Agents tactiques

Pour rappel, l’agent tactique représente un objet du terrain et cet objet sera appelé l’objet « virtualisé ». L’agent tactique a plusieurs actions à réaliser :

1. Le maintien des connaissances de l’objet virtualisé ;

2. La génération des ordres opérationnels propres à l’objet virtualisé ; 3. La projection des trajectoires de la plateforme et de l’objet ;

4. Le choix des fonctions senseurs appropriées ; 5. La génération des plans senseurs correspondants.

Un plan senseur est une description précise de l’utilisation des ressources pour réa-liser une fonction senseur. Les plans senseurs seront détaillés en 4.3.2

Pour mieux comprendre la portée de l’agent tactique nous pouvons le visualiser comme une entité logicielle responsable, pour le compte de la mission et de l’opéra-teur, des actions à mener au sein du SMS en fonction des connaissances connues de l’objet, voir figure 4.19.

Un agent tactique est une entité logicielle réalisant les tâches pouvant être faites par un opérateur senseurs. L’agent analyse les données dont il dispose concernant l’objet qu’il virtualise. Il prend ensuite des décisions senseurs adaptées à ces données afin d’accumuler plus d’informations le concernant. Il est en quelques sortes un micro-opérateur senseurs dédié à un objet.

FIGURE4.19 – Schéma de la virtualisation des objets du théâtre par les agents tactiques.

Les actions réalisées par l’agent tactique nécessitent toutes des données provenant de plusieurs points de l’architecture, à l’intérieur de l’agent ou non. Les rôles vont être détaillés afin de comprendre quelles données sont nécessaires.

Action 1 : Maintien des connaissances de l’objet virtualisé

Ce rôle de l’agent tactique permet de maintenir à jour l’ensemble des connaissances détenues sur l’objet virtualisé. Le maintien des connaissances signifie que les don-nées remontant des senseurs sont analysées par un moteur d’inférence afin de mettre à jour des données déduites de plus haut niveau. Par exemple, si un objet est localisé à une altitude nulle il peut être considéré comme objet sol. Ou par exemple si sa vi-tesse est dans une certaine classe avec une altitude non nulle, il peut être considéré comme une plateforme aéroportée. La déduction de paramètres par le moteur d’in-férence interne à l’agent permet de maintenir à jour les attributs connus de l’objet. Les données nécessaires au moteur d’inférence peuvent être contenues dans une ontologie regroupant un maximum de caractéristiques observables des objets. L’on-tologie permet de relier les caractéristiques observées aux caractéristiques déduites. Une première version simple du moteur d’inférence et d’une ontologie permet d’émettre des affirmations simples concernant l’objet tandis qu’un moteur complexe ainsi qu’une ontologie complète permet de déduire des caractéristiques plus complexes à déter-miner. L’aspect probabiliste des observations pourrait aussi être considéré dans une version plus évoluée du moteur d’inférence.

Action 2 : Génération des objectifs opérationnels propres à l’objet virtualisé Un moteur d’inférence peut aussi intervenir pour la décision haut-niveau des objec-tifs opérationnels. La décision de cet Objectif Opérationnel (OO) permet d’orienter le choix des fonctions senseurs et des senseurs à utiliser pour compléter la donnée pré-sente dans la mémoire de l’agent. L’agent tactique ayant comme objectif de complé-ter du mieux possible les données qui concernent l’objet virtualisé, il tencomplé-tera d’utili-ser les senseurs lui permettant d’obtenir un maximum d’informations sur l’objet. Ce processus commence par l’identification de l’objectif opérationnel. Cet objectif ap-partient ici à la chaîne d’acquisition DRIL-P. L’OO choisi par l’agent doit permettre de continuer la complétion des informations de l’objet virtualisé. Par exemple, si aucun objectif de la chaîne n’est atteint l’OO sera de détecter l’objet. Si l’objet est détecté, reconnu et identifié, il devra être localisé.

4.2. Architecture pour systèmes multi-senseur multifonction 81

Les senseurs exploitent des domaines physiques très différents. Pour cette raison, l’ordre du choix des OO n’est pas direct. Par exemple, avec capteur optique simple l’objet peut être détecté, localisé, reconnu, identifié et poursuivi uniquement dans ce sens, puisque celui-ci provient de la caractéristique optique de l’acquisition de l’image de l’objet, donc par une problématique de taille de l’image et de défini-tion. Sur un SMS complet, l’ordre n’est pas unique. L’objet peut être détecté par une écoute EM omnidirectionnelle, sa signature peut en être déduite, donc il peut être identifié avant d’être localisé.

Action 3 : Projection des trajectoires de la plateforme et de l’objet

De manière à planifier l’utilisation des senseurs et de choisir les plans adaptés au contexte l’agent se doit de projeter les trajectoires de la plateforme et de l’objet vir-tualisé. La trajectoire de l’objet peut être extrapolée sur la dernière observation faite de ce dernier. La compatibilité d’un plan avec les trajectoires et positions des ob-jets se résume en une somme d’intervalles temporels relatifs au plan de vol de la plateforme, voir figure 4.20.

FIGURE4.20 – Schéma de l’opération de projection des trajectoires. Action 4 : Choix des fonctions senseurs appropriées

Chaque objectif opérationnel peut être accompli par un ou plusieurs objectifs fonc-tionnels distincts. Un objectif fonctionnel décrit quelle information doit être récupé-rée du terrain pour atteindre l’objectif opérationnel. Par exemple, L’OO « Détecter» peut être réalisé par les Objectif Fonctionnel (OF) « Prise d’image» ou «Écoute EM Omnidirectionnelle».

