Description

Le projet CEOS délivre un système fiable et sécurisé d’inspections d’ouvrages par mini-drone professionnel pour Opérateurs d’Importance Vitale couplé à leur Système d’Information Géographique. Il s’agit de réaliser ces inspections automatiquement avec un coût inférieur à celui des solutions actuelles employant des hélicoptères ou des véhicules tout terrain.

Logo de CEOSLa validation de la solution, en coopération avec la DGAC, est réalisée sur des zones d’essai privées puis sur les sites des partenaires utilisateurs finaux : ENEDIS (lignes aériennes moyenne tension), EDF (conduites forcées en montagne) et les aéroports de Lyon et Caen-Carpiquet (clôtures entourant l’aéroport).

Le système CEOS est composé d’un mini drone et de sa station sol fournis par la PME ALERION. Plusieurs logiciels applicatifs sont développés, adaptés et intégrés sur le drone, au sein d’une architecture innovante multi-criticité et criticité mixte utilisant un matériel multi-cœurs et un hyperviseur certifiable sur étagère : détection d’anomalies par analyse d’images par la PME ADCIS, communications résilientes et sécurisées depuis le drone jusqu’au SIG par THALES et l’ESIEE, contrôle commande par la PME RTaW et navigation en corridor 3D par l’université de Lorraine. L’architecture développée par l’INRIA et l’ESIEE garantit le fonctionnement temps réel des fonctions les plus critiques, ici le contrôle commande et la navigation du drone, au détriment des autres fonctions. C’est un compromis entre certification trop coûteuse et surdimensionnement du matériel.

Évènements à venir

Galerie photos et vidéos

Nom du projet

Céos (Cœos, Coéos ou Koios) est un titan et géant de la mythologie grecque, dieu de l’intelligence (« celui qui sait / pense »). C’est aussi lui qui définit la ligne autours de laquelle tournent les constellations. Ici, CEOS fait référence à l’intelligence artificielle associée au drone pour inspecter et se déplacer.

Drone volant devant Céos apparaissant parmi les étoiles de nuit

Informations

Logo de Systematic FUI/FEDER FUI22
CEOS (GT OCDS) est un projet labellisé Systematic lors du 22e appel à projets du FUI (Fonds Unique Interministériel).
Criticité mixte pour les systèmes embarqués critiques communicants
Label : Systematic
Co-label : Move’o, Materalia
Porteur : Thales SIX GTS France
Contact : Stéphane MENORET <stephane.menoret@thalesgroup.com>
Date de début : 1er mai 2017
Durée : 44 mois (fin en décembre 2020)
Coût du projet : 4,56 M€
Coût de R&D en Île-de-France : 2,5 M€
Aide : 1,95 M€

Caractéristiques principales du projet

  • Vols automatiques hors vue supervisés par un opérateur
  • Détection et reconnaissance automatique des infrastructures durant les vols par intelligence artificielle embarquée pour orienter les prises de vue
  • Détection et caractérisation automatique de défauts en retour de mission par intelligence artificielle
  • Communications air-sol 4G redondées et sécurisées

Le drone

Fiche technique

Poids au décollage :25 kg
Dimensions en service :Distance moteur à moteur: 1150 mm
Hauteur: 800mm
Alimentation :LiPo 12S 44 Ah (2x2 LiPo 6S 22 Ah en série)
Poussée Max :70 kg
Poids maximum au décollage :30 kg
Ratio poussée max/poids :2,8 at 0 meter altitude / 2,1 at 2500 meters altitude
Autonomie à 25km/h :5,6 km (en 12 minutes)
Vitesse max :75 km/h
Consommation en vol stationnaire :4.2 kW
Consommation max :17.8 kW
Dispositif d’arrêt d’urgence :Parachute + Coupure moteur
Énergie à l’impact en cas d’arrêt d’urgence :250 J
Transport :Drone repliable sur la longueur
Volume de transport: 1150 x 250 x 400 mm

Principaux capteurs (charge utile)

  • Canon EOS 5DS-R (50 Mpixels)
  • Caméra IDS
  • Caméra BASLER
  • LIDAR Lightware
  • IR Lock
  • GPS RTK

Actions réalisées pour le projet

2020

  • Une session d’intégration matériels et logiciels avec plusieurs vols du drone a eu lieu en Février 2020 à Nancy validant notamment les points suivants :
    • Couverture LTE jusqu’à 1200m en NLOS
    • GPS RTK opérationnel avec une précision métrique
  • Le projet CEOS et en particulier l’apport de l’intelligence artificielle pour l’inspection automatisée a été présenté le 3 mars 2020 dans le cadre du forum robotique européen ERF 2020 lors du Workshop sur la robotique aérienne intelligente pour l’inspection et la maintenance (Aerial Intelligent Robotics for Inspection and Maintenance).
  • Une réunion plénière du projet CEOS devait se tenir à l'aéroport de Caen-Carpiquet les 23 et 24 mars 2020. Une autorisation de vol a été demandée pour que des essais d'inspection automatisée de clôtures par un drone soient réalisés en présence des partenaires du projet et de personnes invitées. Cependant, dans le cadre de l'effort national de lutte contre le COVID-19, la journée de présentation du projet CEOS à l'aéroport de Caen-Carpiquet du 24 mars 2020 a été reportée au 27 et 28 juillet.

