Découvrez le Ballon Dirigeable Autonome par les étudiants du Master SDI !

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06 mars 2019

Les étudiants du Master Sciences de l'Ingénieur (SDI), issus de plusieurs parcours, ont mis en commun leurs compétences pour réaliser un projet intégratif très prometteur !  

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Pour réaliser ce projet très conséquent et nécessitant des expertises pointues et diverses, ce groupe de projet est composé d'un étudiant en Master I4 par apprentissage, de deux étudiants en Master SAR et deux étudiants en Master ISI, en formation initiale.

D'ailleurs, ces deux derniers parcours seront ouverts à l'apprentissage dès la rentrée 2019 !

 

Le contexte du projet

Le ballon dirigeable est un moyen de transport utilisé de longue date, mais, avec l’accès facilité aux sources d’énergie fossile, le dernier siècle fut dominé par l’avion. Avec la prise de conscience du manque à venir de ces énergies, le ballon dirigeable est en train de faire doucement son retour dans les esprits. De part son économie, sa grande autonomie, et sa potentielle grande capacité, il se pourrait bien qu’il devienne un moyen de transport important. D’autres applications envisageables seraient le ballon à vol perpétuel, pouvant servir de centre de mesures scientifiques ou de récepteurs pour réseaux télécom. Avec des panneaux solaires disposés sur l’enveloppe, et un algorithme de planification prenant en compte les courants atmosphériques, son autonomie serait virtuellement infinie. ​​​​​

 

 

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La conception du dirigeable

La réalisation de ce projet s'est tenue de la conception de chacune des pièces mécaniques à la réalisation du logiciel et de la simulation. En premier lieu, il a été nécessaire de construire le ballon ainsi que tout son hardware (complète réalisation matériel du ballon en commençant par l’enveloppe, les capteurs, les actionneurs...). L’enveloppe du ballon est faite de bâche de chantier, les pièces sont imprimées en ABS et les gouvernes sont en carton plume. Puis, il a fallu modéliser la physique du ballon pour pouvoir le simuler et par ce biais, paramétrer son contrôle, par un écosystème logiciel. Enfin, les étudiants ont mis en place un système de localisation du ballon pour générer des trajectoires à suivre. Ce ballon est contrôlé par deux hélices et deux gouvernes. Sa localisation dans l’espace est assurée par une odométrie monoculaire remis à l’échelle grâce à un lidar placé verticalement et dirigé vers le bas en dessous de la nacelle contenant l’électronique. Le logiciel est réalisé en Python assisté de ROS et la simulation est générée par Morse.

 

Le témoignage de Ibrahima Faye, étudiant en apprentissage en Master SDI
spécialité "Ingénierie de l'informatique industrielle et de l'image" (I4). 

« Ce projet fut à bien des aspects, très intéressant. Nous avons appris à mêler des connaissances de domaines distincts pour avoir ce résultat final. En effet, il a nécessité une mobilisation de savoirs techniques très importante, et n'aurait pas pu être abouti sans les différents profils de chacun. Pour un développement futur, nous souhaiterions caractériser le système en soufflerie afin de générer une commande plus robuste-ci. Aussi, nous aimerions adapter le ballon pour pouvoir effectuer des vols extérieurs. »

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Retrouvez ci-dessous les vidéos de ce superbe projet !

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