle dynamique pour la distribution de l'effort de contrôle, de manière à optimiser l'efficacité énergétique et à assurer la continuité de la commande, en considérant les limites mécaniques du robot.Des simulations numériques et des tests expérimentaux ont été effectués pour valider les performances du contrôleurThis thesis proposes a new concept of aerial manipulation robot named Flying Gripper that is intended to perform grasping, manipulating, and transporting of large objects autonomously. The Flying Gripper robot is composed of four quadrotors, four self-adaptive fingers and a body structure. The main contributions of these works are: (1) an original mechanical concept using multiple quadrotors to obtain full manipulability in SE(3) and taking advantage of their yaw rotations to actuate a self-adaptive and intrinsically safe grasping mechanism; (2) a wrench capability analysis method taking into account the equality and inequality constraints imposed by actuation limits, mechanical stops and equilibrium relations; (3) a model predictive controller to deal with unknown mass, inertia and center of mass due to the grasped object; (4) a Dynamic Control Allocation algorithm to distribute the control output in a way that guarantees the continuity of actuator's velocity, improves the energy efficiency and satisfies the robot mechanical limits.Numerical simulations and experimental tests have been carried out to validate the controller performances
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Belkadi, Adel. "Conception de commande tolérante aux défauts pour les systèmes multi-agents : application au vol en formation d'une flotte de véhicules autonomes aériens." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0183.
Abstract:
Ces dernières années, l’émergence des nouvelles technologies tels que la miniaturisation des composants, les dispositifs de communication sans fils, l’augmentation de la taille de stockage et les capacités de calcul, a permis la conception de systèmes multi-agents coopératifs de plus en plus complexes. L’un des plus grands axes de recherche dans cette thématique concerne la commande en formation de flottes de véhicules autonomes. Un grand nombre d’applications et de missions, civiles et militaires, telles que l’exploration, la surveillance, et la maintenance, ont alors été développées et réalisées dans des milieux variés (terre, air, eau). Durant l’exécution de ces tâches, les véhicules doivent interagir avec leur environnement et entre eux pour se coordonner. Les outils de communication disponibles disposent souvent d’une portée limitée. La préservation de la connexion au sein du groupe devient alors un des objectifs à satisfaire pour que la tâche puisse être accomplie avec succès. Une des possibilités pour garantir cette contrainte est le déplacement en formation permettant de préserver les distances et la structure géométrique du groupe. Il est toutefois nécessaire de disposer d’outils et de méthodes d’analyse et de commande de ces types de systèmes afin d’exploiter au maximum leurs potentiels. Cette thèse s’inscrit dans cette direction de recherche en présentant une synthèse et une analyse des systèmes dynamiques multi-agents et plus particulièrement la commande en formation de véhicules autonomes. Les lois de commande développées dans la littérature pour la commande en formation permettent d’accomplir un grand nombre de missions avec un niveau de performance élevé. Toutefois, si un défaut/défaillant apparaît dans la formation, ces lois de commandes peuvent s’avérer très limitées, engendrant un comportement instable du système. Le développement de commandes tolérantes aux défauts devient alors primordial pour maintenir les performances de commande en présence de défauts. Cette problématique sera traitée dans ce mémoire de thèse et concernera le développement et la conception de commandes en formation tolérantes au défaut dévolu à une flotte de véhicules autonomes suivant différente configuration/structurationIn recent years, the emergence of new technologies such as miniaturization of components, wireless communication devices, increased storage size and computing capabilities have allowed the design of increasingly complex cooperative multi-agent systems. One of the main research axes in this topic concerns the formation control of fleets of autonomous vehicles. Many applications and missions, civilian and military, such as exploration, surveillance, and maintenance, were developed and carried out in various environments. During the execution of these tasks, the vehicles must interact with their environment and among themselves to coordinate. The available communication tools are often limited in scope. The preservation of the connection within the group then becomes one of the objectives to be satisfied in order to carry out the task successfully. One of the possibilities to guarantee this constraint is the training displacement, which makes it possible to preserve the distances and the geometrical structure of the group. However, it is necessary to have tools and methods for analyzing and controlling these types of systems in order to make the most of their potential. This thesis is part of this research direction by presenting a synthesis and analysis of multi-agent dynamical systems and more particularly the formation control of autonomous vehicles. The control laws developed in the literature for formation control allow to carry out a large number of missions with a high level of performance. However, if a fault/failure occurs in the training, these control laws can be very limited, resulting in unstable system behavior. The development of fault tolerant controls becomes paramount to maintaining control performance in the presence of faults. This problem will be dealt with in more detail in this thesis and will concern the development and design of Fault tolerant controls devolved to a fleet of autonomous vehicles according to different configuration/structuring
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Belkadi, Adel. "Conception de commande tolérante aux défauts pour les systèmes multi-agents : application au vol en formation d'une flotte de véhicules autonomes aériens." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0183/document.
Abstract:
Ces dernières années, l’émergence des nouvelles technologies tels que la miniaturisation des composants, les dispositifs de communication sans fils, l’augmentation de la taille de stockage et les capacités de calcul, a permis la conception de systèmes multi-agents coopératifs de plus en plus complexes. L’un des plus grands axes de recherche dans cette thématique concerne la commande en formation de flottes de véhicules autonomes. Un grand nombre d’applications et de missions, civiles et militaires, telles que l’exploration, la surveillance, et la maintenance, ont alors été développées et réalisées dans des milieux variés (terre, air, eau). Durant l’exécution de ces tâches, les véhicules doivent interagir avec leur environnement et entre eux pour se coordonner. Les outils de communication disponibles disposent souvent d’une portée limitée. La préservation de la connexion au sein du groupe devient alors un des objectifs à satisfaire pour que la tâche puisse être accomplie avec succès. Une des possibilités pour garantir cette contrainte est le déplacement en formation permettant de préserver les distances et la structure géométrique du groupe. Il est toutefois nécessaire de disposer d’outils et de méthodes d’analyse et de commande de ces types de systèmes afin d’exploiter au maximum leurs potentiels. Cette thèse s’inscrit dans cette direction de recherche en présentant une synthèse et une analyse des systèmes dynamiques multi-agents et plus particulièrement la commande en formation de véhicules autonomes. Les lois de commande développées dans la littérature pour la commande en formation permettent d’accomplir un grand nombre de missions avec un niveau de performance élevé. Toutefois, si un défaut/défaillant apparaît dans la formation, ces lois de commandes peuvent s’avérer très limitées, engendrant un comportement instable du système. Le développement de commandes tolérantes aux défauts devient alors primordial pour maintenir les performances de commande en présence de défauts. Cette problématique sera traitée dans ce mémoire de thèse et concernera le développement et la conception de commandes en formation tolérantes au défaut dévolu à une flotte de véhicules autonomes suivant différente configuration/structurationIn recent years, the emergence of new technologies such as miniaturization of components, wireless communication devices, increased storage size and computing capabilities have allowed the design of increasingly complex cooperative multi-agent systems. One of the main research axes in this topic concerns the formation control of fleets of autonomous vehicles. Many applications and missions, civilian and military, such as exploration, surveillance, and maintenance, were developed and carried out in various environments. During the execution of these tasks, the vehicles must interact with their environment and among themselves to coordinate. The available communication tools are often limited in scope. The preservation of the connection within the group then becomes one of the objectives to be satisfied in order to carry out the task successfully. One of the possibilities to guarantee this constraint is the training displacement, which makes it possible to preserve the distances and the geometrical structure of the group. However, it is necessary to have tools and methods for analyzing and controlling these types of systems in order to make the most of their potential. This thesis is part of this research direction by presenting a synthesis and analysis of multi-agent dynamical systems and more particularly the formation control of autonomous vehicles. The control laws developed in the literature for formation control allow to carry out a large number of missions with a high level of performance. However, if a fault/failure occurs in the training, these control laws can be very limited, resulting in unstable system behavior. The development of fault tolerant controls becomes paramount to maintaining control performance in the presence of faults. This problem will be dealt with in more detail in this thesis and will concern the development and design of Fault tolerant controls devolved to a fleet of autonomous vehicles according to different configuration/structuring
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Gomez-Balderas, José-Ernesto. "Localisation et commande embarquée d'un drone en utilisant la vision." Compiègne, 2011. http://www.theses.fr/2011COMP1969.
