Optimisation de trajectoires en préparation de mission

  • Posted on: 8 January 2019
  • By: Vincent Morio
  • Updated on: 9 January 2019
Type recrutement: 
Stage
Section: 
61 (Génie informatique, automatique et traitement du signal)
Entité et lieu: 
DGA Maîtrise de l'Information, Bruz (35)
Urgent ?: 
oui
Détails: 

Contexte

La préparation de mission (PM) pour les systèmes d’armes autonomes (drones, missiles, avions) a pour objectif de générer, au sol et avant la mission, les données qui seront utilisées par le système opérationnel durant le vol. Il s’agit pour l’opérateur de générer une ou plusieurs trajectoires garantissant la réussite d’une mission prédéfinie en tenant compte de l’environnement et des différentes contraintes opérationnelles rencontrées (situation tactique), tout en cherchant à optimiser la survivabilité du système.

Aujourd’hui, la construction de ces trajectoires est majoritairement réalisée de manière manuelle, bien que des aides logicielles aient permis d’améliorer la prise de décision par les opérateurs PM en fonction des situations rencontrées. De plus, la complexité croissante des systèmes d’armes et la combinatoire des solutions admissibles rendent cette tâche particulièrement délicate pour des opérateurs peu ou pas expérimentés. Bien que le processus adopté soit déterministe et compatible avec les exigences opérationnelles liées à la préparation de mission, les trajectoires générées sont la plupart du temps sous-optimales, l’opérateur PM étant cantonné à réaliser un nombre important de tâches de bas niveau. C’est ainsi que l’automatisation du formage de trajectoires en PM fait l’objet d’un grand nombre de travaux depuis quelques années. Les algorithmes d’optimisation utilisés dans ce cadre doivent répondre à un certain nombre de spécifications :

  1. Ils doivent être performants: la trajectoire générée de manière automatique doit avoir un niveau de performances au minimum équivalent à celle qui aurait été créée grâce à un opérateur humain,

  2. Ils doivent être robustes: ils doivent converger vers une solution optimale (ou sous-optimale) de manière garantie,

  3. Ils doivent être rapides: notamment, ils ne doivent pas remettre en cause le temps alloué à l’opérateur pour la préparation de la mission.

L’objectif de ce stage est de contribuer à l’amélioration des outils existants en étudiant différentes méthodes de recherche de chemin optimal afin d’automatiser le formage de trajectoires en préparation de mission.

Description des travaux

Ce stage aborde la problématique de la recherche de chemin optimal pour un système d’arme dans un contexte opérationnel. Il s'articulera en trois parties :

  1. Etat de l’art des méthodes de recherche de chemin optimal appliquées aux systèmes aéronautiques,
  2. Implémentation d’un ou plusieurs algorithmes de recherche de chemin optimal dans un outil mis à disposition par DGA MI,
  3. Analyse de la robustesse et des performances obtenues sur plusieurs scénarios.