Dissertations / Theses: 'Modèles de navigation'

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Rougier, Nicolas P. "Modèles de mémoires pour la navigation autonome." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00602997.

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Abstract:

Nous proposons une approche du problème de la navigation d'un agent autonome fondée sur une architecture connexionniste inspirée de données biologiques concernant le cortex cérébral et l'hippocampe, une sous-structure corticale. Notre approche se fonde sur la distinction des mémoires, le cortex cérébral étant fortement impliqué dans la mémoire procédurale, permettant l'apprentissage de procédures, alors que l'hippocampe est impliqué dans la mémoire déclarative, permettant la mémorisation explicite de faits et d'événements. Notre travail concerne la modé- lisation de ces mémoires dans le contexte du comportement autonome. L'étude des dfférentes mémoires met en évidence l'importance de cette dichotomie procédurale/déclarative dans les tâches cognitives et l'étude de la navigation autonome met en exergue la notion de carte cognitive topologique ainsi que la nécessité de disposer de systèmes de mémoires adéquats. Notre travail de modélisation s'articule alors en deux temps. Les données concernant le cortex humain ont permis de modéliser une mémoire procédurale pour la construction des liens reliant les différents lieux d'un environnement simulé permettant une recherche guidée par le but ainsi que le ralliement à tout instant d'un lieu visité auparavant. Par ailleurs, les différentes données concernant la structure de l'hippocampe ont permis de proposer un modèle de mémoire de type déclaratif. L'architecture de ce modèle ainsi que les mécanismes originaux participant à son fonctionnement lui assurent une efficacité et une robustesse aussi bien sur des données simulées que sur des données réelles. Ce modèle permet alors de caractériser de façon adéquate les différents lieux d'un environnement donné.

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Rougier, Nicolas. "Modèles de mémoires pour la navigation autonome." Nancy 1, 2000. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01746477v2.

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Abstract:

Nous proposons une approche du problème de la navigation d'un agent autonome fondée sur une architecture connexionniste inspirée de données biologiques concernant le cortex cérébral et l'hippocampe. Notre approche se fonde sur la distinction des mémoires, le cortex cérébral étant fortement impliqué dans la mémoire procédurale, permettant l'apprentissage de procédures, alors que l'hippocampe est impliqué dans la mémoire déclarative, permettant la mémorisation explicite de faits et d'événements. Notre travail concerne la modélisation de ces mémoires dans le contexte du comportement autonome. L'étude des différentes mémoires met en évidence l'importance de cette dichotomie procédurale/déclarative dans les tâches cognitives et l'étude de la navigation autonome met en exergue la notion de carte cognitive topologique ainsi que la nécessité de disposer de systèmes de mémoires adéquats. Notre travail de modélisation s'articule alors en deux temps. Les données concernant le cortex humain ont permis de modéliser une mémoire procédurale pour la construction des liens reliant les différents lieux d'un environnement simulé permettant une recherche guidée par le but ainsi que le ralliement à tout instant d'un lieu visité auparavant. Par ailleurs, les différentes données concernant la structure de l'hippocampe ont permis de proposer un modèle de mémoire de type déclaratif. L'architecture de ce modèle ainsi que les mécanismes originaux participant à son fonctionnement lui assurent une efficacité et une robustesse aussi bien sur des données simulées que sur des données réelles. Ce modèle permet alors de caractériser de façon adéquate les différents lieux d'un environnement donné
We propose a method for autonomous agent navigation problem grounded on a connectionist architecture inspired by neurobiological data concerning cortex and hippocampus. Our approach is grounded on distinction between memories : cerebral cortex is believed to be implied within declarative memory, allowing explicit memorization of facts and events. Our works concerns modeling of these memories in the framework of autonomous behavior. The study of these different memories underlines the importance of this procedural/declarative dichotomy in cognitive tasks while autonomous navigation study underlines the topological cognitive map notion as well as the necessity of having at disposal ad hoc memory systems. Our modeling work is separated in two parts. Available data concerning human cortex allow us to model a procedural memory for the construction of links between places of a simulated environment allowing a goal-guided search as well as the possibility of reaching anytime any known place in the environment. Furthermore, available data concerning hippocampus allow us to model a declarative memory system. The architecture of the model as well as the original mechanisms implied make this system able to handle both simulated and real-world data. This model finally allows to characterize and memorize the different places of a given environment

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Delort, Jean-Yves. "Modèles de navigation sur le Web basés sur le contenu." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066396.

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Van, Zwynsvoorde Dominique. "Construction incrémentale de modèles topologiques pour la navigation d'un robot mobile." Toulouse 3, 2000. http://www.theses.fr/2000TOU30173.

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Contet, Jean-Michel. "Modèles multi-agents réactifs pour la navigation multi-véhicules : spécification formelle et vérification." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00472415.

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Abstract:

Cette thèse propose des modèles multi-agents réactifs fondés sur un cadre formel pour la vérification de propriétés et les valider par la simulation et l'expérimentation en considérant la navigation multi-véhicules comme domaine d'application. La navigation multi-véhicules soulève plusieurs problématiques : perception de l'environnement, communication inter-véhicule, évitement d'obstacle, ... Dans ce contexte, nous avons abordé plus particulièrement les aspects suivants : - Concernant la navigation multi-véhicules nous avons abordé deux problèmes spécifiques : la conduite en convoi ou platooning et la navigation autonome. En ce qui concerne la navigation autonome, nous avons mis l'accent sur l'évitement d'obstacles. - Concernant l'approche proposée : nous adoptons les systèmes multi-agents réactifs, dont les interac- tions sont inspirée de la physique. Pour la conduite en convoi, nous proposons un modèle d'interaction basé sur la physique classique. En ce qui concerne l'évitement d'obstacles, nous adoptant un modèle inspiré de la physique statistique. - Nous plaçons les systèmes multi-agents réactifs dans un cadre formel pour la vérification des pro- priétés, compte-tenu des contraintes de sécurité imposées par la classe d'applications cible. Pour faire face à la complexité des modèles, nous proposons une règle et une méthode de vérification compositionnelle. Cela nous a permis de vérifier la satisfaction d'une propriété de sûreté essentielle : la non-collision entre véhicules lors de la conduite en convoi. - Nous abordons également la question de la validation du système multi-agents par la simulation et l'expérimentation : nous avons contribué au développement d'un simulateur de la conduite en convoi et la navigation autonome. Le simulateur prend en compte les caractéristiques physiques des véhicules et est couplé à un outil de visualisation 3D. Nous avons aussi expérimenté nos modèles sur des véhicules tels que le Cycab et le GEM Car.

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Borges, Geovany Araujo. "Cartographie de l'environnement et localisation robuste pour la navigation de robots mobiles." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20034.

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Accot, Johnny. "Les tâches trajectorielles en interaction homme-machine : cas des tâches de navigation." Toulouse 1, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU10053.

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Abstract:

Cette thèse s' attelle à la modélisation formelle des tâches trajectorielles et contribue à la constitution d'une base scientifique pour la pratique et la recherche en interaction homme-machine. Dans un premier temps, nous proposons une définition mathématique des tâches trajectorielles en nous concentrant sur un cas particulier : les tâches impliquant un mouvement canalisé, ou tâches de navigation. En procédant à des raisonnements théoriques sur la base de la loi de Fitts, nous aboutissons à un modèle formel et générique : la loi de navigation, déclinée sous trois formes ( intégrale, locale et statistique )
This thesis addresses the formal modeling of trajectory-based tasks and contributes to the constitution of a scientific ground for human-computer interaction research and practice. We first propose a mathematical definition of trajectory-based tasks and concentrate on a particular case of such tasks : those implying a steering movement, or steering tasks. Proceeding from theoretical reasoning on the basis of Fitt's law, we succeed in stating a formal and generic model : the steering law, declined in three flavors ( integral, local and statistical )

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Rondé-Oustau, Isabelle. "Coût et productivité de la navigation aérienne en France." Toulouse 1, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU10018.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de recherches en économie du contrôle aérien. Dans un contexte de congestion de l'espace aérien, il est nécesaire de comprendre et analyser l'environnement économique des services de la navigation aérienne. L'estimation d'une frontière de coût permettant de réaliser cette analyse est appliquée au cas français
This doctoral thesis comes with the scope of researches in economy of air traffic control. In a context of airspace congestion it is necessary to understand and analyse economic environment of air navigation services. A cost frontier estimation allowing this analyse realsation is applied to the French case

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Al, Assaad Hiba. "Apport des modèles numériques d'élévation pour l'enrichissement des cartes de navigation par fusion multi-capteurs." Thesis, Littoral, 2020. http://www.theses.fr/2020DUNK0558.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'étude d'une méthode de fusion multi-capteurs pour l'estimation de la localisation 3-D et l'attitude d'un véhicule terrestre. Nous avons développé et validé, en situation réelle, une méthode de fusion centralisée basée sur une modélisation d'état à partir de mesures GNSS/INS provenant du capteur ublox EVK-M8U. Le système de mesure est également alimenté par des données cartographiques routières OSM et d'élévation issues des modèles numériques ASTER/World 30. Certaines mesures sont modélisées par des équations présentant de fortes non-linéarités que nous avons choisies de traiter par filtrage particulaire. La prise en compte des données cartographiques est faite de manière statistique à partir de la métrique de Mahalanobis. En outre, nous avons développé une nouvelle méthode de gestion des modèles numériques d'élévation (MNE), désignée par la méthode de "Fenêtre Glissante Adjacente" (FGA) afin de limiter l'impact des artefacts présents dans ces données. Durant l'étape de gestion du MNE, nous avons mis en oeuvre des approches géométriques (TIN, FGA) qui permettent de rendre plus robuste la correction d'altitude et favorise un accroissement des performances en estimation du paramètre d'inclinaison des segments de la carte routière numérique
Te work presented in this thesis concerns the study of a multi-sensor fusion method for the estimation of 3-D localization and the attitude of a land vehicle. We have developed and validated, in a real situation, a centralized fusion method based on state modeling from GNSS/INS measurements delivered by the ublox EVK-M8U sensor. The measurement system is also completed by OSM digital road maps and elevation data from the ASTER/World 30 digital models. Some measurements are modeled by equations with strong non-linearities which we have chosen to process by particle filtering. The cartographic data are taken into account statistically from the metric of Mahalanobis. In addition, we have developed a new method for managing digital elevation models (DEM), known as the "Fenêtre Glissante Adjacente" (FGA) method, in order to limit the impact of the artifacts that are found in this data. During the DEM management step, we implemented geometric approaches (TIN, FGA) which make the altitude correction more robust and favors an increase in performance in estimating the inclination parameter of the segments of the digital road maps

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Duménil, Aurélien. "Fusion d'images et de modèles pour le guidage d'interventions endovasculaires." Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S034/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le contexte des gestes médico-chirurgicaux assistés par ordinateur pour le traitement endovasculaire de l'anévrisme de l'aorte abdominale. La complexité de ce type de procédure et l'évolution permanente des dispositifs endovasculaires posent des difficultés liées notamment à la sélection des endoprothèses les mieux adaptées à l'anatomie du patient et à la localisation précise des outils endovasculaires lors de l'intervention. L'objectif de ces travaux thèse est d'apporter aux cliniciens une aide à la décision lors de la planification et de la réalisation de la procédure. L'approche envisagée consiste à mettre en correspondance les examens d'imagerie préopératoire et peropératoire et à les combiner avec des modèles d'interaction dispositifs / tissus pour améliorer le positionnement des endoprothèses dans des structures vasculaires déformables. Nous envisageons tout d'abord une solution permettant de positionner interactivement des modèles d'endoprothèse dans la structure vasculaire préopératoire afin de vérifier l'adéquation des endoprothèses sélectionnées avec l'anatomie du patient. La méthode s'appuie sur un modèle géométrique ou mécanique approché de l'endoprothèse placée dans une structure vasculaire non déformable. Nous proposons ensuite une solution originale de simulation des interactions outil-tissu dans le but d'anticiper les déformations vasculaires provoquées par l'insertion des outils, relativement rigides, avant le déploiement des endoprothèses. Le guidage de l'intervention par navigation endovasculaire augmentée est abordé au travers du recalage 3D/2D. Une méthode polyvalente est proposée afin de mettre en correspondance le scanner ainsi que les modèles préopératoires avec les images peropératoires. L'évaluation de ces méthodes et leur application sur données patients ont permis de montrer la compatibilité de l'approche proposée avec le workflow clinique
This thesis deals with computer-assisted surgery in the context of endovascular repair of abdominal aortic aneurysm. The complexity of this procedure and the ongoing development of endovascular devices pose challenges such as the selection of the most appropriate stent-grafts for the patient anatomy and the precise location of endovascular tools during surgery. The aim of this thesis is to provide clinicians with decision support for the planning and the performance of the procedure. The proposed approach consists in matching preoperative and intraoperative image data and in combining them with tool-tissue interaction models in order to improve the positioning of stent-grafts in deformable vascular structures. We consider a solution for positioning stent-grafts interactively in the preoperative vascular structure to verify the adequacy of the selected stent-grafts with the patient anatomy. The method is based on a geometrical or simplified mechanical model of the stent graft placed in a rigid vascular structure. We propose an original solution for simulating tool-tissue interactions in order to anticipate vascular deformations caused by the insertion of stiff tools before stent-graft deployment. Augmented reality guidance for endovascular interventions is addressed through 3D/2D registration. A versatile method is proposed for the matching of the CT-scan and preoperative models with intraoperative images. The evaluation of these methods and the results obtained on patient data have shown the compatibility of the proposed approach with the clinical workflow