Abstract:
L’asservissement visuel est une technique de commande reposant sur des mesures issues d’un capteur visuel. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d’asservissements visuels pour deux types d’engins volants : un hélicoptère de type quadrirotor et un hélicoptère à huit-rotors. Les schémas de commande proposés s’interfacent sur les boucles de commande existantes assurant la stabilisation en vol stationnaire des engins volants. Nous essayons autant que possible de spécifier le problème en terme de la localisation tri-dimensionnelle (3D) des points d’une cible. Pour cela, nous proposons des lois de commande d’asservissement visuel adaptées à la fois à la dynamique des engins considérés et reposant sur des informations visuelles de l’environnement du drone. Afin de positionner le quadrirotor par rapport à une cible visuelle, nous proposons une série de lois de commande reposant sur des informations visuelles, ayant de propriétés issues de la projection perspective. Nous proposons un système capable d’estimer la position et la vitesse d’un quadrirotor en utilisant une caméra qui est fusionnée avec l’information fournie par les capteurs inertiels pour stabiliser l’engin volant en vol stationnaire. Nous étudions et mettons en œuvre une méthode de vision artificielle basée sur la vitesse de l’image prise par le capteur visuel. Il s’agit du flux-optique. En utilisant deux caméras nous proposons un système de vision capable d’estimer la position (3D) du quadrirotor par rapport à une cible et d’estimer sa vitesse de déplacement en prenant en compte le déplacement des points d’intérêts de l’image. Les deux caméras ont été embarquées sur le quadrirotor, de manière orthogonale. La caméra qui regarde vers devant obtient la position du quadrirotor, l’autre caméra qui regarde vers le sol estime la vitesse de déplacement. Cette même configuration nous a permis de réaliser le suivi d’une ligne par notre quadrirotor. Nous proposons un système qui obtient la position de la caméra en regardant une ligne grâce aux points de fuite de l’image. En conséquence nous estimons le vecteur de translation de la caméra. La vision stéréoscopique a été étudiée et appliquée pour l’estimation de la position et de l’attitude d’un hélicoptère à huit rotors. Dans ce cas on travaille avec des points appariés dans les deux images. Les résultats obtenus montrent une performance acceptable, par rapport aux capteurs conventionnels. Cependant, la fréquence d’échantillonnage des algorithmes de vision reste faible. Cela se traduit par une période d’échantillonnage parfois inférieure à celle nécessaire à ce type de systèmes dynamiques. Les lois de commande et les algorithmes de vision ont été validés de façon expérimentale, en temps réel en utilisant notre plateforme de type quadrirotorVisual servoing is a control approach based on visual information. In this thesis, visual servoing schemes are proposed to control a quadrotor and an octarotor applied to positioning and navigation task. Concerning the quadrotor we use a hierarchical control scheme whose inner-loop (fast dynamic) focuses on attitude dynamics, while outer-loop (slow dynamics) deals with translational dynamics. Also, a nonlinear controller based on separated saturations for a quadrotor is proposed to stabilize it attitude. The linear position and velocity of the rotorcraft are obtained by using a vision-based algorithm via a monocular caméra. The dynamic model of the quadrotor is presented using the Newton-Euler formalism. In other vision system, two cameras are used to estimate the translational position and velocity of the vehicle. Position was obtained using a frontal camera looking at a target placed on a wall. Quadrotor velocity was estimated using a camera pointing vertically downwards running an optical flow algorithm. Experimental tests showed that the quadrotor performed well at hover flight using the proposed vision based control system. Quadrotor vision-based. The same system was used to estimate the 3D position of the quadrotor over a trajectory using vanishing points. The performance of the vision and control algorithms has been tested in a real application by a quadrotor tracking a line painted in a wall. Similarly the velocity estimation is obtained using an optic flow algorithm. The estimated position and velocity information obtained from the vision system is combined with the angular rates and displacements of the inertial measurement unit to compute the control inputs. It has been shown that the proposed control scheme achieves the tracking objective of the visual reference. Octarotor vision-based. In this thesis, it is presented a visual feedback a control of an octarotor using image-based visual servoing (IBVS) with stereo vision. Autonomous control of an UAV requires a precise measurements and/or estimation of the vehicle’s pose and also the knowledge of its surrounding environment. In order to control the orientation and the position of flying robot with respect to a target, we propose to use a navigation system based on binocular vision system combined with inertial sensors. This combination of sensors, allows us to get a complete characterization of the state of aerial vehicle. In other words, using the stereo vision system we are able to estimate the UAV’s 3D position, while from the inertial sensors we obtain the orientation of rotorcraft. A semi-embedded navigation system combining stereo vision with inertial information is proposed. The hierarchical control approach is appropriate to stabilize the 6DOF dynamics of the quadrotor, it takes advantage of the time scale separation between rotational (fast) and translational (slow) dynamics. For this reason, despite the lower frequency rate of vision-based measurements is able to stabilize in real-time the quadrotor translational dynamics. This combination of measurement strategies has many advantages because one works very well at low speeds (vision system) and the other at high speeds (inertial sensors). Both work at different sample rate. Taking advantage of this property we have obtained a simplified dynamical model of the rotorcraft. This model is given by six independent double integrators which have been stabilized using proportional-derivative (PD) control. The real-time experiments have shown an acceptable performance of the flying machine applying the control law and sensing system proposed. An embedded control system for the mini rotorcraft is implemented. The control is validated by experimental tests. Experimental results show that the implementation of the control law on an embedded control system is satisfactory for autonomous hovering in indoors and outdoors with light or no wind. Real time experiences are developed to validate the performance of navigation systems proposed. This work highlights the potential of the computer vision based position control strategies for UAV
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Sanchez-Orta, Anand. "Modeling, observation and control of a flying machine." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1677.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur la conception et la mise en œuvre de lois de commande pour le vol autonome de drones miniatures. Il s'agit aussi de proposer des algorithmes de commande basés sur l'estimation d'état pour résoudre les problèmes de fiabilité dans la mesure des capteurs utilisés sur les plates-formes expérimentales. Une loi de commande basée sur l'estimation d'état pour le modèle de l'avion PVTOL (Planar Vertical Take Off and Landing) est établie dans le but d'améliorer les mesures de capteurs peu précis. Plusieurs lois de commande basées sur des fonctions de saturation ont été proposées pour la stabilisation d'un hélicoptère à quatre rotors miniature. Des plateformes en temps réel ont été conçues et construites pour appliquer et tester les lois de commande proposées. Finalement nous avons développé et implémenté un hélicoptère original à deux rotors basculantsThis thesis is devoted to design and implement control laws which provide autonomous flight for Unmanned Aerial Vehic1es (UAVs). It also concerns to propose observer-based control laws in order to solve the localization problem. An observer-based control law for the PVTOL (Planar Vertical Take Off and Landing) aircraft model has been proposed in order to improve the sensor measurements. Several bounded control strategies based on saturation functions have been proposed in order to stabilize a quad-rotor mini rotorcraft. Experimental platforms have been designed and constructed to verify the proposed controllers. Finally, we have developed an original tiltrotor mini-aircraft
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Lefebvre, Patrick. "Les droits de trafic et la cinquième liberté." Toulouse 1, 1986. http://www.theses.fr/1986TOU10053.
Abstract:
De tous les droits de trafic, la cinquième liberté est le plus libéral. Elle introduit dans le transport aérien international un élément de multilatéralisation et de concurrence. La cinquième liberté est particulierement importante pour l'économie des lignes long courrier, l'accès aux communications internationales des pays enclavés, ainsi que pour le tourisme. Par sa nature même, la cinquième liberté provoque la méfiance de nombreux états, qui interdisent ou entravent son exercice sur leur territoire. Certaines régions sont particulièrement protectionnistes en matière de cinquième liberté. Ainsi, l'Afrique, l'Amérique latine et les pays de l'est. Les politiques de libéralisation entreprises aux États-Unis et en Europe n'ont eu aucun impact favorable sur les droits de la cinquième liberté. L'échec des tentatives d'échange multilatéral des droits de trafic, lors des conférences de Chicago, en 1944, et de Genève, en 1947, a consacré les accords bilatéraux comme cadre d'échange des droits commerciaux. Le système bilatéral est imparfait: Il conduit à un véritable marchandage des droits commerciaux, en particulier ceux de cinquième liberté. De plus, il ne permet pas d'encadrer efficacement un certain nombre de pratiques commerciales, qui ne font par ailleurs l'objet d'aucune réglementation,comme l'exercice du transport en sixième liberté. Plusieurs projets de réforme de l'échange des droits de trafic ont été présentés. Ils préconisent un règlement, soit au niveau multilatéral, soit au niveau régional ou plurilatéral. En l'état actuel de la diplomatie aéronautique, l'échange libéral des droits de cinquième liberté entre plusieurs états serait difficile à mettre en oeuvre. En tout état de cause, il est indispensable d'envisager une nouvelle définition de la cinquième liberté et d'établir une définition de la sixième libertéAmong all the traffic rights the fifth freedom is the most liberal. It introduces a factor of multilateralization and competition in the international air transport. The fifth freedom is particularly important for the economy of long-distance airlines, for the enclaved countries, access to international communications as for tourism. But in the present state of the air diplomacy, the liberal exchange of the fifth freedom rights between several states would be difficult to implement. In any case, it is essential to consider a new definition of the fifth freedom and to establish a definition of the sixth freedom
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Hoppe, Lars. "Le statut juridique des drones : aéronefs non habités." Aix-Marseille 3, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX32073.
Abstract:
Le temps faisant, de nombreuses technologies tombent en obsolescence. C’est le cas aujourd’hui des systèmes civils et militaires utilisés pour certaines missions à risque ou requérrant une forte continuité en endurance. Pour pallier ce phénomène précis, et depuis plusieurs décennies, les drones, aéronefs non habités, préprogrammés ou télé pilotés sont employés plus régulièrement et en plus grand nombre. Cette utilisation croissante, ces dix dernières années, pose un problème juridique. Le cadre existant et afférant aux aéronefs traditionnels est insuffisant car non adapté aux drones. Ce vide s’observe au niveau des législations nationales, où constructeurs et exploitants ne disposent que d’une analogie, et sur le plan international où presque aucun texte ne régule la production, la vente et l’utilisation. Il est donc difficile d’évaluer les attitudes adoptables en cas d’accidents ou d’usage non conforme comme ceux effectués par les groupes terroristes. Mais au-delà de cet aspect, le drone est un outil d’espionnage, et l’on peut se demander si les libertés individuelles ne souffriront pas. Pour l’instant il existe encore un vide à combler dans ce domaine. La question posée ici sera celle du cadre juridique lui-même, applicable aujourd’hui et pour l’avenir. Pourra-t-on simplement adapter le cadre existant aux drones, ou sera-t-il nécessaire de procéder à des ajustements technologiques et juridiques pour permettre une insertion dans l’espace aérien civil ? En définitive, et à partir de cadres existants, de recherches, d’avis sur la question, c’est un ensemble de propositions et de recommandations qui seront faitesDuring the time, a lot of technologies have become obsolete. This is especially true for some civil and military systems recently used for missions with a high risk involved or requesting a very high endurance. In order to reduce the mission risks and to increase endurance pre-programmed or piloted by distance UAVs (“unmanned aerial vehicles”) have been ensuring more and more since some decades. However, the increased use of UAVs during the last ten years does come along with some legal problems. The existing airworthiness and air traffic regulations for traditional manned air planes are insufficient and not adapted to UAVs. This empty space of clear regulations is observed at the level of national regulations where constructors and operators are only able to base their interests on an analogy to the existing regulations. On an international level, nearly no rules exist for production, selling and utilisation of UAVs. This situation does not allow evaluating how to handle problems with UAVs in the case of an accident or the abuse of UAVs which can be imagined for terrorist goals. Another aspect is the possibility to attend human individual laws, because the UAVs could also be used for spying. At this moment this empty space concerning UAV-regulations shall be filled. One of the main issues tackled in this paper is to what extent, and in which way, the current airworthiness regulations are still applicable and whether the existing regulations will remain applicable in the future. Is it possible to adapt the existing rules to UAVs or is it necessary to proceed to some technical and law adjustments to permit the insertion of UAVs in civil air space? Based on the existing rules, research and advisory opinion, detailed proposals and recommendations will be made in order to create suitable traffic regulations and to attract the reader’s interest to these problems
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Liu, Shiyu. "Decentralized Control and Estimation of a Flying Parallel Robot Interacting with the Environment." Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2022. http://www.theses.fr/2022ECDN0056.
Abstract:
La manipulation aérienne est un nouveau domaine où les drones multirotors sont équipés d'effecteurs pour la saisie, le transport et la manipulation des objets. Afin d'améliorer la capacité de charge et la manipulabilité dans l'espace 3D, un robot parallèle volant (FPR) a été proposé, dans lequel un certain nombre de drones sont utilisés pour soutenir collaborativement une architecture parallèle et passive.Dans cette thèse, les méthodes d'estimation et de contrôle considérant l'interaction avec l'environnement sont adressées et appliquées à un FPR spécifique composé d'une plateforme mobile et des jambes rigides attachées à des quadrirotors qui actionnent le système. La deuxième contribution de cette thèse est la proposition de stratégies décentralisées basées sur des mesures embarquées et intrinsèques des drones. Les expériences montrent l'efficacité des méthodes proposées pour la régulation de la configuration du robot, la réalisation des tâches de positionnement précis par téléopération et des interactions basées sur le contact. En outre, une analyse détaillée sur les torseurs admissibles du FPR est présentée, qui permet de calculer l'espace de torseur admissible (AWS) de la plateforme et de déterminer les configurations optimales des jambes maximisant la faisabilité de torseurs du robot en fonction des exigences spécifiques de la tâcheAerial manipulation is an emerging domain where multirotor Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are equipped with onboard end-effectors for grasping, transporting and manipulating objects. To enhance the payload capacity and achieve full manipulability in 3-dimensional space, a flying parallel robot (FPR) was previously proposed in which a number of UAVs are used to collectively support a passive parallel architecture. In this thesis, the estimation and control methods dealing with the interaction with the environment are addressed, which are applied to a specific FPR composed of a moving platform and a number of rigid legs attached with quadrotors actuating the system. The second main contribution of this thesis is the proposal of decentralized strategies based on onboard and intrinsic measurements of the UAVs. Experiments show the effectiveness of the proposed methods in regulating the robot configuration, achieving precise positioning tasks through teleoperation and performing contact-based interactions with an object in the environment. In addition, a detailed analysis of the wrench feasibility of the FPR is presented, allowing to compute the Available Wrench Set (AWS) of the platform and determine the optimal leg configurations maximising the wrench feasibility of the robot accordingly to specific task requirements
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Castillo, Zamora José de Jesús. "Conception, Modélisation et Contrôle d'un Système Multi-Drones pour la Manipulation Aérienne." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG051.
