Conception et réalisation d'un quadrotor UAV

Introduction générale

Introduction générale

Ces dix dernières années, les avancées technologiques et les nombreuses applications potentielles ont suscité un intérêt croissant pour la robotique aérienne. La problématique sur la programmation et le contrôl de vol des véhicules aériens sans pilote ou les drones est d'actualité. Les drones ont des applications commerciales

évidentes dans l'inspection d'ouvrages d'art comme les ponts, les barrages ou les lignes hautes tensions, l'exploration d'environnements dangereux comme des forêts en feu ou des zones radioactives, les missions militaires de reconnaissance et d'autres divers applications. La recherche dans le domaine des drones est essentiellement pluridisciplinaire, en effet elle fait intervenir des domaines très variés tels que l'aérodynamique, le traitement du signal et de l'image, la commande automatique, la télécomunication, les matériaux composites, l'informatique temps réel... etc.

Techniquement les drones n'ont pas les mêmes capacités. Tout d'abord, ils peuvent avoir toute sorte de taille qui peut aller de celle d'un avion de ligne à celle d'une mouche. il y a celle qui pèsent quelques grammes volent des centènes de mèttres à des altitudes basses et avec des durés de vole de quelque minutes et d'autres qui peuvent atteindres des tonnes, volent des centaines de kilomètres à des altitudes très élevés. Dans ce mémoire, nous nous intéressons en particulier aux robot volant de type véhicules aériens miniatures et plus particulièrement à un quadrotor (micro hélicoptère à quatre hélices). Les quadrotors ont la capacité d'effectuer un vol stationnaire, ils sont parmi les plus complexes des objets volants, La difficulté dans le pilotage de ces types des véhicules est d'assurer une bonne performance de suivi de la trajectoire voulue tout en garantissant une résistance aux perturbations aérodynamiques, parce que leur dynamique de vol est intrinsèquement non linéaire.

L'objectif de ce projet traite alors la réalisation d'un drone de type quadrotor piloté via une radiocommande, la conception du contrôleur de vol du drone se fait en utilisant des composants électroniques peu coûteux comme l'Arduino Uno et un module 3-axes gyroscope MPU6050. Le bon fonctionnement de ce système nécessite la réalisation d'une unité de commande émetteur / récepteur radio fréquence, basé d'un Arduino Nano et un module radio (NRF24L01) à 2.4 GHz pour servir à transmettre les différentes commandes au contrôleur de vol, nous voulons donc construire le Transmetteur Radio Fréquence et aussi bien le contrôleur de vol du quadrotor en se basant beaucoup plus sur la programmation des Arduino.

2