Développement d'un système pour un positionnement temps réel amélioré à base d'un système GNSS

Abstract

Cette thèse traite deux aspects. Dans le premier aspect, nous nous sommes intéressés à l'estimation de l'attitude d'un corps rigide en cas de mouvement accéléré dans l'espace 3D où l'accélération linéaire n'est plus négligeable devant la gravité. Deux observateurs d'attitude ont été proposés dans ce cadre employant les mesures fournies par une centrale inertielle et un système GPS. En fait, le système GPS fournit la vitesse linéaire à partir de laquelle l'accélération linéaire du véhicule peut être estimée afin d'améliorer significativement la précision de l'attitude estimée. Les observateurs développés sont basés sur l'idée que pour des mouvements de dynamiques élevées, l'accélération et l'erreur affectant l'accélération peuvent être fortement liées aux changements dynamiques des erreurs de vitesse. Des conditions ont été déduites pour garantir la convergence et la stabilité asymptotique du système en utilisant la stabilité de Lyapunov. Dans le deuxième aspect, nous nous concentrons sur l'élaboration d'une approche pour le contrôle de la trajectoire d'un véhicule aérien de type drone convertible. Les convertibles représentent actuellement la solution la plus performante pour combiner le vol quasi-stationnaire avec le vol d'avancement. Ces véhicules sont sous-actionnés et présentent une forte non linéarité entre les entrées du contrôle et les états du système. Les actionneurs sont supposés être composés d'une force de poussée fixée au corps pour le mouvement en translation, et d'un couple de contrôle pour la régulation d'attitude. La difficulté dans le pilotage de ce type de véhicules est d'assurer de bonnes performances de suivi de trajectoires tout en garantissant une résistance aux perturbations aérodynamiques surtout lors des manoeuvres de transition. L'approche de contrôle proposée dans ce travail est une approche unifiée qui évite la commutation de contrôle entre les régimes de vol. Les efforts aérodynamiques sont alors pris en compte dans la conception des lois de contrôle. Afin de garantir un comportement robuste vis-à-vis de perturbations.