Abstract:
Un sujet passionnant dans le domaine des véhicules aériens autonomes est l'interaction avec l'environnement par la manipulation en vol, y compris la récupération, le transport et le déploiement, qui dévoile un énorme potentiel vis-à-vis des applications industrielles et de service. À cet égard, cette thèse doctoral se concentre sur la conception et l'étude dynamique basé sur l'énergie d'un système aérien sans pilote à liaisons multiples capable d'effectuer des tâches de manipulation. L'étude de ce système aérien comprend le contrôle du véhicule volant à liaisons multiples par la théorie du contrôle en mode glissant, la conception de contrôleurs basés sur le principe de Lyapunov et, parallèlement, à l'application de filtres de Kalman pour l'estimation de l'état et des perturbations. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'examen des effets des retards sur les drones. Des résultats de simulation sont fournis pour prouver l'efficacité de la proposition globale de la thèseA recent and exciting topic within the field of autonomous aerial vehicles is the interaction with the surrounding environment via in-flight manipulation, including retrieving, transport and deployment, which unveils an enormous potential vis-a-vis industrial and service applications. In this regard, the actual thesis focuses on the conception and energy-based dynamical study of a multi-link unmanned aerial system able to perform manipulation tasks. The study of the aforementioned robotic aerial system includes the control of the flying multi-link vehicle by the sliding mode control theory and the conception of Lyapunov-based controllers alongside the application of Kalman Filters for state and disturbances estimation. The last part of the thesis is devoted to the examination of time-delays effects on unmanned aerial systems. Detailed simulation results are provided to prove the effectiveness of the overall thesis proposal
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Sanahuja, Guillaume. "Commande et localisation embarquée d'un drone aérien en utilisant la vision." Compiègne, 2010. http://www.theses.fr/2010COMP1869.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur l'obtention de lois de commandes non linéaires pour la stabilisation d'un drone, ainsi que sur la localisation en utilisant la vision. Une étude bibliographique des différents types de drones et de leurs lois de commandes a d'abord été menée. Ainsi plusieurs types de lois de commandes ont pu être testées et comparées sur une plateforme de type avion PVTOL (Planar Vertical Take Off and Landing). Une loi de commande stabilisant un système à n intégrateurs, basée sur des fonctions de saturations où chaque état est séparé a ensuite été proposée. Un prototype de type quadrirotor a alors été construit. Parallèlement, un simulateur pour quadrirotor a été développé. Celui-ci permet de faire tourner le programme du quadrirotor sur un ordinateur grâce à un modèle dynamique et de fournir des images virtuelles aux algorithmes de vision à tester. Des méthodes de traitement d'images ont ensuite été étudiées. Afin de répondre au critère de calcul embarqué, nous avons d'abord étudié une méthode légère de flux optique, permettant à un robot mobile d'éviter des obstacles. Puis, des solutions basées sur la stéréovision mais utilisant des pointeurs lasers ont été proposées. La première technique permet d'estimer l'attitude, la seconde permet d'effectuer du suivi de mur. Enfin, un schéma de contrôle utilisant un prédicteur et un observateur a été étudié. Cette combinaison prend en compte les éventuels retards dans la boucle de commande, ceux-ci pouvant venir par exemple du temps de traitement vidéo. De plus, le schéma proposé permet d'utiliser efficacement un capteur ayant une période d'échantillonnage élevée (la caméra) dans une loi de commande plus rapideThis work is about obtaining non linear control laws to stabilize an UAV (Unmanned Air Vehicle), and also about localization using vision. First, a bibliographie study over UAVs and their control laws was dope. Thus several laws were tested and compared on a PVTOL (Planar Vertical Take Off and Landing) airplane platform. A control law stabilizing a system with n integrators based on saturation functions was proposed. The particularity of this law is that each state is separated. Then a quadrirotor platform was built, as well as a simulator for the quadrirotor. This one allows to run the UAV's program on a computer thanks to a dynamical model and can provide the vision algorithms to be tested with virtual images. Some computer vision algorithms were tested. In order to deal with the embedded criteria, a light optical flow method (working in only one direction) was implemented on a mobile robot to avoid obstacles. Then, stereovision based solutions using laser pointers were proposed. The first technique allows to estimate the attitude and the second one allows to do wall following. Finally, a control scheme using a predictor and an observer was studied. This combination takes into account some delays in the control loop, which can corne from the video processing. Moreover, the proposed scheme allows to efficiently use a captor with a high sample time (like camera) whereas the control law is running faster
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Muñoz, Hernández Laura Elena. "Stabilisation d'un véhicule aérien autonome en présence de vent." Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2055.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur l’obtention des méthodes originales et robustes permettant le vol stationnaire automatique d’un véhicule aérien en présence de rafales de vent, dont les simulations développées ont été testées par des expériences en temps réel en utilisant deux plates-formes différentes. La représentation dynamique du véhicule volant en présence de vent a été bien sur un des premiers objectifs à résoudre avant le développement des stratégies de commande. Nous avons obtenu un modèle mathématique pour l’avion du type PVTOL (Planar Vertical Take-Off and Landing) et pour l’hélicoptère à quatre rotors qui tient compte des forces aérodynamiques produites par le vent. Ces modèles permettent d’expliquer le fonctionnement de ces types d’engins volants, à savoir comment sont générées les forces et les couples induits par le vent qui agissent sur l’appareil. Par ailleurs, trois lois de commande non linéaires basées sur l’analyse de Lyapunov ont été proposées pour stabiliser le drone en présence de vent. La première approche utilise des RCLFs (Robust Control Lyapunov Functions). Etant donné la complexité du problème, nous avons commencé par un système qui se déplace sur un seul axe, c’est à dire, un chariot. Ce résultat a ensuite été étendu pour le cas d’un avion du type PVTOL et pour l’hélicoptère à quatre rotors. Pour valider les algorithmes de commande plusieurs simulations ont été réalisées. Pour tester sa viabilité dans une application réelle, nous avons fait des expériences à l’aide du prototype de l’avion PVTOL. Les résultats en simulation et en temps réel nous ont montré la bonne performance de la loi de commande en boucle fermée. La deuxième approche est basée sur des fonctions de saturations séparées. Cette loi de commande a été proposée, à l’origine, par G. Sanahuja et al, cependant, nous avons montré une analyse de robustesse par rapport à des perturbations externes inconnues et des incertitudes non linéaires dans le modèle. La preuve prend en compte comme seule hypothèse le fait que la perturbation soit bornée (comme des rafales de vent). Les algorithmes ont été testés sur le prototype aérien et les résultats expérimentaux ont montré une bonne performance en présence de fortes perturbations. La dernière approche prend en compte les propriétés intrinsèques de l’hélicoptère à quatre rotors, en particulier, la passivité Ainsi, une loi de commande sous-optimale a été développée. L’analyse est basée sur l’énergie complète du système, la passivité, la théorie de stabilité de Lyapunov et l’utilisation de la programmation dynamique. Les résultats en simulation ont montré que cette commande peut être utile quand l’hélicoptère doit faire des manœuvres plus complexes que le vol stationnaire. Enfin, un schéma de contrôle utilisant un observateur d’état a été développé. Ce schéma emploie le filtrage de Kalman étendu pour estimer la position dans le plan (x,y) et la vitesse verticale z du drone. En utilisant des mesures d’une centrale inertielle, un capteur d’altitude, un système de vision et les entrées de commande, l’état du système est estimé. Le système de vision est utilisé pour obtenir les vitesses de translation du véhicule et il se compose d’une caméra et un algorithme de flux optique. L’observateur a été validé par des expériences en temps réel pour l’hélicoptère à quatre rotors dont les résultats ont été très concluantsThis thesis is focused in the design of original and robust control strategies to stabilize an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) in presence of wind disturbances. The proposed control strategies have been tested in simulations and in real-time experiments in two different platforms. It introduces the mathematical model of a UAV in presence of wind. We obtained the dynamical model which takes into account the complementary forces induced by the wind for a Planar Vertical Take-Off and Landing (PVTOL) aircraft and for the quadrotor rotorcraft. On the other hand, three different nonlinear control laws based on the Lyapunov analysis have been developed to stabilize the UAV in presence of wind. The first approach uses the Robust Control Lyapunov Functions (RCLFs). Given the complexity of the problem, we begun with a mini car which moves on its longitudinal axis. This result has been extended to the case of the PVTOL aircraft and to the quadrotor rotorcraft. Several simulations have been carried out to validate the proposed algorithms. To test its viability in a real application, we have realized experiments using a PVTOL prototype. The simulations and experimental results in real time showed the good performance of the control law in closed loop. The second approach is based on the saturation functions. We have proposed a robust analysis with respect to unknown external disturbances and nonlinear uncertainties in the model. The proof takes the hypothesis that the wind is bounded. The algorithms have been tested in a quadrotor prototype and the results showed a good performance even in presence of wind disturbances. The last approach considers the intrinsic properties of the quadrotor flying vehicle, specially the passivity. Thus, a sub-optimal control law has been developed. The analysis is based on the full energy of the system, the passivity, the Lyapunov theory and the use of dynamic programming. The simulation results have showed that this control law can be useful when the flying vehicle has to do more complex maneuvers than hover. Finally, a control scheme using a state observer has been developed. This scheme uses the Extended Kalman Filter (EKF) to estimate the position in the (x,y) plain and the vertical velocity z of a quadrotor rotorcraft. Using the measurements of an inertial measurement unit, an altitude sensor, a vision system and the control inputs the system state is estimated. The vision system is used to compute the translational velocities of the vehicle and it is composed by a camera and an optical flow algorithm. The estimator has been validated by experiments in real time and the results have been very conclusive
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Soulignac, Michaël. "Planification de trajectoire en présence de courants : application aux missions de drones." Nice, 2009. http://www.theses.fr/2009NICE4006.
Abstract:
Les véhicules aériens sans pilote, ou drones, sont utilisés de façon grandissante pour réaliser des misions pouvant être répétitives, longues ou dangereuses (reconnaissance, surveillance, sauvetage, etc. ). Dans toutes ces missions, de par leur faible vitesse et leur petite taille, les drones sont particulièrement sensibles aux courants aériens. Dans ce contexte, nous avons développé, au cours de la thèse proposée, deux algorithmes de planification de trajectoire en présence de courants. Ces deux algorithmes sont des extensions des techniques dites de « propagation d’onde ». La propagation d’onde coulissante, tout d’abord, permet de planifier des trajectoires présence de courants forts, c’est-à-dire plus rapides que le drone. Cette nouvelle approche est une réponse aux faiblesses des méthodes existantes qui, dans ce contexte particulier, peuvent renvoyer des solutions physiquement non réalisables par le drone. Ensuite, la propagation d’onde symbolique permet de planifier des trajectoires en présence de courants variables dans le temps. Etant données des prévisions de courants, cette technique permet de calculer la date de départ minimisant le temps de parcours du drone, ainsi que la trajectoire optimale associée, en anticipant les changements de courantRecent advances made in the fiel of autonomous vehicles suggest that, in a near future, Unmanned Air Vehicles (UAVs) will be more and more deployed in order to achieve various missions (such as surveillance, intelligence or search and rescue). Moreover, since UAVs may be slow, the impact of current is significant and cannot be neglected. That is why we introduce in the proposed thesis two new trajectory planning algorithms in presence of currents, which are extensions of wavefront expansion techniques. The first one, called sliding wavefront expansion, allows to handle strong currents, i. E. Currents which are faster than the UAV. We show that this approach is much more reliable than the existing one, which can return, in this particular context, physically infeasible paths. The second one, called symbolic wavefront expansion, allows to handle time-varying currents. Given some weather forecast (through current charts), this approach determine both the departure time and the trajectory minimizing the UAV’s travel time
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Myrand-Lapierre, Vincent. "Transitions autonomes entre les vols non stationnaire et stationnaire d'un véhicule aérien miniature à ailes fixes." Master's thesis, Université Laval, 2010. http://hdl.handle.net/20.500.11794/21360.
