CONTRÔLE GÉNÉRIQUE DE ROBOTS MOBILES EN ENVIRONNEMENT SOUS-MARIN POUR DES OPÉRATIONS AUTOMATIQUES AVANCÉES EN MER – CONGRE

Ce projet a pour objectif de développer de nouvelles technologies décisionnelles pour les AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) du futur leurs permettant la réalisation en complète autonomie des tâches d'inspection et de surveillance des infrastructures, de surveillance des champs pétroliers, etc. Les méthodes industriellement acceptées et largement utilisées pour ces tâches sont encore basées sur l’utilisation d’un ROV (Remotely Operated Vehicle) déployé d'un navire de surface et d’au moins un pilote pendant toute la mission. Ces opérations sont coûteuses et très complexes notamment en mer profonde et/ou en présence d'obstacles. Les difficultés à surmonter pour contrôler les AUVs de façon sure et efficace sont multiples. Elles sont liées aux limites de puissance de ces engins au regard des perturbations et au changement de modes de navigation et aux incertitudes sur les modèles hydrodynamiques disponibles qui lui sont associés, à la nature imprévisible du courant et à la difficulté de mesurer/estimer précisément les grandeurs nécessaires à la mise en œuvre des lois de commande. A ces difficultés s'ajoutent le caractère non-linéaire des équations du mouvement, le sous-actionnement de ces véhicules causé par l’inefficacité de certains actionneurs d’un mode à un autre (d’un mode complètement actionné vers un mode sous-actionné ou vice-versa), la complexité des informations fournies par les capteurs extéroceptifs utilisés inhérente au milieu marin et enfin à la diversité des plateformes dictées notamment par les besoins croissants de l’industrie offshore.

L'objectif du projet est d'établir un nouveau paradigme de contrôle pour les véhicules sous-marins qui intègre dans un cadre unifié et élégant des procédures de modélisation, de contrôle, d'estimation et d'optimisation. Au cœur de cette nouvelle méthodologie est l'exploitation judicieuse des principales forces hydrodynamiques impliquées dans la conception de contrôle pour une large classe de véhicules sous-marins autonomes du futur typiquement sous-actionnés (planeurs, propulsés ou hybrides), aboutissant à une approche simple, rapide et peu coûteuse qui améliore la capacité de navigation et augmente les performances et les domaines d'application. Plus précisément, le projet vise à proposer de nouvelles techniques de commande non-linéaire et de commande référencée capteurs via une modélisation adaptée nécessitant qu’un simple calcul empirique en lieu et place d’une identification lourde et couteuse. Les essais nécessitent cependant l’implémentation physique des lois de contrôle impliquant donc le développement d’observateurs non-linéaires adaptés aux tâches assignées aux véhicules telles que les opérations d’inspection et de surveillance. Les essais en mer convaincront sans nul doute la communauté spécialisée.

L'implication d'ALSEAMAR de par son expertise, ses moyens d'expérimentation et sa situation géographique (à équidistance entre LIRMM et I3S) est un atout qui permettra de s'assurer que les recherches du projet seront partagées entre des développements théoriques à potentiels applicatifs et des développements applicatifs.