Stage : Navigation sous-marine autonome par fusion INS/SLAM (H/F)

Afin de cartographier certaines parties des fonds marins, des véhicules autonomes sont employés. La connaissance de la position de ces AUVs (Autonomous Underater Vehicle) est donc critique pour la précision de la cartographie. Un AUV est généralement équipé d'une centrale inertielle (INS), éventuellement hybridée avec d'autres capteurs. L’estimation de position obtenue présente une dérive, imposant à l'AUV de remonter à la surface afin d'acquérir sa position par GPS. L'autre possibilité est d'instrumenter l'AUV avec des capteurs acoustiques qui ont de fortes contraintes de mise en œuvre. 

La solution à étudier lors de ce stage est l'utilisation des formes distinctives sur le fond (aussi appelées amers) qui sont détectables lors de la navigation. L’objectif de cette étude est d’améliorer la performance de localisation des AUV en exploitant les amers observés plusieurs fois lors d’un seul relevé, dont le positionnement absolu n’est pas nécessairement connu avec précision. Nous proposons ici d’utiliser l’information de « recalage relatif » : lorsqu’un amer détecté sur un premier passage est observé une 2° fois, la dérive inertielle entre les 2 instants d’observation peut être corrigée. 

En collaboration avec les ingénieurs d'iXblue, le stagiaire devra intégrer le type de mesure « position relative » dans un algorithme de navigation basée sur un filtre de Kalman non linéaire ; estimer et de raffiner l'estimation de la position des amers à chaque passage à l'aide de techniques dites de SLAM (Simultanious Localization And Mapping). Une étude de l'amélioration de la navigation d'un AUV viendra clore le stage. L'ensemble des simulations se feront dans l'environnement Matlab/Simulink.