Abstract:
Les véhicules aériens miniatures à ailes fixes (MiniAV) sont de petits avions avec une envergure d'ailes de moins de 1000 mm et pesant moins de 500 grammes. Grâce aux avancées qui ont été réalisées ces dernières années dans la miniaturisation des autopilotes et dans la propulsion électrique, il est maintenant possible de construire des MiniAVs qui peuvent être utilisés à des fins de reconnaissance en milieu restreint ou hostile. Pour réaliser cet objectif, le MiniAV doit être capable d'effectuer, de façon semi-autonome, des vols non stationnaires et stationnaires et être capable de réaliser des transitions autonomes entre ces modes. Ce mémoire décrit le développement d'une stratégie de contrôle pour permettre à un MiniAV de réaliser des transitions autonomes entre les modes de vol non stationnaire et stationnaire. Il est possible de diviser l'enveloppe de vol d'un MiniAV en 4 modes distincts : le mode non stationnaire, le mode non stationnaire vers stationnaire (L2H), le mode stationnaire et le mode stationnaire vers non stationnaire (H2L). Les structures des modèles pour les modes non stationnaires et stationnaires sont basées sur la linéarisation d'un modèle de MiniAV à corps rigide ayant 6 degrés de liberté. Les contrôleurs de ces deux principaux modes de vol sont présentés. Le mode L2H est gérée par le contrôleur du mode non stationnaire, tandis que le mode H2L est géré par le contrôleur du mode stationnaire. Une approche systématique, appuyée par un superviseur basé sur la logique, est développée pour gérer les transitions entre les modes. La performance du superviseur est démontrée à travers des vols expérimentaux sur un banc de test. Il est montré que la stratégie proposée est capable de mieux performer que les méthodes rencontrées dans la littérature utilisant des plateformes similaires.
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Abaunza, Gonzalez Hernán. "Robust tracking of dynamic targets with aerial vehicles using quaternion-based techniques." Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2480/document.
Abstract:
L'objectif de ce travail de thèse est de concevoir des algorithmes de commande et de navigation pour le suivi des cibles dynamiques au sol en utilisant des véhicules aériens. Les quaternions, qui fournissent une alternative aux représentations classiques de la dynamique des véhicules aériens, ont été choisis comme une base pour développer des contrôleurs robustes et des algorithmes de navigation agile, en raison de leurs avantages tels que l'absence de singularités et discontinuités, et leur simplicité mathématique lors de la manipulation des rotations. Les approches de commande explorées à l'aide de quaternions dans cette thèse commencent par le retour d'état, la passivité, et des contrôleurs basés sur l'énergie, jusqu'à des modes glissants, et des approches de saturation en trois dimensions. Ensuite, des stratégies de navigation autonomes et semi-autonomes pour quadrirotors ont été explorées. Un algorithme a été développé pour le pilotage d'un quadrirotor en utilisant des gestes d'un utilisateur portant un bracelet. Afin de faciliter le fonctionnement des multi rotors dans des scénarios défavorables, une stratégie de déploiement agressive a été proposée ou un quadrirotor est lancé à la main avec ses moteurs éteints. Finalement, des techniques de navigation autonomes pour le suivi des cibles dynamiques ont été conçues. Un algorithme de génération de trajectoire basée sur des équations différentielles a été introduit pour le suivi d'un véhicule terrestre tout en décrivant des cercles. Enfin un algorithme de planification de chemin distribué a été développé pour une flottille de drones, afin de suivre de façon autonome des cibles au sol, en résolvant un problème d'optimisation en ligneThe objective of this thesis work is to design control and navigation algorithms for tracking of dynamic ground targets using aerial vehicles. Quaternions, which provide an alternative to the classical representations of aerial vehicle dynamics, have been chosen as a basement to develop robust controllers and agile navigation algorithm, due to their advantages such as the absence of singularities and discontinuities and their mathematical simplicity when handling rotations. The quaternion-based control approaches explored in this thesis range from state feedback, passivity, and energy-based controllers, up to sliding modes, and three-dimensional saturation approaches. Then, autonomous and semi-autonomous navigation strategies for quadrotors were explored. An algorithm has been developed for controlling a quadrotor using gestures from a user wearing an armband. To facilitate the operation of multirotors in adverse scenarios, an aggressive deployment strategy has been proposed where a quadrotor is launched by hand With its motors turned off. Finally, autonomous navigation techniques for tracking dynamic targets have been designed. A trajectory generation algorithm based on differential equations has been introduced to track a land vehicle while describing circles. Finally a distributed path planning algorithm has been developed for a fleet of drones to autonomously track ground targets by solving an online optimization problem
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Bouzgou, Kamel. "Contribution à l'architecture, la modélisation et la commande d'un bras manipulateur aérien." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASG012.
Abstract:
Les véhicules aériens sans pilote (UAV), de plus en plus utilisés pour différentes applications militaires comme civiles, ont la possibilité de se déplacer dans un environnement 3D en coordonnées cartésiennes pour assister l'homme, inspection des zones cibles ou bien photographier. Parmi ces missions, certaines nécessitent une interaction avec l'environnement comme par exemple la manipulation d'objet en vol. Pour satisfaire ce type de mission, la thèse a permis de choisir et concevoir un double système composé d'un bras manipulateur attaché à la base d'un multirotor. Le problème majeur émanant de cette nouvelle structure concerne la faculté à stabiliser le système simultanément avec un changement permanent de son inertie dû au mouvement du manipulateur. Dans ce manuscrit, une nouvelle conception de manipulateur aérien est proposée, capable de stabiliser le système avec la mise en œuvre d'une articulation prismatique pour agir sur le centre de gravité du système global tout en le maintenant le plus proche possible de l'axe vertical. Une contribution complémentaire a permis de présenter une nouvelle classification des systèmes de manipulation aérienne basée sur une formule symbolique, capable de définir le type et le nombre de multirotors et de manipulateurs utilisés au sein de la structure mécanique. Un nouvel algorithme de calcul des solutions du modèle géométrique inverse, basé sur une approche analytique, est ainsi développé et comparé à des algorithmes itératifs issus de la littérature. Le modèle dynamique du système global est obtenu à l'aide d'outils mathématiques symboliques et de fonctions développées dans ce projet. Deux approches de modélisation, couplées et découplées, sont développées. La partie contrôle-commande est conçue en utilisant trois lois de commande pour un système couplé et appliquées sur différents scénarios, chacun se composant de multiples couches (planification de trajectoire, couche interne de contrôle de position et d'attitude, bloc de contrôle d'entrée virtuelle). L'efficacité de l'articulation prismatique est étudiée et examinée pour différentes valeurs d'angles des articulations du bras manipulateur. Trois approches d'interaction de l'organe terminal du bras robotisé avec l'environnement sont implémentées et simulées. Une étude de cas et l'application du module d'impédance de contrôle sont simulées. Finalement, les approches et méthodes mises en œuvre sont validées à l'aide d'un prototype virtuel dans l'environnement SimMechanics où une interface utilisateur graphique GUI est conçue pour manipuler et visualiser le système lors de scénarios programmés, montrant ainsi l'apport des contributions principales de la thèseUnmanned aerial vehicles (UAVs), progressively used by different military and commercial tasks, have the possibility to move in a 3D environment in Cartesian coordinates to assist humans, inspect dangerous areas or photography. Some of these missions require contact with the environment, such as handling objects in flight. In order to accomplish this kind of mission, that thesis made it possible to consider and design a dual system consisting of a manipulator arm connected to the base of a multirotor. The main problem resulting from this new structure involves the ability to stabilize the mechanism concurrently with a permanent change in its inertia due to the movement of the manipulator. In this manuscript, a new concept of the aerial manipulator is proposed, capable of stabilizing the system with the implementation of a prismatic joint to operate the center of gravity of the whole system while keeping it as close as possible to the vertical axis. A further contribution in this study, when a new classification of aerial manipulation systems based on a symbolic formula is introduced, capable of specifying the type and number of multirotors and manipulators used within the mechanical structure. A new algorithm for calculating the solutions of the inverse geometric model, based on an analytical approach, is thus developed and compared to iterative algorithms presented in the literature. The dynamic model of the overall system is obtained by the use of symbolic mathematical tools and functions developed in this project. Two modeling methods, coupled and decoupled, have been introduced. The control part is designed for a coupled system using three control laws and applied to various scenarios, each consisting of multilayer blocks (trajectory planning, internal layer of position and attitude control, control block of virtual entry). Different values of the angles of the manipulator arm joints are analyzed and tested for the efficiency of the prismatic joint. Three approaches to the interaction of the end organ of the robotic arm with the environment are implemented and simulated. A case study and the application of the control impedance module are simulated. Finally, the approaches and methods implemented in this thesis are validated using a virtual prototype in the SimMechanics environment, where a graphical user interface GUI is designed to manipulate and visualize the system during programmed scenarios, thus demonstrating the interest of the main thesis contributions
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Louargant, Marine. "Proxidétection des adventices par imagerie aérienne : vers un service de gestion par drone." Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS029/document.
Abstract:
Le contexte agricole actuel vise à réduire l’utilisation des produits phytosanitaires sur les parcelles. Dans ce cadre, la gestion des adventices consommant de grandes quantités d’herbicides est devenue une problématique majeure. Afin de mettre en place un outil de gestion localisée des adventices par drone, cette thèse étudie l’adaptation du système d’acquisition (drone + dispositif multispectral) actuellement proposé par AIRINOV à la détection des adventices sur des cultures sarclées. La chaîne d’acquisition a été modélisée afin d’évaluer l’impact de différents paramètres du modèle (filtres optiques et résolution spatiale) sur la qualité de la détection des adventices. Des orthophotographies et images ortho-rectifiées ont été acquises à l’aide d’un capteur multispectral (4 et 8 filtres) à des résolutions spatiales de 6 mm et 6 cm. Plusieurs méthodes de localisation des adventices adaptées à l’étude de ces images ont été développées. Elles reposent sur 1) l’analyse de la distribution spatiale de la végétation (détection de rang par la transformée de Hough et analyse de forme), 2) la classification spectrale des pixels (méthodes supervisées : LDA, QDA, distance de Mahalanobis, SVM). Enfin, une classification spectrale basée sur un apprentissage issu des informations spatiales été proposée, améliorant ainsi la détection des adventices.Des cartes d’infestation des parcelles et de préconisation en pulvérisation localisée ont alors été crééesThe agricultural framework aims to reduce pesticide use on fields. Weed management, which is highly herbicide consuming, became a great issue. In order to develop a weed management service using UAV, this PhD dissertation studies how to adapt the acquisition system (UAV + multispectral camera) developed by AIRINOV to detect weeds in row crops. The acquisition chain was modeled to assess some of its parameters (optical filters and spatial resolution) impact on weed detection quality. Orthoimages and orthorectified images were created using a multispectral camera (4 to 8 filters) with 6 mm to 6 cm spatial resolutions. Several weed location methods were specifically developed to study multispectral images acquired by UAV. They are based on 1) the analysis of vegetation spatial distribution (row detection using the Hough transform and shape analysis), 2) spectral classification of pixels (supervised methods: LDA, QDA, Mahalanobis distance, SVM). In order to improve weed detection, a spectral classification based on training data deduced from spatial analysis was then proposed.Weed infestation maps and recommendation for spot spraying applications were then produced
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Leroux, Boris. "Fusion de données LiDAR et photographiques pour le géoréférencement direct d’un lever topographique par micro-drone aérien." Thesis, Le Mans, 2019. http://www.theses.fr/2019LEMA1024.
