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Contribution à la synthèse de lois de commande pour la navigation relative entre aéronefs
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Miquel, Thierry |
| Copyright Year | 2004 |
| Abstract | Cette these se place dans le contexte de la croissance soutenue du trafic aerien. Elle concerne l'assistance automatisee au controle du trafic aerien qui vise a augmenter la capacite des secteurs de controle en transferant a l'equipage certaines tâches de nos jours devolues au controleur aerien. Il s'agit plus particulierement de renforcer la cooperation entre l'equipage et le controleur aerien en vue de faciliter la tache de regulation des flux de trafic aerien. Le travail realise dans cette these est relatif a la mise en oeuvre de techniques de commande des systemes non lineaires a plusieurs echelles de temps. Il a ete realise a l'initiative du Centre d'Etudes de La Navigation Aerienne (CENA) au LAAS du CNRS a Toulouse en collaboration avec l'Ecole Nationale de l'Aviation Civile (ENAC). De maniere concrete, il consiste principalement en la synthese et l'evaluation de lois de guidage permettant la navigation relative entre aeronefs. Ces lois de guidage pourraient etre embarquees a bord des aeronefs afin d'aider le controleur aerien dans sa tâche de regulation des flux de trafic. Au chapitre II, nous commencons par presenter le contexte actuel du controle du trafic aerien et les voies actuelles d'investigation dans le domaine de son automatisation. Cette presentation permet de distinguer deux types de guidage relatif : d'une part le guidage relatif en temps ou l'aeronef suiveur vient se placer sur la position qu'occupait le leader quelques minutes plus tot, et d'autre part le guidage relatif en distance ou l'aeronef suiveur vient se placer a une distance donnee du leader. Un etat de l'art sur les lois de guidage relatif entre aeronefs est ensuite realise au chapitre III. Comme il existe tres peu de references bibliographiques dediees aux lois de commande pour le guidage relatif entre aeronefs de transport commercial, l'etat de l'art s'est focalise sur les lois de commande appliquees au vol en formation d'engins volants, dont le guidage relatif peut etre considere comme un cas particulier (il englobe en plus la phase de rejointe de la formation). Un modele de synthese decrivant la dynamique de guidage d'un avion de transport commercial dont les fonctions de pilotage sont automatisees est ensuite propose au chapitre IV. Ce modele permet une synthese hierarchisee de lois de guidage relatif en s'appuyant sur les fonctions de pilotage classique de l'avion. Apres avoir envisage l'utilisation de lois lineaires de type proportionnelle et derivee et precise les objectifs de commande en terme de specification des modes propres au chapitre V, deux techniques de commande non lineaire sont alors mises en oeuvre : le backstepping et le bouclage linearisant base sur la propriete de platitude. Au chapitre VI, deux lois de guidage basees sur la technique du backstepping sont developpees. Elles permettent de realiser un guidage relatif en temps. L'utilisation de cette technique permet de contourner un probleme de singularite des lois concues par des methodes de type bouclage linearisant lorsque les ecarts sont exprimes dans le repere lie a l'avion suiveur. La loi de guidage basee sur la propriete de platitude du modele de synthese est developpee au chapitre VII. Elle permet de realiser un guidage relatif en distance. L'interet de cette approche est qu'elle permet de tenir compte de la contrainte d'espacement entre les aeronefs afin de renforcer la securite des manoeuvres de guidage relatif. Ces trois approches (loi proportionnelle et derivee, backstepping et bouclage linearisant base sur la platitude) sont evaluees dans un dernier temps au chapitre VIII sur un jeu de scenarii realiste d'un point de vue controle du trafic aerien. Le chapitre IX apporte la conclusion generale a cette these : il fait le bilan des resultats obtenus et indique de nouvelles pistes d'investigation dans ce domaine. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00933491/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
