Étude, conception et réalisation d’une plateforme de suivi et de contrôle d’une flotte de drones

Le stage proposé se déroulera au sein du Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes de Caen (LIS - UR
7478), laboratoire de recherche de l'Université de Caen Normandie et de l'ENSICAEN. Les activités
de recherche du LIS reposent sur des compétences en analyse et modélisation des signaux et
systèmes, en observation d'état, ainsi qu'en commande de systèmes non linéaires.
Au travers de collaborations académiques et industrielles, le laboratoire mène des travaux de
recherche fondamentale et appliquée, favorise le transfert de technologies et participe à la formation
de jeunes chercheurs. Ses activités s'inscrivent dans des problématiques liées à l'analyse de
données, aux systèmes d'éclairage intelligents à LED, aux systèmes autonomes, au pilotage de
bateaux autonomes et à la conception de plateformes de suivi et de contrôle de flottes de drones.

Le développement rapide des systèmes autonomes, de la robotique mobile et des drones ouvre de
nombreuses perspectives dans des domaines tels que l'inspection d'infrastructures, la surveillance, la
logistique, l'agriculture de précision, la cartographie, la sécurité ou encore l'assistance aux opérations
industrielles. Pour répondre à ces besoins, les drones doivent être capables d'évoluer de manière
fiable dans des environnements parfois contraints, tout en assurant une localisation précise, une
communication robuste et une commande stable en temps réel.
Dans ce contexte, le LIS développe actuellement une plateforme expérimentale de drones dédiée au
suivi, à la supervision et au contrôle d'une flotte de drones miniatures en environnement intérieur. Ce
développement d'inscrit dans les activités de recherche du LIS, notamment autour de l'analyse et de
la modélisation des systèmes dynamiques, de l'observation, de la commande de systèmes non
linéaires et du pilotage de flottes de drones.
L'objectif principal du stage est ainsi de contribuer au développement de cette plateforme
expérimentale. A termes, cette plateforme permettra d'acquérir avec précision la position et
l'orientation de chaque drone, elle permettra le suivi et le contrôle de plusieurs drones en temps réel.
Cette plateforme devra permettre de tester différentes stratégies de commande, de suivi de trajectoire,
de coordination multi-drones et, à plus long terme, de navigation autonome.
D'un point de vue technologique, la plateforme reposera sur un système de capture de mouvement
OptiTrack, permettant d'obtenir en temps réel la position et l'orientation des drones avec une grande
précision. Ces données seront intégrées au framework ROS afin d'assurer la communication entre les
différents composants logiciels, la supervision de la flotte et l'exécution d'algorithmes de commande.
Des drones miniatures de type Crazyflie seront utilisés comme supports expérimentaux, tandis que
l'environnement Gazebo permettra la simulation et la visualisation 3D des drones, de leurs trajectoires
et de leur environnement.
 

Diplôme(s) requis : Étudiant en dernière année d’école d’ingénieurs ou Master 2 en génie électrique,
électronique, systèmes embarqués ou tout autre domaine connexe.

Compétences attendues :
- Connaissances en automatique et signal, électronique et réseaux électriques.
- Maîtrise des outils de simulation (MATLAB/Simulink, Python, ROS).
- Compétences en programmation embarquée (dSPACE ,Arduino, Raspberry Pi, etc.)
appréciées.
- Capacité d’analyse et de synthèse.
- Autonomie et rigueur dans la gestion des tâches.
- Bonnes compétences en rédaction technique et communication.