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23 results on '"Vincent Drevelle"'

12. Cooperative Localization of Drones by using Interval Methods

Author

Vincent Drevelle, Ide Flore Kenmogne, Eric Marchand, Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Sensor-based and interactive robotics ( RAINBOW ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE ( IRISA_D5 ), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ) -Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)

Subjects
0209 industrial biotechnology, vision, Information Systems and Management, Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Context (language use), ComputerApplications_COMPUTERSINOTHERSYSTEMS, 02 engineering and technology, Management Science and Operations Research, Theoretical Computer Science, Interval arithmetic, 020901 industrial engineering & automation, Position (vector), intervals, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer Science (miscellaneous), [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Computer vision, Electrical and Electronic Engineering, Pose, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Set inversion, constraint propaga- tion, business.industry, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], cooperative localization, Ranging, Local consistency, Robot, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, business, Software
Abstract

In this article we address the problem of cooperative pose estimation in a group of unmanned aerial vehicles (UAVs) in a bounded-error context. The UAVs are equipped with cameras to track landmarks, and with a communication and ranging system to cooperate with their neighbors. Measurements are represented by intervals, and constraints are expressed on the robots poses (positions and orientations). Pose domains subpavings are obtained by using set inversion via interval analysis. Each robot of the group first computes a pose domain using only its sensors measurements. Then, through position boxes exchanges, the positions are cooperatively refined by constraint propagation in the group. Results with real robot data are presented, and show that the position accuracy is improved thanks to cooperation.

Published
2019

13. Interval-based cooperative UAVs pose domain characterization from images and ranges

Author

Eric Marchand, Vincent Drevelle, Ide-Flore Kenmogne, Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), ANR-14-CE27-0007,SenseFly,Commande référencée capteurs d'une flottille de robots volants(2014), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)

Subjects
0209 industrial biotechnology, Robot kinematics, Computer science, 02 engineering and technology, Interval (mathematics), Domain (software engineering), Set (abstract data type), Computer Science::Robotics, Extended Kalman filter, 020901 industrial engineering & automation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Robot, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], 020201 artificial intelligence & image processing, Algorithm
Abstract

International audience; An interval-based approach to cooperative local-ization for a group of unmanned aerial vehicles (UAVs) is proposed. It computes a pose uncertainty domain for each robot, i.e., a set that contains the true robot pose, assuming bounded error measurements. The algorithm combines distances measurements to the ground station and between UAVs, with the tracking of known landmarks in camera images, and provides a guaranteed enclosure of the robots pose domains. Pose uncertainty domains are computed using interval constraint propagation techniques, thanks to a branch and bound algorithm. We show that the proposed method also provides a good point estimate, that can be further refined using non-linear iterative weighted least squares. Results are presented for simulated two-robots configurations, for experimental data, and compared with a classical Extended Kalman Filter.

Published
2018
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14. Using constraint propagation for cooperative UAV localization from vision and ranging

Author

Ide-Flore Kenmogne, Eric Marchand, Vincent Drevelle, Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Sensor-based and interactive robotics ( RAINBOW ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE ( IRISA_D5 ), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ) -Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
0209 industrial biotechnology, Set inversion, Computer science, business.industry, Constraints propagation, [ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Intervals, Cooperative localization, 020207 software engineering, Context (language use), Ranging, 02 engineering and technology, Interval arithmetic, Domain (software engineering), 020901 industrial engineering & automation, Position (vector), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Local consistency, Robot, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Computer vision, Artificial intelligence, business
Abstract

International audience; This paper addresses the problem of cooperative localization in a group of unmanned aerial vehicles (UAV) in a bounded error context. The UAVs are equipped with cameras to tracks landmarks, and a communication and ranging system to cooperate with their neighbours. Measurements are represented by intervals, and constraints are expressed on the robots poses (positions and orientations). Each robot first computes a pose domain using only its sensors measurements, by using set inversion via interval analysis [1]. Then, through position boxes exchange, positions are cooperatively refined by constraint propagation in the group. Results are presented with real robot data, and show position accuracy improvement thanks to cooperation.

