Avion convertible à décollage et atterrissage vertical Directeurs de thèse: Rogelio LOZANO Isabelle FANTONI-COICHOT Présenté par TA Duc Anh

Plan 1. Introduction 2. Attitude 3. Avion convertible 4. Stratégie de commande 5. Conclusion

1. Introduction Applications des Véhicules Aériens Autonomes: Domaine militaire: les missions de reconnaissance la surveillance Domaine civile : la surveillance de trafic routier la surveillance et la protection de l’environnement la recherche et le secours des blessés la gestion de grandes infrastructures telles que les lignes haute tension, les barrages et les ponts.

Objectif de la thèse Un drone combinant: Un avion: la manœuvrabilité des véhicules à voilure tournante (hélicoptères): l'avance lente, le décollage et l’atterrissage vertical les performances d'un véhicule à voilure fixe (avions): l'avance rapide, la longue portée et une endurance supérieure Un avion: décollage/atterrissage vertical autonome vol stationnaire (hover) transition autonome vers un vol d’avancement rapide pas de piste de décollage

Difficultés rencontrées bien conçu avant de réaliser la transition du vol vertical au vol horizontal Heliwing de Boeing : perdu lors de sa première transition T-wing de Hugh Stone: T-wing de Hugh Stone [University of Sydney] Heliwing chez Boeing

2. Attitude Deux systèmes de coordonnées : Les équations cinématiques: : le repère fixe dans l’espace : le repère attaché au corps Les équations cinématiques: : la matrice de rotation : le vecteur de vitesse angulaire du repère par rapport au repère Singularité lorsque où

Quaternion Matrice de rotation: La multiplication de deux quaternions  Erreur d’attitude

Capteurs utilisés pour l'estimation de l'attitude

3. Avion convertible 3.1 Forces et Couples Aérodynamiques 3.2 Actionneur 3.3 Structure mécanique

3.1 Forces et Couples Aérodynamiques Portance: : la masse volumique de l’air : la vitesse de l’air : la surface de référence sur l’aile : le coefficient de portance

3.1 Forces et Couples Aérodynamiques Traînée: : le coefficient de traînée : coefficient constant de la traînée parasite Moment de Tangage :

3.2 Actionneur Théorème de Bernoulli:

3.3 Structure mécanique Les équations de mouvement : Vol vertical (en mode hélicoptère) Force et torque issues des actionneurs

Vol vertical Hypothèses: La traînée négligeable force aérodynamique est fournie par la déflection des gouvernes aucun vent latéral

Vol horizontal

Dynamique longitudinale Forces de l'aile Forces du canard Portant Traînée

4. Stratégie de commande

Loi de commande Pour commander l’altitude Pour commander l’attitude Une simple trajectoire – le profil trapézoïdal de vitesse

Résultats de simulation

5. Conclusion Conclusions générales: La partie la plus importante a été résolue La loi de commande simple et applicable Perspectives: Changement correct des paramètres des systèmes Prise en compte la modèle latéral dans la modèle dynamique du drone Étude la robustesse de la loi de commande par rapport aux perturbations externes et par rapport aux erreurs dans le modèle Conception l'avion convertible Faire la carte électronique et Programmer le microcontrôleur avec la loi de commande proposée Tester la stratégie de commande dans la réalité

Merci de votre attention