Missions et sc´enarios COMETS, champs d’application

Nous d´efinissons ici les sc´enarios applicatifs choisis pour les exp´erimentations du projet.

1. D´etection et confirmation d’alarme : au cours de cette activit´e, il s’agit pour un UAV (ou un groupe d’UAV) de r´ealiser une d´etection de feu au dessus d’une zone donn´ee. La d´etection consiste `a survoler une zone d´elimit´ee, en favorisant les parties de la zone consid´er´ees comme potentiellement les plus dangereuses (ou ´etiquet´ees comme telles dans le mod`ele de la zone dont disposent les UAVs). La d´etection peut par exemple ˆetre r´ealis´ee avec des cellules IR bon march´e, mais approximatives.

Une fois une alarme d´etect´ee, au moins 1 autre UAV doit venir confirmer l’alarme, vrai- semblablement avec d’autres types de capteurs (visible, ou cam´era IR plus pr´ecise). Soit il s’agit d’une fausse alarme (moteur de v´ehicule par exemple...), soit elle est av´er´ee (en consid´erant des ´el´ements comme le panache de fum´ee par exemple).

2. Monitoring d’alarme confirm´ee : une fois l’alarme confirm´ee, plusieurs (au moins 2) UAV doivent se coordonner pour r´ealiser le monitoring. Dans l’id´eal, les UAV impliqu´es doivent ˆetre plac´es de fac¸on `a percevoir le feu sous des angles diff´erents (de face, de cot´e....). Ils doivent se synchroniser au d´ebut de la perception coop´erative. Ensuite, pendant une dur´ee donn´ee, ils r´ealisent des prises de vue de concert, tandis que les donn´ees perc¸ues sont trait´ees au sol et int´egr´ees dans un mod`ele de feu, au sein du SP.

3. Cartographie : il s’agit de cr´eer ou de mettre `a jour une carte tridimensionnelle de l’envi- ronnement. Cette activit´e doit dans l’id´eal ˆetre r´ealis´ee en temps r´eel, afin de tenir inform´e l’utilisateur du syst`eme des donn´ees les plus r´ecentes. Dans le projet COMETS, apr`es des essais avec un bans de cam´era st´er´eo embarqu´e de trois m`etres, des techniques `a base de SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) monoculaire ont conduit `a r´ealiser des tests avec une unique cam´era.

Mission propos´ee

La mission propos´ee applique les trois activit´es introduites pr´ec´edement. En premier lieu, il s’agit de r´ealiser une d´etection de feu pendant une dur´ee D sur une zone Z. Un UAV C1 dot´e de cellules infrarouges doit se rendre aux environs de Z, et r´ealiser une d´etection. Si une alarme est lev´ee (`a la position P), il se met en attente en vol de s´ecurit´e. Sinon, lorsque D est ´ecoul´e, il revient `a la base et atterrit.

Si une alarme est lev´ee, un second UAV C2 muni d’une cam´era fonctionnant dans le visible doit d´ecoller, se rendre sur aux abords de P et r´ealiser une tˆache de perception. Si l’alarme est infirm´ee, C1 poursuit sa tˆache de d´etection tandis que C2 revient `a la base. Si elle est confirm´ee, C1 et C2 doivent r´ealiser une surveillance coordonn´ee du feu (monitoring). Ils se placent aux positions ad´equates, et commencent leur op´eration de surveillance. Dans le mˆeme temps, un troisi`eme UAV B1 doit d´ecoller et r´ealiser une cartographie de Z, en commenc¸ant aux environs de P. Finalement, lorsque l’op´erateur met fin `a la surveillance, C1, C2 et B1 doivent revenir `a la base. La mission prend fin.

Sc´enario propos´e

La mission pr´ec´edente est instanci´ee dans le sc´enario suivant : en premier lieu, Marvin en- dosse le rˆole de C1, Heliv celui de C2, et Karma celui de B1.

Marvin doit se rendre en Z pour une tˆache de d´etection. Tandis qu’il r´ealise la d´etection, une alarme est rep´er´ee `a la position P. Il se place `a l’´ecart, en s´ecurit´e, en vol stationnaire. He- liv d´ecolle pour aller confirmer l’alarme. Il se rend `a proximit´e de P et r´ealise des perceptions. L’alarme est confirm´ee. Heliv et Marvin se placent sous deux angles diff´erents (de face et de cot´e), et se synchronisent. Ils r´ealisent alors des perceptions, et les donn´ees perc¸ues sont trans- mises en temps r´eel au syst`eme de perception au sol pour traitement. Dans le mˆeme temps, Karma d´ecolle pour cartographier les environs du lieu de l’alarme. Apr`es un certain temps, l’op´erateur met fin au monitoring coordonn´e, ainsi qu’`a la cartographie. Marvin, Heliv et Karma reviennent `a proximit´e du CC, et atterrissent. La mission est termin´ee.

Activit´e du NDD dans ce sc´enario

Le NDD a fonctionn´e au niveau 3 dans ce sc´enario : le CC envoyait des s´equences de tˆaches `a r´ealiser, avec certaines d´ependances (pr´econditions et conditions de sorties) `a respecter sur ces tˆaches.

Les plans transmis aux EMD respectifs de chacun des UAV se pr´esentent sous la forme d’une liste de tˆaches, accompagn´ees de leurs param`etres et des d´ependances `a consid´erer entre tˆaches. Les param`etres sont enregistr´es au niveau de l’interface de l’EMD (ils ne sont pas transmis `a l’ex´ecutif proprement dit, qui ne raisonne que sur les d´ependances entre tˆaches, pas sur leurs param`etres).

A chaque UAV ´etait associ´e un EMD, qui traitait les tˆaches selon leur d´ependance, d´eclenchant ou interrompant l’ex´ecution des tˆaches le cas ´ech´eant. Les EMD, au niveau 3, ´etaient ´egalement

en charge de la r´ealisation de synchronisations directes entre EMD, au cours de la r´ealisation des tˆaches.

CC SP Marvin Heliv Karma Evénements

notoires

EMD CPE EMD CPE EMD CPE

Séq. tâches pour détection Traitement de la séq. Requête TO Exec. TO TO running TO ended Requête GT Exec. GT GT running GT ended Requête GT Requête TS Exec. GT GT running Exec. TS TS running Traitement des images Alarme détectée Notification alarme Interrompre le plan courant Interruption du plan Abort GT Abort TS GT aborted TS aborted GT interr. TS interr. Début de mission Début de la détection Alarme détectée Interruption du plan courant Plus aucune tâche planifiée Confirmation interruption

FIG. VI.2 – Premi`ere partie : d´etection d’une alarme