Abstract:
Avec le développement des systèmes d'acquisition dynamique, la production de données spatiales a pris une ampleur sans précédent. Pour les exploitants, l'intérêt est d'obtenir un clone numérique du site pour mieux gérer leurs ressources. Pour acquérir ces données la société Hélicéo propose notamment un drone aérien capable d'embarquer soit un appareil photo, soit un capteur LiDAR. Comme toute instrumentation de dynamique, cette solution nécessite de géoréférencer les données acquises.Sur la plupart des systèmes d'acquisition dynamique actuels, le géoréférencement des données acquises est réalisé grâce au couplage d'un récepteur GNSS et d'une centrale inertielle qui permettent de déterminer la trajectoire de la plateforme et son orientation.Pour répondre à ces contraintes, les drones embarquent généralement des capteurs MEMS issus de la micro-technologie qui présentent l'avantage d'être légers, peu encombrants et de consommer peu d'énergie. Cependant, l’incertitude de l'attitude déterminée par ces derniers dégrade la justesse du géoréférencement au point d'être incompatible avec les applications topographiques.Cette thèse propose une méthode alternative de géoréférencement des données acquises par un capteur LiDAR embarqué sur drone basée sur l'utilisation d'une caméra et de l'odométrie visuelle (VO). Ce manuscrit aborde donc dans un premier temps l'aspect théorique de cette nouvelle méthodologie, notamment la détermination de l'attitude à partir des images acquises par une caméra puis le géoréférencement des données LiDAR à partir du couplage GNSS/VOWithin the development of systems dedicated to mobile mapping, spatial data production takes a growing part. For users, this spatial data is particularly interesting when computing digital models which are used to manage efficiently the resource, they are responsible for. To collect this data Hélicéo company especially offers an aerial solution which can embed a camera or a LiDAR sensor. Like every platforms dedicated to dynamic mapping, this system needs to geo-referencing the collected data in a coordinate reference frame.Most of the mobile mapping systems perform direct georeferencing using the trajectory determined from coupled GNSS receiver and inertial measurement unit (IMU). Even if this method is well known et operational for Airborne Laser Scanning (ALS) and Mobile Mapping Systems (MMS), it is hard to transpose for lightweight platforms like drones which require special payloads.To suit this constrains, drones use Micro-Electro Mechanical Systems (MEMS) which are light, compact and require low power. However, the accuracy of the attitude computed from this MEMS sensors is degraded compared to the tactical sensors so that it does not correspond to the accuracy level expected for topographic surveys.The goal of our study was to establish and validate a new methodology based on a camera and visual odometry (VO) computing. This thesis describes the theoretical approach to compute attitude from images taken by a camera and how LiDAR points are georeferenced using GNSS receiver coupled to VO. In the second part, this thesis describes the different experiments and the process we follow to validate this method and the comparison with traditional GNSS/IMU method
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Öman, Lundin Gustav. "Supervision for drone flight safety." Thesis, Toulouse, ISAE, 2020. http://www.theses.fr/2020ESAE0006.
Abstract:
L'utilisation croissante des drones et leur intégration dans le trafic aérien nécessite de fournir un certain nombrede garanties de sûreté et de preuves de fonctionnement. La sécurité du vol est directement tributaire de laprécision et de la fiabilité de la localisation qui est généralement obtenue par une fusion multi-capteurs, réaliséeà l'aide d'un filtre estimateur. Ce travail de thèse s'intéresse au problème de la navigation tolérante aux défautset aux pannes capteurs dans le cas de capteurs non redondés. L'objectif principal est de proposer des méthodeset des architectures d'estimations de l'attitude et de la position qui permettent de préserver la justesse del'estimation, mais aussi d'améliorer sa consistance et son intégrité, même en cas de perturbations prolongéesdes capteurs. Un premier axe de travail concerne l'estimation et le rejet de biais multiples et fréquents sur uncapteur de position, comme peut y être soumis un récepteur GNSS (multi-trajets), ou un capteur visuel (erreurde poursuite). Une architecture de détection et de correction de l'estimation de position a été développée pourcela et vient compléter les méthodes existantes basées sur le GLR. Un second axe de travail a été de proposerune architecture d'estimation de l'attitude qui soit robuste aux perturbations magnétiques et aux accélérationsspécifiques. Elle comporte principalement trois briques: (1) Des modèles de performance permettent d'estimer lessorties capteurs nettoyées au mieux des perturbations; (2) Une étape de consolidation de mesures utilise des testsstatistiques pour sélectionner les signaux à fusionner entre les mesures brutes ou nettoyées, ou simplement rejeterles signaux dans les cas où la consolidation échoue; (3) Un estimateur d'attitude basé sur un filtre de Kalmanfusionne les mesures consolidées, avec des propriétés de découplage vis-à-vis des perturbations résiduelles, ainsiqu'un modèle de biais saturé. Les algorithmes d'estimation de position et attitude ont été validés en simulationet séparément lors de diverses campagnes d'essais expérimentalesThe ever-increasing use of drones and their integration within the existing air trafic demand a certain number ofguarantees of safety and functional proofs. The flight safety is directly impacted by the precision and reliability ofthe localisation which is achieved most of the time by a multi-sensor fusion, itself provided by a state estimatingfilter. The work of this thesis focuses on the problem of fault tolerant navigation and sensor fault in the nonredundantsensor case. The main objective is to propose methods and architectures for attitude and positionestimation providing a correct estimation, but also improving its consistency and integrity, even in the case oflong lasting sensor perturbations. A first line of work concerns the estimation and rejection of multiple andfrequent biases on a position sensor, which is often the case for a GNSS receiver (multi-path errors), or a visualsensor (tracking errors). An architecture for bias detection and correction of the estimated position has beendeveloped to this end, to complement standard methods based on the GLR. A second line of work has beento propose an attitude estimation architecture robust to magnetic disturbances and specific accelerations. It isdivided into three principal blocks: (1) Sensor performance models allowing the estimation of sensor outputscleaned as well as possible from perturbations; (2) A measurement consolidation stage utilises statistical teststo select the signals to fuse between the raw measurements and the cleaned ones, or simply reject the signalsin case the consolidation fails; (3) An attitude estimator based on a Kalman filter merges the consolidatedmeasurements, with decoupling properties to mitigate the effect of residual perturbations, and a saturated biasmodel. The algorithms for position and attitude estimation have been validated in simulation and separatelyduring various experimental test campaigns
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Skowronski, Robin. "Perception visuelle pour les drones légers." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14345/document.
Abstract:
Dans cette thèse, en collaboration avec l'entreprise AéroDRONES, le Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique et l'INRIA, nous abordons le problème de la perception de l'environnement à partir d'une caméra embarquée sur un drone léger. Nous avons conçu, développé et validé de nouvelles méthodes de traitement qui optimisent l'exploitation des données produites par des systèmes de prise de vue aéroportés bas coût. D'une part, nous présentons une méthode d'autocalibrage de la caméra et de la tourelle d'orientation, sans condition spécifique sur l'environnement observé. Ensuite nous proposons un nouvel algorithme pour extraire la rotation de la caméra calibrée entre deux images (gyroscope visuel) et l'appliquons à la stabilisation vidéo en temps réel. D'autre part, nous proposons une méthode de géoréférencement des images par fusion avec un fond cartographique existant. Cette méthode permet d'enrichir des bases de données de photos aériennes, en gérant les cas de non-planéité du terrainThe last decade has seen the emergence of many Unmanned Aerial Vehicles (UAV) which are becoming increasingly cheap and miniaturized. A mounted video-camera is standard equipment and can be found on any such UAVs. In this context, we present robust techniques to enhance autonomy levels of airborne vision systems based on mini-UAV technologies. First, we present a camera autocalibration method based on central projection based image \dimension{2}-invariants analysis and we compare it to classical Dual Image of the Absolute Conic (DIAC) technique. We present also a method to detect and calibrate turret's effectors hierarchy. Then, we propose a new algorithm to extract a calibrated camera self-rotation (visual gyroscope) and we apply it to propose a real-time video stabilizer with full perspective correction
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Lisein, Jonathan. "Application des techniques de photogrammétrie par drone à la caractérisation des ressources forestières." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1049/document.
Abstract:
Une gestion raisonnée et multifonctionnelle des forêts n'est possible qu'avec une description à jour de l'état de la ressource naturelle.Les inventaires forestiers traditionnels, réalisés sur le terrain, sont couteux et ne couvrent qu'un échantillonnage de la surface boisée.L'essor des drones civils pour la cartographie a initié une révolution dans le domaine de la télédétection environnementale.La polyvalence et la diversité des systèmes drones sont une aubaine pour la foresterie de précision.Ceux-ci sont utilisé pour la réalisation de cartographie très fine des habitats naturels avec une résolution temporelle et spatiale sans précédent.Nous explorons les possibilités d’utilisation de mini-drones pour la caractérisation quantitative et qualitative de la ressource forestière.Nous nous intéressons en particulier à l’estimation de la hauteur des arbres et à la caractérisation de la composition spécifique au sein de peuplements forestiers.La hauteur de la canopée est une variable dendrométrique de première importance : elle est un bon indicateur du stade de développement des peuplements et intervient notamment dans les estimations de biomasse ou de niveau de productivité.La composition spécifique est une information essentielle en regard des principales fonctions que remplit la forêt (conservation, production, récréation, etc).Nous avons comparé l'estimation de la hauteur des peuplements à partir de mesures LiDAR et celles obtenues par photogrammétrie.Bien que permettant une mesure de hauteur individuelle avec une incertitude de l'ordre de 1.04 m (RMSE) en feuillus, la photogrammétrie par drone sur des zones forestières est systématiquement moins précise que les mesures par LiDAR (RMSE de 0.83 m).Néanmoins, la grande flexibilité que confère les petits drones permet d'acquérir, au moment propice du stade de végétation, et l'information de relief de la canopée, et l'information spectrale.La période de fin de feuillaison, au début du mois de juin, s'est avéré le moment le plus propice à une discrimination automatique de cinq groupes d'essences feuillues (le chênes pédonculé, les bouleaux, l'érable sycomore, le frêne commun et les peupliers).Une erreur globale de classification des houppiers de 16% est obtenue avec des acquisitions monotemporelles, alors que l'utilisation d'imageries acquises à différentes dates permet encore d'améliorer cette classification.Les contraintes de la législation régissant l'utilisation des aéronefs sans pilote à bord restreignent le champs d'action des drones civils.Ainsi, les opérations avec un drone sont limitées sous un seuil d'altitude et à une distance maximale du télépilote, ce qui ne permet pas une utilisation optimale de cette technologie pour la couverture de grands domaines forestiers (plusieurs milliers d'hectares).C'est pourquoi nous pensons que les drones resterons un outils d'analyse de petites surfaces (dizaines voire centaines d'hectares), plus utiles à des fins de recherches scientifiques qu'à une utilisation en gestion forestièreThe recent development of operational small unmanned aerial systems (UASs) opens the door for their extensive use in forest mapping, as both the spatial and temporal resolution of UAS imagery better suit local-scale investigation than traditional remote sensing tools.Along with this rising use of drones, dense three-dimensional reconstruction through the combined use of photogrammetry and textit{Structure from Motion} techniques enables now the fine modelization of the canopy surface relief from a set of overlapping images.Forest management is evolving and has to cope with numerous news demands.A sustainable managemnent practice requires beforehand up-to-date and comprehenvise forest inventory.Traditionnal forest ressources inventories are carried out on the field.They are expensive and focus only on an sample of the forest.Information is delivered at the stand level, and specific measurements for individual tree is missing.The use of mapping drones can potentially changes the story by describing forest ecosystems on a tree-level.This thesis aims at investigating the use of unmanned aerial systems for the characterization of temperate forests (in Wallonia, Belgium).Modelization of the vegetation heigth also is investigated by the combinaison of photogrammetric canopy surface measurements with digital terrain elevation acquired by LiDAR.Eventually, the study of a time series of 20 drone fligths through the growing season enables to determine when is the optimal period for automatic classification of deciduous species.Photogrammetric measurements of individual deciduous tree heigth are always less accurate than high density LiDAR measurements (RMSE of 1.04 m versus 0.83 m for the latter).Nevertheless, the versatility of drones is far higher than LiDAR data, with the possibility of flying at the appropriate time and delivering both spectral and 3D information with a very high resolution.Spetral information is relevant among other for tree species identification.The optimal phenology state for the discrimination of deciduous species was demonstrated to be the end of leaf flush.The intra-species phenology is indeed well synchronized during this time windows ranging from late spring to early summer.A global classification error of 16% is reached by using single date UAS imagery, and multitemporal UAS acquisitions still improve the process of species discrimination.Altough precision forestry can largely benefits from UAS technology, legislation constraints limit the operationnal use of drones.Thus, UAS flights are most of the time restricted under a specific altitude and within a certain distance from the remote pilot.These constraints are sub-optimal for the mapping of forest, which requires beyond line of sigth fligth at relatively high altitude.We thus believe that the drone technology will be more developped for scientific investigations at a local scale (dozens or hundreds of hectares) than for forest inventory of large forest estate (thousands of hectares)
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Audi, Ahmad. "Implantation dans le matériel de fonctionnalités temps-réel dans une caméra intelligente ultralégère spécialisée pour la prise de vue aérienne." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1022/document.