2019

2018

  • Campagne de test du système du 3 au 6 avril 2018 sur le site ENEDIS d’Heillecourt en Lorraine
  • RTCSA2018 - IEEE International Conference on Embedded and Real-Time Computing Systems and Applications, Aug 2018, Hakodate, Japan. Proceedings of the 24th IEEE International Conference on Embedded and Real-Time Computing Systems and Applications
  • ADCIS a revu totalement son site web à la fin de l’année 2018 et a décidé de mettre en avant son activité traitement d’images liée au drone. Une section du site est consacrée au projet CEOS. ADCIS communique également régulièrement sur ses réseaux sociaux à propos des actualités du projet. La partie ADCIS du projet étant partiellement financée par Feder et la Commission Européenne, de nombreuses annonces ont été faites auprès de la Région Normandie et la CEE.

2017

  • Organisation scientifique d’un séminaire Dagstuhl
  • Les partenaires et les objectifs du projet CEOS ont été présenté à ADP (Aéroports de Paris) et DSNA Services
  • Une présentation a été faite lors de la journée S3P Alliance devant l’ensemble des partenaires du projet S3P
  • Organisation scientifique d’un workshop internationale sur la composition temps réel CRTS2017
  • Organisation pour la première fois en France de la conférence du domaine temps réel RTSS2017

Publications

2020

  1. (en) "A Survey of Probabilistic Timing Analysis Techniques for Real-Time Systems" - R. DAVIS, L. CUCU-GROSJEAN. - Leibniz Transactions on Embedded Systems 6, 1, Jan 2020, pp. 60
  2. (en) "Work-in-Progress:System-wide DVFS for real-time systems with probabilistic parameters" - R.MEDINA,L.CUCU-GROSJEAN. - Real-Time System Symposium, York, United Kingdom, February 2020

2019

  1. (en) "An hypervisor approach for mixed critical real-time UAV applications" - T. FAUTREL, L. GEORGE, F. FAUBERTEAU, T. GRANDPIERRE - in Workshop on UNmanned aerial vehicle Applications in the Smart City: from Guidance technology to enhanced system Interaction (UNAGI), Co-located with Percom 2019, Kyoto, March 11-15, Japan
  2. (en) "A Survey of Probabilistic Schedulability Analysis Techniques for Real-Time Systems" - R. DAVIS, L. CUCU-GROSJEAN. - Leibniz Transactions on Embedded Systems 6, 1, June 2019, pp. 53
  3. (en) "Monitor-Centric Mission Definition with Sophrosyne" - L. VIARD, L. CIARLETTA, P.-E. MORREAU - Presentation during the Regular Session "Risk & Reliability" at ICUAS 2019, June 2019, Athens, Greece
  4. (en) "A method for parallel scheduling of multi-rate co-simulation on multi-core platforms" - S. E. SAIDI, N. PERNET, Y. SOREL. - Oil & Gas Science and Technology - Revue d’IFP Energies nouvelles, 74, 2019, pp. 49, May 2019
  5. (en) The temporal correlation of data in a multi- rate system - E. NTARYAMIRA, C. MAXIM, L. CUCU-GROSJEAN. - RTNS’2019 - 27th International Conference on Real-Time Networks and Systems, Toulouse, France, November 2019
  6. (en) "Worst-case response time analysis for partitioned fixed-priority DAG tasks on identical processors" - S. BEN-AMOR, L. CUCU-GROSJEAN, D. MAXIM. - ETFA 2019 - 24th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, IEEE, pp. 1423 – 1426, Zaragoza, Spain, December 2019
  7. (en) "Data consistency and temporal validity under the circular buffer communication paradigm" - E. NTARYAMIRA, C. MAXIM, L. CUCU-GROSJEAN. - RACS ’19 - Conference on Research in Adaptive and Convergent Systems, ACM Press, pp. 51–56, Chongqing, China, December 2019
  8. (en) "Time Triggered Offline Scheduling of Data Dependent Real-Time Tasks Accounting for the Preemption and Scheduler Cost" - Y. SOREL, F. NDOYE, W. TALABOULMA, M. MEZOUAK, L. CUCU-GROSJEAN. - Research Report number RR-9318, Inria Paris, December 2019

