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Catégorie : Les News de Guerlédan

Saison 6 – Épisode 1

Saison 6 – Épisode 1

L’ENSTA Bretagne est de retour sur le lac de Guerlédan pour des expérimentations de terrain en robotique et hydrographie/océanographie. Comme chaque année, de nombreuses études très variées vont être menées. La première phase des expérimentations qui se déroule sur cette semaine d’octobre a pour objectif d’effectuer des premiers tests et acquisitions de données. Ils vont permettre d’orienter les différents projets et serviront de base de travail à notre retour à Brest. Ces tests seront suivis d’une semaine en février qui permettra de valider les projets.

Depuis notre arrivée sur le site lundi matin, nous avons installé plusieurs antennes sur le site. L’une d’entre elle va notamment servir à acquérir très précisément la position des robots et bateaux sur le lac. Le principe de fonctionnement revient estimer précisément l’ensemble des dégradations affectant les signaux GNSS, utilisés par nos GPS de voiture, depuis une position connue et à diffuser des corrections aux autres systèmes sur le lac. Il est ainsi possible d’obtenir une précision de l’ordre de la dizaine de centimètre contre plusieurs mètres habituellement.

Le projet de bouées GNSS low-cost va justement utiliser ces corrections comme référence. L’idée est d’utiliser un réseau de bouée équipé d’un récepteur GNSS pour mesurer le niveau des océans mais également de prévoir localement la météo. En effet, la vapeur d’eau de l’atmosphère perturbe les signaux GNSS, la mesure de ces perturbations devrait permettre de remonter à cette concentration en eau cruciale pour les modèles météorologiques.

Les corrections des signaux GNSS seront également utilisées par le projet de détection d’objets semi-émergés tels que les OFNI (Objet Flottant Non Identifié) ou les mines dérivantes. Un système expérimental composé d’un capteur Lidar – un laser rotatif en surface – et d’un sonar – un émetteur-récepteur acoustique sous-marin – a été conçu tout spécialement ces dernières semaines. En combinant les informations de ces deux capteurs, ce projet particulièrement innovant, espère pouvoir mieux détecter ces menaces pour la navigation.

Guerlédan est un lac de barrage exploité par EDF. Nous avons la chance de pouvoir tout au long de la semaine demander l’accès au plus près des installations, dans une zone habituellement interdite à la navigation. Nous mettrons en œuvre un ROV (Remotely Operated Vehicle), un robot sous-marin téléopéré, pour tester les performances de la photogrammétrie sous-marine. Il s’agira de reconstituer en trois dimensions la paroi du barrage grâce à des photographies. Le lac est assez turbide, ce qui signifie une faible visibilité, d’où la difficulté de ce projet.

Les équipes de recherche de l’ENSTA Bretagne ont également pu conduire des expérimentations en robotique en plus des projets de deuxième et troisième année. Un AUV (Autonomous Underwater Vehicle) a été déployé. Sa mission consistait à suivre des isobathes, des lignes d’égale profondeur sous l’eau. Le lac, très encaissé est un excellent lieu d’expérimentations pour ce type de mission. A terme, ces algorithmes innovants permettront d’utiliser une méthode originale de localisation.

De petits bateaux autonomes ont également sillonné toute la journée les bords du lac. Il s’agissait des DDBoat, des robots bateaux à moteur entièrement conçus à l’école. Ils constituent la base de travail des élèves de deuxième année en robotique. L’objectif de la semaine est d’implémenter une intelligence artificielle pour que ces robots effectuent un trajet en autonomie.

Espérons que la météo reste clémente ces prochains jours !

Saison 3 : mardi 9 octobre 2018

Saison 3 : mardi 9 octobre 2018

Le soleil est toujours au rendez-vous pour cette deuxième journée d’expérimentations : des conditions idéales pour poursuivre les essais sur le lac. Fort heureusement, les aléas techniques rappellent la dure réalité du terrain. L’absence d’un vent brestois et les reflets du soleil sur l’eau sont aussi une autre réalité pour les étudiants travaillant sur le robot voilier autonome et sa détection de bouées.

