Développement d’un système
LiDAR-SONAR mobile pour la surveillance des infrastructures maritimes

Description

Contexte et objectifs

Le programme de recherche AmphibiAR étudie le
potentiel d’un système LiDAR et SONAR intégré pour la surveillance et le
contrôle des infrastructures portuaires. Le terme « Amphibi » fait
référence aux espèces d’amphibiens capables de vivre à la fois sur terre et
dans l’eau et « AR » fait référence aux deux dernières lettres communes
des capteurs LiDAR et SONAR, tous deux utilisés pour l’acquisition de nuages de
points 3D. Le LiDAR utilise la lumière et le SONAR les ondes sonores pour
mesurer la distance entre le capteur et la cible. L’intégration du LiDAR, du
SONAR et des capteurs de navigation sur un navire forme un amphibien artificiel
qui peut voir sous et au-dessus de la surface de l’eau. Ce système remplacera
la méthode traditionnelle et à haut risque d’inspection des infrastructures
portuaires par des plongeurs professionnels. Le principal défi de la méthode
proposée est de s’assurer que notre système fournira des données précises et de
haute qualité, en particulier dans les environnements dépourvus de GNSS. Le
programme de recherche, orienté vers des opérations en temps (semi-)réel et
automatisées avec des navires hydrographiques, sera éventuellement appliqué à
un véhicule autonome de surface (AUV) pour améliorer la qualité des données
acquises sur ce type de plateformes et son autonomie de navigation.
L’Université Laval, avec la collaboration de CIDCO (un OBNL en cartographie
hydrographique) et de WSP (un fournisseur de services hydrographiques), tous
impliqués dans le domaine de l’inspection des installations portuaires et des
barrages, tant au Québec qu’au Canada, vise à développer un nouveau système de haute
qualité et autonome pour l’inspection des infrastructures portuaires.

L’objectif principal de cette
recherche doctorale est de développer une approche de navigation assistée par
LiDAR/SONAR dans des environnements dépourvus de GNSS, en particulier près des
murs de quai, des gros bateaux et des infrastructures marines en raison
d’obstructions et de signaux multi-trajets réfléchis. La première tâche du
projet est de réaliser une étude complète des erreurs du système de navigation
INS/GNSS et de proposer un modèle d’erreur INS/GNSS en temps réel complet. La
deuxième tâche consiste à travailler sur un cadre efficace pour estimer les
changements relatifs de la plateforme marine en utilisant des surfaces
planaires in situ qui servent à l’orientation et à l’estimation du déplacement
du navire. La troisième tâche consiste à fusionner les changements de position
et d’orientation avec la position et l’orientation prédites par l’INS en
utilisant le modèle d’erreur développé. La tâche finale consiste à adapter les
modules développés sur un véhicule autonome de surface (ASV) et à démontrer le
pipeline d’évaluation de la qualité et le module INS assisté par LiDAR/SONAR
sur cette plateforme.

Domaines de recherche

–
Géomatique
– Informatique / Robotique

Directeur de recherche

Prof. Christian Larouche

Profil recherché

– Informatique /
Robotique
– Génie géomatique

Exigences et conditions

Pour mener à bien cette
recherche, une formation en géomatique, en informatique, en robotique ou dans
une discipline connexe pertinente est attendue. Une bonne maitrise de l’anglais
est un prérequis.

Documents exigés

– Lettre
de motivation
– Curriculum vitæ
– Relevé de notes

Pour plus d’information

Christian Larouche
Professeur agrégé
Département des sciences géomatiques
christian.larouche@scg.ulaval.ca

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