Gestion d'une constellation de satellites de surveillance de la terre (autonomie et coordination)

Abstract

Le travail consiste, dans le cadre d'une mission de surveillance des volcans et des feux de forêts terrestres à l'aide d'une constellation de satellites évoluant en orbite basse, à montrer que les effets cumulés des limitations de communication entre les satellites et les opérateurs au sol ainsi que les contraintes de réactivité induites par la mission imposent la présence de mécanismes de décision décentralisés à bord de chaque satellite. Notre approche pour la gestion autonome des activités mission à bord tient compte au mieux des contraintes dynamiques de l'environnement : les décisions sont prises au dernier moment, n'engagent l'engin autonome que sur une faible durée, et le temps disponible pour raisonner est utilisé au maximum. En suivant ces principes, la sélection des observations à enclencher à bord est effectuée à l'aide d'un algorithme anytime de type programmation dynamique, tandis que la planification des images à télédécharger au cours d'une fenêtre de visibilité avec un centre de mission au sol utilise un algorithme glouton. Dans un contexte un peu moins contraint dynamiquement nous montrons l'intérêt de cette approche dans le cadre d'une coordination de l'ensemble des satellites de la constellation effectuée de façon centralisée par un centre de commande au sol. Des simulations mettant en jeu l'ensemble des agents du système sur des scénarios réalistes permettent de comparer les mécanismes d'optimisation utilisés à des méthodes de décision basiques, et de montrer l'apport d'une coordination sol et d'une autonomie bord sur le retour global du système.TOULOUSE-ISAE (315552318) / SudocSudocFranceF