Planification de trajectoire pour des dirigeables autonomes
Institution:
Evry-Val d'EssonneDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The main work in this thesis deals with the problem of trajectory planning for autonomous airships. In the first part, we exposed a mathematical model governing the motion of the airships. The second part is devoted to characterization of admissible trajectories. The choice is made on the trim trajectories, which occupy a particular place in aviation applications. We proposed an algorithm that allows the calculation of the trim minimizing energy, suitable for long duration missions. The third part consists in formulating the problem of planning in a Hybrid Automata form named Motion automata. Its nodes are represented by trim trajectories, while its edges correspond to transitions maneuvres between trim’s. Analysing controllability of motion automaton is possible by exploiting the properties of trim trajectories. In this context, nominal trajectory is given by concatenating a finite number of primitives.
Abstract FR:
Les travaux principaux présentés dans cette thèse traitent de la planification de trajectoire pour les dirigeables autonomes. Dans la première partie, nous exposons une synthèse du modèle mathématique régissant le mouvement des dirigeables. La deuxième partie est consacrée au problème de caractérisation de trajectoires admissibles. Le choix est fait sur les trajectoires élémentaires d’équilibre (TEEs), qui occupent une place importante en aviation. Nous avons proposé un algorithme permettant de calculer les TEEs optimales en énergie pour des missions de longue durée. La troisième partie consiste à formuler le problème de planification sous forme d’un automate hybride appelé Automate de mouvement. Les nœuds de cet automate correspondent aux TEEs tandis que les arêtes correspondent aux manœuvres de transition entre les TEEs. Une analyse de la commandabilité de l’automate est possible en exploitant les propriétés des TEEs. Dans ce contexte, la trajectoire nominale est le résultat d’une concaténation d’un nombre fini de primitives.