Doctorant en informatique H/F Ministère des Armées

SUJET DE THESE :

Contrôle adaptatif d'un drone en conditions dégradées : Etude des solutions de méta-apprentissage par renforcement profond pour des scénarios d'appontage - Projet CADRL

Au sein du laboratoire IRENav, placé sous la responsabilité du MCF HDR Eric Saux, vous serez chargé de réaliser une thèse intitulée : « Contrôle adaptatif d'un drone en conditions dégradées : Etude des solutions de méta-apprentissage par renforcement profond pour des scénarios d'appontage ».

Le projet consiste en la mise en place d'un modèle de contrôle robuste d'un drone aérien (à voilure tournante) capable de réaliser un appontage autonome sur une plateforme mobile soumise à des perturbations environnementales significatives. Plusieurs étapes ont été identifiées pour la réalisation de ce projet :

• Simulation du scénario : Conception d'un environnement de simulation réaliste d'appontage intégrant un modèle dynamique du drone aérien, un modèle de plateforme mobile soumis aux conditions maritimes dégradées. Cette étape inclut une étude des modèles de simulation de la houle et du vent. Différentes approches pourront être envisagées, notamment des modèles de turbulence (Dryden, von Kármán), ainsi que des spectres de houle (Pierson-Moskowitz).
• Modèle de contrôle: Apprentissage d'un modèle de contrôle du drone robuste à partir de la simulation. Cette partie comprend l'identification des points clefs pour l'apprentissage : définition de l'état observable, des commandes du drone, et de la fonction de récompense). Elle comprend également l'exploration de l'usage du DRL et du méta-learning comme leviers pour l'augmentation de la robustesse du modèle de contrôle du drone face aux perturbations environnementales.
• Transition SimToReal: Transfert du modèle développé en simulation vers une plateforme expérimentale physique. Ce dispositif comprend un hexapode (Symétrie) permettant de reproduire les mouvements d'une plateforme mobile (espace d'atterrissage), un mur de vent (WindShaper) capable d'appliquer de fortes perturbations et turbulences au-dessus de la plateforme, et un drone physique que nous aurons à concevoir spécifiquement pour ce projet.

Encadrement :

• Eric SAUX, Maitre de conférence HDR : directeur de thèse
• Alexandre BRUNOUD, Enseignant-chercheur : co-encadrant
  

Financement : La thèse est cofinancé par la Région Bretagne, Brest Métropole et l'École navale.

Laboratoire de recherche : IRENav

Environnement militaire d'une école de formation initiale d'officiers avec accès soumis à autorisation (enquête de sécurité).

Diplôme requis : Master et/ou diplôme d'ingénieur en Informatique

Compétences :

- Solides fondamentaux en robotique, en automatique, en systèmes embarqués et en informatique.

- Maîtrise de la programmation dans plusieurs langage (Python, C++, etc.).

- Connaissance des outils et bibliothèques ROS (souhaitée).

- Intérêt pour les environnements de simulation (Gazebo, PyBullet, etc.).

- Bonnes capacités de rédaction scientifique.

- Maîtrise du français et de l'anglais (lu, écrit, parlé).

- Aptitude au travail collaboratif et esprit d'équipe.

- Bonnes qualités relationnelles et humaines.

École navale