Expertise en modélisation et contrôle des systèmes spatiaux
Les fondateurs de DYCSYT sont reconnus par la communauté internationale du GNC pour leur expertise dans la modélisation et le contrôle des systèmes spatiaux. En particulier, ils ont une longue expérience de collaboration avec l’ESA à travers des appels d’offres, des projets collaboratifs, ou des activités de recherche (PhDs, postdocs).
DYCSYT offre des services de conseil, tels que du support technique ou des études R&D. Nous pouvons aussi être impliqués dans des collaborations dans le cadre d’appels d’offres : ESA ITTs, GSTPs, R&T CNES…
Modélisation
Le développement de la SDTlib a été porté par notre activité en recherche en modélisation des structures flexibles et multicorps. Reposant sur le formalisme TITOP (Two-Input Two-Output Port), la SDTlib produit un modèle haute fidélité de la dynamique du système. Nos méthodes sont également capables de modéliser des mécanismes complexes et leur couplage avec les dynamiques flexibles. Notre activité s’est particulièrement concentrée sur la prise en compte des incertitudes paramétriques, afin de mettre en place des outils de contrôle robustes et de faciliter la vérification et la validation (V&V).
Contrôle Robuste
Les outils de contrôle robustes modernes permettent d’évaluer les performances dès le début d’un projet. Ils tirent parti de la modélisation haute fidélité du système pour optimiser automatiquement le contrôleur, et pousser la conception jusqu’aux limites de la performance réalisable. Ils sont également capables de gérer les incertitudes du modèle directement dans la synthèse du contrôleur, afin d’accélèrer la conception et la validation du système GNC/AOCS, voire de débloquer des verrous techniques là où les méthodes traditionnelles échouent.
Service en orbite
Nos méthodes de modélisation et de contrôle robuste sont particulièrement utiles pour les missions de service en orbite : modélisation des mécanismes d’amarrage, prise en compte des couplages translation/rotation, variations d’inertie durant la manipulation robotique d’un satellite cible, assemblage en orbite….
Pointage de précision
Nos travaux ont été largement motivés par le développement de missions de pointage haute précision : modélisation et contrôle actif des microvibrations, rejet de perturbations, dynamiques flexibles, bilan de performance de pointage, optimisation du contrôleur, comparaison d’architectures de contrôle…
Vérification et Validation (V&V) des systèmes spatiaux
D’après la NASA, dans un projet typique de satellite, 80% du temps dédié au GNC est dédié au V&V (par opposition à la conception en elle-même), du fait de la complexité croissante des systèmes spatiaux.
En conséquence, la NASA et l’ESA ont mis en place de nombreuses initiatives au sein de la communauté GNC internationale — financement de projets R&D, séminaires GNC V&V, éducation et formation, création et diffusion de problèmes « benchmarks » — afin d’améliorer l’autonomie des systèmes de guidage, navigation et contrôle, tout en limitant la complexité du système et des différentes phases du cycle de vie.
Notre activité de recherche, et en particulier la SDTlib, s’inscrivent en réponse à ce besoin. Une fois ces outils suffisamment matures, DYCSYT a été créée avec la volonté de contribuer à leur transfert vers la monde industriel.
Pour en savoir plus:
L’approche TITOP pour la modélisation multicorps des structures flexibles
Le formalisme TITOP (Two-Input Two-Output Port) permet de modéliser des structures flexibles au sein d'un formalisme multicorps, afin de construire des modèles de structures complexes. Il est compatible avec la représentation des incertitudes paramétriques.
Pointage de précision pour une mission d’observation
Cette étude de R&D, sous contrat ESA en collaboration avec Thalès Alenia Space, portait sur l’optimisation de la performance de pointage d’une mission d’observation. Le système a été modélisé avec la SDTlib pour effectuer une analyse fréquentielle du système et optimiser les contrôleurs.
Contrôle robuste (H infini et H2)
Dans la théorie moderne du contrôle, les performances de contrôle d'un système peuvent être mesurées avec les normes $\mathcal H_\infty$ (H infini) et $\mathcal H_2$ (H2). Un problème d'optimisation multi-objectifs est ensuite formulé pour régler le contrôleur de façon robuste aux incertitudes.
Manipulation robotique pour du service en orbite
Cette étude de R&D en collaboration avec l’ESA portait sur la modélisation haute-fidélité d’un scénario de manipulation via un bras robotique, dans le cadre d’une mission de service en orbite. Le système a été modélisé et analysé avc la SDTlib.
Modélisation LFT des systèmes incertains
Cet article présente comment la représentation LFT (Linear Fractional Transformation) permet de représenter des incertitudes sur les paramètres d'un système de façon continue (sans échantillonnage de l'espace paramétrique).
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