EPS 2022-01 - Essaims de drones aériens, menaces et opportunités.pdf — page 78

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- LOCALISATION 
Un autre aspect intéressant, en traitement embarqué, consiste à cartographier dynamiquement 
l’environnement en même temps que l’on y navigue. Qualifiée de SLAM en anglais (Simultaneous 
localization and mapping), il s’agit de se positionner pour naviguer en même temps que l’on met à jour 
une carte de l’environnement. Ces technologies sont maintenant largement mûres et disponibles. 
De plus, ces techniques ont un intérêt démultiplié lorsque l’on opère en essaim et que les cartes sont 
partagées entre les membres : chaque mise à jour profite à tous, et les informations sont croisées. Il 
s’agit d’un cas typique de sur-additivité. 
- CONTROLE HIERARCHIQUE 
Enfin, un cas particulier de traitement embarqué mérite d’être mentionné de par sa spécificité aux 
essaims de drone : il s’agit du contrôle total ou partiel d’un essaim de drones par un programme 
spécialisé et centralisé, fonctionnant lui-même à bord d’un drone. Ainsi, un drone possédant des 
capacités de calcul importantes peut contrôler un essaim, dans un mode maître-esclave ou téléopéré, 
en tirant parti du fait d’être localisé dans la même zone et d’être ainsi moins exposé aux limitations de 
communication qui sont le point faible des approches centralisées. 
INTEGRATION DANS UN ESSAIM 
La capacité de coordination entre les agents est le critère déterminant pour distinguer un système multi-
agents de la simple superposition d’agents individuels. Les trois briques fondamentales pour construire 
un véritable essaim semi-autonome sont : 
- 
Une architecture de coordination qui va encadrer les comportement individuels des agents, afin 
de faire en sorte que le comportement collectif soit aligné avec les buts de l’essaim ; 
- 
Au moins un moyen de communication interne à l’essaim, afin que les agents disposent des 
informations nécessaires sur l’activité des autres agents, afin de se coordonner ; 
- 
Un moyen de communication robuste entre le ou les opérateurs humains et l’essaim, qui leur 
permette d’ajuster le comportement de l’essaim (semi-autonomie). Ce moyen de 
communication comprend à la fois le support de communication physique et l’interface Homme-
machine dédiée, qui doit pouvoir faire le pont entre l’architecture de coordination de l’essaim et 
les contraintes cognitives humaines. 
ARCHITECTURES DE COORDINATION 
Un robot, ou agent individuel, peut être considéré comme un vecteur capable de percevoir partiellement 
le monde qui l’entoure (y compris sa propre position et sa cinématique) et capable d’agir sur ce monde 
(a minima en se déplaçant). Nous appellerons coordination la capacité de chaque membre d’un essaim 
à décider de ses actions en tenant compte, non seulement de l’évolution de ses connaissances sur 
l’environnement, mais aussi des actions des autres membres de l’essaim. 
Un couple de drones dans une configuration illuminateur/tireur constitue un bon exemple de 
coordination. Les deux vecteurs doivent rallier une cible ; le vecteur illuminateur doit la détecter puis 
l’illuminer grâce à un laser ; une fois illuminée, la cible peut être attaquée par le drone tireur. On voit 
bien, dans cet exemple, que le drone tireur doit attendre que l’illuminateur ait accomplit sa tâche pour 
accomplir la sienne. Et même si l’on peut imaginer que le drone illuminateur puisse accomplir sa tâche 
sans se coordonner avec le tireur, il serait plus rationnel de vérifier que le tireur est en capacité avant 
d’illuminer.