Démonstration scientifique du scénario III

La deuxième démonstration scientifique du PEA Action s'est derouléee en deux temps :

  • Le 8 octobre 2013, au camp militaire de Caylus ; les trois véhicules composant l'équipe de drones, le drone aérien autonome RMax/ReSSAC de l'Onera et les deux robots terrestres Mana et Minnie du Laas étaient présents. Certains developpements scientifi ques ont été démontrés, mais la coopération effective dans l'équipe n'a pas pu être réalisée pour raisons techniques ;
  • Le 22 avril 2014, sur le parking du Laas ; les robots terrestres étaient présents, mais pas le drone qui n'a pas l'autorisation de voler sur cette zone. Cette journée a permis de compléter les validations de la première journée, avec une coopération montrée en simulation pure et en démonstration hybride.

Le scénario I a montré la capacité d'une équipe de deux véhicules autonomes à réaliser une mission autonome de contrôle de zone rurbaine incluant une phase d'exploration de la zone par les deux véhicules et une phase de suivi d'une cible après sa localisation, avec transfert d'information entre les véhicules durant des rendez-vous planifiés pour des communications considérées comme ni régulières ni assurées, et la réaction de l'équipe de véhicules face à des aléas perturbant le plan courant et nécessitant des réparations de plan. Les travaux scientifiques étaient centrés sur une supervision intégrée dans chaque véhicule pour l'exécution des plans hiérarchiques, la cartographie d'une zone par le drone aérien, une nouvelle architecture monodrone pour les drones terrestres, une première version de localisation par fusion de données visuelles et inertielles, un suivi de cible utilisant le mode de ralliement de la position de la cible détectée.

La valeur ajoutée du scénario III, outre la coopération de trois véhicules, concerne principalement la phase de préparation de mission : avoir un modèle précis de l'environnement et planifier un plan flexible sur les dates de début des actions des véhicules étaient essentiels pour une mission plus efficace. Les modèles et le planificateur sont également utilisés en ligne lorsqu'un aléa perturbe le plan courant : l'équipe de drones est autonome dans la réparation de ce plan. Des travaux sur la détection d'un robot terrestre et de la cible (hors projet) permettent aussi de faciliter les expérimentations car l'opérateur n'a plus besoin de valider manuellement cette détection.

La simulation grâce au simulateur Morse (http://morse.openrobots.org/) est essentielle pour valider les développements scientifiques mais aussi l'intégration de tous les processus entre eux. Elle n'a pas été assez développée pour ce scénario III et des résultats statistiques ne sont pas disponibles, bien que paramètres aléatoires de ces simulations et métriques opérationnelles et techniques aient été identifiés. Ce point sera prioritaire pour les prochains scénarios. Le nombre de processus à lancer augmente avec le nombre de véhicules, et un script de lancement doit être développé pour faciliter et robustifier ce travail de simulation. Il est également nécessaire lorsque des véhicules réels sont intégrés à des véhicules simulés. Le schéma ci-dessous montre les processus utilisés en simulation hybride avec les robots terrestres réels et le drone aérien simulé ; la couche MONO sur le véhicule lui offre son autonomie individuelle, la couche MULTI son autonomie en tant que membre de l'équipe de drones.

Schéma des processus pour la simulation hybride

Les aléas techniques n'ont pas épargné les véhicules. Le temps passé sur l'intégration est ainsi estimée trop fort par rapport au temps passé sur les recherches scientifiques pour la coopération de véhicules autonomes hétérogènes. Avec les scénarios V et VI mettant en oeuvre 4 et 12 véhicules, l'équipe projet espère pouvoir se concentrer davantage sur ces recherches.

 

Parking du Laas vue du dessus

Modèle du parking du Laas

Parking du Laas pour la démonstration en hybride et son modèle d'environnement

Modèle de Caylus

Plan pour Caylus

Modèle du site de Caylus simulé dans Morse et plan calculé pour les trois véhicules en préparation de mission