Perception de l'environnement par radar hyperfréquence. Application à la localisation et la cartographie simultanées, à la détection et au suivi d'objets mobiles en milieu extérieur / Damien Vivet ; sous la direction de Roland Chapuis

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Robots mobiles

Capteurs (technologie)

Radar

Chapuis, Roland (Directeur de thèse / thesis advisor)

Chatila, Raja (19..-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Lacroix, Simon (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Paparoditis, Nicolas (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Checchin, Paul (1968-....) (Membre du jury / opponent)

Monod, Marie-Odile (Membre du jury / opponent)

Université Blaise Pascal (Clermont-Ferrand) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale des sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

LAboratoire des Sciences et Matériaux pour l’Electronique, et d’Automatique (Equipe de recherche associée à la thèse / thesis associated research team)

Résumé / Abstract : Dans le cadre de la robotique mobile extérieure, les notions de perception et de localisation sont essentielles au fonctionnement autonome d’un véhicule. Les objectifs de ce travail de thèse sont multiples et mènent vers un but de localisation et de cartographie simultanée d’un environnement extérieur dynamique avec détection et suivi d’objet mobiles (SLAMMOT) à l’aide d’un unique capteur extéroceptif tournant de type radar dans des conditions de circulation dites "réalistes", c’est-à-dire à haute vitesse soit environ 30 km/h. Il est à noter qu’à de telles vitesses, les données acquises par un capteur tournant son corrompues par le déplacement propre du véhicule. Cette distorsion, habituellement considérée comme une perturbation, est analysée ici comme une source d’information. Cette étude vise également à évaluer les potentialités d’un capteur radar de type FMCW (onde continue modulée en fréquence) pour le fonctionnement d’un véhicule robotique autonome. Nous avons ainsi proposé différentes contributions : – une correction de la distorsion à la volée par capteurs proprioceptifs qui a conduit à une application de localisation et de cartographie simultanées (SLAM), – une méthode d’évaluation de résultats de SLAM basées segment, – une considération de la distorsion des données dans un but proprioceptif menant à une application SLAM, – un principe d’odométrie fondée sur les données Doppler propres au capteur radar, – une méthode de détection et de pistage d’objets mobiles : DATMO avec un unique radar.

Résumé / Abstract : In outdoor robotic context, notion of perception and localization is essential for an autonomous navigation of a mobile robot. The objectives of this PhD are multiple and tend to develop a simultaneous localization and mapping approach in a dynamic outdoor environment with detection and tracking of moving objects (SLAMMOT) with a unique exteroceptive radar sensor in real driving conditions, around 30 km/h. At such high speed, data obtained with a rotating range sensor are corrupted by the own vehicle displacement. This distortion, usually considered as a disturbance, is analyzed here as a source of information. This study explores radar frequency modulated continuous wave (FMCW) technology potential for mobile robotics in extended outdoor environment. In this work, we propose : – a distortion correction on-the-fly with proprioceptive sensors in order to realize a localization and mapping application (SLAM), – a line based SLAM evaluation method, – a consideration of distortion in a proprioceptive purpose for localization and mapping, – an odometry principle based on Doppler velocimetry provided by radar sensor, – a detection and tracking of mobile objects : DATMO, with a unique radar sensor.