Published
2018
Full Text
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15. Quantifier elimination for robot positioning with landmarks of uncertain position

Author

Ide-Flore Kenmogne, Vincent Drevelle, Eric Marchand, Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Sensor-based and interactive robotics ( RAINBOW ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE ( IRISA_D5 ), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ) -Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ) -Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires ( IRISA ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Institut National des Sciences Appliquées - Rennes ( INSA Rennes ) -Université de Bretagne Sud ( UBS ) -École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire ( IMT Atlantique ), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
[ INFO.INFO-RB ] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Quantified set-inversion, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Interval Analysis, Pose estimation
Abstract

International audience; No abstract

Published
2018

16. Interval-based fast fault detection and identification applied to radio-navigation multipath

Author

Vincent Drevelle and Philippe Bonnifait

Subjects
0209 industrial biotechnology, Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, business.industry, Real-time computing, 02 engineering and technology, Radio navigation, Fault (power engineering), 01 natural sciences, Fault detection and isolation, Interval arithmetic, Identification (information), 020901 industrial engineering & automation, Control and Systems Engineering, 11. Sustainability, Signal Processing, Local consistency, Global Positioning System, Electrical and Electronic Engineering, business, Multipath propagation, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

Detection and identification of faulty measurements like multipath are of prime importance for radio navigation. A method based on interval analysis and constraint propagation is presented in this paper and applied to the GPS positioning. This method is able to detect and identify erroneous measurements in real time simultaneously with the computation of the positioning domain. With bounded-error measurements GPS pseudoranges on visible satellites here, fault detection is guaranteed not to trigger false alarms. A q-relaxed robust estimation method is studied. By the use of a breadth-first exploration strategy and of measurement consistency counters, the algorithm can promptly signal a detected fault during the set-inversion process. It can also be stopped at any time of the evaluation and can instantly return the solution subpaving and the list of identified erroneous measurements. We demonstrate that the method is able to handle simultaneous faults as long as they are fewer than the degree of relaxation. The method has been evaluated with real GPS pseudodistances in an urban environment with a low-cost high-sensitivity GPS receiver providing numerous faulty multipath measurements, and we report experiments. As the application of this method deals with road vehicles, a three-dimensional map of the drivable space has also been used to constrain the vehicle location to improve the performance of the method. Copyright © 2015John Wiley & Sons, Ltd.

Published
2015
Full Text
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17. Image-based UAV localization using Interval Methods

Author

Vincent Drevelle, Ide-Flore Kenmogne, Eric Marchand, Visual servoing in robotics, computer vision, and augmented reality (Lagadic), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)

Subjects
0209 industrial biotechnology, Quadcopter, business.industry, Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 02 engineering and technology, Fault detection and isolation, Domain (software engineering), Image (mathematics), Computer Science::Robotics, 020901 industrial engineering & automation, Computer Science::Computer Vision and Pattern Recognition, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Robot, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], 020201 artificial intelligence & image processing, Onboard camera, Computer vision, Artificial intelligence, business
Abstract

International audience; This paper proposes an image-based localization method that enables to estimate a bounded domain of the pose of an unmanned aerial vehicle (UAV) from uncertain measurements of known landmarks in the image. The approach computes a domain that should contain the actual robot pose, assuming bounded image measurement errors and landmark position uncertainty. It relies on interval analysis and constraint propagation techniques to rigorously back-propagate the errors through the non-linear observation model. Attitude information from onboard sensors is merged with image observations to reduce the pose uncertainty domain, along with prediction based on velocity measurements. As tracking landmarks in the image is prone to errors, the proposed method also enable fault detection from measurement inconsistencies. This method is tested using a quadcopter UAV with an onboard camera.

Published
2017

18. Vision based Pose domain characterization of an Unmanned Aerial Vehicle using Interval Analysis

Author

Ide-Flore Kenmogne, Vincent Drevelle, Eric Marchand, Visual servoing in robotics, computer vision, and augmented reality (Lagadic), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Région Bretagne, SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)

Subjects
Set Inversion, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Fault detection, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Pose estimation
Abstract

International audience; No abstract

Published
2017

19. iGPS: Global Positioning in Urban Canyons with Road Surface Maps

Author

Philippe Bonnifait, Vincent Drevelle, Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] (Heudiasyc), Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ANR-07-TSFA-0013,CITYVIP,Déplacement sûr de véhicules individuels adaptés à l'environnement urbain(2007)

