Thèse sur L’asservissement visuel d’une constellation de satellites 

Proposition de thèse

Asservissement visuel d’une constellation de satellites 

 


Equipe : Rainbow IRISA/Inria Rennes

Encadrants: Francois Chaumette et Eric Marchand

Contact:  Francois.Chaumette@irisa.fr

Site de l’équipe: team.inria.fr/rainbow

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Les candidats intéressés sont priés de postuler via ce formulaireLe poste restera ouvert jusqu’à ce qu’un candidat satisfaisant soit trouvé

 


Cette thèse est menée en collaboration avec Airbus Defence and Space dans le cadre du projet Lichie financé par la BPI. Elle vise à définir des méthodes permettant de commander les mouvements d’un ou de plusieurs satellites en fonction du contenu des images acquises par leur système de prise de vues. Les méthodes retenues reposeront sur les techniques d’asservissement visuel.

L’asservissement visuel consiste à contrôler les mouvements d’un système dynamique à l’aide d’informations visuelles acquises par un système de vision et intégrées au sein de lois de commande en boucle fermée. Cela pose classiquement divers problèmes : quelles informations visuelles retenir en fonction de la tâche à réaliser et des contraintes du porteur de la caméra (nombre de degrés de liberté à contrôler, dynamique, contraintes de trajectoires, etc.), comment relier cette information visuelle aux mesures effectuées dans les images, comment extraire ces mesures des images, et finalement comment élaborer une loi de commande appropriée.

Dans le cadre de cette thèse, un système de prise de vue est embarqué sur chaque satellite dont il s’agira de contrôler l’orientation (3 degrés de liberté) pour se focaliser sur un objet d’intérêt, et ce sous la contrainte d’un mouvement de défilement rapide (plusieurs km/s). Dans un contexte de flottille de satellites d’observation, ces satellites devront coopérer pour focaliser de manière optimale leur caméra sur l’objet d’intérêt (prise de vue oblique versus azimutale par exemple). Une estimation collaborative de la position ou de la trajectoire de l’objet pourra alors être envisagée.

Plusieurs applications sont envisagées : suivi d’objets statiques ou mobiles au sol ou en vol, observation, suivi et localisation d’autres satellites (éventuellement non coopératifs).

Les développements méthodologiques seront réalisés en C++ à l’aide de la bibliothèque logicielle ViSP  et seront validés en simulation puis via des expérimentations sur des images réelles et sur maquettes.

 

Compétences requises

Master ou diplôme d’ingénieur en informatique, vision par ordinateur, robotique, mathématiques appliquées, aéronautique (ou domaines connexes)

  • connaissances en vision par ordinateur, robotique et automatique
  • des connaissances en astronautique seraient un plus apprécié
  • goût pour les mathématiques, optimisation
  • programmation en C++
  • goût pour l’expérimentation

Conditions

Le poste est à temps plein pendant 3 ans et sera rémunéré selon les règles salariales françaises pour les doctorants

 

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