Coordination de systèmes sous-marins : vers une méthodologie intégrée orientée objet dans un environnement Opensource

Hoang Anh PHAM (oct. 2017)

Financement : Bourse Ministérielle 

Encadrement : Thierry SORIANO

 

Les Véhicules Sous-marins Autonomes VSA sont de plus en plus utilisés pour l’arpentage d’océans dans les domaines scientifiques. Ils sont amenés à évoluer en groupe.

Le choix d’un schéma d’architecture de commande générique permettant de gérer un ensemble de véhicules coopératifs est d’une importance capitale pour assurer l’interopérabilité des engins.

Dans un schéma décentralisé, le contrôle distribué permet donc une bonne évolutivité et une certaine robustesse. Si une défaillance se produit sur l’un des véhicules, il reste possible de réaffecter la mission sur la flotte restante, ce qui augmente la robustesse vis-à-vis de la mission. Les inconvénients sont à évaluer précisément ; les capacités de calcul disponibles de chaque véhicule peuvent être un facteur limitant pour résoudre des problèmes complexes; les informations disponibles sur d’autres véhicules peuvent être inexactes, incomplètes ou connues avec un retard et donc il existe un risque de collision non négligeable en cas de dysfonctionnement. Le travail proposé dans le cadre de cette thèse explorera en détail la modélisation et la quantification de ces aspects de performance et de robustesse. La conception de lois de commande coopératives exige de prendre en compte le comportement d’un véhicule avec ceux des autres. Pour être plus efficaces, les lois de commande devraient être fondées sur des états actuels et prévus de tous les véhicules. Le comportement global de tels systèmes est donc complexe et sera abordé avec des formalismes hybrides. Il est prévu d’avancer sur des scénarios comportementaux détaillés et sur des algorithmes de commande coopérative dédiés à la coordination pour des missions de surveillance, simulés dans un première temps puis implantés.

La réutilisation, la modularité et la spécialisation sont autant d’éléments à associer à la production d’une nouvelle application et sont un point fort des approches objet. Il sera nécessaire d’écrire des règles de personnalisation et de réutilisation des éléments de commande coopérative développés au laboratoire dans des travaux récents. En effet, ce sont des points que nous avons explorés pour le cas d’un seul VSA étudié avec une méthodologie orientée-objet et que nous souhaitons réutiliser et étendre dans un cadre de l’ingénierie système à une collaboration de VSA en environnement Opensource.