Chaque Objectif Fonctionnel peut être atteint par plusieurs fonctions senseurs. Par exemple l’OF Prise d’image peut être atteint par la fonction « SAR Spot», « SAR Strip » et « Image Optronique ». Dans le cas où plusieurs senseurs permettent de réaliser la même fonction, il est nécessaire de décliner les fonctions. Par exemple, sur une plateforme embarquant deux antennes permettant de réaliser un SAR Spot, il est nécessaire de créer deux fonctions « SAR Spot Droit » et « SAR Spot Gauche » afin par la suite de vérifier la compatibilité de chaque fonction par rapport au contexte.

Le type d’objet permet de déduire toutes les fonctions senseurs réalisables. En effet, toute fonction senseur n’est pas applicable à n’importe quel objet. Par exemple, il est impossible d’appliquer un SAR Spot sur un objet mobile et la fonction Inverse-SAR (IInverse-SAR) sur un objet fixe.

Le choix de la fonction à exécuter se fait à partir des données déterminées lors des étapes précédentes : informations sur l’objet, trajectoires, objectif opérationnel, ob-jectifs fonctionnels, fonctions senseurs réalisables pour le type d’objet.

Les données nécessaires aux choix de senseurs sont calculées dans un ordre particu-lier, de la donnée brute provenant du terrain à la donnée symbolique puis la décision de la fonction senseur à réaliser.

Il est parfois impossible pour l’agent de trouver une fonction senseur qui soit compa-tible avec les contraintes du terrain. Les contraintes d’utilisation des senseurs (plages de distances, vitesses, etc.) peuvent impliquer qu’aucun plan senseur ne soit réali-sable à un instant donné. La projection de la trajectoire de l’objet et de la plateforme peut permettre de lever l’incompatibilité et de trouver un intervalle temporel pen-dant lequel une fonction est réalisable. La fonction sera donc retenue et planifiée pour cet instant. En règle générale, une fonction sera choisie avec un temps d’avance considéré non nul, c’est-à-dire que la planification de la fonction est réalisée pour le temps suivant, avec un pas de temps le plus réduit possible, en fonction des capaci-tés de calculs et de communication avec le matériel.

Action 5 : Génération des plans senseurs correspondants

Une fois qu’une fonction senseur est choisie, elle doit être traduite en contraintes et en instructions précises pour activer les senseurs. Le fonctionnement d’un unique senseur peut nécessiter plusieurs ressources avec des contraintes temporelles strictes. Par exemple, une fonction prise d’image SAR par une antenne active précise décrit l’utilisation d’un senseur, d’une bande de fréquences, d’un boîtier de traitements d’images SAR et de puissance électrique instantanée. L’antenne permet d’émettre et recevoir un signal réfléchi par les surfaces du sol tandis que le boîtier de traitement SAR en calculera les caractéristiques et en créera une image. La bande de fréquence doit être réservée précisément en même temps que le senseur et que la puissance électrique. Le boîtier de traitement SAR doit quant à lui être réservé après le début de la capture du signal par l’antenne, de manière à ce qu’une quantité de données suffisante soit déjà recueillie par l’antenne pour débuter le calcul de l’image. Les plans et leurs caractéristiques sont présentés en détail en 4.3.2.

Les actions à réaliser détaillées précédemment permettent de définir le design com-plet d’un agent tactique, visible sur la figure 4.21.

Sur cette figure sont visibles les éléments communs à tout agent purement commu-nicant : les communications, la mémoire, son noyau. L’ensemble des données né-cessaires à la réalisation des actions de l’agent est schématisé (ordres et politiques, connaissances opérationnelles et des senseurs, données objets, etc.). Les origines de ces données sont aussi représentées : Gestionnaire de mission, base de connais-sances, ordonnanceur, etc. Les sorties de l’agent sont représentées : plans senseurs vers l’ordonnanceur et sortie des données agents vers le gestionnaire de mission. La vie d’un agent au sein d’un SMA est régie par un cycle de vie commun à l’en-semble des agents. Ce cycle de vie permet de réaliser les étapes importantes de son

4.2. Architecture pour systèmes multi-senseur multifonction 83

FIGURE4.21 – Schéma de fonctionnement de l’agent tactique.

insertion au sein du groupe d’agents dans le bon ordre : initialisation des communi-cations, rattachement au nœud d’agents, enregistrement par le service d’annuaire, et autres initialisations propres à la charge utile de l’agent. Ce cycle de vie est détaillé sur la figure 4.22.

FIGURE4.22 – Schéma du cycle de vie d’un agent du SMA.

Les agents exécutent les étapes successives de la récupération des signaux perçus à l’élaboration des plans senseurs dans un ordre précis. Cet ordre est mis en place par une machine à états finis appelée « machine à états tactique » permettant de passer d’un état au suivant, en cohérence avec le contexte et les données acquises de l’objet 4.23.

Cette machine à états tactique implique que l’ensemble des données déduites des données de perception d’un objet du terrain est calculé étape par étape tout au long des états. Ce déroulement d’étapes a comme impact qu’il est impossible de prendre en compte de nouvelles données lorsque la phase de calcul a démarré. Il est dans ce cas nécessaire soit d’abandonner les calculs en cours et relancer la machine à état,

FIGURE4.23 – Schéma d’une machine à états tactique.

soit d’ignorer les nouvelles données et les prendre en compte lors du prochain lance-ment de la machine à état. Le choix de redémarrer la FSM ou d’ignorer les nouvelles données peut être fait, au regard des nouvelles données entrantes, si elles invalident complètement le calcul précédent ou si elles sont superflues.