Coordination multi-objectifs d'un essaim de drones pour la recherche et localisation de source électromagnétique // Multi‑objective coordination of a swarm of UAVs to search and localize an electromagnetic source

Le contexte de ce sujet de thèse est le développement d'un système modulaire à base de drones de petite taille pour détecter et localiser de manière autonome dans un environnement inconnu les émetteurs électromagnétiques tels que les télécommandes de drones, téléphones, objets connectés, balises de secours. Ce système pourra être exploité dans le domaine civil ou défense afin d'assurer la sécurité des personnes et des biens, ainsi que par les industriels de l'énergie, de la gestion des données, des télécommunications, ou encore du transport

La tâche considérée nécessite une planification dynamique des trajectoires d'un essaim de drones pour maximiser les potentialités de détection et localisation de l'émetteur, tout en respectant des contraintes dynamiques, de mesure et de communication. Les travaux s'appuieront sur une modélisation de la mesure des signaux électromagnétiques en jeu et sur une algorithmie d'estimation collaborative développées en parallèle dans le cadre du projet. Le développement d'un algorithme permettant la localisation relative des drones de l'essaim n'est pas dans le périmètre des travaux, on considérera cependant des hypothèses réalistes sur les incertitudes associées. Le sujet ambitionne une validation expérimentale réaliste sur un essaim de drones avec calculs réalisés à bord.
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The context of this doctoral research is the development of a modular system based on small‑size UAVs to autonomously detect and locate electromagnetic emitters—such as UAV remote controls, phones, connected objects, and rescue beacons—in an unknown environment. This system could be deployed in civilian or defence domains to ensure the safety of people and assets, as well as by industries in energy, data management, telecommunications, or transportation.

The considered task requires dynamic trajectory planning for a swarm of UAVs in order to maximize detection and localization capabilities of the emitter while respecting dynamic, measurement, and communication constraints. The work will rely on a model of the electromagnetic signal measurements involved and on a collaborative estimation algorithm developed in parallel within the project. The development of an algorithm for relative localization among the swarm UAVs is outside the scope of this thesis; however, realistic assumptions on the associated uncertainties will be considered. The research aims at a realistic experimental validation on a UAV swarm with onboard computations.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Contrats ED : Programme blanc GS-ISN*Autre type de financement*Financement de l'ONERA*Programme pour normalien ENS Paris-Saclay*

Université Paris-Saclay GS Informatique et sciences du numérique

580 Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication

Master 2 Recherche ou Diplôme d'ingénieur avec spécialisation en robotique, automatique, traitement du signal et des images. Compétences : Automatique, Robotique, Traitement du Signal, Théorie des graphes Outils : ROS2, Gazebo, Programmation Objet (Python ou C++) Bon niveau rédactionnel, bon niveau d'anglais, expérience et goût pour la recherche appliquée.
MSc or Engineering degree with a specialization in robotics, control systems, signal and image processing. Skills: Control theory, robotics, signal processing, graph theory. Tools: ROS 2, Gazebo, object‑oriented programming (Python or C++). Strong writing skills, fluent English, experience and enthusiasm for applied research.