Abstract:
Au cours des dernières années, les drones civils sont devenus un outil intéressant dans la photographie aérienne et dans les travaux de photogrammétrie. Cela a poussé le LOEMI (Laboratoire d’Opto-Electronique, Métrologie et Instrumentation) de l'IGN (Institut National de l'Information Géographique et Forestière) de mettre au point une nouvelle caméra aérienne mieux adaptée pour l'exploitation photogrammétrique et métrologiques des images que les caméras grand public. Cette caméra est composée essentiellement d'un capteur CMOS ``global-shutter'', d'une centrale inertielle IMU, et d'un système sur puce (FPGA + 2 CPUs) pour la gestion de l'acquisition des images. Ce SoC/FPGA ouvre la porte à l'implémentation temps-réel des algorithmes de traitement d'image. Parmi les travaux futurs de l'IGN, on peut distinguer certaines applications qui nécessitent l'acquisition des images aériennes avec un temps d'exposition long, comme par exemple les prises de vue aériennes en bande spectrale étroite et les prises de vue aériennes de nuit. Ce type de prises de vue manifeste un flou de bougé dans les images dû aux mouvements erratiques du drone. Cette thèse consiste en l'implémentation dans la caméra légère de l'IGN d'un algorithme qui permet de remédier ce problème de flou de bougé. La première partie de ce travail a été consacrée au développement de la méthode qui consiste à acquérir plusieurs images avec un temps de pose court, puis utiliser un algorithme de traitement d'image afin de générer une image empilée finale avec l'équivalent d'un temps de pose long. Les paramètres des orientations correctes pour le ré-échantillonnage des images sont obtenus par l'estimation de la transformation géométrique entre la première image et la nième image à partir des points d'intérêts détectés par FAST dans la première image et les points homologues obtenus par corrélation dans les autres images accélérées par les capteurs inertiels intégrés à la caméra. Afin d'accélérer le traitement de calcul de notre algorithme, certaines phases sont accélérées en les implémentant dans le matériel (SoC/FPGA).Les résultats obtenus sur des jeux de tests acquis avec un drone type Copter 1B UAV et la caméra ultra-légère de l'IGN montrent que l'image finale empilée ne présente pas un flou de bougé. Les résultats de temps des différentes phases de l'algorithme montrent aussi que l'exécution de notre algorithme a un temps quasi-nulle. Un des sous-produits intéressants de ces travaux est la ré-étalonnage des capteurs IMUIn the recent years, the civilian UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) have become an interesting tool in aerial photography and in photogrammetry. This led the LOEMI (Laboratoire d'Opto-électronique, de Métrologie et d'Instrumentation) team of IGN (Institut National de l'Information Géographique) to design an light-weight digital camera better adapted for exploiting photogrammetry and metrology applications than consumer cameras. This camera consists essentially of a CMOS ``global shutter'' sensor, an inertial measurement unit IMU, and a system on chip (FPGA + 2 CPUs) used originally to acquire image data from the sensor. This SoC/FPGA-based camera opens the door to implement in hardware some real-time image processing algorithms. Night-time surveys and narrow spectral band with imagery are one of the next applications targeted by IGN, this type of applications needs a long-exposure time imagery that usually exhibits a motion blur due to erratic movements of the UAV. This thesis consists in the implementation on the light-weight IGN camera of an alogirithm which makes it possible to remedy this problem of motion blur. The first part of this work was devoted to the development of the method which consists in acquiring several images with a short exposure time and then using an image processing algorithm in order to generate a stacked image with the equivalent of a long-exposure time. To obtain the correct parameters for the resampling of images, the presented method accurately estimates the geometrical relation between the first and the nth image, taking into account the internal parameters and thedistortion of the camera. Features are detected in the first image by the FAST detector, than homologous points on other images are obtained by template matching aided by the IMU sensors. In order to speed up the processing of our algorithm, some phases are accelerated by implementing them in the hardware (SoC / FPGA).The results obtained on real surveys show that the final stacked image does not present a motion blur. The time results of the different phases of the algorithm also show that the execution of the algorithm has a quasi-zero time. One of the interesting byproducts of this work is the recalibration of the IMU sensors
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Blais, Brynjolf. "L'ACNUSA et la maîtrise des nuisances sonores aéroportuaires : contributions aux droits de l'environnement et du transport aérien." Thesis, Toulouse 1, 2011. http://www.theses.fr/2011TOU10029.
Abstract:
Le développement économique de notre société a été accompagné de l’essor du transport aérien. A tel point que ce dernier est aujourd’hui indispensable au maintien de l’économie mondiale. Pour autant, l’envolée de ce mode de transport est la cause de fortes pollutions, notamment d’importantes nuisances sonores. Afin de concilier développement aéroportuaire et qualité du cadre de vie des riverains des aéroports, un imposant dispositif juridique a été mis en œuvre. Ce dernier n’a cependant pas empêché le développement de contestations de la part des riverains. Or, ces conflits représentent un véritable frein pour le transport aérien. Afin de remédier aux carences de la réglementation des nuisances sonores aéroportuaires, une autorité administrative indépendante a été créée en 1999 : l’Autorité de Contrôle des Nuisances Sonores Aéroportuaires (ACNUSA). Cette autorité a pour mission de concilier l’activité aéroportuaire tout en prenant en considération la protection de l’environnement. Après plus de dix ans d’exercice de l’ACNUSA, un bilan de son action semble nécessaire. Cette analyse va permettre de soulever les évolutions juridiques nécessaires au perfectionnement de cette autorité administrative indépendanteEconomic development of our society was accompanied by the growth of air transport. So much so that it is now essential to maintaining the global economy. However, the soaring of this mode of transport is the cause of heavy pollution, including significant aircrafts noise. To reconcile airport development and quality of life of residents living near airports, a large legal framework has been created. However, it has not prevented the development of oppositions by local residents. Obviously, these conflicts are a real danger for air transport. To correct deficiencies of the regulation of airport noise, a quasi non-governmental organisation was created in 1999 : the Control Authority of Airport Noise (ACNUSA). This agency is responsible for reconciling airport activity while taking into consideration the protection of the environment. After more than ten years, a review of its action seems necessary. This analysis will help to raise the necessary legal changes to the development of this quasi non-governmental organisation
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Brezoescu, Cornel-Alexandru. "Navigation d'un avion miniature de surveillance aérienne en présence de vent." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01060415.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur le comportement en vol de drones légers à voilure fixe en présence de vent. Ces dispositifs aériens offrent une transition en douceur de la théorie à la pratique dans le domaine de la commande autonome. En outre, ils fournissent une solution appropriée dans des environnements inaccessibles ou dangereux pour les êtres humains. Cependant, ne pas avoir un pilote humain à bord implique que les UAV reposent sur l'automatisation pour naviguer ou pour éviter les obstacles. De plus, leur vitesse de fonctionnement relativement faible les rend particulièrement affectés par le vent. Motivé par ces considérations, les objectifs de ce travail de recherche visent des résultats théoriques et expérimentaux dans le domaine de la conception de contrôleurs de vol pour les petits drones à voilure fixe de configuration classique permettant le vol stable dans les conditions de vent. Pour atteindre ces objectifs, plusieurs domaines de recherche sont abordés dans cette thèse comme il suit.Tout d'abord, une étude approfondie sur l'aspect aérodynamique de l'avion est menée afin d'obtenir le modèle mathématique du véhicule en présence de vent. En outre, des modèles qui reproduisent le comportement essentiel du système dans un contexte simplifié sont analysés. Par conséquent, des modèles non linéaires de complexité réduite, qui sont plus simples à analyser et simuler et plus adaptés à la conception de stratégies de contrôle, sont présentés. Deuxièmement, le problème à résoudre est formulé comme un problème de suivi de trajectoire dans lequel le dispositif de commande de vol doit être en mesure de diriger le véhicule le long d'un chemin. Des stratégies de navigation sont élaborées dans le but d'éliminer la déviation de l'avion par rapport à la trajectoire de référence. Le vent est considéré d'abord mesurable par une station au sol et, ensuite, estimé en utilisant une navigation adaptative basée sur la théorie de Lyapunov. La performance de l'algorithme d'estimation est améliorée en utilisant la stratégie de commande basée sur la méthode des fonctions de réglage. Le troisième axe de recherche est la conception et la mise en œuvre d'un dispositif expérimental qui se compose d'une station au sol utilisée pour la visualisation et la commande à distance du drone et d'un pilote automatique embarqué contenant la plate-forme de vol munie d'avionique appropriée.
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Ait, Saadi Amylia. "Coordination of scout drones (UAVs) in smart-city to serve autonomous vehicles." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASG064.