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Grasse, Régis. "Aide à la navigation pour les personnes handicapées : reconnaissance de trajets." Thesis, Metz, 2007. http://www.theses.fr/2007METZ040S/document.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’aide à la navigation pour un fauteuil intelligent. Le but est de réaliser un système de reconnaissance et de suivi de trajets. Ce travail s’inscrit dans le projet VAHM qui utilise des fauteuils électriques du commerce sur lesquels ont été ajoutés une série de capteurs et un calculateur. Le VAHM utilise différents comportements (suivi de direction, suivi de mur, évitement d’obstacles,...) pour contrôler le fauteuil et pour réagir à l’environnement. On étudie, en premier lieu, la possibilité d’utiliser l’enchaînement des comportements du fauteuil pour modéliser et reconnaître un trajet en utilisant les MMC. Cette méthode montre ses limites en ce qui concerne la généralisation du modèle à des trajets non appris. Puis l’utilisation des MMC-MD est alors étudiée en intégrant, en plus des comportements, des données provenant des capteurs. Cependant les essais montrent que la reconnaissance est meilleure en utilisant uniquement les données provenant des capteurs. Ceci qui nous a conduit à n’utiliser que les données provenant des capteurs dans la suite du projet pour réaliser la reconnaissance. L’algorithme CONDENSATION est alors utilisé. Il possède de nombreux avantages dont celui de ne pas avoir besoin de modèle complexe puisque un seul trajet de référence est nécessaire pour réaliser la reconnaissance. Ces modèles de trajets sont ensuite mis dans un réseau bayésien pour faciliter les transitions d’un modèle à l’autre. La dernière partie du mémoire présente les résultats de la mise en œuvre de la reconnaissance en conditions réelles sur le fauteuil VAHM 3
The work presented in this thesis concerns navigation assistance for a smart wheelchair. We propose a new approach based on this behaviour based structure, aiming at assisting the user in a global way. The intelligent system relies on a modelisation of the most frequently used routes and assists the user when navigating by suggesting the next movement when the route has been recognised. The user will not have to change the direction, thus sparing him/her an action. This work is included in the VAHM project that use commercial electric wheelchair which is enhanced by several sensors and a calculator. The VAHM project is using a multi-agent control system. Different behaviours (direction following, wall following, obstacle avoidance ...) are designed react to the environment. At first, we tried to modelize and recognize behaviour sequences with HMM. This method showed its limits to generalize the recognition of unlearned trajectories. Then we used M-HMM (by adding sensor’s data) to achieve recognition. However, our tests show that the recognition is better by using only sensor’s data. These observations have conducted us to use only sensor’s data for the recognition. The CONDENSATION algorithm had been tested to perform recognition from sensor's data. This system earn numerous advantages including that it doesn’t need a complex model since only one reference trajectory is necessary to perform the recognition. Then these trajectory models have been put into a Bayesian network to facilitate transitions between models in order to recognize a long trajectory. The last part of this thesis presents recognition’s results in real conditions on the VAHM 3 wheelchair prototype

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Dufournaud, Yves. "Navigation aérienne et guidage terminal à partir de données bidimensionnelles." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0040.

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Eraydin, Ersin. "Domaine de validité des équations de la dynamique du vol : découplage." Toulouse, ENSAE, 1994. http://www.theses.fr/1994ESAE0003.

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Abstract:

L'analyse du comportement de l'avion s'appuie sur les équations de la dynamique du vol et fait un large usage du découplage. Celui-ci consiste à extraire du système complet d'équations un sous-système, plus simple à manipuler, qui modélise encore convenablement le problème à traiter. Cette thèse propose des méthodes d'analyse de la qualité du découplage et développe des thèmes d'application à partir d'un avion de transport civil moderne. Trois thèmes ont été abordés : le découplage des équations de navigation confrontées aux hypothèses liées à la rotation et à la sphéricité de la terre, le découplage des équations longitudinales et latérales, et enfin celui des équations latérales. Pour le premier thème, il a été montré que les erreurs faites sur l'accélération lors de l'utilisation de l'hypothèse "terre plate et immobile", dépendent du type de mesures effectuées. Elles sont de l'ordre de 1% de l'accélération de pesanteur g, lors d'un cas de vol au nombre de Mach 0. 8 et pour une latitude inférieure à 45°. Dans ceratins cas, l'éloignement de l'avion par rapport à son repère d'origine et son accélération ont une influence sur l'erreur. Nous avons étudié également la condition d'équilibre et la stabilité des équations de navigation pour le modèle complet et l'on montre qu'il existe une instabilité lors d'un vol au cap ouest. Pour le second thème, des méthodes d'analyse ont été développé pour quantifier la qualité du découplage sous forme d'un seul critère. Ces méthodes sont basées sur la comparaison des amplitudes des modes (l'approche participation modale) et des niveaux énérgétiques des états (l'approche grammien d'observabilité) entre les modèles couplé et découplé. Pa r exemple, si on les applique au découplage longitudinal-latéral et pour un virage standard, nous observons sur la réponse temporelle du système découplé un écart de 20% "en moyenne" de la réponse du système non-découplé, soumis à des perturbations de vitesse et de dérapage. Cette erreur est double pour une perturbation sur l'inclinaison. Enfin pour le troisième thème, une méthode utilisant le calcul formel a été mise en oeuvre pour obtenir une forme analytique performante des modes latéraux. L'approche traditionnelle se limite aux systèmes d'ordre deux, ici le système d'ordre quatre a été traité directement et cela a permis, par exemple, de réduire l'erreur de 33% sur l'amortissement de l'oscillation de dérapage à une erreur de 2%, par l'ajout d'un seul terme à la formule classique de l'amortissement.

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Chenu, E. "Optimisation polyédrique de terrain 3D pour une navigation interactive en temps réel." Aix-Marseille 3, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX30039.

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Abstract:

Le developpement de la realite virtuelle impose de concevoir un nombre sans cesse croissant de modele 3d pour la navigation en temps reel. Les difficultes de la triangulation de surface 3d m'ont amenees a creer la methode tredo. Cette methode est basee sur deux criteres de triangulation et trois criteres d'optimisation. Les criteres de triangulation decoulent du critere de triangulation de delaunay. Le but des trois criteres d'optimisation est de construire un maillage polyedrique d'une surface 3d qui puisse etre visualise le plus rapidement possible par un ordinateur. Ces criteres sont donc issues des contraintes de la realite virtuelle et des cartes graphiques. Les modeles optimisees permettent des gains de temps de l'ordre de 25% sur des modeles non optimisees. La navigation en temps reel est ainsi plus performante.

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Acosta-Tamayo, Oscar Dario. "De la navigation exploratoire virtuelle à la planification d'interventions endovasculaires." Rennes 1, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007555v2.

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Abstract:

Dans le cadre général des interventions assistées par ordinateur, nos travaux, abordés essentiellement en terme d'imagerie virtuelle, se sont focalisés sur la phase préopératoire (analyse, modélisation, simulation) dans un objectif de planification réaliste de traitements mini-invasifs de lésions vasculaires (angioplastie transluminale, pose d'endoprothèse aortique, brachythérapie endovasculaire). De nouvelles fonctionnalités d'analyse locale et de description géométrique associées à un capteur virtuel sont proposées. A l'issue de cette exploration virtuelle analytique des données patient (imagerie TDM), la description géométrique de structures complexes ainsi que la détermination de paramètres caractérisant les structures vasculaires sont envisagées au regard du planning interventionnel et évaluées sur modèle animal et sur données patient. Une première approche de simulation spécifique patient d'interactions outils / tissus en angioplastie transluminale est finalement proposée.

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Manaoui, Francis Olivier. "Étude et simulation d'algorithmes de navigation pour robots mobiles autonomes sur terrain inégal." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20242.

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Abstract:

Le travail de recherche a pour objectif de definir et simuler le fonctionnement d'un navigateur pour robots mobiles autonomes sur sol irregulier. Une analyse bibliographique met en evidence les grands principes de la navigation. Les problemes specifiques des robots evoluant en exterieur sont formalises. On propose alors une modelisation du terrain basee sur la polygonation des courbes de niveaux. Dans l'espace de recherche associe on definit un algorithme de recherche des deplacements elementaires. On propose ensuite une methode de determination du temps de parcours minimal, en fonction des caracteristiques du vehicule, de la geometrie et de la nature du terrain. Enfin on expose les resultats des simulations et une evaluation de la complexite des algorithmes

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Jaillot, Vincent. "3D, temporal and documented cities : formalization, visualization and navigation." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSE2026.

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Abstract:

L'étude et la compréhension de l'évolution des villes est un enjeu sociétal important, notamment pour améliorer la qualité de vie dans une ville toujours plus dense. Le numérique et en particulier les modèles 3D de villes peuvent être des éléments de réponse. Leur manipulation est parfois rendue complexe par la prise en compte de leurs dimensions thématique, géométrique et topologique ainsi que de leur structuration hiérarchique
The study and understanding of cities evolution is an important societal issue, particularly for improving the quality of life in an increasingly dense city. Digital technology and in particular 3D city models can be part of the answer. Their manipulation is however sometimes complex due to their thematic, geometric, topological dimensions and hierarchical structure.In this thesis, we focus on the integration of the temporal dimension and in the enrichment with multimedia documents of these 3D models of the city, in an objective of visualization and navigation on the web. Moreover, we take a particular interest in interoperability (based on standards), reusability (with a shared software architecture and open source components) and reproducibility (to make our experiments durable).Our first contribution is a formalization of the temporal dimension of cities for interactive navigation and visualization on the web. For this, we propose a conceptual model of existing standards for the visualization of cities on the web, which we extend with a formalization of the temporal dimension. We also propose a logical model and a technical specification of these proposals.Our second contribution allows the integration of multimedia documents into city models for spatial, temporal and thematic visualization and navigation on the web. We propose a conceptual model for the integration of heterogeneous and multidimensional geospatial data. We then use it for the integration of multimedia documents and 3D city models.Finally, this thesis took place in a multidisciplinary context via the Fab-Pat project of the LabEx IMU, which focuses on cultural heritage sharing and shaping. In this framework, a contribution combining social sciences and computer science has allowed the design of DHAL, a methodology for the comparative analysis of devices for sharing heritage via digital technology. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'intégration de la dimension temporelle et à l'enrichissement avec des documents multimédia de ces modèles 3D de la ville, dans un objectif de visualisation et de navigation sur le web. Nous portons un intérêt particulier à l'intéropérabilité (en s'appuyant sur des standards), à la réutilisabilité (avec une architecture logicielle partagée et des composants open source) et à la reproductibilité (permettant de rendre nos expérimentations pérennes).Notre première contribution est une formalisation de la dimension temporelle des villes pour une navigation et visualisation interactive sur le web. Pour cela, nous proposons un modèle conceptuel des standards existants pour la visualisation de villes sur le web, que nous étendons avec une formalisation de la dimension temporelle. Nous proposons également un modèle logique et une spécification technique de ces propositions.Notre deuxième contribution permet d'intégrer des documents multimédias aux modèles de villes pour une visualisation et une navigation spatiale, temporelle et thématique sur le web. Nous proposons un modèle conceptuel pour l'intégration de données géospatiales hétérogènes et multidimensions. Nous l'utilisons ensuite pour l'intégration de documents multimédias et de modèles 3D de villes.Enfin, cette thèse s'est déroulée dans un contexte pluridisciplinaire via le projet Fab-Pat, du LabEx IMU, qui s'intéresse au partage de la fabrique du patrimoine. Dans ce cadre, une contribution mêlant sciences sociales et informatique a permis de concevoir DHAL, une méthodologie pour l’analyse comparative de dispositifs pour le partage du patrimoine via le numérique

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Alba, Winckler Marco Antonio. "StateWebCharts : une notation formelle pour la modélisation de la navigation des applications Web." Toulouse 1, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU10026.

