Commande d'engins volants par asservissement visuel

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la conception d'asservissements visuels pour deux types d'engins volants : un hélicoptère de type quadrirotor et un avion. Afin de positionner le quadrirotor par rapport à une cible visuelle, nous proposons une série de lois de commande reposant sur des informations visuelles ayant des propriétés de découplage ou de passivité. Nous avons expérimenté les meilleures de ces lois de commande. Concernant l'atterrissage de l'avion, nous utilisons des informations visuelles issues des paramètres des lignes de la piste d'atterrissage dans le plan image. Nous proposons une méthode de planification de la trajectoire prenant en compte le comportement de l'avion. Des lois de commande reposant sur un modèle linéarisé et découplé de l'avion intègrent les informations visuelles et les trajectoires. Les résultats obtenus sur un simulateur réaliste d'avion montrent que les schémas de commande proposés peuvent permettre à l'avion d'atterrir automatiquement.In this thesis, visual servoing schemes are proposed to control a quadrotor during a positioning task, and to control an airplane during landing. Concerning the control of the quadrotor, several control schemes based on perspective and spherical image moments are designed. Their properties are presented and their performances are analysed and compared. The most promising control algorithms are successfully implemented on a quadrotor showing excellent performances. Concerning the control of the airplane, we use decoupled visual features and design control laws by taking into account a linearized and decoupled model of the airplane dynamics. A desired trajectory is also designed to improve the airplane behaviour. Simulation results are obtained with a quite realistic flight simulator. They show that the airplane is able to land automatically by using the proposed control scheme.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocRENNES-INRIA Rennes Irisa (352382340) / SudocSudocFranceF