Thèse : Navigation événementielle d'un drone en environnement sombre

Soutenance de thèse : Florian POUTHIER

Équipe : RDH

Date & heure :  jeudi 5 décembre 2024 à 10h en salle Jean-Marc Chassery - GIPSA-lab, 11 rue des Mathématiques, 38400 Saint-Martin-d'Hères (Campus de Grenoble)

Titre : Navigation événementielle d'un drone en environnement sombre

Résumé : Cette thèse étudie la navigation d'un drone dans un environnement sombre en utilisant la photolocalisation avec un capteur d'images basé sur des flashs. L'idée d'une perception et d'une navigation basées sur le flash provient de l'observation biomimétique du poisson-lanterne, dont le comportement lumineux change en fonction de l'environnement et de son objectif (capture d'une proie, repos, ...). C'est dans ce contexte que le projet Dark-NAV vise à proposer une nouvelle chaine de perception et de navigation pilotée par évènements.
La thèse se concentre plus particulièrement sur la navigation basée évènements, en proposant une stratégie générique pour le contrôle auto-déclenché de tout système dynamique nécessitant une utilisation parcimonieuse d'un capteur. Lorsqu'une mesure précise du système n'est pas disponible, l'état incertain du système est intégré de manière garantie à l'aide d'ensembles atteignables. Le déclenchement d'une nouvelle mesure précise de l'état du système est alors basé sur les propriétés d'invariance du système par rapport à un ensemble de perturbations admissibles. Le calcul des ensembles invariants est ensuite étendu au cas de la navigation, sur la base des distances aux obstacles fournies par l'algorithme SLAM. Les ensembles invariants définissent alors des zones sures pour la navigation d'un robot mobile, tout en prenant en compte la dynamique du système et les perturbations admissibles.
Un scénario expérimental est mis en place pour valider les stratégies de navigation et de perception auto-déclenchées embarquées sur un drone dans le cas de l'exploration d'un couloir sans lumière. Les résultats expérimentaux montrent que le flash haute puissance embarqué peut être utilisé avec parcimonie, tout en garantissant l'évitement des obstacles et la sécurité de la navigation du drone.

Jury :
 • Mme Maria GUINALDO, Professeure des Universités, Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), Madrid (Rapporteure)
 • M. Nacim RAMDANI, Professeur des Universités, Université d'Orléans, Bourges (Rapporteur)
 • M. Guillaume ALLIBERT, Professeur des Universités, Université Côte d'Azur, Nice (Examinateur)
 • M. Luc JAULIN, Professeur des Universités, Université de Bretagne Occidentale, Brest (Examinateur)
 • M. John MARTINEZ, Professeur des Universités, Université de Grenoble Alpes, Grenoble (Examinateur)
 • M. Nicolas MARCHAND, Directeur de Recherche CNRS, GIPSA-lab, Grenoble (Directeur de thèse)
 • M. Sylvain DURAND, Maître de Conférences HDR, INSA Strasbourg & ICube, Strasbourg (Co-encadrant de thèse)
 • M. Franck RUFFIER, Directeur de Recherche CNRS, Institut des Sciences du Mouvement (ISM), Marseille (Invité)