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Abstract:

Bien que les outils d'édition graphique semblent rendre aisée la création de pages Web, le développement d'applications sur le Word Wide Web est une activité complexe. Cette complexité découle de la nature sans cesse évolutive de ces applications, la complexité des besoins utilisateurs et des temps de développement souvent très courts. Pour pouvoir gérer cette complexité, des modèles deviennent fondamentaux. Même si la navigation est considérée comme l'un des éléments critiques pour la spécification des applications Web, les méthodes dont nous disposons aujourd'hui ne permettent pas de représenter tous les aspects liés à la navigation d'une façon complète et non ambigue͏̈. Cette thèse répond à ce besoin de méthodes efficaces permettant de décrire la navigation des applications Web en proposant une technique de description formelle dénommée StateWebCharts (SWC) et un environnement de conception qui supporte l'édition et la simulation des modèles décrits dans ce formalisme
In spite of the apparent facility of build Web pages given by current visual environments, the development over the World Wide Web is complex due to many factors such as the evolving nature of applications, the multidisciplinary nature of development team, the competitive points of views for the application and complexity of user requirements, and the unrealistic and narrow schedules for the development. To deal with such as complexity, modelling support is essential. Currently modelling methods provide little support to describe in complete and unambiguous manner navigation in web applications even though navigation is considered as a critical element. The present work proposes a formal description technique namely StateWebCharts (SWC), which extends StateCharts models to model the navigation of Web applications and a design environment supporting the edition and simulation of models described in the formalism

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Fulgenzi, Chiara. "Navigation autonome en environnement dynamique utilisant des modèles probabilistes de perception et de prédiction du risque de collision." Phd thesis, Grenoble INPG, 2009. http://www.theses.fr/2009INPG0078.

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Abstract:

La navigation autonome en environnement dynamique représente encore un défi important pour la robotique moderne. Dans cette thèse nous abordons le problème de la prise en compte explicite des incertitudes liées à la perception et à la prédiction de l'état d'un environnement dynamique inconnu pour la decision sur les mouvements futures du robot. Nous proposons d'abord un algorithme réactif basé sur l'intégration de l'extension probabiliste de la méthode Velocity Obstacle et d'une grille d'occupation dynamique. Nous presentons ensuite une nouvelle extension probabiliste de l'algorithme RRT et nous l'utilisons pour une approche de navigation ”anytime” : les décisions du robot sont mises a jour avec les observations les plus récentes. Nous considérons d'abord le cas de prédiction à court terme et ensuite le cas de prédiction a moyen terme, basée sur les trajectoires typiques des obstacles, apprises a priori
In this document we address the problem of autonomous navigation in dynamic unknown environ- ments. The key of the problem is to guarantee safety for all the agents moving in the space (people, vehicles and the robot itself) while moving toward a predefined goal. In contrast with static or controlled environments, high dynamic environments present many difficult issues: the detection and tracking of moving obstacles, the prediction of the future state of the world and the on-line motion planning and navigation. We moved our research starting from the fact that the decision about motion must take into account the limits of sensor perception, the velocity and future trajectory of the moving obstacles and that it must be related with the on-line updating of the world perception. Our approach is based on the use of probabilistic frameworks to represent the uncertainty about the static environment and the dynamic obstacles and we have developed decision methods that take explicitly into account such information for the autonomous navigation task. At first we focused our attention on reactive approaches. The developed approach is based on the integration between a probabilistic extension of the Velocity Obstacle framework within a dynamic occupancy grid (Bayesian Occupancy Filter). The dynamic occupancy grid gives a probabilistic and explicit representation of the perception limits and of the model error and noise while the Probabilistic Velocity Obstacles compute a probability of collision in time. The probability of collision and hence the choice of the next control, take into account limited sensor range, occlusions, obstacles shape and velocity estimation errors. Simulation results show the robot adapting its behaviour to different conditions of perception, avoiding static and moving obstacles and moving toward the goal. In the second part of the document we move toward more complex strategies, integrating a Partial Motion Planning algorithm with probabilistic representation of the environment and collision risk prediction. We propose a novel probabilistic extension of the well known Rapidly-exploring Random Trees framework and we integrate this search algorithm into a partial planning anytime approach, updating on-line the decisions of the robot with the last observations. We consider at first the case of a short-term prediction based on a classic Multi-Target-Tracking algorithm. Secondly, we consider the case of a longer term prediction based on a priori known typical patterns. We compare two kinds of patterns representation: the Hidden Markov Model representation and the continuous Gaussian Processes representation. The search and planning algorithm is adapted to these different kinds prediction and simulation results for navigation among multiple moving obstacles are shown

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Fulgenzi, Chiara. "Navigation autonome en environnement dynamique utilisant des modèles probabilistes de perception et de prédiction du risque de collision." Phd thesis, Grenoble INPG, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00398055.

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Abstract:

La navigation autonome en environnement dynamique représente encore un défi important pour la robotique moderne. Dans cette thèse nous abordons le problème de la prise en compte explicite des incertitudes liées à la perception et à la prédiction de l'état d'un environnement dynamique inconnu pour la decision sur les mouvements futures du robot. Nous proposons d'abord un algorithme réactif basé sur l'intégration de l'extension probabiliste de la méthode Velocity Obstacle et d'une grille d'occupation dynamique. Nous presentons ensuite une nouvelle extension probabiliste de l'algorithme RRT et nous l'utilisons pour une approche de navigation ”anytime” : les décisions du robot sont mises a jour avec les observations les plus récentes. Nous considérons d'abord le cas de prédiction à court terme et ensuite le cas de prédiction a moyen terme, basée sur les trajectoires typiques des obstacles, apprises a priori.

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Dollé, Laurent. "Contribution d'un modèle computationnel de sélection de stratégies de navigation aux hypothèses relatives à l'apprentissage spatial." Phd thesis, Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066407.

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Abstract:

La nature de l’apprentissage spatial des mammifères, et particulièrement des rats, est l’objet d’un débat ancien impliquant l’existence de deux théories contradictoires: selon la théorie associative, les amers à disposition de l’animal sont appris indépendamment et mis en compétition selon leur capacité à mener l’animal vers le but voulu. La théorie cognitive supporte quant à elle l’intégration de tous les amers dans une représentation spatiale. Enfin, des données neurobiologiques indiquent l’existence de structures modulaires pouvant impliquer les deux hypothèses et pouvant interagir de façon compétitive ou coopérative. Un modèle computationnel de sélection de stratégies de navigation a été conçu pour prendre en compte ces différentes hypothèses. Sa conception modulaire a nécessité la mise en place d’une règle de sélection ne dépendant pas de la nature de l’apprentissage des stratégies et pouvant privilégier soit certains amers, soit l’utilisation d’une représentation spatiale intégrant plusieurs amers. Ce modèle sélectionne en ligne des stratégies apprises en parallèle par un module séparé dont l’existence est corroborée par des travaux récents démontrant l’implication de structures du cortex préfrontal dans cette fonction. Ce modèle bio-inspiré est capable de reproduire des expériences dans lesquelles l’influence des amers a donné lieu à des interprétations issues de l’une ou de l’autre des deux théories. Nous y apportons un corpus d’explications, conciliant à la fois les données neurobiologiques et comportementales, ainsi que des prédictions qui permettront aux neurobiologistes d’estimer l’utilité de ce modèle. Une implémentation robotique est également en cours.

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Grasse, Régis. "Aide à la navigation pour les personnes handicapées : reconnaissance de trajets." Electronic Thesis or Diss., Metz, 2007. http://www.theses.fr/2007METZ040S.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur l’aide à la navigation pour un fauteuil intelligent. Le but est de réaliser un système de reconnaissance et de suivi de trajets. Ce travail s’inscrit dans le projet VAHM qui utilise des fauteuils électriques du commerce sur lesquels ont été ajoutés une série de capteurs et un calculateur. Le VAHM utilise différents comportements (suivi de direction, suivi de mur, évitement d’obstacles,...) pour contrôler le fauteuil et pour réagir à l’environnement. On étudie, en premier lieu, la possibilité d’utiliser l’enchaînement des comportements du fauteuil pour modéliser et reconnaître un trajet en utilisant les MMC. Cette méthode montre ses limites en ce qui concerne la généralisation du modèle à des trajets non appris. Puis l’utilisation des MMC-MD est alors étudiée en intégrant, en plus des comportements, des données provenant des capteurs. Cependant les essais montrent que la reconnaissance est meilleure en utilisant uniquement les données provenant des capteurs. Ceci qui nous a conduit à n’utiliser que les données provenant des capteurs dans la suite du projet pour réaliser la reconnaissance. L’algorithme CONDENSATION est alors utilisé. Il possède de nombreux avantages dont celui de ne pas avoir besoin de modèle complexe puisque un seul trajet de référence est nécessaire pour réaliser la reconnaissance. Ces modèles de trajets sont ensuite mis dans un réseau bayésien pour faciliter les transitions d’un modèle à l’autre. La dernière partie du mémoire présente les résultats de la mise en œuvre de la reconnaissance en conditions réelles sur le fauteuil VAHM 3
The work presented in this thesis concerns navigation assistance for a smart wheelchair. We propose a new approach based on this behaviour based structure, aiming at assisting the user in a global way. The intelligent system relies on a modelisation of the most frequently used routes and assists the user when navigating by suggesting the next movement when the route has been recognised. The user will not have to change the direction, thus sparing him/her an action. This work is included in the VAHM project that use commercial electric wheelchair which is enhanced by several sensors and a calculator. The VAHM project is using a multi-agent control system. Different behaviours (direction following, wall following, obstacle avoidance ...) are designed react to the environment. At first, we tried to modelize and recognize behaviour sequences with HMM. This method showed its limits to generalize the recognition of unlearned trajectories. Then we used M-HMM (by adding sensor’s data) to achieve recognition. However, our tests show that the recognition is better by using only sensor’s data. These observations have conducted us to use only sensor’s data for the recognition. The CONDENSATION algorithm had been tested to perform recognition from sensor's data. This system earn numerous advantages including that it doesn’t need a complex model since only one reference trajectory is necessary to perform the recognition. Then these trajectory models have been put into a Bayesian network to facilitate transitions between models in order to recognize a long trajectory. The last part of this thesis presents recognition’s results in real conditions on the VAHM 3 wheelchair prototype

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Schmitt, Julien. "Évaluation des fonctions cognitives par la navigation : étude de souris modèles de la maladie d'Alzheimer et facteur de risque." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS456.

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Abstract:

Le travail expérimental a consisté à mettre au point un protocole comportemental permettant d’évaluer à la fois la mémoire et les fonctions exécutives à l’aide de tâches de navigation (Starmaze et Y-maze) dans le but de tester différents modèles de souris en lien avec la maladie d’Alzheimer. Dans un premier temps, un protocole de Starmaze et la création de scores adaptés à l’évaluation des fonctions cognitives souhaitées ont été mis au point. Dans un second temps, trois modèles de souris ont été testés avec le protocole mis au point : un modèle de la forme familiale de la maladie d’Alzheimer (APPPS1) à 14 mois et un modèle de facteur de risque de la forme sporadique de la maladie d’Alzheimer (APOE4) à 6 et 14 mois en les comparant à des souris contrôle du même âge. L'effet du vieillissement normal sur les fonctions cognitives évaluées a aussi été évalué en comparant les comportements de navigation de souris contrôles (C57BL/6) à 6 et 14 mois. Les résultats révèlent que le vieillissement normal n'engendre pas de déficit cognitif à 14 mois, alors que les souris APPPS1 de 14 mois présentent des déficits mnésiques et exécutifs. Les souris ApoE4 ne montrent pas de déficits mnésiques à 6 et 14 mois mais présentent à 6 mois un déficit de flexibilité identique à celui observé chez les souris contrôles âgées, suggérant que le facteur de risque ApoE4 pourrait être un modèle de vieillissement précoce. Mon travail a permis de valider l'utilisation de tests de navigation pour évaluer conjointement la mémoire et les fonctions exécutives, ouvrant des perspectives d'application clinique à ce type de tests dans le dépistage de la maladie d’Alzheimer
The experimental work consisted in developing a behavioural protocol to evaluate both memory and executive function using navigation tasks (Starmaze and Y-maze) in order to test different mouse models related to Alzheimer's disease. As a first step, a Starmaze protocol and the creation of scores adapted to the evaluation of desired cognitive functions were developed. In a second step, three mouse models were tested with the protocol developed: a model of the familial form of Alzheimer's disease (APPPS1) at 14 months and a risk factor model of the sporadic form of Alzheimer's disease (APOE4) at 6 and 14 months by comparing them to control mice of the same age. The effect of normal aging on the cognitive functions assessed was also evaluated by comparing the navigation behaviours of control mice (C57BL/6) at 6 and 14 months. The results show that normal aging does not lead to cognitive deficit at 14 months, while 14-month-old APPPS1 mice have memory and executive deficits. ApoE4 mice do not show memory deficits at 6 and 14 months but have a similar flexibility deficit at 6 months as observed in elderly control mice, suggesting that the risk factor ApoE4 could be a model of early aging. My work has validated the use of navigation tests to jointly assess memory and executive function, opening up clinical applications for this type of test in Alzheimer's disease screening

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Emmanuel, Thierry. "Planification robuste et navigation de robots mobiles tout terrain." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20136.