Abstract:
Le sujet des véhicules aériens sans pilote (VAP) est devenu un domaine d'étude prometteurtant dans la recherche que dans l'industrie. En raison de leur autonomie et de leur efficacitéen vol, les drones sont considérablement utilisés dans diverses applications pour différentestâches. Actuellement, l'autonomie du drone est un problème difficile qui peut avoir un impactà la fois sur ses performances et sur sa sécurité pendant la mission. Pendant le vol, les dronesautonomes sont tenus d'investiguer la zone et de déterminer efficacement leur trajectoire enpréservant leurs ressources (énergie liée à la fois à l'altitude et à la longueur de la trajectoire) et en satisfaisant certaines contraintes (obstacles et rotations d'axe). Ce problème estdéfini comme le problème de planification de trajectoire UAV qui nécessite des algorithmesefficaces pour être résolus, souvent des algorithmes d'intelligence artificielle. Dans cettethèse, nous présentons deux nouvelles approches pour résoudre le problème de planificationde trajectoire UAV. La première approche est un algorithme amélioré basé sur l'algorithmed'optimisation des vautours africains, appelé algorithmes CCO-AVOA, qui intègre la cartechaotique, la mutation de Cauchy et les stratégies d'apprentissage basées sur l'oppositiond'élite. Ces trois stratégies améliorent les performances de l'algorithme AVOA original entermes de diversité des solutions et d'équilibre de recherche exploration/exploitation. Unedeuxième approche est une approche hybride, appelée CAOSA, basée sur l'hybridation deChaotic Aquila Optimization avec des algorithmes de recuit simulé. L'introduction de lacarte chaotique améliore la diversité de l'optimisation Aquila (AO), tandis que l'algorithmede recuit simulé (SA) est appliqué comme algorithme de recherche locale pour améliorer larecherche d'exploitation de l'algorithme AO traditionnel. Enfin, l'autonomie et l'efficacitédu drone sont abordées dans une autre application importante, qui est le problème de placement du drone. La question du placement de l'UAV repose sur la recherche de l'emplacementoptimal du drone qui satisfait à la fois la couverture du réseau et la connectivité tout entenant compte de la limitation de l'UAV en termes d'énergie et de charge. Dans ce contexte, nous avons proposé un hybride efficace appelé IMRFO-TS, basé sur la combinaisonde l'amélioration de l'optimisation de la recherche de nourriture des raies manta, qui intègreune stratégie de contrôle tangentiel et d'algorithme de recherche taboueThe subject of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) has become a promising study field in bothresearch and industry. Due to their autonomy and efficiency in flight, UAVs are considerablyused in various applications for different tasks. Actually, the autonomy of the UAVis a challenging issue that can impact both its performance and safety during the mission.During the flight, the autonomous UAVs are required to investigate the area and determineefficiently their trajectory by preserving their resources (energy related to both altitude andpath length) and satisfying some constraints (obstacles and axe rotations). This problem isdefined as the UAV path planning problem that requires efficient algorithms to be solved,often Artificial Intelligence algorithms. In this thesis, we present two novel approachesfor solving the UAV path planning problem. The first approach is an improved algorithmbased on African Vultures Optimization Algorithm (AVOA), called CCO-AVOA algorithms,which integrates the Chaotic map, Cauchy mutation, and Elite Opposition-based learningstrategies. These three strategies improve the performance of the original AVOA algorithmin terms of the diversity of solutions and the exploration/exploitation search balance. Asecond approach is a hybrid-based approach, called CAOSA, based on the hybridization ofChaotic Aquila Optimization with Simulated Annealing algorithms. The introduction of thechaotic map enhances the diversity of the Aquila Optimization (AO), while the SimulatedAnnealing (SA) algorithm is applied as a local search algorithm to improve the exploitationsearch of the traditional AO algorithm. Finally, the autonomy and efficiency of the UAVare tackled in another important application, which is the UAV placement problem. Theissue of the UAV placement relays on finding the optimal UAV placement that satisfies boththe network coverage and connectivity while considering the UAV's limitation from energyand load. In this context, we proposed an efficient hybrid called IMRFO-TS, based on thecombination of Improved Manta Ray Foraging Optimization, which integrates a tangentialcontrol strategy and Tabu Search algorithms
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Hérissé, Bruno. "Asservissement et Navigation Autonome d'un drone en environnement incertain par flot optique." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00558203.
Abstract:
Cette thèse porte sur la navigation sans collision d'un véhicule aérien à décollage et atterrissage vertical en environnement inconnu ou incertain. L'utilisation du flot optique, inspirée du monde animal, permet d'obtenir des informations sur la vitesse du véhicule et sur la proximité des obstacles. Deux contributions sont présentées dans ce travail. La première aborde l'atterrissage automatique sur une plateforme statique ou mobile. La manœuvre se décompose en deux tâches : la stabilisation de la vitesse au-dessus de la cible, puis l'atterrissage vertical. L'approche montre que la régulation du flot optique divergent autour d'une consigne constante permet un atterrissage en douceur et sans collision malgré les incertitudes sur la dynamique de la plateforme et du véhicule. La deuxième contribution concerne le suivi de terrain avec évitement d'obstacles. L'approche générale proposée permet d'aborder différentes applications telles que l'évitement d'obstacles frontaux, le suivi de terrain pentu, le suivi de couloir, etc. L'analyse de stabilité évalue la robustesse et les limites du contrôleur en présence de diverses incertitudes telles que les incertitudes sur la géométrie de l'environnement. L'ensemble des algorithmes de commande est simulé et expérimenté sur un mini-drone quadrirotor développé au CEA LIST.
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Boidart, Emeline. "La réglementation des drones civils au niveau international : entre progrès technologiques et problématiques juridiques." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE3033.
Abstract:
Les drones font aujourd’hui partie de notre quotidien. Ces objets nous entourent de plus en plus et traversent les frontières. Qu’ils soient utilisés à but récréatif, dans le domaine militaire ou bien pour des activités professionnelles, les drones connaissent un développement fort, une croissance sans précédent. Ce développement consistera à traiter du sujet des drones civils à usage professionnel qui représentent le plus vaste domaine des aéronefs sans pilote. Les drones de loisirs, tout comme les drones militaires, ont une croissance importante, mais moindre par rapport aux drones civils professionnels.Ces nouvelles technologies possèdent un potentiel considérable pour de nombreuses entreprises qui se lancent dans la prestation de services par le biais d’aéronefs sans pilote. De plus en plus d’activités sont développées dans de nombreux secteurs, les entreprises prennent conscience de la capacité de travail que peuvent représenter ces appareils, et il est important de mener à bien ce marché prometteur. Force est de constater qu’aucune activité n’est réellement possible sans cadre juridique. En quelques années, nous avons vu l’usage des drones se démocratiser. L’actualité a montré que cette utilisation se faisait quelque fois de manière dangereuse et négligente, avec de nombreux incidents relevés. Il est donc nécessaire de mettre en place des règles que chaque utilisateur doit respecter, que ce soit pour un usage à but récréatif ou professionnel. La France, et quelques États dans le monde, font partie des précurseurs à avoir travaillé de manière exhaustive sur une réglementation. Celle-ci est certes stricte, peut-être même trop, mais elle permet néanmoins d’éviter au mieux les dérives voire les accidents.Aujourd’hui encore beaucoup d’États n’ont pas adopté de réglementation concernant l’activité de drones au sein de leur territoire. Cela pose un sérieux problème de sécurité, puisque dans ces États, des activités de drones sont réalisées alors qu’aucune règle à suivre n’a pour le moment été donnée.Pourtant, les entreprises ont un réel besoin de réglementation pour développer au mieux leurs activités, travailler sur de nouvelles technologies. Les innovations ont toujours la nécessité d’avoir un cadre juridique solide, pour savoir quel est leur champ d’action. Le droit va de pair avec les progrès technologiques, et pourtant celui-ci connaît souvent un retard de développement par rapport aux innovations. Les États se trouvent face à la croissance toujours plus importante des activités de drones sur leur territoire, alors qu’aucune réglementation n’a été instaurée. Une réglementation est donc nécessaire pour tous les États, pour encadrer au mieux l’utilisation des aéronefs sans pilote et garantir une sécurité suffisante pour tous.Petit à petit, les États prennent conscience de l’importance de mettre en place des règles, certains ont effectué un travail complet en la matière, et d’autres s’en inspirent et commencent à réfléchir sur le sujet.Tous les États existants dans le monde représentent autant de réglementations possibles, même si certaines se ressemblent, le droit des drones est loin d’être unifié. Au contraire, il est multiple et très diversifié, ce qui peut poser un problème dans ce domaine.Il serait nécessaire de travailler sur une convergence, une harmonisation, entre toutes les réglementations existantes et qui se développent encore aujourd’hui. Il semble évident que le but de ce droit est de permettre une intégration pleine et entière des drones dans l’espace aérien mondial, parmi les autres usagers de la circulation aérienne générale que sont les aéronefs habités, civils ou militaires. Cette intégration est essentielle pour permettre aux États comme aux entreprises de travailler de manière commune sur des propositions réglementaires permettant une meilleure gestion du trafic aérien, ainsi qu’une cohabitation améliorée de toutes ces nouvelles technologies dont les activités ont encore un énorme potentiel à développerToday, unmanned aircrafts are undeniably part of our daily lives. These objects surround us more and more and cross the borders, because it is not only in France that these devices become more and more known, but also in the whole world. Whether they are used for recreational purposes, in the military field or for professional activities, unmanned aircrafts are experiencing strong development, unprecedented growth.This development will consist here of dealing with the subject of civilian commercial UAVs which undoubtedly represent the largest field of unmanned aircraft. Indeed, recreational UAVs, like military ones, have a significant growth, but less than civilian professional unmanned aircrafts.These new technologies have a great potential for many companies which work on service delivery through unmanned aircraft. More and more activities are being developed in many sectors, companies are becoming aware of the work capacity that these devices can represent, and it is important to carry out this promising market.However, it is clear that no activity is really possible without a legal framework. Indeed, in a few years, we have seen the use of UAVs becoming more democratic, especially in France. Current events have shown that this use is sometimes dangerous and careless, with many incidents noted. It is therefore necessary to put in place rules that each user must respect, whether for recreational or professional use.France, and some States in the world, are among the forerunners to work extensively on a regulation. This one is certainly strict, maybe even too much, nevertheless it makes it possible to avoid accidents.However, even today many States have not worked on regulations on the activity of unmanned aircrafts within their territory. This is a serious security problem, since in these States, UAVs activities are carried out whereas no rule has yet been given.Companies are on the front line, they have a real need for regulation to develop their business, working on new technologies. Innovations always need to have a solid legal framework, to know what their scope is.Law goes hand in hand with technological progress, and yet it is often lagging behind innovation. As a result, States are facing ever-increasing growth of UAVs activities on their territory, while no regulation has been introduced. Regulation is therefore necessary for all States, to better regulate the use of unmanned aircraft and to guarantee sufficient security for all.Little by little, States are becoming aware of the importance of putting rules in place, some have done a comprehensive job on the subject, and others are building on them and starting to think about it.Of course, all existing States in the world represent as many regulations, even if some are similar, the right of unmanned aircraft is far from unified. On the contrary, it is multiple and very diverse, which can be a problem in this area.Indeed, it would be necessary to work on a convergence, a harmonization, a consensus between all existing regulations and which are still developing today. It seems obvious that the purpose of this right is to allow full integration of unmanned aircrafts in the world's airspace, among other users of the general air traffic, civilian or military ones.This integration is essential to enable both States and companies to work together on regulatory proposals for a better air traffic management, as well as improved cohabitation of all these new technologies whose activities still have an enormous potential to develop
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Daakir, Mehdi. "Localisation absolue centimétrique par photogrammétrie aéroportée et GPS embarqués sur drone." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1223/document.