Subjects
[SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, 0209 industrial biotechnology, Computer science, 02 engineering and technology, Interval (mathematics), Road vehicles, [SPI.AUTO]Engineering Sciences [physics]/Automatic, Interval arithmetic, Transport engineering, 020901 industrial engineering & automation, Position (vector), Global Positioning System, 11. Sustainability, 0502 economics and business, Interval analysis, Set-membership methods, Urban areas, 050210 logistics & transportation, Ground truth, Satellite navigation, business.industry, Mechanical Engineering, 05 social sciences, Pseudorange, Geodesy, Computer Science Applications, Automotive Engineering, Map, Robust control, business, Positioning
Abstract

International audience; Interval Global Positioning with road Surface (iGPS) is a new method to obtain a robust and continuous positioning in urban areas by tightly- coupling precise 3-D drivable area maps with GPS pseudorange measurements. Map and GPS measurements are represented by geometric constraints, thus turning the localization problem into a constraint satisfaction problem whose solution is the confidence domain of position. Interval analysis is employed to solve the problem by using contractions and bisections of a prior position box. If more than 3 satellites are visible, the method is robust to erroneous pseudorange measurements. The system is also able to compute multiple position hypotheses where there are ambiguities. An experimental validation using real GPS pseudorange measurements and a precise 3-D map is reported to illustrate the performance of the method with real data in an urban area, and with reduced satellite visibility. Confidence domains are consistent with the ground truth throughout the 1 km trial, and a 6.5 m 95% accuracy is achieved with at least two satellites in view.

Published
2012
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20. Interval-based Fault Detection and Identification applied to Global Positioning

Author

Vincent Drevelle, Philippe Bonnifait, Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] (Heudiasyc), and Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, 0209 industrial biotechnology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Positioning system, business.industry, Real-time computing, Pseudorange, 02 engineering and technology, Interval (mathematics), 01 natural sciences, Interval arithmetic, Consistency (database systems), 020901 industrial engineering & automation, Geography, 11. Sustainability, Global Positioning System, Local consistency, business, Multipath propagation, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract

International audience; We present a real-time robust positioning system based on interval analysis and constraint propagation that computes position domains, and that is able to detect and reject erroneous measurements. GPS pseudorange measurements are represented by intervals assumed to contain the true value with a given confidence level. A 3-D map of the drivable space is also available to constrain the vehicle location. By the use of a breadth-first exploration strategy and of measurement consistency counters, the algorithm can be stopped at any time of the evaluation, and can instantly return the solution subpaving and the list of identified erroneous measurements. The method has been evaluated with real raw GPS data (i.e. pseudodistances on visible satellites) in a urban environment with a low-cost high-sensitivity GPS receiver providing faulty multipath measurements.

Published
2012
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21. Drivable space characterization using automotive lidar and georeferenced map information

Author

Vincent Drevelle, Gerald Dherbomez, Philippe Bonnifait, F. Sergio A. Rodriguez, Julien Moras, Véronique Cherfaoui, Rodriguez Florez, Sergio Alberto, Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] (Heudiasyc), Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Institut d'électronique fondamentale (IEF), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Méthodes et Outils pour les Signaux et Systèmes (SATIE-MOSS), Systèmes d'Information et d'Analyse Multi-Echelles (SIAME), Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Cergy Pontoise (UCP), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Systèmes et Applications des Technologies de l'Information et de l'Energie (SATIE), Université Paris-Seine-Université Paris-Seine-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Laboratoire d'Excellence 'Maîtrise des Systèmes de Systèmes Technologiques' (Labex MS2T)

Subjects
050210 logistics & transportation, Laser scanning, business.industry, Computer science, 05 social sciences, [INFO.INFO-RB] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Automotive industry, 02 engineering and technology, Sensor fusion, Grid, Object detection, Lidar, 11. Sustainability, 0502 economics and business, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Global Positioning System, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, Motion planning, Artificial intelligence, business
Abstract

International audience; The characterization in real-time of the drivable space in front of the vehicle is a key issue for safe autonomous navigation or driving assistance. This paper presents a method that uses a lidar (a multilayer laser scanner) integrated in the front bumper of an automotive vehicle. A grid processing is first applied to detect and localize objects in the immediate environment after having compensated the movement of the vehicle. Accurate map information is then introduced in the perception scheme to refine the characterization of the drivable space. The paper details the different processing stages necessary to implement this method and presents the design of the system that has been prototyped on board an experimental vehicle. We report real experiments carried out in challenging urban environments to illustrate the performance of this approach which has been evaluated thanks to a precise retro-projection of the estimated drivable space in a wide-angle scene camera.