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Abstract:

Ce memoire de these traite de la planification robuste et adaptative des deplacements de plusieurs robots mobiles sur terrain inegal et evolutif. L'objectif est de fournir au systeme de navigation un ensemble d'itineraires et de consignes de commande (vitesse et cap), autorisant la modification rapide du plan en cas de variations imprevues et importantes des parametres du vehicule ou du terrain. Tout d'abord, les voies de deplacement possible sont issues d'une combinaison de plusieurs types discretises de modelisations du terrain (mnt, courbes de niveau, triangulation), a laquelle on associe un graphe des changements d'etats. Les consignes de vitesse et de cap sont calculees en tenant compte de caracteristiques du relief, des vehicules (contraintes dynamiques, de glissement, de patinage des roues, de renversement et de l'interaction roue/sol), et du critere de performance que l'on considere pour les deplacements. Ensuite nous mettons en uvre des algorithmes de recherche dans le graphe value (par les caracteristiques du vehicule et du relief) afin de determiner des chemins de couts voisins et proches de l'optimal. Les chemins ainsi determines forment un sous-graphe de deplacement pour les robots. Une etude systematique de la vulnerabilite du reseau permet de valider la robustesse de l'execution de la mission. De plus, d'autres etudes sur le sous-graphe de chemins (itineraires) permettent de regrouper ces chemins en familles selon des criteres secondaires ; ceci facilite la reactivite du systeme de commande et donc le bon deroulement du plan de la mission. Des strategies d'execution et de reaction sont mises en uvre pour resoudre les conflits possibles entre les robots. Des resultats sur site reel et de simulation, utilisant comme critere la minimisation de la consommation d'energie d'un vehicule electrique, demontrent les qualites des algorithmes developpes

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Sircoulomb, Vincent. "Étude des concepts de filtrage robuste aux méconnaissances de modèles et aux pertes de mesures. Application aux systèmes de navigation." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL093N/document.

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Abstract:

La résolution d'un problème d'estimation de l'état d'un système nécessite de disposer d'un modèle régissant l'évolution des variables d'état et de mesurer de manière directe ou indirecte l'ensemble ou une partie de ces variables d'état. Les travaux exposés dans ce mémoire de thèse portent sur la problématique d'estimation en présence de méconnaissances de modèle et de pertes de capteurs. La première partie de ce travail constitue la synthèse d'un dispositif d'estimation d'état pour systèmes non linéaires. Cela consiste à sélectionner un estimateur d'état et convenablement le régler, puis à concevoir algorithmiquement, à partir d'un critère introduit pour la circonstance, une redondance matérielle visant à compenser la perte de certains capteurs. La seconde partie de ce travail porte sur la conception, à l'aide de la variance d'Allan, d'un sous-modèle permettant de compenser les incertitudes d'un modèle d'état, ce sous-modèle étant utilisable par un filtre de Kalman. Ce travail a été exploité pour tenir compte de dérives gyroscopiques dans le cadre d'une navigation inertielle hybridée avec des mesures GPS par un filtre de Kalman contraint. Les résultats obtenus, issus d'expériences sur deux trajectoires d'avion, ont montré un comportement sain et robuste de l'approche proposée
To solve the problem of estimating the state of a system, it is necessary to have at one's disposal a model governing the dynamic of the state variables and to measure directly or indirectly all or a part of these variables. The work presented in this thesis deals with the estimation issue in the presence of model uncertainties and sensor losses. The first part of this work represents the synthesis of a state estimation device for nonlinear systems. It consists in selecting a state estimator and properly tuning it. Then, thanks to a criterion introduced for the occasion, it consists in algorithmically designing a hardware redundancy aiming at compensating for some sensor losses. The second part of this work deals with the conception of a sub-model compensating for some model uncertainties. This sub-model, designed by using the Allan variance, is usable by a Kalman filter. This work has been used to take into account some gyroscopical drifts in a GPS-INS integrated navigation based on a constrained Kalman filter. The results obtained, coming from experiments on two plane trajectories, showed a safe and robust behaviour of the proposed method

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Sircoulomb, Vincent. "Étude des concepts de filtrage robuste aux méconnaissances de modèles et aux pertes de mesures. Application aux systèmes de navigation." Electronic Thesis or Diss., Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL093N.

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Abstract:

La résolution d'un problème d'estimation de l'état d'un système nécessite de disposer d'un modèle régissant l'évolution des variables d'état et de mesurer de manière directe ou indirecte l'ensemble ou une partie de ces variables d'état. Les travaux exposés dans ce mémoire de thèse portent sur la problématique d'estimation en présence de méconnaissances de modèle et de pertes de capteurs. La première partie de ce travail constitue la synthèse d'un dispositif d'estimation d'état pour systèmes non linéaires. Cela consiste à sélectionner un estimateur d'état et convenablement le régler, puis à concevoir algorithmiquement, à partir d'un critère introduit pour la circonstance, une redondance matérielle visant à compenser la perte de certains capteurs. La seconde partie de ce travail porte sur la conception, à l'aide de la variance d'Allan, d'un sous-modèle permettant de compenser les incertitudes d'un modèle d'état, ce sous-modèle étant utilisable par un filtre de Kalman. Ce travail a été exploité pour tenir compte de dérives gyroscopiques dans le cadre d'une navigation inertielle hybridée avec des mesures GPS par un filtre de Kalman contraint. Les résultats obtenus, issus d'expériences sur deux trajectoires d'avion, ont montré un comportement sain et robuste de l'approche proposée
To solve the problem of estimating the state of a system, it is necessary to have at one's disposal a model governing the dynamic of the state variables and to measure directly or indirectly all or a part of these variables. The work presented in this thesis deals with the estimation issue in the presence of model uncertainties and sensor losses. The first part of this work represents the synthesis of a state estimation device for nonlinear systems. It consists in selecting a state estimator and properly tuning it. Then, thanks to a criterion introduced for the occasion, it consists in algorithmically designing a hardware redundancy aiming at compensating for some sensor losses. The second part of this work deals with the conception of a sub-model compensating for some model uncertainties. This sub-model, designed by using the Allan variance, is usable by a Kalman filter. This work has been used to take into account some gyroscopical drifts in a GPS-INS integrated navigation based on a constrained Kalman filter. The results obtained, coming from experiments on two plane trajectories, showed a safe and robust behaviour of the proposed method

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Yu, Chunlei. "Contribution to evidential models for perception grids : application to intelligent vehicle navigation." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2293.

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Abstract:

Pour les véhicules intelligents, un système de perception est un élément clé pour caractériser en temps réel un modèle de l’environnement de conduite autour du véhicule. Lors de la modélisation de l’environnement, les informations relatives aux obstacles doivent être gérées prioritairement car les collisions peuvent être mortelles pour les autres usagers de la route ou pour les passagers à bord du véhicule considéré. La caractérisation de l’espace occupé est donc cruciale mais pas suffisante pour les véhicules autonomes puisque le système de contrôle a besoin de trouver l’espace navigable pour assurer une planification sure de trajectoire. En effet, afin de naviguer sur les routes publiques avec d’autres utilisateurs, le véhicule doit aussi suivre les règles de circulation qui sont décrites, par exemple, par des marquages au sol peints sur la chaussée. Dans ce travail, nous nous concentrons sur une approche fondée sur des grilles égocentrées pour modéliser l’environnement. L’objectif est d’obtenir un modèle unifié contenant les informations d’obstacle avec des règles sémantiques de la route. Pour modéliser les informations d’obstacle, l’occupation est assurée par l’interprétation des informations des différents capteurs comme les valeurs des cellules. Pour modéliser la sémantique de l’espace navigable, nous proposons d’introduire la notion de grille de voies qui consiste à intégrer l’information sémantique de voie dans les cellules de la grille. La combinaison de ces deux niveaux d’information donne ainsi un modèle d’environnement plus raffiné. Lors de l’interprétation des données des capteurs en information d’obstacle, il faut manipuler des incertitudes dues à de l’ignorance ou des erreurs. L’ignorance est liée à la perception des nouveaux espaces dans la zone de perception et les erreurs proviennent de mesures bruitées et d’estimations imprécises de la pose. Dans cette recherche, la théorie de la fonction de croyance est adoptée pour faire face aux incertitudes et nous proposons des modèles évidentiels pour différents types de capteurs comme des lidars et des caméras. Les grilles de voie contiennent des informations sémantiques sur les voies provenant des marquages au sol, par exemple. À cette fin, nous proposons d’utiliser une carte a priori qui contient des informations détaillées sur la route comme l’orientation de la route et les marquages des voies. Ces informations sont extraites de la carte en utilisant une estimation de pose fournie par un système de localisation. Dans le modèle proposé, nous intégrons dans les grilles les informations de voie en tenant compte de l’incertitude de la pose estimée. Les algorithmes proposés ont été implémentés et testés sur des données réelles obtenues sur des routes publiques. Nous avons développé des algorithmes Matlab et C ++ avec le logiciel PACPUS développé au laboratoire
For intelligent vehicle applications, a perception system is a key component to characterize in real-time a model of the driving environment at the surrounding of the vehicle. When modeling the environment, obstacle information is the first feature that has to be managed since collisions can be fatal for the other road users or for the passengers on-board the considered vehicle. Characterization of occupation space is therefore crucial but not sufficient for autonomous vehicles since the control system needs to find the navigable space for safe trajectory planning. Indeed, in order to run on public roads with other users, the vehicle needs to follow the traffic rules which are, for instance, described by markings painted on the carriageway. In this work, we focus on an ego-centered grid-based approach to model the environment. The objective is to include in a unified world model obstacle information with semantic road rules. To model obstacle information, occupancy is handled by interpreting the information of different sensors into the values of the cells. To model the semantic of the navigable space, we propose to introduce the notion of lane grids which consist in integrating semantic lane information into the cells of the grid. The combination of these two levels of information gives a refined environment model. When interpreting sensor data into obstacle information, uncertainty inevitably arises from ignorance and errors. Ignorance is due to the perception of new areas and errors come from noisy measurements and imprecise pose estimation. In this research, the belief function theory is adopted to deal with uncertainties and we propose evidential models for different kind of sensors like lidars and cameras. Lane grids contain semantic lane information coming from lane marking information for instance. To this end, we propose to use a prior map which contains detailed road information including road orientation and lane markings. This information is extracted from the map by using a pose estimate provided by a localization system. In the proposed model, we integrate lane information into the grids by taking into account the uncertainty of the estimated pose. The proposed algorithms have been implemented and tested on real data acquired on public roads. We have developed algorithms in Matlab and C++ using the PACPUS software framework developed at the laboratory

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Debèse, Nathalie. "Recalage de la navigation par apprentissage sur les données bathymètriques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD538.

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Abstract:

L'utilisation d'un sondeur multifaisceaux dans la cartographie des fonds marins souligne l'insuffisance d'une correction de la navigation à l'estime basée uniquement sur l'introduction d'un positionnement par satellite. La fiabilité des cartes bathymétriques nécessite la correction des décalages entre les différentes observations que l'on réalise d'une même zone géographique à chaque passage du navire. L'automatisation de la correction des points navigation s'impose pour réduire le temps passé par les cartographes pour effectuer cette opération, pour obtenir des cartes précises, et enfin pour enrichir les campagnes existantes des données nouvellement acquises. Le problème du recalage se ramène à la recherche d'une isométrie permettant de passer d'une famille de courbes planes à une autre famille dont les paramètres sont estimées à partir de données discrètes, incertaines et entachées d'erreurs. Une modélisation des incertitudes dans un système de voisinage a été introduite dans un test du rapport de vraisemblance pour dégager une classe de transformations admissibles de recalage. Une représentation topographique par un modèle numérique de terrain (facettes triangulaires) permet alors de préciser la correction. Les études de cas proposées montrent que la procédure ainsi élaborée est efficace.

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Bonnin, Geoffray. "Vers des systèmes de recommandation robustes pour la navigation Web : inspiration de la modélisation statistique du langage." Phd thesis, Université Nancy II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00581331.

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Abstract:

Le but de cette thèse est d'améliorer la qualité des systèmes de recommandation pour la navigation Web en utilisant la séquentialité des actions de navigation des utilisateurs. La notion de séquentialité a déjà été étudiée dans ce contexte. De telles études tentent habituellement de trouver un bon compromis entre précision, complexité en temps et en mémoire, et couverture. De plus, le Web a cela de particulier que du bruit peut être contenu au sein des navigations (erreurs de navigation, apparition de pop-ups, etc.), et que les utilisateurs peuvent effectuer des navigations parallèles. La plupart des modèles qui ont été proposés dans la littérature exploitent soit des suites contiguës de ressources et ne sont pas résistants au bruit, soit des suites discontiguës de ressources et induisent une complexité en temps et en mémoire importantes. Cette complexité peut être réduite en effectuant une sélection sur les séquences, mais cela engendre alors des problèmes de couverture. Enfin à notre connaissance, le fait que les utilisateurs puissent effectuer des navigations parallèles n'a jamais été étudié du point de vue de la recommandation. La problématique de cette thèse est donc de proposer un nouveau modèle séquentiel ayant les cinq caractéristiques suivantes : (1) une bonne précision de recommandation, (2) une bonne résistance au bruit, (3) la prise en compte des navigations parallèles, (4) une bonne couverture (5) et une faible complexité en temps et en mémoire. Afin de répondre à cette problématique, nous nous inspirons de la Modélisation Statistique du Langage (MSL), qui a des caractéristiques très proches de celles de la navigation Web. La MSL est étudiée depuis beaucoup plus longtemps que les systèmes de recommandation et a largement prouvé sa précision et son efficacité. De plus, la plupart des modèles statistiques de langage qui ont été proposés prennent en compte des séquences. Nous avons donc étudié la possibilité d'exploiter les modèles utilisés en MSL et leur adaptation aux contraintes spécifiques de la navigation Web.