Abstract:
Au cours de la dernière décennie, les drones ont été largement utilisés dans les domaines des applications civiles. La photogrammétrie aéroportée a trouvé place dans ces applications comme une solution efficace de modélisation 3D mais aussi comme un outil de mesure. Vinci-Construction-Terrassement est une entreprise privée spécialisée dans le secteur des Travaux Publics qui intègre les drones et la photogrammétrie comme une solution de cartographie et de métrologie de ses chantiers. Cet outil est très efficace, par exemple, pour le calcul des volumes de stocks ou pour le suivi temporel de zones spécifiques avec un risque de glissement de terrain. Le but de ce travail est d’arriver à un géo-référencement direct des images acquises par la caméra lors du vol en s’appuyant uniquement sur un récepteur GPS embarqué. Le système utilisé doit être de faible coût et par conséquent le traitement des données est adapté à cette contrainteOver the last decade, drones have been largely used for civil applications. Airborne photogrammetry has found place in these applications as a modeling and a measuring tool. Vinci-Construction-Terrassement is a private company of public building and works sector that integrates drones and photogrammetry as a mapping solution and metrology investigation on its sites. This tool is very efficient for the calculation of stock volumes for instance, or for time tracking of specific areas with risk of landslides. The aim of the present work is to do direct georeferencing of images acquired by the camera leaning on an embedded GPS receiver. The UAS used needs to be low cost and therefore data processing is adapted to this constraint
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Thomas, Amélie. "Cartographie et évaluation de la dynamique à court terme d'instabilités gravitaires de grandes ampleurs : exemple du massif de la Cristallère en haute Vallée d'Aspe (Pyrénées-Atlantiques, Nouvelle-Aquitaine, France) : apports des mesures de positionnement satellitaire et des observations aériennes par drone." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0914/document.
Abstract:
Depuis ces dernières décennies, peu de sujets de la géologie de l’ingénieur ont attiré autant l’attention de la communauté scientifique que ceux traitant des risques naturels et plus particulièrement des instabilités gravitaires de grandes ampleurs reconnues sous les termes de DSGSD (Deep Seated Gravitational Slope Deformation) et de DSL (Deep Seated Landslide). Basée sur un nombre limité de cas d’étude à l’échelle naturelle (couplage datation et surveillance récente), la dynamique temporelle à court terme reste l’un de leurs aspects les moins étudiés aujourd’hui. Nous avons choisi l’exemple du massif de la Cristallère, situé en haute Vallée d’Aspe dans les Pyrénées béarnaises, où le DSL de la Cristallère a été récemment identifié et analysé à partir de deux méthodes de datation.Dans la continuité de ce travail, notre première approche consiste à évaluer la dynamique temporelle à court terme des mouvements de ce versant à différentes échelles et à partir de différentes méthodes de positionnement par satellites (constellations GPS et GLONASS) : positionnement multistations RGP (Réseau Géodésique Permanent), statique géodésique avec pivot et statique rapide avec pivot. Nous insistons dans ce travail, compte tenu des résultats originaux obtenus, sur l’intérêt du différentiel GNSS (Global Navigation Satellite System) avec un pivot qui se doit d’être proche géographiquement des observations à mener afin d’assurer une précision suffisante (de l’ordre du cm).Les observations et l'exploitation des modèles numériques de terrain issues des relevés aériens à différentes échelles obtenus avec un drone du type « aile volante » constituent la deuxième approche de ce travail de recherche. Elles viennent compléter la cartographie du site et démontrer l’existence d’un DSGSD à partir d’une caractérisation géomorphométrique haute résolution et haute précision (de l’ordre du cm également) ; elles permettent d’affiner la délimitation du DSL de la Cristallère et de sa zone la plus active (Pène du Thès) et du DSL du Peilhou.À ces deux approches complémentaires (combinaison de données tridimensionnelles ponctuelles et surfaciques), s’ajoutent préalablement un relevé de terrain géologique etgéophysique (mesures structurales, tomographies de résistivités électriques et profils électromagnétiques Very Low Frequency) ainsi qu’une analyse des archives disponibles sur les ouvrages présents dans le versant instable, tels que la galerie drainante de la centrale hydroélectrique du Baralet et l’ancien tunnel ferroviaire du Peilhou.L’utilisation combinée de ces trois approches confirme que les mouvements profonds du massif de la Cristallère sont encore actifs avec un forçage sismique avéré : la prise de conscience du rôle que peut jouer le DSGSD est tout aussi fondamentale. Ainsi tous les ouvrages existants dans le massif, ou les projets d’aménagement ou de réhabilitation sur ce site doivent considérer l’existence d’une déstructuration, lente et progressive de l’ensemble du massif (DSGSD). Par ailleurs, la méthodologie développée dans ce travail se veut générale et peut être utilisée pour surveiller et suivre, à court et moyen terme, tous types de mouvement de terrain, et en particulier les glissements de terrain ou rocheux, profonds ou superficiels, lents ou rapidesFor these last decades, few subjects of the geology of the engineer have drawn the attention of the scientific community as much as those dealing of the natural hazards and more particularly with large-scale gravitational instabilities known as DSGSD (Deep Seated Gravitational Slope Deformation) and DSL (Deep Seated Landslide). Based on few cases study on a natural scale (dating and recent monitoring), short term temporal dynamics remains one of their least studied aspects today. We made the choice of the Cristallère massif as an example. It is located in Upper Aspe Valley of the Pyrenees (Béarn region). The Cristallère DSL was recently identified and analyzed through two dating methods.On the basis of this work, our first approach consists in assessing short term temporal dynamics of these slopes movements on various scales and with various methods of satellites positioning (GPS and GLONASS constellations): multistation positioning RGP (Permanent Geodetic Network in France), statics geodetic with pivot and fast static with pivot. We insist in this work, given the original results obtained, on the interest of the differential GNSS (Global Navigation Satellite System) with a pivot which must be geographically close to the observations to be carried out in order to ensure sufficient accuracy (cm).Observations and exploitation of drone digital elevation models of the site from aerial surveys at different scales obtained with a “flying wing” are the second approach to this research work. They complete the mapping of the site and demonstrate the existence of a DSGSD based on a high resolution and high precision geomorphometric characterization (cm); they make it possible to refine the delimitation of the Cristallère DSL and its most active area (Pène du Thès) and the Peilhou DSL.In addition to these two complementary approaches, a geological and geophysical survey (structural geology measurements, electrical resistivity tomographies and electromagnetic profiles Very Low Frequency surveys) and an analysis of the available data on the structures present in the unstable slope, such as the large diameter underground water pipe for the hydroelectric plant of Baralet and the former railway tunnel of Peilhou. The combined use of these three approaches confirms that the deep movements of the Cristallère massif are still active with proven seismic forcing: awareness of the potential role taken by the DSGSD is then fundamental. Thus, all the existing structures in the massif or the projects on this site (new constructions or rehabilitation of old structures) have to consider the existence of a slow and gradual change of the entire massif (DSGSD). Moreover, the methodology developed in this work is intended to be general. It also makes possible to monitor and follow, in the short and medium term, all types of ground movement, in particular landslides or rockslides, deep or superficial, slow or fast
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Six, Damien. "Conception et commande de robots parallèles volants." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0046/document.
Abstract:
La manipulation aérienne est l’un des défis de la robotique au cours de cette dernière décennie. L’un des freins au développement des manipulateurs aériens est l’autonomie limitée des drones, réduite par la charge et la consommation électrique du manipulateur embarqué. Une solution pour dépasser cette limite passe par la collaboration de plusieurs drones dans une tâche de manipulation. Cette thèse porte sur la conception et la commande d’un nouveau type de véhicule autonome aérien destiné à la manipulation. Le concept consiste à faire collaborer plusieurs drones, en particulier des quadricoptères, au travers d’une architecture passive polyarticulée. Le robot ainsi obtenu est une fusion entre l’architecture passive d’un robot parallèle et plusieurs drones. L’étude du modèle dynamique de cette classe de robots met en avant un découplage dans le modèle dynamique. Ce découplage permet la conception d’une commande en cascade qui assure la stabilisation et le suivi de trajectoire pour ces robots. Deux cas d’étude sont ensuite déclinés dans cette thèse : un robot parallèle volant à deux drones et un robot parallèle volant à trois drones. Pour ces deux robots, une simulation numérique est effectuée afin de valider le fonctionnement de la commande. Ces simulations ont également permis de valider la possibilité de changer la configuration de l’architecture passive en vol. Les travaux ont été portés avec succès jusqu’au stade expérimental pour le robot volant à deux dronesAerial manipulation is one of the challenges of robotics over the last decade. One of the constraints on the development of aerial manipulators is the limited autonomy of drones, reduced by the load and energy consumption of the on-board manipulator. One way to overcome this limit is to have several drones collaborate on a manipulation task. This thesis deals with the design and control of a new type of autonomous aerial vehicle for manipulation tasks. The concept consists in the collaboration of several drones, in particular quadrotors, through a polyarticulated passive architecture. The robot thus obtained is a fusion between the passive architecture of a parallel robot and several drones. The study of the dynamic model of this robot class highlights a decoupling in the dynamic model. This decoupling allows the design of a cascade control law. This controller provides stabilization and trajectory tracking for these robots. Two study cases are then presented in this thesis: a flying parallel robot with two drones and a flying parallel robot with three drones. For these two robots, a numerical simulation is performed to validate the controller performances. These simulations also allowed to validate the reconfiguration abilities of passive architecture in flight. The work was successfully carried to the experimental stage for the flying robot with two drones
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Thériault, Olivier. "Intégration d'un système vidéo de poursuite de cible à un simulateur "hardware in the loop" d'avion sans pilote et évaluation d'algorithmes de surveillance." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27137/27137.pdf.
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Szoo, Adam. "The impacts of the use of UAVS on the nature, organisation and regulation of Canada-U.S. border surveillance." Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25746.
Abstract:
Suite à la « guerre contre le terrorisme », la frontière Canada-États-Unis est devenu de plus en plus un point focal de la sécurité. Les politiques et les innovations humaines et technologiques ont émergé comme une réponse des deux pays pour ramener la «guerre contre le terrorisme » chez. Un outil nouvellement adoptée, le véhicule aérien sans pilote (UAV) a la capacité d'avoir un impact profond sur l'efficacité et la conceptualisation de l’organisation et de la sécurité des frontières en Amérique du Nord. Cette recherche vise à comprendre les impacts de l'utilisation des UAV sur la conception, la pratique, et l’organisation de la sécurité conjoint de la frontière. L'analyse d’entretiens, de conférences et de documents nous a permis d'identifier des tendances de l'atténuation des risques, des nouvelles technologies et de la militarisation de la sécurité à la frontière, tout en décrivant en détail le programme de surveillance par UAV, ses avantages et ses défis.In the wake of the “war on terror, ” the Canada-United States border has come to assume increased importance as a focal point of security. Policy, human and technological innovations have emerged as a response to both Canada and the United States agreeing to bring the “war on terror” home. A newly adopted tool, the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) has the capacity to have a profound impact upon not only the effectiveness, but the conceptualisation of border security and its organization in North America. This thesis aims to understand how UAV border surveillance of the shared border affects the conceptions, practices and the organisation of joint Canada-U.S. border security efforts. After the analysis of interviews, conferences and literature, results allowed the researcher to identify trends involving risk mitigation, new technology and the militarization of border security, all-the-while describing in detail the UAV border surveillance program, its advantages and the challenges it faces.
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Allart, Théo. "Relation entre la configuration de l'habitat dans la végétation aquatique submergée et la distribution des poissons." Thèse, 2020. http://depot-e.uqtr.ca/id/eprint/9724/1/eprint9724.pdf.