Navigation magnétique bio-inspirée H/F

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Le GPS est aujourd'hui largement utilisé pour la navigation terrestre, maritime et aérienne. Néanmoins, il présente plusieurs inconvénients : il nécessite une infrastructure très lourde, il ne fonctionne pas en milieu sous-marin et il peut être brouillé. C'est pourquoi une navigation « magnétique », i.e. exploitant le champ magnétique terrestre, est intéressante car elle est totalement passive et fonctionne dans tous les milieux. Une stratégie intéressante consiste à s'inspirer de la façon dont certains animaux (rouge-gorge, tortue de mer, saumon, …) exploitent ce champ pour parcourir de très grandes distances (plusieurs milliers de km). De nombreuses stratégies assez différentes existent pour naviguer à l’aide de ce géomagnétisme. Les plus complexes nécessitent de disposer d’une carte précise (i.e. avec une grande résolution spatiale) des anomalies magnétiques et cherchent à corriger une centrale inertielle à l’aide d’un filtre de Kalman étendu ou d’un filtre particulaire. Des approchent plus simples utilisent un modèle du champ géomagnétique de type IGRF (International Geomagnetic Reference Field) ou WMM (Word Magnetic Model), dont la plus petite longueur d’onde est relativement élevée, de l’ordre de 3000 km. Une dernière voie consiste à s’inspirer de la façon dont certains animaux (tels que rouge-gorge, barge à queue barrée, albatros, monarque, tortue de mer, saumon, …) exploitent le champ magnétique pour parcourir de très grandes distances (plusieurs milliers de km). Le travail comportera plusieurs étapes : après la réalisation d’un état de l’art sur la navigation animale et les algorithmes bio-inspirés, les algorithmes les plus prometteurs seront développés et testés en simulation. Enfin, ils seront comparés à un algorithme de référence (dont les données et les codes sont disponibles sur internet)

Localisé à Grenoble, le Leti est un institut de recherche du CEA qui s'emploie quotidiennement à faire le lien entre la recherche en micro et nanotechnologies et les applications industrielles ou grand public dans le but d'améliorer la qualité de vie de chacun. Le Leti compte plus de 2000 chercheurs de haut niveau et possède des bureaux aux US et au Japon. Au sein du Leti, le Service Systèmes de Capteurs et Electronique pour l'Energie (SSCE) mène à travers son Laboratoire Signaux et Systèmes de Capteurs (LSSC) des activités dans le domaine de la fusion de signaux capteurs, exploitant la multimodalité via des études en traitement du signal, en traitement de l'information, et de l'algorithmique embarquée. Ces études se focalisent notamment sur les fonctions de capture de contexte et d'interaction avec l'environnement à partir de systèmes de capteurs nomades.

Compétences recherchées pour ce stage : Compétences en estimation (filtre de Kalman, filtre particulaire), en optimisation (algorithmes évolutionnaires) et en automatique (commande prédictive).  Compétences en programmation : programmation orientée objet, connaissance du langage Python et principaux packages (Pandas, Scipy, Numpy, …), capacité à apprendre de nouveaux langages (Julia). Connaissances générales du domaine des capteurs, si possible magnétiques. Autonomie et capacité d'adaptation. Qualité rédactionnelle recommandée.

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

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