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Hanon, David. "Modèle décisionnel orienté comportement fondé sur le vote : Application à la navigation d'agents autonomes en environnement simulé." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00135931.

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Abstract:

Les acteurs virtuels autonomes sont des agents évoluant dans des environnements dynamiques et continus. Ils doivent prendre des décisions afin de s'y adapter en temps réel. Il leur faut donc disposer de modèles décisionnels performants. Les modèles décisionnels orientés comportement sont particulièrement adaptés à ces problèmes. Ils sont fondés sur l'hypothèse qu'une décision peut être répartie entre différentes entités (ou comportements). L'une des difficultés de cette approche est de dégager une décision globale à partir des suggestions des comportements. Dans ce cadre, le vote présente de nombreux avantages. Cependant, dans la littérature, il ne permet pas de sélectionner des actions continues et utilise des pondérations qui biaisent la sélection. Notre contribution consiste en une modification de la méthode de coordination par vote. Notre proposition permet de sélectionner les décisions dans un espace continu, d'utiliser des comportements de granularité fine et met en oeuvre une procédure de vote différente. Nous avons appliqué le modèle décisionnel à la navigation réactive autonome en environnement virtuel. Les essais réalisés prouvent l'intérêt du modèle et n'utilisent aucune pondération. Les résultats en environnement statique montrent que le modèle est capable d'atteindre son objectif en respectant des contraintes et en persistant dans ses choix. Les résultats en environnement dynamique décroissent lorsque le nombre d'agents est supérieur à vingt. De par le caractère ouvert du problème traité, ce travail fait l'objet de plusieurs perspectives applicatives (simulation de groupes d'agents) et théoriques (liaison avec un module de niveau d'abstraction supérieur).

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Legrand, Fabrice. "Modèles de boucle de poursuite de signaux à spectre étale et méthode d'amélioration de la précision des mesures brutes." Toulouse, INPT, 2002. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000641/.

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Abstract:

L'objet de cette thèse est l'amélioration des mesures brutes de phase réalisées sur les signaux à spectre étale émis par les systèmes de radionavigation par satellite tels que GPS. Dans le récepteur, les mesures brutes de phase des codes d'étalement sont réalisées par des boucles à verrouillage de code (DLL) et celles de la phase de la porteuse par des boucles à verrouillage de phase (PLL). L'étude consiste donc en une modélisation fine des boucles numériques utilisées dans les récepteurs actuels et aboutit sur un nouveau modèle linéaire intégrant des effets numériques (tels que ceux induits par l'utilisation de filtres Integrate And Dump numériques) qui n'était pas pris en compte jusqu'à présent, permettant une meilleure prédiction du comportement des boucles par rapport aux anciens modèles analogiques. Une application est proposée sous la forme d'un algorithme adaptatif permettant de minimiser les erreurs de mesures brutes en agissant sur les paramètres des boucles en temps réel.

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Attar, Batoul. "Modélisation réaliste en conditions extrêmes des servovalves électrohydrauliques utilisées pour le guidage et la navigation aéronautique et spatiale." Toulouse, INSA, 2008. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000184/.

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Abstract:

Les actionneurs électrohydrauliques sont largement utilisés dans les commandes de vol (asservissement de position). Ils comportent une servovalve électrohydraulique qui constitue l'amplificateur de puissance entre la commande électrique et la puissance hydraulique. La simulation de la servovalve est une étape importante dans le cycle de prototypage virtuel afin de reproduire son comportement quelles que soient les conditions environnementales. Pour cela, le travail est divisé en trois parties essentielles. 1) Le premier concerne le développement d’un modèle du fluide hydraulique reproduisant l'évolution de ses propriétés physiques en fonction de la température et de la pression. L'accent est particulièrement mis sur la méthodologie d'élaboration du modèle à partir des données fournies par les normes. 2) Le second porte sur l'élaboration d'un modèle avancé permettant de reproduire la caractéristique hydraulique de l'étage de puissance de la servovalve. Il s’agit en particulier de rendre compte des effets qui affectent les performances d’asservissement comme le gain en pression, le gain en débit et la fuite. Une approche réaliste à paramètres localisées est associée à un modèle original couvrant l'ensemble des modes d'opération (recouvrement ou découvrement, écoulement laminaire ou turbulent). 3) Le denier point traite de la modélisation externe de la dynamique de la servovalve. Elle fournit un modèle de représentation qui reproduit l’effet de la pression d’alimentation, l’amplitude du signal d’entrée sur les performances dynamiques de la servovalve. Les modèles sont identifiés et validés pour une servovalve aéronautique et une servovalve industrielle de même gabarit
The electro-hydraulic actuators are widely used in the flight controls (like as a position control). They include an electro-hydraulic servovalve that is a power amplifier between the electrical and the hydraulic one. The simulation of the servovalve is an important step in the cycle of virtual prototyping in order to reproduce its behaviour whatever the work’s conditions. For this purpose, this work is divided into three parts: The first concerns the development of the model for the hydraulic fluid whose the physical properties change as a function of temperature and pressure. The methodology of developing the model using provided data by the standards was presented. The second concerns the development of an advanced model to reproduce the characteristic of the hydraulic stage of the servovalve (2nd one). It is particularly important to study the characteristics that affect the performance as the pressure gain, the flow rate gain and the leakage. A realistic lumped parameters approach was associated with an original model that covering all modes of operation (positive or negative opening, laminar or turbulent flow). The last item deals with the external model of the dynamics of servovalve. It provides a model that reproduces the effect of the supply pressure, the amplitude of the input signal on the dynamic performance of the servovalve. The models are identified and validated for an aeronautic servovalve and a similar industrial servovalve

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Chebly, Alia. "Trajectory planning and tracking for autonomous vehicles navigation." Thesis, Compiègne, 2017. http://www.theses.fr/2017COMP2392/document.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse portent sur la navigation des véhicules autonomes, notamment la planification de trajectoires et le contrôle du véhicule. En premier lieu, un modèle véhicule plan est développé en utilisant une technique de modélisation qui assimile le véhicule à un robot constitué de plusieurs corps articulés. La description géométrique du véhicule est basée sur la convention de Denavit-Hartenberg modifiée. Le modèle dynamique du véhicule est ensuite calculé en utilisant la méthode récursive de Newton-Euler, qui est souvent utilisée dans le domaine de robotique. La validation du modèle a été conduite sur le simulateur Scaner-Studio développé par Oktal pour les applications automobiles. Le modèle du véhicule développé est ensuite utilisé pour la synthèse de lois de commande couplées pour les dynamiques longitudinale et latérale du véhicule. Deux correcteurs sont proposés dans ce travail : le premier est basé sur les techniques de commande par Lyapunov, le second utilise une approche ”Immersion et Invariance”. Ces deux contrôleurs ont pour objectifs de suivre une trajectoire de référence donnée avec un profil de vitesse désirée, tout en tenant compte du couplage existant entre les dynamiques longitudinale et latérale du véhicule. En effet, le contrôle couplé est nécessaire pour garantir la sécurité du véhicule autonome surtout lors de l’exécution des manœuvres couplées comme les manœuvres de changement de voie, les manœuvres d’évitement d’obstacles et les manœuvres exécutées dans les situations de conduite critiques. Les contrôleurs développés ont été validés en simulation sous Matlab/Simulink en utilisant des données expérimentales. Par la suite, ces contrôleurs ont été validés expérimentalement en utilisant le véhicule démonstrateur robotisé (Renault-Zoé) du laboratoire Heudiasyc financé par l’Equipex Robotex. En ce qui concerne la planification de trajectoires, une méthode de planification basée sur la méthode des tentacules sous forme de clothoides a été développée. En outre, une méthode de planification de manœuvres qui s’intéresse essentiellement à la manœuvre de dépassement a été mise en place, afin d’améliorer et de compléter la méthode locale des tentacules. Le planificateur local et le planificateur de manœuvres ont été ensuite combinés pour établir une stratégie de navigation complète. Cette stratégie a été validée par la suite sous Matlab/Simulink en utilisant le modèle de véhicule développé et le contrôleur basé sur Lyapunov
In this thesis, the trajectory planning and the control of autonomous vehicles are addressed. As a first step, a multi-body modeling technique is used to develop a four wheeled vehicle planar model. This technique considers the vehicle as a robot consisting of articulated bodies. The geometric description of the vehicle system is derived using the modified Denavit Hartenberg parameterization and then the dynamic model of the vehicle is computed by applying a recursive method used in robotics, namely Newton-Euler based Algorithm. The validation of the developed vehicle model was then conducted using an automotive simulator developed by Oktal, the Scaner-Studio simulator. The developed vehicle model is then used to derive coupled control laws for the lateral and the longitudinal vehicle dynamics. Two coupled controllers are proposed in this thesis: In the first controller, the control is designed using Lyapunov control techniques while in the second one an Immersion and Invariance approach is used. Both of the controllers aim to ensure a robust tracking of the reference trajectory and the desired speed while taking into account the strong coupling between the lateral and the longitudinal vehicle dynamics. In fact, the coupled controller is a key step for the vehicle safety handling, especially in coupled maneuvers such as lane-change maneuvers, obstacle avoidance maneuvers and combined maneuvers in critical driving situations. The developed controllers were validated in simulation under Matlab/Simulink using experimental data. Subsequently, an experimental validation of the proposed controllers was conducted using a robotized vehicle (Renault-ZOE) present in the Heudiasyc laboratory within the Equipex Robotex project. Concerning the trajectory planning, a local planning method based on the clothoid tentacles method is developed. Moreover, a maneuver planning strategy focusing on the overtaking maneuver is developed to improve and complete the local planning approach. The local and the maneuver planners are then combined in order to establish a complete navigation strategy. This strategy is then validated using the developed robotics vehicle model and the Lyapunov based controller under Matlab/Simulink

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Kerhascoët, Hugo. "De la mesure du vent au pilotage automatique d'un voilier : modélisation, optimisation & application du traitement du signal prédictif." Thesis, Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS433.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans la démarche de l'entreprise nke, visant à améliorer la qualité de la mesure du vent apparent et réel de ses centrales de navigations. Ces améliorations doivent profiter à ses utilisateurs mais également contribuer à la performance du pilote automatique. Dans un premier temps, est décrit le contexte spécifique à la mesure du vent depuis un voilier, et ses problématiques inhérentes. Suite à cette étude, deux types de verrous scientifiques ont été identifiés, à savoir : la mesure du vent sur le bateau par le senseur (lié à son design et à son modèle de réponse) et la chaîne de reconstruction du triangle de vent.Cette thèse propose donc, dans un premier temps, une nouvelle méthodologie pour le design de la girouette permettant de mettre en adéquation le profil du capteur avec les caractéristiques du bateau et son programme de navigation. Les contributions à l’amélioration de ce capteur aérien ont permis, d’une part, de diviser son temps de réponse par deux via l’optimisation de la forme de ses senseurs, et d’autre part, de fournir un signal utile 12 fois plus réactif, en appliquant des techniques de traitement du signal prédictif, intégrant la dynamique du capteur.Les travaux liés aux problématiques de reconstruction du vent réel en trois dimensions sont ensuite détaillés. Tout d'abord en s'intéressant aux normes et définitions des métriques qui lui sont associées, puis, en exposant les solutions permettant de prendre en compte les perturbations qui s'appliquent au vent apparent et réel dans la couche basse de l’atmosphère. Dans un second temps, les méthodes actuelles de reconstruction du vent réel sont étudiées. Cette analyse met en exergue le fait que ces corrections ne s’appliquent pas dans les bons référentiels. Pour pallier à ces problèmes, nous proposons une nouvelle approche de reconstruction du vent réel, mettant en œuvre les méthodes de corrections précédemment décrites.Ce manuscrit se termine par les apports au pilotage automatique. Ceux-ci prennent la forme d'un nouveau concept de "Mode Super", s’appliquant en sur-couche des modes de pilotage classiques. Leur rôle est d'améliorer la sécurité du pilotage pour le mode rafale et la performance pour le mode surf. Ces nouveautés ont été validées par des victoires en course, ont reçu un prix de l'innovation et a fait l'objet d'un dépôt de brevet pour le mode surf. Le pilote étant maintenant capable de barrer comme un humain dans les surfs. La dernière contribution apportée au pilote automatique concerne l'intégration d'un nouveau type de capteur : les penons électroniques.Enfin, le manuscrit contribue à l'appréhension de la globalité des problématiques et subtilités à prendre en compte, lorsque l'on développe ou utilise une centrale de navigation et un pilote automatique.Ces travaux ont mis en avant la forte corrélation entre les différents capteurs et données calculées par la centrale de navigation. Une avancée significative sur la précision de l'ensemble pourra être obtenue lorsque le concept du filtrage prédictif sera étendu et appliqué à la centrale de navigation dans sa globalité
This thesis is part of NKE Marine’s attempts to improve the quality of apparent and real wind measurementsprovided by its navigation unit. These improvements are expected to benefit both users and improve autopilot performance. The first part describes the specific context of wind measurement on a sailboat, and the inherent issues. This study identified two knotty scientific problems: on-board wind measurements recorded by the sensor (linked to its design and response model) and how the wind triangle is reconstructed. The first objective of this thesis is therefore to propose a new methodology for the design of the wind vane that can match the sensor’s profile with the boat’s characteristics and its route planning. Improvements to this aerial sensor make it possible, on the one hand, to divide the response time by two (via the optimization of the shape of the sensors) and, on the other hand, to provide a useful signal that is twelve times more sensitive (via the application of predictive signal processing techniques that take account of sensor dynamics). Next, previous work on the problem of reconstructing three-dimensional true wind is described in detail. This part begins with a presentation of the relevant standards and definitions of metrics, before examining some solutions that can take account of perturbations in apparent and true wind in the lower layer of the atmosphere. The following part examines current methods for reconstructing true wind. This analysis highlights the fact that these corrections are not applied in the correct frames. To overcome these problems, we propose a new approach to the reconstruction of the true wind, which implements the corrections described above. This manuscript ends with a presentation of the contribution to auto piloting. Specifically, it takes the form of a new concept, termed Super Mode, which can be overlaid onto classical modes of piloting. The aim is to improve safety in gusty conditions (Gust mode), and performance when surfing (Surf mode). The value of this innovation has been proven by competition victories; it has received an innovation award, and Surf mode is the subject of a patent application. The pilot is now able to glide like a human surfer. The final contribution to the autopilot concerns the integration of a new type of sensor: electronic telltales. Finally, this manuscript contributes to our overall understanding of the problems and nuances that must be taken into account when developing or using a navigation unit and an autopilot. The work highlights the close correlation between the various sensors and the data calculated by the navigation unit. Significant improvements to the accuracy of both elements can be obtained when the concept of predictive filtering is extended and appliedto the navigation unit as a whole

