Recherche universitaire : continuité d’un vol de quadricoptère avec 1, puis 2 puis 3 moteurs en panne !
Des universitaires chinois ont imaginé des algorithmes capables de maintenir en vol, et de manière contrôlable, un drone à 4 moteurs avec un moteur à l’arrêt. Puis 2 moteurs. Et enfin 3 moteurs stoppés ! L’intérêt est évidemment majeur pour réduire les risques d’accident en cas de panne pendant les vols, le but étant de conserver le contrôle pour un atterrissage d’urgence.
Cette actualité a fait le tour des réseaux sociaux et des sites de vulgarisation scientifique début janvier 2024…et pourtant, elle n’est pas vraiment récente ! Elle est basée sur une étude publiée par trois universitaires chinois en novembre 2022 dans la base de données de l’Arxiv – puis retirée. Elle a ensuite été republiée sur IEEE Xplore, en juillet 2023. Le document est disponible en ligne (mais payant). Les algorithmes développés par l’équipe se trouvent sur Github. Notez que des travaux avaient déjà été publiés sur le même sujet par Verity Studios en 2019 (voir ici).
De quoi s’agit-il ?
« Cette étude propose une méthode uniforme de contrôle passif tolérant aux pannes (FTC) pour un quadricoptère […] soumis à une défaillance d’un, deux rotors adjacents, deux opposés ou trois rotors. […] Pour valider la méthode […], des expériences en extérieur ont été réalisées pour la première fois, elles ont démontré que le quadricoptère en vol stationnaire est capable de se remettre d’une panne de rotor à l’aide du contrôleur proposé et de reprendre sa mission même si deux sont adjacents, deux opposés ou Trois rotors tombent en panne, sans qu’il soit nécessaire d’obtenir des informations sur les défauts du rotor ou une commutation du contrôleur ».
Selon Quan Quan, le professeur responsable des travaux, « L’algorithme […] permet à une hélice fonctionnelle de générer toute la portance du drone après qu’il ait commencé à tourner – cela s’apparente à une partie de tennis de table où un joueur adepte possède la capacité de servir, de se précipiter vers le côté adverse, et attraper habilement le ballon, jouant ainsi tout seul »
Théorie et mise en pratique des pannes
L’équipe de chercheurs a publié une vidéo montrant l’algorithme en action sur un simulateur d’une quad équipé en Pixhawk, puis une autre mettant l’outil en pratique sur un quad en vol…
Source : IEEE Xplore
Le gros intérêt de la méthode tels qu’ils la décrivent et qu’il n’y a pas besoin de retour directe de la part des moteurs pour détecter la panne ! Et ça, c’est pas mal !
Le fait que ce soit une carte pixhawk ou non, n’a aucun intérêt. Par contre l’autopilote est PX4
Très impressionnant, surtout avec 3 rotors en panne sur 4 !
A quand sur nos drones ?
Si ils implémentent ce système sur les drones de transport de personnes, il y aura des morts par centrifugation, avec des globes oculaires éjectés tout autours du parcours de l’appareil 😀 😀 😀