Conception de petits avions autonomes utilisant le vol intermittent en milieu aquatique

 

Alexis Lussier Desbiens

Université de Sherbrooke

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2015-2016

Le projet de recherche présenté vise à développer des technologies permettant aux SUAVs (Small Unmanned Aerial Vehicles) d'utiliser les milieux aquatiques comme station de recharge tout en éliminant le risque de reversements irrécupérables en présence de vagues. Les SUAVs conçus seront en mesure d'atterrir avec précision sur de petits plans d'eau. Une fois sur l'eau, ils pourront effectuer diverses missions scientifiques, recharger leurs batteries en quelques heures grâce à l'énergie solaire, éviter de mauvaises conditions de vol ou attendre une nouvelle mission. Puis, lorsque nécessaire, ils décolleront tout en évitant le risque de renversement par les vagues. Ces cycles de vol et de recharge pourront se répéter en autonomie complète et de façon théoriquement indéfinie. Ils permettront ainsi d'opérer pendant de longues périodes et de parcourir des distances considérables sans devoir  retourner à une station terrestre fixe. Cette autonomie prolongée, combinée avec l'accessibilité des SUAVs et la demande croissante des petites plateformes aériennes, ouvrira la voie au développement d'une multitude de nouvelles applications.

Afin de réaliser ce projet de recherche, de nouvelles techniques de décollage et d'amérissage seront développées. Pour ce faire, un modèle dynamique permettant de simuler toutes les phases d'une mission sera développé et validé expérimentalement sur l'eau et en soufflerie. Ce modèle constituera le coeur d'une analyse d'optimisation multidisciplinaire qui permettra de dimensionner adéquatement ces SUAVs aquatiques en fonction des objectifs de mission (par exemple charge utile, ratio vol/recharge) et des conditions d'opération (par exemple latitude, saison, densité de lacs).