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Nogueira, Sergio. "Localisation de mobiles par construction de modèles en 3D en utilisant la stéréovision." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596948.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse contribuent aux systèmes de localisation pour un robot mobile en utilisant la stéréovision. Ces travaux s'inscrivent dans le cadre d'une collaboration entre le LORIA-INRIA de Nancy et le laboratoire SeT de l'UTBM. L'approche proposée est décomposée en deux étapes. La première étape constitue une phase d'apprentissage qui permet de construire un modèle 3D de l'environnement de navigation. La deuxième étape est consacrée à la localisation du véhicule par rapport au modèle 3D. La phase d'apprentissage a pour objectif de construire un modèle tridimensionnel, à partir de points d'intérêt pouvant être appariés sous différentes contraintes géométriques (translation, rotation, changement d'échelle) et/ou contraintes de changements d'illumination. Dans l'objectif de répondre à toutes ces contraintes, nous utilisons la méthode SIFT (Scale Invariant Feature Transform) permettant des mises en correspondance de vues éloignées. Ces points d'intérêt sont décrits par de nombreux attributs qui font d'eux des caractéristiques très intéressantes pour une localisation robuste. Suite à la mise en correspondance de ces points, un modèle tridimensionnel est construit, en utilisant une méthode incrémentale. Un ajustement des positions est effectué afin d'écarter les éventuelles déviations. La phase de localisation consiste à déterminer la position du mobile par rapport au modèle 3D représentant l'environnement de navigation. Elle consiste à apparier les points 3D reconstruits à partir d'une pose du capteur stéréoscopie et les points 3D du modèle. Cet appariement est effectué par l'intermédiaire des points d'intérêt, issus de la méthode d'extraction SIFT. L'approche proposée a été évaluée en utilisant une plate-forme de simulation permettant de simuler un capteur stéréoscopique, installé sur véhicule naviguant dans un environnement 3D virtuel. Par ailleurs, le système de localisation développé a été testé en utilisant le véhicule instrumenté du laboratoire SeT afin d'évaluer ses performances en conditions réelles d'utilisation.

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Lamarche, Fabrice. "Humanoïdes virtuels, réaction et cognition : une architecture pour leur autonomie." Phd thesis, Université Rennes 1, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00432175.

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Abstract:

Les êtres vivants sont caractérisés par leur rapport avec l'environnement dans lequel ils évoluent. Ils sont dotés de capacités de perception, d'action et de décision. L'animation comportementale s'inspire de cette architecture pour peupler des environnements virtuels avec des entités autonomes à l'image des organismes vivants. Dans ce domaine, il est un être vivant qui retient particulièrement l'attention : l'être humain. Dans cette thèse, nous proposons une architecture pour la description du comportement des humanoïdes virtuels. Dans un premier temps, nous étudions la relation entre l'humanoïde et son environnement dans le cadre de la navigation. Nous proposons un système de subdivision spatiale permettant d'extraire des propriétés topologiques à partir d'un environnement géométrique. Ces informations sont ensuite utilisées pour créer un algorithme de planification de chemin hiérarchique. Nous proposons, dans la continuité, un algorithme de navigation s'inspirant d'études sur le comportement piétonnier et permettant de simuler, en temps réel, des foules composées de plusieurs centaines de piétons. Dans un second temps, nous étudions les composantes réactives et cognitives du comportement. Nous proposons un modèle réactif dont la propriété est de synchroniser et d'adapter automatiquement le déroulement simultané de plusieurs comportements. Le modèle cognitif peut alors exploiter cette propriété pour choisir des actions permettant à l'humanoïde de réaliser un but. Ce modèle se base sur un langage orienté objet permettant de décrire le monde sous la forme des interactions qu'il offre aux humanoïdes. Différentes applications ont validé les travaux réalisés dans cette thèse : simulation de foule, fiction interactive et cinématographie virtuelle.

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Rafflin, catherine. "Conception d'un système de programmation et de commande de robots mobiles par apprentissage." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20093.

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Abstract:

Cette these presente un systeme de programmation et de commande de robots mobiles par apprentissage. Dans le but d'assurer la faisabilite des missions, nous avons mis au point une methode d'apprentissage des trajectoires grace a laquelle le robot connait d'une part, les chemins des missions et d'autre part, les actions a accomplir. L'originalite de la methode reside dans l'utilisation conjointe d'une base de donnees de trajectoires apprises et d'informations delivrees en ligne par les capteurs, de facon a autoriser des manuvres telles que le recalage du robot ou les evitements d'obstacles. Dans le premier chapitre, nous posons le probleme de la commande de robots mobiles en environnement interieur, tant sur le plan des strategies de navigation que sur le plan des systemes de localisation ou des structures de commande. Dans le deuxieme chapitre, nous presentons la phase d'acquisition des trajectoires. Pendant cette etape principale, le robot est teleopere tandis que son systeme de localisation est actif et delivre des informations qui sont traitees puis memorisees sous forme de fichiers d'apprentissage. L'execution d'une trajectoire apprise necessite d'une part, une generation de mouvement qui utilise aussi bien des points acquis en ligne que des points acquis pendant la phase d'apprentissage, et d'autre part, le calcul des variables de commande pour le robot considere. Nous decrivons l'une et l'autre dans le troisieme chapitre. Le quatrieme chapitre presente tous les outils necessaires a l'apprentissage des trajectoires d'un ensemble de missions tels que la structuration des chemins, la validation et la correction eventuelle des fichiers d'apprentissage, la gestion de l'enchainement des phases, l'interface homme/machine, la programmation des actions du robot. Nous avons implante le systeme complet de programmation et de commande par apprentissage sur le robot du projet first, dedie au transport de charges en milieu hospitalier. Dans le dernier chapitre, nous presentons ce projet, l'implantation du systeme et les differents essais effectues

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Saif, Osamah. "Reactive navigation of a fleet of drones in interaction." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2269/document.

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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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Fleury, Cédric. "Modèles de conception pour la collaboration distante en environnements virtuels distribués : de l'architecture aux métaphores." Phd thesis, INSA de Rennes, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00765338.

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Abstract:

Nos contributions visent à améliorer la collaboration dans les environnements virtuels tant au niveau de l'architecture distribuée qu'au niveau des métaphores de collaboration. Pour garantir que tous les utilisateurs perçoivent le même état de l'environnement virtuel au même moment, nous proposons un premier modèle d'adaptation dynamique de la distribution des données sur le réseau. Nous proposons un deuxième modèle d'architecture logicielle qui sépare les données de l'environnement virtuel de cette partie réseau et des composants spécifiques à chaque utilisateur. Pour permettre à des utilisateurs utilisant des dispositifs matériels différents de collaborer, nous avons défini un troisième modèle qui intègre chaque utilisateur dans l'environnement virtuel en tenant compte de son environnement réel. Dans le cadre du projet ANR Collaviz, ces trois modèles ont permis de mettre en œuvre un framework qui a été utilisé pour réaliser plusieurs expérimentations de collaboration à distance.

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Meza, Fernandez Sandra. "Enseigner et apprendre en ligne : vers un modèle de la navigation sur des sites Web de formation universitaire." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00974481.

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Abstract:

Cette thèse propose de cartographier le parcours de navigation des usagers des EIAH pour le visualiser, visualiser pour interpréter et interpréter pour anticiper. Les profils d'apprentissage ont une influence sur les modes de navigation dans un environnement d'apprentissage en ligne. S'appuyant sur une méthodologie capable de modéliser le parcours de navigation d'un usager et d'anticiper son prochain clic sur une plateforme, notre étude cherche à élargir le champ des connaissances de l'efficacité/performance des styles d'apprentissage. La méthodologie utilisée repose sur l'analyse des traces d'utilisation élaborée à partir de 63 archives logs Web, incluant 4637 lignes de registre et 13 206 possibilités de choix de module. Le travail de recherche s'inscrit dans le cadre d'approches associant sémiologie, des sciences de l'information, psychologie cognitive et sciences de l'éducation. Trois observations ont été menées, générant des informations sur le profil de l'usager, la représentation des parcours et l'impact du style d'apprentissage dans le choix des fonctionnalités de travail offertes disponibles sur la plateforme. Les principaux résultats sont de deux types : d'une part, l'élaboration d'un outil convertissant les traces des fichiers log en parcours de navigation, et d'autre part, la confirmation d'un lien entre style d'apprentissage et mode de navigation. Ce deuxième résultat permet d'élaborer une méthode d'anticipation du nouveau choix de module sur une plateforme numérique de travail. Les applications pratiques visant à rendre exploitables ces traces dans les formations universitaires sont l'élaboration de bilans de qualité (ressources préférées, fonctionnalités moins utilisées) et l'identification des besoins de médiation pédagogique pour la compréhension de la tâche ou du processus (identifié par exemple dans l'insistance sur le module de consignes, le temps investi par un groupe ou par des trajets répétés). Cette thèse s'adresse principalement aux responsables pédagogiques universitaires décideurs de l'intégration des TIC, et par extension, aux étudiants universitaires et aux concepteurs d'outils d'apprentissage.

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Tagne, Fokam Gilles. "Commande et planification de trajectoires pour la navigation de véhicules autonomes." Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2004/document.

