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Véhicules terrestres sans pilote
Les véhicules terrestres sans pilote (UGV) sont des systèmes robotiques qui fonctionnent sur terre sans opérateur humain à bord. Ils sont utilisés pour une grande variété d’applications civiles et militaires, en particulier dans des environnements dangereux ou inhospitaliers pour les humains et pour des tâches difficiles, monotones ou présentant des risques inacceptables.
UGV Ripsaw® M5 de Textron Systems
Les plateformes UGV peuvent être conçues à partir de zéro ou sur la base d’un véhicule terrestre habité existant, tel qu’un Land Rover. Des kits sont également disponibles pour convertir des véhicules habités en UGV et peuvent offrir des capacités optionnelles permettant aux utilisateurs de choisir entre un fonctionnement avec ou sans équipage.
Les UGV peuvent être contrôlés à distance via une station de contrôle portable ou fixe, ou fonctionner de manière autonome. Les UGV autonomes peuvent se déplacer entre des points de passage prédéfinis ou parcourir l’environnement pour exécuter leur mission. Les UGV opérant dans des environnements inexplorés ou en constante évolution peuvent être amenés à collecter des informations et à établir une carte de leur environnement à l’aide de techniques telles que la localisation et la cartographie simultanées (SLAM). L’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique peuvent également les aider à s’adapter à leur environnement.
UGV amphibie Bayonet 150 de Greensea IQ
Les trois principaux modes de locomotion des UGV sont les roues, les chenilles et les pattes. Les roues sont économes en énergie et permettent d’atteindre les vitesses les plus élevées sur terrain plat, mais elles ne sont pas adaptées à la conduite hors route et sur terrain accidenté, car elles peuvent se coincer ou s’enfoncer dans le sol en raison de leur faible surface de contact et donc de la pression plus élevée qu’elles exercent. Les chenilles sont la meilleure option pour les terrains accidentés, mais elles sont plus lentes, moins efficaces, plus complexes sur le plan mécanique et génèrent davantage de vibrations. Les robots terrestres à pattes peuvent s’adapter à une grande variété de terrains, mais leur vitesse est limitée et ils nécessitent un matériel de contrôle et de stabilité complexe.
Les petits UGV peuvent être alimentés par des batteries électriques. Les plus grands peuvent utiliser un moteur à essence ou diesel, ou un système hybride qui utilise un moteur à combustion pour entraîner un générateur électrique plutôt que de se connecter directement au système de locomotion. Des systèmes d’alimentation à pile à combustible à hydrogène pour les UGV sont également en cours de développement.
Des communications sans fil sont nécessaires pour faire fonctionner les UGV à distance, ainsi que pour relayer les images vidéo et autres données des capteurs. Cela se fait généralement par communications RF (radiofréquence), liaisons satellites ou fibre optique sans fil. Les UGV nécessitent souvent des communications hors de portée visuelle (NLOS) en raison de leur utilisation dans des environnements urbains et encombrés. La technologie des réseaux mobiles ad hoc (MANET) est souvent utilisée pour aider les UGV à maintenir leurs liaisons même dans des conditions défavorables.
Les UGV peuvent être équipés de divers capteurs et charges utiles. Comme ils fonctionnent à l’intérieur et dans d’autres environnements où le GNSS est inaccessible, les UGV peuvent s’appuyer sur des capteurs LiDAR, combinés à des systèmes de navigation inertielle et à l’odométrie du véhicule, pour une navigation précise. Les capteurs et charges utiles spécifiques à la mission comprennent des caméras RVB et thermiques, des bras manipulateurs, des capteurs chimiques et d’explosifs, ainsi que des systèmes d’armes.
Les UGV sont utilisés pour un large éventail d’applications civiles telles que la recherche et le sauvetage en milieu urbain, la lutte contre les incendies, l’exploitation de centrales nucléaires, le contrôle des foules, la pulvérisation agricole et la récolte.
Les UGV militaires sont utilisés pour la neutralisation des explosifs et munitions (NEDEX), le transport d’équipements, la reconnaissance avancée, les plates-formes d’armes mobiles et le travail en équipe avec des véhicules pilotés et sans pilote. De nombreuses plates-formes UGV peuvent être rapidement reconfigurées pour remplir plusieurs rôles.
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