Stage M2 - Laboratoire DRIVE (Optimisation multiobjectif d'une flotte de drones)

Bonjour,

Nous proposons un stage de Master 2 dans le domaine de l'optimisation multiobjectif dont le sujet  et toutes les informations sont les suivantes : 

Optimisation multi-objectif des trajectoires de drônes avec connectivité 5G 

Contact : florian.delavernhe@u-bourgogne.fr

Description :  

Pour ce stage recherche, nous considérons une nouvelle technologie en plein essor : les  drones autonomes fonctionnant à l'aide d'un réseau mobile 5G, utilisés notamment pour  les systèmes de livraison en ville. Ces drones utilisent des antennes relais basées au sol  pour recevoir toutes les informations et instructions nécessaires à leur navigation, d'où la  nécessité d'assurer une connexion de qualité et continue. Le fonctionnement sur batteries  est contraignant et nécessite la planification de trajectoires plus courtes, plus optimales.  Au cours des travaux précédents de la littérature scientifique, un intérêt particulier a été  exprimé sur la recherche de la trajectoire plus courte satisfaisant un critère de qualité de  service minimum à respecter pour la communication avec les antennes relais. Cette qualité  de service se résume à garantir qu'à tout instant la distance entre le drone et l'antenne  relais la plus proche ne dépasse pas une valeur fixe, calculée en fonction des  caractéristiques de la communication. L'intérêt de ce stage est de traiter l'aspect multi objectif de ce problème, où la qualité de service n'est pas une donnée d'entrée mais une  fonction objectif à maximiser. Ainsi, le décideur se verra offrir un ensemble de trajectoires  offrant des compromis différents entre la distance parcourue et la qualité de service. Pour  ce stage, les contributions scientifiques visées sont les suivantes : (i) une formulation et (ii)  une modélisation réaliste du problème multi-objectif, (iii) une ou plusieurs méthodes de  résolution et (iv) des expérimentations pour évaluer les performances. Le sujet de stage se  raccroche au projet DelivAir, un projet qui vise la mise en place d'un système de livraison  par drones, avec la possibilité d'utiliser les réseaux de transport.  

Le stage se déroule à Nevers, au laboratoire DRIVE situé dans les locaux de l'école ISAT.  

Références bibliographiques : 

[1] Zhang, Shuowen, Yong Zeng, and Rui Zhang. "Cellular-enabled UAV communication: A  connectivity-constrained trajectory optimization perspective." IEEE Transactions on  Communications 67.3 (2018): 2580-2604. 

[2] Chen, Yu-Jia, and Da-Yu Huang. "Trajectory optimization for cellular-enabled UAV with  connectivity outage constraint." IEEE Access 8 (2020): 29205-29218. 

[3] Mardani, Afshin, Marcello Chiaberge, and Paolo Giaccone. "Communication-aware UAV  path planning." IEEE Access 7 (2019): 52609-52621. 

Mots clés : Drône, Réseau 5G, Optimisation multi-objectif 

Encadrant : Florian Delavernhe, Maître de Conférences (Florian.Delavernhe@u-bourgogne.fr)

Profil recherché : 

Etudiant de Master 2 en informatique, avec un profil tourné recherche opérationnelle,  optimisation ou IA, qui souhaite effectuer un stage recherche. La période de stage souhaitée est de 5 mois avec un début aux alentours de début février.

Florian Delavernhe.