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Abstract:

Ces travaux de recherche portent sur la commande et la planification de trajectoires pour la navigation de véhicules autonomes. Ils se situent dans le cadre d'un projet très ambitieux lancé par le laboratoire Heudiasyc sur la conduite autonome à grande vitesses (vitesse longitudinale supérieure à 5m/s ~= 18 km/h). Pour proposer des solutions à cette problématique, après avoir réalisé une large recherche bibliographique sur la commande et la planification des trajectoires des véhicules autonomes, plusieurs contributions ont été présentées. En ce qui concerne la commande des véhicules autonomes, un contrôleur latéral par mode glissant d'ordre supérieur a été proposé. Compte tenu de la ressemblance implicite entre le mode glissant et le principe d'immersion et d'invariance (I&I), deux contrôleurs utilisant le principe d'immersion et d'invariance ont été proposés par la suite pour améliorer les performances par rapport au mode glissant. Le développement de ces nouveaux contrôleurs nous a permis de garantir une stabilité robuste pour tous les gains positifs des contrôleurs I&I. Ce résultat nous a conduit à étudier les propriétés intrinsèques du système. Une étude des propriétés de passivité du système a révélé des caractéristiques de passivité intéressantes. Par la suite, nous avons développé un contrôleur robuste basé sur la passivité. Concernant la navigation, nous avons développé deux algorithmes de navigation basés sur la méthode des tentacules. Ceci dans le but d'améliorer la méthode de base. Les résultats de la simulation montrent que les algorithmes donnent de bons résultats vis-à-vis des objectifs attendus d'évitement d'obstacles et de suivi de la trajectoire globale de référence. Les algorithmes de commande et de planification de trajectoires développés ont été validés en simulation hors-ligne avec des données réelles après avoir été testés sur un simulateur réaliste
My research focuses on trajectory planning and control of autonomous vehicles. This work is a part of an extremely ambitious project launched by the Heudiasyc laboratory about autonomous driving at high speed (longitudinal speed greater to 5m/s ~= 18 km/h). With regard to the control of autonomous vehicles at high speed, a lateral controler using higher-order sliding mode control is proposed. Given the implicit similarity between the sliding mode and the principle of immersion and invariance, two controllers using the principle of immersion and invariance have been subsequently proposed in order to improve the performance with respect to the sliding mode. The development of these new controllers shows very strong robust stability which leads us to study the intrinsic properties of the system. A study of the passivity properties of the system is also crried out, showing some interesting characteristics of the system. Hence, a robust passivity-based controller has been developed. Regarding the navigation, we have developed two navigation algorithms based on the tentacles method. Subsequently, a feasibility study of trajectory generation strategies for high speed driving is conducted. The outcome of the simulation proved that the algorithms gave out good results with respect to the expected ogjectives of obstacle avoidance and global reference path following. Control and motion planning algorithms developed were validated offline by simulation with real data. They have been also tested on a realistic simulator

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Moras, Julien. "Grilles de perception évidentielles pour la navigation robotique en milieu urbain." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00866300.

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Abstract:

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur le problème de la perception de l'environnement en milieu urbain, complexe et dynamique et ce en présence de mesures extéroceptives bruitées et incomplètes obtenues à partir decapteurs embarqués. Le problème est formalisé sous l'angle de la fusion de données capteurs à l'aide d'une représentation spatiale de l'environnement. Ces travaux ont été réalisés pour la navigation autonome de véhicules intelligents dans le cadre du projet national ANR CityVIP. Après avoir considéré les principaux formalismes de modélisation de l'incertitude, un système de fusion de grilles spatio-référencées gérant l'incertitude avec des fonctions de croyances est étudié. Ce système est notamment capable de fusionner les mesures d'un lidar multi-nappes et multi-échos, obtenues à différents instants pour construire une carte locale dynamique sous la forme discrète d'une grille d'occupation évidentielle.Le principal avantage des fonctions de croyance est de représenter de manière explicite l'ignorance et ne nécessite donc pas d'introduire d'information à priori non fondée. De plus, ce formalisme permet d'utiliser facilement l'information conflictuelle pour déterminer la dynamique de la scène comme par exemple les cellules en mouvement. Le formalisme de grilles d'occupation évidentielles est présenté en détails et un modèle de capteur lidar multi-nappes et multi-echos est ensuite proposé. Deux approches de fusion séquentielle multi-grilles sont étudiées selon les paradigmes halocentréet égo-centré. Enfin, l'implémentation et les tests expérimentaux des approches sont décrits et l'injection d'informations géographiques connues a priori est étudiée. La plupart des travaux présentés ont été implémentés en temps réel sur un véhicule du laboratoire et de nombreux tests en conditions réelles ont été réalisés avec une interface d'analyse de résultat utilisant une rétro-projection dans une image grand angle. Les résultats ont été présentés dans 5 conférences internationales [Moras et al., 2010, Moras et al., 2011a, Moras et al., 2011b, Moras et al., 2012, Kurdej et al., 2012] etle système expérimental a servi à la réalisation de démonstrations officielles dans le cadre du projet CityVIP à Paris et lors de la conférence IEEE Intelligent Vehicles Symposium 2011 en Allemagne.

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Vanhulle, Dorian. "Le bateau pré- et protodynastique dans l'iconographie et l'archéologie égyptiennes. Pour une étude analytique et sémiologique de la navigation au 4e millénaire avant J.-C." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2016. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/239890.

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Abstract:

Le bateau occupe une place privilégiée dans la documentation nagadienne, celui-ci apparaissant sur l’ensemble des médias qui nous sont parvenus et comptant parmi les motifs iconographiques les plus anciens. Il est omniprésent, que ce soit sous la forme de véritables embarcations ou de modèles en argile, de marques de potiers, de représentations peintes sur les vases ou encore gravées dans la roche. Les domaines auxquels ces sources font référence sont multiples :elles informent tant sur les pratiques funéraires et religieuses que sur les sphères politique et économique des périodes pré- et protodynastiques (ca 4500-2700 avant J.-C.). L’ensemble des catégories de sources considérées dans ce travail illustre un même processus à l’œuvre durant le 4e millénaire et dont l’aboutissement n’est autre que l’apparition de l’idéologie pharaonique, bâtie autour de ce concept phare qu’était la Maât. Loin d’être limitées à une seule fonction, les représentations de bateaux surprennent par leur forte variabilité sémantique. Le bateau est en effet rapidement investi de diverses notions symboliques parmi les plus fondamentales de l’idéologie nagadienne :marque de prestige et de pouvoir, il pouvait également incarner l’Ordre dominant le Chaos, voire l’institution royale. Ces concepts sont marqués par des divergences régionales et influencés par des traditions séculaires. Les modèles réduits témoignent quant à eux de l’évolution des pratiques cultuelles. La concentration de ces objets dans les premiers temples et dépôts cultuels atteste l’homogénéisation de ces pratiques et le développement de la composante religieuse en Égypte. La politique de standardisation artistique, religieuse et philosophique menée sous les deux premières dynasties décide quel concept idéologique conserver et quel autre définitivement écarter. Dès les premières personnifications iconographiques du roi, seul garant de l’ordre cosmique sur terre, le bateau perd progressivement de ses prérogatives allégoriques pour se voir cantonné à des fonctions funéraires et religieuses. C’est à cette époque que se développent les inhumations de barques, pratique qui culminera sous les rois bâtisseurs de l’Ancien Empire. L’objectif de ce travail est d’analyser l’ensemble des productions artistiques, artisanales et architecturales pré- et protodynastiques en lien avec le bateau afin de mettre en lumière le processus global qui l’a conduit à incarner ces notions symboliques et idéologiques primordiales. Il vise également à fournir une synthèse portant sur les débuts de la navigation en Égypte et sur ses implications dans la formation de l’État pharaonique.
Doctorat en Histoire, histoire de l'art et archéologie
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Melingui, Achille. "Modeling and control of a class of mobile omnidrive : Continuum manipulator robots, case of study Robotino XT." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10072/document.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse à la modélisation et la commande d'une classe des manipulateurs mobiles continus, a savoir le Robotino XT. Ce dernier comporte un manipulateur bionique continu montée sur une plate-forme mobile omnidirectionnel appelée Robotino. Premièrement, en utilisant la logique floue de type-2 et le champ de potentiel artificiel, nous avons proposé un contrôleur hybride intelligent pour la navigation de la plate-forme mobile. Ensuite, une architecture de commande adaptative neuronale a été proposée pour le contrôle de la partie manipulatrice. Cette architecture comporte deux sous-contrôleurs. Le premier sous-contrôleur, associé à la cinématique du manipulateur, et basé sur un système d'apprentissage supervisé distal contrôle les comportements stationnaires du manipulateur; tandis que le second, associé à la cinétique du manipulateur, et basé sur une commande adaptative permet de contrôler les comportements non stationnaires. Enfin, les deux contrôleurs sont coordonnés par un système neuronal pour contrôler le Robotino XT. Les performances de chaque contrôleur sont évaluées en réalisant des expériences en temps réel
This dissertation addresses the modeling and the control of a class of Continuum manipulators, namely the Robotino XT. It consists of a bionic continuum manipulator mounted on an omnidirectional mobile platform named Robotino. Thus, we first propose a hybrid intelligent controller based on Type-2 Fuzzy Logic (type-2 FL) and Artificial Potential Function (APF) concepts for the mobile platform navigation. Then, an adaptive neural network controller is proposed for the manipulator part. The latter includes two sub-controllers. The first one, associated with the arm kinematics, and based on Distal Supervised Learning (DSL) scheme, deals with stationary behaviors of the manipulator; while the second, associated with the arm kinetics, and based on adaptive control, is applied to the non stationary behaviors. Finally, the two controllers are coordinated by a neural network system to control the Robotino XT. The performance of each controller is assessed by conducting real-time experiments

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Lutz, Jean-Christophe. "Development of novel tools based on patient-specific models for guidance and education in orthognathic surgery." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAD017/document.

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Abstract:

Notre pratique courante de la chirurgie orthognathique se heurte aux limites des outils standard de planification et de simulation ainsi qu’à l’absence d’assistance peropératoire. L’objectif de notre travail était de développer de nouveaux outils répondant à cette problématique. Ainsi, dans un premier temps, un algorithme de segmentation semi-automatique a permis une modélisation 3D patient-spécifique rapide et précise. Nous avons ensuite élaboré un logiciel de simulation des parties molles fondé sur un modèle mécanique de type masse-ressort permettant une précision millimétrique. Enfin, nous avons conçu un système de navigation temps-réel fondé sur un guidage électromagnétique mini-invasif doté d’une interface utilisateur intuitive. Son évaluation a montré une réduction de la variabilité inter-opérateurs. En plus de son caractère pédagogique, ce système bénéficiait particulièrement aux débutants. Les chirurgiens ont souligné l’intérêt de ce système, tant pour les dysmorphoses complexes que pour les cas de routine. Ces développements constituent ainsi une suite logicielle susceptible d’améliorer la qualité de prise en charge des patients
In our routine practice of orthognathic surgery, we face the limitations of conventional planning and simulation tools, and the lack of convenient intraoperative assistance. If computer science has provided satisfactory solutions for planning, yet simulation and navigation appear improvable. The aim of our research was to provide novel tools to improve these issues. Therefore, we first developed a semi-automated segmentation pipeline allowing accurate and timeefficient patient-specific 3D modeling. We then conceived 1mm-accurate facial soft tissue simulation software based on a mechanical massspring model. Finally, we developed a real-time navigation system based on minimally-invasive electromagnetic tracking, featuring a novel user-friendly interface. Evaluation showed that our software reduced time and accuracy discrepancy between operators. Along with educational purposes, such a system benefited especially trainees. Surgeons emphasized system relevance in the treatment of both, complex and common deformities. Such developments establish a software suite that could provide significant improvement for patient optimal care

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Douguet, Ronan. "Optimisation de la mesure et de l'interprétation des performances dans le cadre de la course au large." Lorient, 2014. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01130476.

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Abstract:

Aujourd’hui, l’optimisation des performances dans le domaine de la course au large ou de la régate nécessite l’analyse de dizaines de grandeurs physiques en temps réel ou en posttraitement. Par conséquent, les navires sont équipés de nombreux systèmes de mesure dont la chaine de mesure du vent. L’énergie du voilier étant produite par le vent, ce paramètre représente donc l’une des clés de l’analyse des performances. Cependant, cette mesure est entachée d’erreurs puisqu’elle est perturbée par plusieurs phénomènes (mouvements, dérive, upwash, windshear. . . ). Actuellement pour pallier ces erreurs, les voiliers sont équipés d’une centrale de navigation qui fusionne les données provenant de plusieurs capteurs pour calculer et corriger le vent. Malgré cela, la donnée du vent reste altérée par certaines corrections empiriques. Dans ces travaux, nous proposons une chaine de mesure du vent et ciblons une perturbation corrigée de manière empirique : la dérive du voilier engendrée par le vent. Dans un premier temps, un modèle d’identification de cette dérive, basé sur les déplacements du bateau et un ensemble de filtres de Kalman, est testé sur un jeu de données simulées. Les résultats montrent la nécessité d’ajouter un capteur pour mesurer cette dérive. Par la suite, plusieurs modèles d’identification de la dérive sont comparés pour être couplés à ce capteur. Les résultats révèlent l’intérêt de ces modèles afin de disposer d’un système plus précis et plus robuste. Dans un second temps, le développement d’une centrale de navigation « ouverte » s’est avéré nécessaire pour mettre en application les algorithmes proposés. Les travaux de la dernière année de thèse ont abouti à la conception d’un système multi-supports qui a été testé pour analyser les performances d’un catamaran dans le cadre de la préparation à la petite coupe de l’America
Today, lot of parameters are analysed in real-time or in post-processing in order to optimize the boat performances. Therefore, more and more sensors and digital systems are used on sailboats. One of the most important parameter to analyze is the wind since this is the engine of sailing boats. However, the wind measurement is not accurate because it is disturbed by several phenomena. Currently, these errors are corrected by a navigation processor ; this system allows to merge data provided by multiple sensors to compute and correct the wind. Unfortunately, some corrections used by navigation processor are empirical. In this work, we propose a wind computation algorithm and a new method to establish the boat drift caused by the wind, the leeway. Initially, a model based on boat displacements is tested on simulation dataset in order to estimate the leeway. The results show the need to add a sensor to measure this drift. Then, we propose and compare several models coupled to this sensor to estimate the leeway. The results highlight the interest of these models to improve the accuracy and the reliability of the leeway measurement. In the second step, we have developed an open navigation processor to implement our wind computation algorithm. In this way, we can use any sensor and implement any algorithm ; we are no longer limited by current systems. During the final year, we tested and validated this prototype during the preparation of the C-Class catamaran for the Little America’s Cup

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Tsatcha, Dieudonné. "Contribution à l'extraction et à la représentation des connaissances de l'environnement maritime : proposition d'une architecture dédiée aux applications de navigation." Thesis, Brest, 2014. http://www.theses.fr/2014BRES0118/document.

