Modélisation et commande de véhicules aériens autonomes, et développement d'un pilote automatique basé sur la vision

par Farid Kendoul

Thèse de doctorat en Technologies de l'information et des systèmes

Sous la direction de Isabelle Fantoni-Coichot.

Soutenue en 2007

à Compiègne .


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur le développement de petites machines volantes autonomes. La thèse se comporte de deux grandes parties : d'une part la modélisation et la commande de bas niveau, d'autre part la conception d'autopilotes, basés sur le flux optique, pour le pilotage et le guidage de minidrones à voilures tournantes. Trois configurations d'appareils à multiples rotors ont été étudiées, modélisées et testées en vols réels. Les avantages des stratégies de commande proposées résident dans leur simplicité pour l'implémentation et leur capacité à prendre en compte les limitations des actionneurs tout en garantissant des bonnes performances de vol. Une des contributions majeures de cette thèse est aussi le développement d'un pilote automatique basé sur la vision. Ce pilote est inspiré des insectes et il est composé d'un module de vision pour la localisation et la détection des obstacles en temps réel, et un système de contrôle adaptatif pour la navigation et le suivi de trajectoire.

  • Titre traduit

    Modelling and control of unnamed aerial vehicles, and development of a vision based autopilot fir small rotorcraft


  • Résumé

    In this thesis, we address the 3D flight control problem for small unmanned aerial vehicles. The first step in achieving such UA V autonomy is basic stability. In doing so, we investigate control techniques which would allow a small rotorcraft UA V to perform autonomously basic tasks such as take-off, hovering and landing. The proposed flight controllers consider actuator saturation and guarantee system stability and good flight performance. One of the main contributions of this thesis is also the development of a vision-based autopilot for self localization, obstacles detection and control of small autonomous helicopters using optic flow and inertial data. The proposed autopilot is inspired by insects and represents a major step toward our goal of designing autonomous small flying machines capable of navigating within urban and unknown environments. It is composed of a vision module for localization and perception, and an adaptive control system for navigation and trajectory tracking.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (XXI-236 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 174 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2007 KEN 1694
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