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20 novembre 2018

Thèse de doctorat + eventuellement stage master


Catégorie : Doctorant


Sujet de thèse: «Détection d’obstacles et définition de la trajectoire d’un avion en roulage à l’aide d’un système multi-caméras»

Contexte : Cette thèse se déroulera dans le cadre d’un contrat CIFRE entre l'unjiversité de Bordeaux (LABRI) et la société TDM (située dans l'agglomération de Bordeaux). Cette offre de thèse peut être précédée éventuellement d'un stage de master 2 durant le 1er semestre 2019).

 

Contact: Directeur de thèse : Henri Nicolas (henri.nicolas@u-bordeaux.fr , tel : 06 58 90 53 35)

Equipe Image et Son du LABRI, thème AIV

 

Mots clés : Analyse vidéo, multi-caméra, trajectoires d’objets, coefficients de fiabilité.

 

Résumé scientifique :

Durant les périodes de roulage, et en raison du manque de visibilité des pilotes, un avion est susceptible d’heurter des obstacles s’il n’est pas guidé d’une manière fiable. Une solution à ce problème consiste à utiliser des caméras positionnées sur l’avion pour permettre, par analyse d’images, une détection des obstacles afin de prévenir les risques de collision et de proposer des trajectoires alternatives. Dans le cadre de cette thèse, il est supposé que plusieurs caméras, connectées en réseau, permettent d’obtenir une vue à 360° autour de l’avion. A l’aide de ces différentes vues, une méthode de détection des risques de collisions, ainsi que la proposition de trajectoires alternatives sera développée. Cela nécessitera de mettre en œuvre les quatre phases méthodologiques suivantes :

 

Détection d’obstacles potentiels : L’objectif de cette première phase consiste à détecter, le plus en amont possible, les obstacles présents sur la piste par rapport à la trajectoire prévisible de l’avion. Cette trajectoire pourra être définie soit par défaut comme le prolongement de la trajectoire courante de l’avion (à l’aide d’un modèle tenant compte de la vitesse et/ou de l’accélération de l’avion), soit en fonction d’une trajectoire théorique préétablie. Si une carte des zones de roulage est disponible, les objets présents dans cette zone devront être détectés et une estimation de leurs positions sur cette carte devra être obtenue. De plus, une distinction sera faite entre les obstacles éventuels en mouvement, et ceux immobiles.

Suivi des obstacles potentiels : Pour chaque objet défini comme un obstacle potentiel, une probabilité de collision sera définie, et mise à jour au fil du temps, en fonction d’une estimation de leurs vitesses de rapprochement et d’une estimation du délai de collision. Cette probabilité sera réévaluée au fil du temps en fonction du mouvement, de la vitesse, et de l’envergure de l’avion, du mouvement éventuel des obstacles (autre avion, tracteur, piéton…) et des modifications éventuelles de la trajectoire de l’avion. Cette probabilité sera alors combinée avec le temps estimé avant collision pour définir un niveau de risque.

Emettre une alarme et/ou informer le pilote : L’information donnée au pilote est bien sur un aspect essentiel. Cette information doit être claire et intuitive pour le pilote. Pour cela on peut envisager de fournir une visualisation des obstacles sur une image grand angle mettant en évidence les différents obstacles potentiels. Un code couleur peut alors refléter le niveau du risque d’une manière pertinente et une alarme sonore et/ou visuelle pourrait être lancée lorsque le niveau de risque dépasse un seuil considéré comme critique. Les protocoles d’émission d’une alarme qui seront mis en œuvre devront bien sûr être discutés avec les utilisateurs finaux (les pilotes).

Proposer une trajectoire alternative : Lorsqu’un risque de collision est détecté, une (ou plusieurs) trajectoire alternative devra être proposée en fonction de la position à atteindre et de l’ensemble des obstacles détectés sur la scène de manière à éliminer le risque de collision. Cette nouvelle trajectoire pourra tenir compte d’un plan de la piste incluant les zones de roulage autorisées.

 

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