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Abstract:

De nos jours, les applications informatiques autonomes sont au centre de grandes préoccupations de la recherche scientifique. Ces dernières sont destinées initialement à des systèmes d'aide à la décision dans des environnements contraints et dynamiques, communément appelés environnements complexes. Elles peuvent dès à présent, à l'aide des avancées de la recherche, permettre de construire et déduire leurs connaissances propres afin d'interagir en temps réel avec leur environnement. Cependant, elles sont confrontées à la difficulté d'avoir une modélisation fidèle du monde réel et des entités qui le composent. L'un des principaux objectifs de nos recherches est de capturer et modéliser la sémantique associée aux entités spatio-temporelles afin d'enrichir leur expressivité dans les SIG ou les systèmes d'aide à la décision. Un service de routage maritime dynamique a été déployé en exploitant cette modélisation. Cet algorithme a été démontré comme optimal en termes d'espace mémoire et de temps de calcul. La sémantique capturée se compose de l'affordance et de la saillance visuelle de l'entité spatiale. Les connaissances associées à cette sémantique sont par la suite représentées par une ontologie computationnelle qui intègre des approches spatio-temporelles. Ces connaissances sont soit déduites du savoir de l'expert du domaine, soit extraites de gros volumes de données textuelles en utilisant des techniques de traitement automatique du langage. L'ontologie computationnelle proposée nous a permis de définir un algorithme de routage maritime dynamique (fonction des évènements ou objets présents dans l'environnement) fondé sur une heuristique itérative monocritère de plus courte distance et bidirectionnelle. L'algorithme BIDA* proposé s'applique sur un graphe itératif qui est une conceptualisation d'une grille hexagonale itérative recouvrant la zone de navigation. Cet algorithme permet aussi la gestion de différents niveaux de résolution. Toujours dans l'initiative de produire un modèle aussi proche que possible du monde réel, l'algorithme BIDA* a été enrichi des stratégies multicritères afin de prendre en compte les différentes contraintes de la navigation maritime. Les contraintes globales et locales auxquelles nous nous sommes intéressés sont la profondeur des eaux, la distance de navigation et la direction de navigation. Le modèle proposé permet ainsi d'enrichir les capacités cognitives des utilisateurs évoluant dans les environnements maritimes et peut aussi être utilisé pour construire des systèmes complètement autonomes explorant ces environnements. Un prototype expérimental de navigation intelligente mettant en oeuvre cette modélisation et proposant un service de routage maritime a été développé dans le cadre de cette thèse
No

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Castillo-García, Pedro. "Modélisation et commande d'un mini hélicoptère à quatre rotors." Compiègne, 2004. http://www.theses.fr/2004COMP1497.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'obtention de lois de commande non linéaires pour la réalisation de vol stationnaire de manière autonome. Utilisant les propriétés des fonctions de saturation et la théorie de Lyapunov, des lois de commande pour stabiliser deux types de véhicules aériens ont été proposées : l'avion à décollage et atterrissage vertical du type PVTOL (Planar Vertical Take Off and Landing) et l'hélicoptère à quatre rotors. Un modèle mathématique qui tient compte de la dynamique des moteurs pour l'hélicoptère à quatre rotors a été obtenu. Ce modèle permet d'expliquer le fonctionnement de ce type d'hélicoptère, en particulier comment sont générés les forces et les couples qui agissent sur l'appareil. Une loi de commande basée sur la prédiction de l'état est établie afin d'étudier un système hybride (dans le sens que le système est considéré en continu tandis que la loi de commande est discrète). La robustesse de l'algorithme de contrôle vis-à-vis des perturbations dans le retard, dans les paramètres du système et dans la période d'échantillonnage, a été montrée avec une étude de stabilité et a été vérifiée expérimentalement. Une analyse théorique des algorithmes de contrôle proposés et des réalisations expérimentales est faite afin d'illustrer les performances de ces développements. Des plates-formes expérimentales ont été réalisées pour appliquer et tester les lois de commande proposées. Finalement, une étude de différents capteurs couramment utilisés dans les véhicules aériens autonomes a été faite afin de comprendre le fonctionnement des centrales inertielles et d'avancer dans la réalisation d'un navigateur inertiel.

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Merino, Laso Pedro. "Détection de dysfonctionements et d'actes malveillants basée sur des modèles de qualité de données multi-capteurs." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0056/document.

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Abstract:

Les systèmes navals représentent une infrastructure stratégique pour le commerce international et les activités militaires. Ces systèmes sont de plus en plus informatisés afin de réaliser une navigation optimale et sécurisée. Pour atteindre cet objectif, une grande variété de systèmes embarqués génèrent différentes informations sur la navigation et l'état des composants, ce qui permet le contrôle et le monitoring à distance. Du fait de leur importance et de leur informatisation, les systèmes navals sont devenus une cible privilégiée des pirates informatiques. Par ailleurs, la mer est un environnement rude et incertain qui peut produire des dysfonctionnements. En conséquence, la prise de décisions basée sur des fausses informations à cause des anomalies, peut être à l'origine de répercussions potentiellement catastrophiques.Du fait des caractéristiques particulières de ces systèmes, les méthodologies classiques de détection d'anomalies ne peuvent pas être appliquées tel que conçues originalement. Dans cette thèse nous proposons les mesures de qualité comme une potentielle alternative. Une méthodologie adaptée aux systèmes cyber-physiques a été définie pour évaluer la qualité des flux de données générés par les composants de ces systèmes. À partir de ces mesures, une nouvelle approche pour l'analyse de scénarios fonctionnels a été développée. Des niveaux d'acceptation bornent les états de normalité et détectent des mesures aberrantes. Les anomalies examinées par composant permettent de catégoriser les détections et de les associer aux catégories définies par le modèle proposé. L'application des travaux à 13 scénarios créés pour une plate-forme composée par deux cuves et à 11 scénarios pour deux drones aériens a servi à démontrer la pertinence et l'intérêt de ces travaux
Naval systems represent a strategic infrastructure for international commerce and military activity. Their protection is thus an issue of major importance. Naval systems are increasingly computerized in order to perform an optimal and secure navigation. To attain this objective, on board vessel sensor systems provide navigation information to be monitored and controlled from distant computers. Because of their importance and computerization, naval systems have become a target for hackers. Maritime vessels also work in a harsh and uncertain operational environments that produce failures. Navigation decision-making based on wrongly understood anomalies can be potentially catastrophic.Due to the particular characteristics of naval systems, the existing detection methodologies can't be applied. We propose quality evaluation and analysis as an alternative. The novelty of quality applications on cyber-physical systems shows the need for a general methodology, which is conceived and examined in this dissertation, to evaluate the quality of generated data streams. Identified quality elements allow introducing an original approach to detect malicious acts and failures. It consists of two processing stages: first an evaluation of quality; followed by the determination of agreement limits, compliant with normal states to identify and categorize anomalies. The study cases of 13 scenarios for a simulator training platform of fuel tanks and 11 scenarios for two aerial drones illustrate the interest and relevance of the obtained results

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Nguyen, Dinh-Van. "Réseaux de capteurs sans-fil pour la cartographie à l'intérieur et la localisation précise servant la navigation à basse vitesse dans les villes intelligentes." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM029/document.

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Abstract:

Avec la demande croissante d'espace urbain, de plus en plus de parkings à plusieurs étages sont nécessaires. Bien que ces parkings contribuent à une utilisation plus efficace de l'espace urbain, ils introduisent également un nouveau problème. Les rapports suggèrent environ 70 millions d'heures de recherche d'emplacements de stationnement chaque année, soit une perte équivalente de 700 millions d'euros pour la seule France. En outre, les utilisations des parkings vont au-delà de leurs objectifs initiaux. Des fonctionnalités exigeantes telles que le chargeur électrique, la réservation en ligne de places de stationnement, le guidage dynamique ou le paiement mobile, etc. transforment un parking en un environnement intelligent et compétitif. Une solution à ce problème consiste à développer un système de navigation autonome pour les véhicules intelligents en situation de parking. La thèse identifiera une de ces sous-tâches, à savoir la localisation dans des environnements non autorisés par GPS. Cette thèse présentera une nouvelle méthode pour résoudre le problème indiqué tout en maintenant le système en respectant quatre critères: disponibilité, évolutivité, universalité et précision. Il y a deux étapes principales: (1) une solution permettant de reproduire le comportement du GPS pour un environnement refusé par GPS, et (2) un cadre permettant la fusion de systèmes de type GPS avec d'autres méthodes de localisation pour obtenir une précision de localisation élevée. Tout d'abord, un système de localisation Wi-Fi Fingerprinting est utilisé. Une approche utilisant un réseau de neurones d'ensemble sur une base de données d'empreintes hybrides Wi-Fi est proposée dans cette thèse. Des expériences menées sur une durée d'un an montrent que ce système est capable de localiser des véhicules présentant une erreur moyenne de 2,25 m dans le repère global (WGS84). Deuxièmement, une solution de localisation complète doit être une fusion de plusieurs techniques. Cela permet aux niveaux de localisation global et local de fonctionner ensemble. Parallèlement, la redondance dans le système améliore la précision et la fiabilité. Dans cette thèse, un cadre de fusion flexible pour plusieurs capteurs de localisation est proposé. Ce cadre de fusion traitera non seulement de l'environnement refusé par le GPS, mais pourrait également être utilisé dans l'environnement assisté par GPS et assurer une transition en douceur entre les deux zones. Pour accomplir cette tâche exigeante, un filtre à particules modèle de mélange gaussien est développé. Alors que le modèle de mouvement de ce filtre à particules intègre des données provenant de l'IMU (unité de mesure inertielle) ou du laser-SLAM, le modèle de correction est un modèle de mélange gaussien de plusieurs observations obtenues à partir du système de localisation d'empreintes digitales Wi-Fi. Avec deux véhicules intelligents (une Cybercar et une Citroen C1), 64 expériences ont été réalisées pour valider le cadre. Une erreur de localisation moyenne de 0,5 m est obtenue dans un cadre de coordonnées global. Comparez avec d'autres solutions avec une erreur de localisation moyenne de 0,2 m dans les cadres de coordonnées locales; Cette solution proposée présente également des avantages en termes d'évolutivité, de disponibilité et d'universalité
With the increasing demand for urban space, more and more multistory carparks are needed. Although these carparks help to utilize urban space more efficient, they also introduce a new problem. Reports suggest approximately 70 million hours of parking slot searching each year, equivalently 700 million euros loss for France alone. In addition, carparks uses are exceeding their original purposes. Demanding features such as electric charger, online booking of parking spaces, dynamic guidance or mobile payment etc. turn a carpark into a competitive smart environment. One solution to this problem is to develop an autonomous navigation system for intelligent vehicles in the carpark situation. The thesis will identify one of these sub-tasks namely localization in GPS-denied environments. This thesis will present a novel method to solve the indicated problem while keeping the system follows four criteria: availability, scalability, universality and accuracy. There are two main steps: (1) a solution to replicate the GPS behaviour for the GPS-denied environment, and (2) a framework that allows the fusion of GPS-like systems with other localization methods to achieve a high localization accuracy. First, a Wi-Fi Fingerprinting localization system is employed. An approach using an ensemble neural network on a hybrid Wi-Fi fingerprinting database is proposed in this thesis. Experiments in a year-long duration show that this system is capable of localizing vehicles with 2.25m of mean error in the global coordinate frame (WGS84). Second, a complete localization solution must be a fusion of multiple techniques. This allows global as well as local levels of localization to function together. At the same time, having redundancy in the system boosts accuracy and reliability. In this thesis, a flexible fusion framework for multiple localization sensors is proposed. This fusion framework will not only deal with the GPS-denied environment but could be potentially used in the GPS-aided environment and provide a smooth transition between the two areas. To accomplish this demanding task, a Gaussian Mixture Model Particle Filter is developed. While the motion model of this particle filter incorporates data from the IMU (Inertial Measurement Unit) or laser-SLAM, the correction model is a Gaussian mixture model of multiple observations obtained from the Wi-Fi fingerprinting localization system. With two intelligent vehicles (a Cybercar and a Citroen C1 car), 64 experiments were carried out to validate the framework. A mean localization error of 0.5m is achieved in a global coordinate frame. Compare to other solutions with 0.2m of mean localization error in local coordinate frames; this proposed solution has advantages in terms of scalability, availability and universality as well

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Dissertations / Theses on the topic 'Modèles de navigation'

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