Published
2012

22. A set-membership approach for high integrity height-aided satellite positioning

Author

Philippe Bonnifait, Vincent Drevelle, Heuristique et Diagnostic des Systèmes Complexes [Compiègne] (Heudiasyc), and Université de Technologie de Compiègne (UTC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other, 0209 industrial biotechnology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Computer science, Gaussian, GPS, Elevation model, Real-time computing, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Interval arithmetic, Set (abstract data type), symbols.namesake, 020901 industrial engineering & automation, Land vehicles, Digital elevation model, Interval Analysis, 0105 earth and related environmental sciences, business.industry, Pseudorange, Solver, Robust positioning, Data redundancy, symbols, Global Positioning System, General Earth and Planetary Sciences, business, Algorithm
Abstract

International audience; A Robust Set-Inversion via Interval Analysis method in a bounded-error framework is used to compute three-dimensional location zones in real time, at a given confidence level. This approach differs significantly from the usual Gaussian error model paradigm, since the satellite positions and the pseudorange measurements are represented by intervals encompassing the true value with a particular level of confidence. The method computes a location zone recursively, using contractions and bisections of an arbitrarily large initial location box. Such an approach can also handle an arbitrary number of erroneous measurements using a q-relaxed solver and allows the integration of geographic and cartographic information such as digital elevation models or three-dimensional maps. With enough data redundancy, inconsistent measurements can be detected and even rejected. The integrity risk of the location zone comes only from the measurement bounds settings, since the solver is guaranteed. A method for setting these bounds for a particular location zone confidence level is proposed. An experimental validation using real L1 code measurements and a digital elevation model is also reported in order to illustrate the performance of the method on real data.

Published
2011
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23. Set-membership localization of drones using interval methods

Author

Kenmogne, Ide-Flore, Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Region Bretagne, Inria, Université de Rennes 1, Eric Marchand, and Vincent Drevelle

Subjects
Vision, Intervals, Cooperative localization, [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], Set-membership methods, Localisation collaborative, Drones
Abstract

This thesis aims at characterizing a pose domain for the localization of groups of drones, using interval set-membership methods. This characterization is enables to quantify the positioning uncertainty. In the absence or failure of GPS (in constrained or indoor environments), an alternative is to use the camera. The image measurements and those coming from the drone sensors as well as the models parameters are often tainted by errors. Classical estimation methods provide a point estimate of the drone pose (position and orientation), assuming a probabilistic model of errors. However, it is sometimes difficult or impossible to describe precisely the probability distributions of these disturbances.In the set-membership framework, these errors can be represented by intervals. Interval analysis can then be used to propagate uncertainties, even in the presence of outliers. This work proposes an interval set-membership localization method based on image measurements; a quantifier elimination method for taking into account the uncertainties on the landmarks positions; and a method for solving the set-membership cooperative localization problem. Each of these methods has been implemented and tested in simulation and on real data acquired in an indoor environment. Comparisons have been done with classical methods such as the extended Kalman filter.; Dans cette thèse, on cherche à caractériser un domaine de pose pour la localisation de drones en flottilles, en utilisant des méthodes ensemblistes par intervalles. Cette caractérisation a pour but de quantifier l'incertitude de localisation. En absence ou défaillance du GPS (en milieux contraints ou intérieurs) une alternative est d'utiliser la caméra pour la localisation. Les mesures dans l'image et celles provenant des capteurs du drone ainsi que les paramètres des modèles sont très souvent entachés d’erreurs. Les méthodes classiques d'estimation fournissent une estimation ponctuelle de la pose (position et orientation) du drone, en modélisant les erreurs par leur distribution de probabilité. Toutefois, il est généralement difficile de décrire précisément les lois de probabilité de ces perturbations.Dans le cadre ensembliste, on peut représenter ces erreurs par des intervalles. L’utilisation de l'analyse par intervalles permet de propager de manière garantie les incertitudes, même en présence de données aberrantes.Ces travaux proposent une méthode de localisation ensembliste par intervalles basée sur l’observation d’amers géoréférencés ; l'élimination de quantificateur pour la prise en compte des incertitudes sur les positions des amers; et une méthode pour résoudre le problème de localisation coopérative ensembliste. Chacune d'elles a été testée en simulation et sur des données réelles acquises dans un environnement intérieur, puis comparée aux méthodes classiques telles que le filtre de Kalman étendu

Published
2019

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