VIATIC 2 (2014 - 2018) Consortium
Le projet VIATIC 2 a pour objectif d’approfondir et consolider les résultats prometteurs obtenus dans le projet initial VIATIC. Les travaux porteront sur la réalisation d’un système de coordination d’un groupe de véhicules (terrestres, maritimes ou aériens) ayant pour mission d’atteindre un ensemble de cibles (fixes ou mobiles). Le système de coordination proposé est composé de deux sous-systèmes principaux : un module de planification de trajectoires  et un module  d’allocation et réallocation. L’un des points forts de la solution proposée consiste à réunir les tâches de planification et d’allocation et à faire dialoguer les deux sous-systèmes, habituellement étudiés et conçus séparément.

Les algorithmes de planification de trajectoires élaborés dans le projet initial VIATIC sont basés sur la théorie de la viabilité. L’un des objectifs de ce projet est de consolider le planificateur de trajectoires et de tester ses capacités :
  • Etudier la robustesse des trajectoires obtenues par rapport à différents types d’incertitudes (erreurs de localisation et/ou prédiction sur la cible, erreurs de perception de l’environnement, etc.).
  • Préciser les limites d’application du planificateur de trajectoires en termes de nature de véhicules concernés ;
  • Préciser les capacités de planification temps-réel en cas de besoin de réallocation, en fonction des données disponibles sur les cibles et les robots

L’un des objectifs de cette nouvelle étude est d’explorer plus en profondeur les capacités de réallocation dans différents cas. Nous proposons d’étudier l’intégration dans le système de coordination d’un sous-système permettant de gérer les évitements de collisions en cours de mission. Les questions qui se posent et qui représentent un défi sont les suivantes :
  • Déterminer un protocole de conduite de mission et déclenchement de mesures d’évitement en cas d’urgence
  • Elaborer les algorithmes de guidage pour la planification de mission
  • En cas d’abandon de mission pour une manœuvre d’urgence, le système de coordination doit déterminer si sa cible peut être allouée à un autre robot disponible
  • Une fois la manœuvre terminée, déterminer si la reprise de mission initiale est possible ou si une autre cible peut être allouée
Dans le domaine militaire, les algorithmes développés pourront être appliqués à des problématiques d’interception de cibles mobiles, comme dans le projet ANR initial mais avec des systèmes plus complexes, comme drones ou missiles.

D’une durée de 40 mois, le projet associe un laboratoire (l’IRSEEM) et deux industriels (MBDA et VIMADES). VIMADES est plus particulièrement en charge de la modélisation mathématique et de la conception des algorithmes de Viabilité. MBDA apporte son savoir-faire dans les algorithmes d’allocation et de la théorie des jeux, et vient en appui sur les tâches de spécification, simulation et définition des scénarios. L’IRSEEM assure la coordination du projet et la réalisation d’un démonstrateur en s’appuyant sur les nouvelles installations de son Campus en Intégration de Systèmes Embarqués (CISE). Les véhicules (scénario civil) ou missiles (scénario militaire) seront matérialisés par des robots mobiles (wifibot) autonomes (centrale inertielle, LIDAR, calculateur embarqué) et communicants (possibilité d’échanger les informations de localisation). Un système de capture 3D du mouvement composé de 20 caméras à stroboscope infrarouge (système VICON) fournira un suivi temps réel et précis de tous les robots sur une zone d’évolution de 150m². Les résultats expérimentaux que fournira cette maquette seront déterminants pour pouvoir tester la portée et l'efficacité de cette méthode afin d’envisager un transfert industriel.

En conclusion, VIATIC2 est un projet scientifique interdisciplinaire dont l'objectif est double. D'une part développer la recherche "mathématique" susceptible d'apporter des solutions à des problèmes de contrôle de systèmes en temps "presque" réel et rendre tangible l'innovation scientifique qu'apporte la mise en œuvre de l'approche "viabilité et jeux différentiels" à l'étude des systèmes dynamiques contraints dont la complexité met bien à mal les approches classiques. D'autre part ouvrir la voie à des innovations industrielles en démontrant la faisabilité opérationnelle de cette innovation scientifique par son expérimentation en situation concrète.
IRSEEM :
http://www.esigelec.fr/IRSEEM
(Coordinateur du projet – Rémi Boutteau)

MBDA France :
http://www.mbda-systems.com/

Vimades  :
http://www.vimades.com/

Financeurs
Financé dans le cadre d’un projet ASTRID-MATURATION 2014