La vision par ordinateur peut-elle contribuer à améliorer l’autonomie des sondes spatiales ?

Projet pédagogique SRI (PGE 2017) : La vision par ordinateur peut-elle contribuer à améliorer l’autonomie des sondes spatiales ?

Le pôle AIP-PRIMECA toulousain a hébergé cette année encore un Projet de Grande Envergure de la spécialité « Systèmes Robotiques et Interactifs » de l’école d’ingénieurs UPSSITECH (http://sri.univ-tlse3.fr/)

Les 23 étudiants de la promotion de 3ème année ont travaillé pendant un semestre, dont 5 semaines à plein temps, sur un projet proposé par un industriel. Il s’agissait cette année du département “Systèmes Robotiques” du CNES (https://cnes.fr) qui s’intéressait à évaluer des solutions basées sur la vision par ordinateur pour l’atterrissage de sondes spatiales sur des corps célestes. L’objectif est d’utiliser des caméras de haute résolution embarquées sur les sondes pour détecter et utiliser les marqueurs naturels (rochers, cratères, etc.) visibles sur un corps céleste afin de permettre à la sonde de se localiser et d’atterrir de façon précise et autonome à un emplacement prédéterminé.

Afin d’évaluer la faisabilité de ce type de solution,  trois simulateurs ont été développés par les étudiants. Le premier est un simulateur numérique qui permet de valider les algorithmes d’analyse d’image et de gestion de la navigation et de l’atterrissage dans un environnement entièrement numérisé. Ce premier simulateur exploite un logiciel de prises d’images 3D mis à disposition par le CNES. Les deux autres simulateurs ont permis d’évaluer les algorithmes dans un environnement expérimental avec des images réelles et une architecture informatique proche de celle embarquée au sein d’une sonde spatiale. Il s’agit ici d’évaluer les performances des algorithmes sur des images bruitées avec des capacités de calcul restreintes. Deux environnement de tests ont été conçus et réalisés, l’un utilisant un drone Parrot Beebop V2, l’autre un bras robotique Stäubli.

Le projet a été présenté au cours d’une réunion publique le 3 mars à l’Université Paul Sabatier (Amphithéâtre Concorde). Les détails du projets sont consultables à l’adresse suivante : http://www.ti-projects.fr/project/pge-2017-projet-isal-image-based-spatial-autonomous-landing/ ainsi que sur le site web de la formation (http://sri.univ-tlse3.fr/).

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