Le groupe d’étudiants hydrographes chargé de cartographier les habitats lacustres a effectué l’acquisition de nouvelles données bathymétriques multifaisceau. Le modèle numérique de terrain résultant, décrivant la topographie du fond du lac pour l’automne 2018, sera comparé aux modèles des années précédentes afin d’évaluer l’évolution morphologique des fonds.

Par ailleurs, les mesures de température, turbidité et concentration de chlorophylle ont été réalisées afin de caractériser les propriétés physiques des différentes masses d’eau. Ces données seront également utilisées pour l’amélioration et la validation du modèle hydrosédimentaire développé l’an dernier. L’objectif de ce projet étant d’intégrer toutes ces informations pour réaliser une segmentation du lac permettant d’identifier les zones propices à la vie.

Côté robotique, trois étudiants prennent en main BoatBot pour lui implémenter un suivi de ligne intelligent. Le projet BoatBot a commencé en juin 2018 dans le cadre des recherches menées par le DRASSM (Département des Recherches Archéologiques Subaquatiques et Sous-Marines) pour retrouver l’épave de la Cordelière. L’ENSTA Bretagne a participé à ces expérimentations en développant le robot BoatBot. Ce robot est une version autonome du zodiac R’lyeh de l’ENSTA-Bretagne. Pour le projet Guerlédan, BoatBot a été repris afin d’améliorer le contrôle de trajectoires et par la suite obtenir une carte au magnétomètre du lac, toujours dans l’objectif de l’appliquer à la recherche d’épaves.

Les étudiants ont pris en main les algorithmes d’automatisation et effectué des tests du programme de suivi de lignes existant. L’étape suivante est d’ajouter un canoë-kayak tracté par Boatbot, équipé d’un magnétomètre, d’un GPS et d’une centrale inertielle.

Nous remercions nos partenaires l’AFHy, ECA, EDF, Ifremer, iXblue, Kopadia, MacArtney, l’École Polytechnique, QPS, SHOM, Teledyne, TERIA, ainsi que l’ENSG (École Nationale des Sciences Géographiques), venue en renforts avec 30 étudiants et encadrants. L’occasion de travailler de concert pour réaliser un modèle numérique complet du barrage : la parement aval sera modélisé par l’ENSG au laser et avec des prises de vues par drone, et le côté amont par nos étudiants avec l’Argo.

Saison 3 : lundi 8 octobre 2018

Saison 3 : lundi 8 octobre 2018

C’est reparti pour une nouvelle saison d’expérimentations à Guerlédan. La vedette hydrographique Panopée et le zodiac R’lyeh ont retrouvé les eaux douces du centre Bretagne. Les huit roues du véhicule amphibie Argo foulent à nouveau le sol de la base Nautique de Guerlédan où 31 étudiants hydrographes et roboticiens ont pris leurs quartiers pour une semaine.

Les expérimentations vont pouvoir commencer sous un beau ciel bleu. Et pendant que les uns déchargent les camions, les autres prennent notes du plan de sécurité défini par EDF pour les interventions à proximité du barrage.

Les travaux sur le terrain commencent dès ce lundi pour une semaine et se poursuivront à nouveau sur le lac du 4 au 8 février. Les 10 sujets retenus seront présentés tout au long de la semaine à travers cette newsletter.

À l’extérieur, trois étudiantes hydrographes prennent en main l’Argo, équipé d’une centrale inertielle (OCTANS) et d’un laser (LiDAR topographique HDS6200). Dans sa version aquatique, le véhicule est doté de flotteurs et d’un propulseur pour s’aventurer sur le lac et faire un levé hydrographique (sondeur multifaisceau R2020). Ici, les étudiantes ont pour objectif de réaliser un modèle multi-technique du barrage EDF en combinant les acquisitions aériennes et sous-marines. Au programme de ce premier jour, la calibration de la partie émergée par un patch-test sur le mur d’un gymnase.

Mais pour pimenter cette première journée, le câble d’accélération de l’Argo a cassé : le véhicule a fini son voyage sur la remorque, et les étudiantes à pied. Pierre et Alain sont venus en renfort et le véhicule pétaradait de nouveau dans la base nautique en fin de journée.

