Appontage automatique d’avions par asservissement visuel Laurent Coutard To cit

Appontage automatique d’avions par asservissement visuel Laurent Coutard To cite this version: Laurent Coutard. Appontage automatique d’avions par asservissement visuel. Robotique [cs.RO]. Universit´ e Rennes 1, 2012. Fran¸ cais. <tel-00829831> HAL Id: tel-00829831 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00829831 Submitted on 2 Jul 2013 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destin´ ee au d´ epˆ ot et ` a la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publi´ es ou non, ´ emanant des ´ etablissements d’enseignement et de recherche fran¸ cais ou ´ etrangers, des laboratoires publics ou priv´ es. ANNÉE 2012 THÈSE / UNIVERSITÉ DE RENNES 1 sous le sceau de l’Université Européenne de Bretagne pour le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE RENNES 1 Mention : Traitement du Signal et Télécommunications École doctorale Matisse présentée par Laurent COUTARD préparée au centre de recherche Inria Rennes Bretagne Atlantique Appontage automatique d’avions par asservissement visuel Thèse soutenue à Rennes le 18 décembre 2012 devant le jury composé de : Patrick BOUTHEMY Directeur de recherche Inria, Inria Rennes Bretagne Atlantique, Rennes / Président José Raul AZINHEIRA Professeur, IST, Lisbonne / Rapporteur Tarek HAMEL Professeur, I3S, Sophia-Antipolis / Rapporteur Jean-Christophe ZUFFEREY Premier assistant, EPFL, Lausanne / Examinateur Eva CRÜCK Ingénieur de recherche, DGA, Bagneux / Examinateur Jean-Michel PFLIMLIN Ingénieur, Dassault Aviation, Saint Cloud / Examinateur François CHAUMETTE Directeur de recherche Inria, IRISA - Inria Rennes Bre- tagne Atlantique, Rennes / Directeur de thèse Remerciements Aux membres de mon jury. Je tiens tout d’abord à remercier Patrick Bouthemy d’avoir accepté de présider mon jury de thèse. Merci à mes rapporteurs, José Raul Azinheira et Tarek Hamel pour leurs remarques précises qui ont contribué à améliorer ce document. Merci à Jean-Christophe Zufferey pour avoir accepté de faire partie de mon jury et pour son approche non conventionnelle du contrôle d’engins volants qu’il m’a enseignée lors de mon passage à l’EPFL. Merci à Eva Crück pour sa recherche de l’impossible concernant "Les fameuses vidéos" et pour le plaisir de l’avoir croisée au cours de divers événements de la Défense. Je remercie Jean-Michel Pflimlin pour son suivi durant ces trois ans, mais aussi pour ses conseils d’avant thèse qu’il m’avait prodigués alors qu’il ne savait peut-être pas que la charge du suivi de ma thèse allait lui incomber. Enfin, merci à François Chaumette pour la liberté totale dont j’ai bénéficié pour traiter ce sujet pour lequel je possédais, certes, quelques prédispositions, mais dont tout un pan m’était totalement inconnu. Merci pour ses conseils avisés, sa rigueur et son encadrement. Enfin, merci pour le "quel que soit". A ma famille. Merci à ma famille pour son soutien au cours des trois années de thèse et pour ceux qui ont pu faire le déplacement en contrée bretonne d’avoir enduré plus de deux heures de soutenance avant de pouvoir profiter de ce pot de thèse gargantuesque. Aux collègues et amis. Tout d’abord, je tiens à remercier mes cobureaux de ces trois années. Merci à Andrea d’avoir supporté mes plans de porte-avions comme papier peint de notre bureau. Merci à Mani pour tous les restaurants indiens parisiens qu’il m’a conseillés mais auxquels je suis pas (encore) allé. Mais promis, une fois installé dans la capitale, ce sera corrigé. Merci à Aurélien, dernier cobureau de trop courte durée, pour sa fabuleuse affiche qui permettra à l’équipe, je n’en doute pas, de profiter d’un très bon restaurant. Ce dernier sera peut-être meilleur que Supélec mais ne sera certainement pas aussi bien fréquenté... Merci pour ces parties de pêche mirifiques, avec des brochets de la taille d’un silure et pour tes parties d’accrobranches improvisées. Merci à Antoine, comparse de tous les coups dans les bars et autres forums de l’aéronau- tique et de la Défense, d’avoir accepté sans rechigner tous les surnoms dont je l’ai affublé. Bobby reste le meilleur mais Caillou vient juste après (seulement s’il est prononcé avec l’ac- cent toulousain, bien entendu). Merci à Guillaume pour toutes nos aventures plus ou moins dangereuses (plutôt moins d’ailleurs) à Shanghai, Amiens ou Cabourg mais toujours en mode ii "intouchables". Et merci pour tes vacances d’été 2012 en Corse que j’ai vécues par procura- tion. Merci aux filles, Caroline et Céline, d’avoir apporté un peu de douceur dans ce monde de brutes et d’avoir partagé leurs expériences de thèse durant les moments les moins faciles. Merci à Olivier, fantôme de Lagadic d’avoir bien voulu hanter la salle Métivier lors de ma sou- tenance. Un grand merci aux docteurs ès Linux, Romain et Bertrand pour leur secours auprès du pingouin et pour leurs scripts bien utiles. Merci à Filip pour son côté totalement décalé. Je te souhaite une bonne route vers la Kamchatka. Attention aux ours et aux enfants armés de katana en acier rouillé. Enfin, je remercie les membres de l’équipe dont je dois certainement oublier des membres, pour avoir rendu la vie à Lagadic si étonnante et intéressante : Rafik, Clément, François, François, Amaury, Guillaume, Mohammed, Nicolas et Hideaki. Lagadic ne serait rien sans ses piliers : les permanents qui doivent endurer le turn-over des thésards et des jeunes ingénieurs. Merci à Alexandre pour notre périple en Chine, notre épuisante ascension de la muraille de Chine et nos restaurants à Pékin. Et surtout merci pour ta danse de la victoire post-HDR, que j’espère, je n’oublierai jamais. Merci à Marie pour son aide à la préparation de la soutenance, pour son énergie et pour le retour de la bise dans l’équipe. Fabien, ta disponibilité n’a eu d’égale que ta gentillesse. Merci à Éric pour nos discussions aéronautiques et pour Rendez vous avec X. Et bien entendu merci à Céline, alias super-assistante, de m’avoir bichonné au cours de ces années. Merci à mes relecteurs du premier chapitre. Merci à Jean-Charles pour sa relecture atten- tive et teintée de géopolitique. Un grand merci à Marielle pour m’avoir soutenu depuis l’avant thèse jusqu’à l’avant soutenance malgré notre épopée à rebondissements. En attendant que tu prennes les rênes de la boîte que tu sais. Merci à Rémi d’avoir fait le déplacement pour ma soutenance. Profite bien de ta dernière année de thèse et de ta vie rennaise. Aux rencontres aéronautiques. Je crois aux rencontres dans ce monde aéronautique rempli de passionnés et qui n’est pas si grand que cela. Merci à Bruno Patin pour son en- thousiasme et sa relecture intéressée de la thèse. C’est dans ton bureau de Dassault qu’en définitive, l’aventure de la thèse a commencé lors de mon stage de fin d’études. Merci à Paul Wilczynski de m’avoir fait rencontrer Denis Deshayes et Nicolas Depinoy avec lesquels j’ai eu la chance de passer une très intéressante journée à DGA Centre d’Essais en Vol d’Istres. Leurs aides et conseils ont été précieux pour cette thèse. Merci à Pascal Bourbon et à Patrick Zimmermann d’avoir permis ma venue sur la base de Landivisiau. Merci à Éric Aymard, ainsi qu’aux pilotes de l’aéronavale, de leur très bon accueil. De plus, je tiens à remercier Christophe Hemery pour sa présence lors de la soutenance et sa participation à la discussion. Enfin, merci à Xavier Houdaille et à son épouse d’avoir fait le déplacement pour ma soutenance. Je me souviendrai longtemps de ce petit déjeuner aux abords de l’École Militaire. Table des matières Remerciements i Table des matières iii Acronymes vii Notations ix Introduction 1 1 Contexte aéronautique de l’étude 5 1.1 L’avion ... De quoi s’agit-il ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.1 Brève histoire des débuts de l’aéronautique . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.2 L’avion et son pilote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.3 Les drones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Les porte-avions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.1 Histoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.2 Doctrine d’emploi et utilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3 L’appontage . . . . . . . . . . . . uploads/Geographie/ 2012-these-coutard.pdf

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