Contrôle actif d'un micro-drone convertible face à la turbulence

Active turbulence rejection for tilt-wing MAV control

• Auteur / Autrice : Florian Sansou
• Direction : Fabrice Demourant, Gautier Hattenberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et Systèmes Embarqués
• Date : Soutenance le 06/12/2024
• Etablissement(s) : Toulouse, École nationale de l’aviation civile
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de recherche ENAC (Toulouse ; 2019-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Tarbouriech
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Demourant, Gautier Hattenberger, Sophie Tarbouriech, Paolo Robuffo Giordano, Pascal Morin, Philippe Chevrel, Thomas Loquen, Lucas Zaccarian
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paolo Robuffo Giordano, Pascal Morin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Drones

Mots clés libres

Expérimentation

Estimation

Commande linéaire

Drone hybride

State estimation

Hybride uav

Linear control

Experimental flight

Résumé

L'objectif du projet CATMAV est d'étudier le contrôle d'un micro-drone de type « tilt-wing » en environnement turbulent. La configuration générale est basée sur le principe d'un drone avion avec un fuselage classique dont l'aile est capable de basculer au cours du vol. Ce type de configuration convertible a de nombreux atouts dont une capacité de décollage et atterrissage vertical tout en gardant de bonnes performances en vol de croisière. Une importante limitation est la robustesse en présence de turbulences, notamment en milieu urbain, montagneux ou maritime. Une des innovations de ce projet est l'utilisation d'une sonde capable de mesurer le vecteur vent local ainsi que les turbulences. Ce capteur est en cours de développement au sein du programme drone de l'Enac.

This PhD thesis aims at studying the control of a tilt-wing mini-UAV in turbulent environments. This type of configuration has many benefits with the capability to takeoff and land vertically while keeping good flight performances and the main body of the plane stays horizontal. However, it may be highly sensitive to wind gust and turbulences, especially in urban, mountain or maritime areas. The main objective is to contribute to the safety and flight performances of this type of flying platform. The UAV Program at Enac is currently developing a 5-hole probe to be used as a local wind and turbulence sensor. The work will concentrate on the integration of these aerological data into the control laws to achieve a faster and better dynamic response to gusts.