Pilote automatique biomimétique : système générique inspiré du contrôle visuomoteur des insectes pour le décollage automatique, le suivi de terrain automatique, la réaction au vent automatique et l'atterrissage automatique d'un micro-aéronef

Abstract

Le pilote automatique appele OCTAVE (Optic flow Control sysTem for Aerial Vehicles) s'appuie sur une hypothese des annees 1950 selon laquelle un insecte pourrait naviguer en maintenant constante la vitesse de l'image retinienne percue par la partie ventrale de son œil compose. En formalisant cette hypothese, nous sommes parvenus a proposer un principe generique de re��gulation du flux optique. Nous avons valide ce principe en le mettant en oeuvre a bord d'un micro-aeronef a voilure tournante construit au laboratoire. L'appareil est dote d'un oeil elementaire equipe d'un Detecteur Elementaire de Mouvement (DEM), inspire de travaux electrophysiologiques du laboratoire sur l'œil de mouche, et capable d'estimer le flux optique genere par le mouvement meme du micro-aeronef survolant un panorama contraste. Nous avons montre experimentalement sur ce robot captif qu'une boucle de regulation du flux optique conduit l'appareil a eviter les collisions avec le sol en effectuant un suivi de terrain a distance de securite, meme en presence de vent contraire ou de vent arriere. Mieux encore, une simple commande de tangage conduit l'appareil a decoller ou atterrir automatiquement. Ces performances sont notoires eu egard au caractere minimaliste du traitement realise a bord, compatible avec la faible capacite d'emport d'un micro-aeronef (naturel ou artificiel) de masse inferieure a 100 grammes. Le systeme propose se revele extremement puissant car il permet a un aeronef de s'affranchir de son avionique traditionnelle, constituee de capteurs lourds et onereux.