Plus bas au bord du plan d’eau, quatre autres étudiants roboticiens s’activent autour d’un robot autonome de l’entreprise Kopadia. Ici, il est question de mettre en place un suivi d’isobathe afin que l’AUV puisse suivre une courbe de niveau sous-marine en autonomie, et ainsi revenir sans se perdre. La méthode de régulation est dite « bas coût » car seuls un écho-sondeur et une centrale d’attitude seront utilisés pour cette fin.

Ce lundi, dédié au montage du drone et à sa prise en main par les membres du groupe, s’est terminé par la calibration du véhicule, le test de ses capteurs et l’acquisition de premières données.

Nous remercions nos partenaires l’AFHy, ECA, EDF, ENSG, Ifremer, iXblue, Kopadia, MacArtney, l’École Polytechnique, QPS, Teledyne, TERIA, ainsi que le SHOM, dont deux représentants ont supervisé ce lundi le groupe chargé de la cartographie des habitats… lacustres !

Saison 2 : Mercredi 14 fevrier

Saison 2 : Mercredi 14 fevrier

Modélisation hydro-sédimentaire

Aujourd’hui nous avons effectué des mesures avec le sondeur sur la même zone que le levé bathymétrique pour voir si on pouvait retrouver l’épaisseur des sédiments.

Nous commençons tout juste le traitement de ces nouvelles données. Les résultats du traitement des données bathymétrique sont très bons : on voit certaines zones qui ont été creusées par le courant engendré par le barrage, qui turbine régulièrement.
Nous continuons à travailler sur le modèle physique.


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Saison 2 : Mardi 13 février

Saison 2 : Mardi 13 février

 Modélisation hydro-sédimentaire

Aujourd’hui nous avons traité les données de température et chlorophylle obtenues hier. Il nous est apparu qu’il nous faut plus de données pour pouvoir faire une analyse pertinente. Nous sommes également en train de comparer la bathymétrie faite cette année avec celle de 2016 afin de connaitre l’évolution des sédiments au fond du lac. Enfin, nous avons lancé la simulation du déplacement des sédiments et analysé les données pour que demain nous puissions voir si les comparaisons de bathymétries sont cohérentes avec la simulation.


Bathymétrie petit fond par USV avec contrôle qualité temps réel

Aujourd’hui nous avons trouvé et mis en place un moyen de calibrer le magnétomètre de la centrale inertielle. Nous prévoyons donc une calibration pour demain matin. Nous avons également testé avec succès la téléopération depuis un ordinateur et continué à intégrer les parties softwares des hydrographes avec celles des roboticiens.


Analyse acoustique de la colonne d’eau

Nous avons passé notre journée sur la Panopée où nous avons installé un monofaisceau et l’ADCP que nous avons préalablement calibré et les trois transducteurs du groupe « Sorbonne Université ». Nous avons réalisé différents tests pour éliminer le bruit anciennement trouvé sur les données d’Octobre et nous avons fait des acquisitions au même endroit qu’en Octobre pour pouvoir les comparer avec les données océanographiques et la localisation des bancs de poissons.
Le traitement des données est en cours.

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saison 2 : Lundi 12 Février 2018

saison 2 : Lundi 12 Février 2018

   Journal de bord 12/02

Installation des étudiants      


Modélisation Hydro-sédimentaire

Nous travaillons actuellement sur la bathymétrie du lac devant le barrage.Est prévue une mesure environnementale avec une sonde CTD et un fluorimètre en certains points, le but étant de les comparer aux données recueillies en Octobre. Enfin, nous continuons de travaillons sur la modélisation de la dynamique hydro-sédimentaire du lac de Guerlédan et de St Aignan.


Bathymétrie petit fond par USV avec contrôle qualité temps réel       

 Nos hydrographes travaillent sur la documentation et l’intégration du code générant la trajectoire d’Hélios (robot catamaran) à partir d’un point de départ de sa mission et de l’orientation du maillage qu’il doit suivre. Nos roboticiens quant à eux configurent la centrale inertielle, continue la programmation de régulation d’Hélios, et réalisent des tests fonctionnels des moteurs.

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