2018

  1. (en) "Guest editorial: special issue on real time and network systems." - L. CUCU-GROSJEAN, N. FISHER. - Real-Time Systems, Springer Verlag, 2018, 54 (3), pp.605-606
  2. (en) "On the analysis of random replacement caches using static probabilistic timing methods for multi-path programs." - B. LESAGE, S. ALTMEYER, D. GRIFFIN, L. CUCU-GROSJEAN, R. DAVIS. - Real-Time Systems, Springer Verlag, 2018, 54 (2), pp.307-388
  3. (en) "Latency analysis for data chains of real-time periodic tasks." - T. KLODA, A. BERTOUT, Y. SOREL. - ETFA'2018 - IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, Sep 2018, Torino, Italy. Proceedings of the 23rd IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA’18
  4. (en) "Scheduling Real-time HiL Co-simulation of Cyber-Physical Systems on Multi-core Architectures." - S. E. SAIDI, N. PERNET, Y. SOREL.
  5. (en) "Ensuring data freshness for periodic real-time tasks" - E. NTARYAMIRA, C. MAXIM, L. CUCU-GROSJEAN. - The 12th Junior Researcher Workshop on Real-Time Computing, 2018, Poitiers, France. 2018
  6. (en) "Response time analysis for precedence constrained and partitioned multiprocessor scheduled tasks" - S. BEN-AMOR, L. CUCU-GROSJEAN, D. MAXIM. - JWRTC 2018 - 12th Junior Researcher Workshop on Real-Time Computing, Oct 2018, Poitiers, France. 2018
  7. (en) "Towards temporal constraints in self driving cars." - E. NTARYAMIRA, C. MAXIM, C. FLORES, L. CUCU-GROSJEAN. - RTSOPS 2018 - 9th International Real-Time Scheduling Open Problems Seminar, Jul 2018, Barcelone, Spain. 2018
  8. (en) "Probabilistic parallel real-time tasks model on multiprocessor platform." - S. BEN-AMOR, L. CUCU-GROSJEAN - RTSOPS 2018 - 9th International Real-Time Scheduling Open Problems Seminar, Jul 2018, Barcelone, Spain., 2018, pp.1-2
  9. (en) "Automatic Parallelization and Scheduling Approches for Co-simulation of Numerical Models on Multi-core Processors." - S. E. SAIDI. - Embedded Systems. Université Sorbonne, 2018.

2017

  1. (en) "Open Challenges for Probabilistic Measurement-Based Worst-Case Execution Time" – S. J. GIL, I. BATE, G. LIMA, L. SANTINELLI, A. GOGONEL, L. CUCU-GROSJEAN. – IEEE Embedded Systems Letters, June 2017, vol. 9, n°3, pp. pages 69 - 72
  2. (en) "On the analysis of random replacement caches using static probabilistic timing methods for multi-path programs" – B. LESAGE, S. ALTMEYER, D. GRIFFIN, L. CUCU-GROSJEAN, R. DAVIS. – Real-Time Systems / Real Time Systems; The Journal of Real-Time Systems, 2017, pp. 1-82
  3. (en) "Probabilistic Analysis for Mixed Criticality Systems using Fixed Priority Preemptive Scheduling" – D. I. MAXIM, R. DAVIS, L. I. CUCU-GROSJEAN, A. EASWARAN. – RTNS 2017 - International Conference on Real- Time Networks and Systems, Grenoble, France, October 2017
  4. (en) "Automatic parallelization of multi-rate fmi-based co-simulation on multi- core" – S. E. SAIDI, N. PERNET, Y. SOREL. – TMS/DEVS 2017 - Symposium on Theory of Modeling and Simulation, Virginia Beach, United States, ACM, April 2017
  5. (en) "Schedulability analysis of dependent probabilistic real-time tasks" – S. BEN-AMOR, D. MAXIM, L. CUCU. – MAPSP 2017 - 13th Workshop on Models and Algorithms for Planning and Scheduling Problems, Seeon- Seebruck, Germany, RTNS ’16 Proceedings of the 24th International Conference on Real-Time Networks and Systems, ACM, June 2017, pp. 99-107
  6. (en) "Probabilistic foundations for the time predictions of cyber-physical systems" – L. CUCU-GROSJEAN, A. GOGONEL. – MMR 2017 - 10th International Conference on Mathematical Methods in Reliability, Grenoble, France, July 2017
  7. (en) "Towards statistical estimation of worst case inter-core communications, October 2017" – A. REVUZ, L. CUCU-GROSJEAN. – JRWRTC 2017 - 11th Junior Researcher Workshop on Real-Time Computing
  8. (en) "A hypervisor schedulability analysis for safety and security critical applications scheduled in arbitrary patterns of slots" – T. FAUTREL, L. GEORGE, F. FAUBERTEAU. – Proceedings of the 11th Junior Researcher Workshop on Real-Time Computing, JRWRTC 2017, Grenoble, Oct 2017, France.
  9. (en) "Reproducibility and representativity: mandatory properties for the compositionality of measurement-based WCET estimation approaches" – C. MAXIM, A. GOGONEL, I. ASAVOAE, M. ASAVOAE, L. CUCU-GROSJEAN. – ACM SIGBED Review, November 2017, vol. 14, n°3, pp. 24 - 31
  10. (en) "pWCET estimator for real-time systems" – A. GOGONEL, C. MAXIM, L. CUCU-GROSJEAN. – RTSS 2017 - IEEE Real-Time Systems Symposium, Paris, France, December 2017
  11. (en) "Analysis and Simulation Tools for Probabilistic Real-Time Systems" – D. MAXIM, A. BERTOUT. – 8th Inter- national Workshop on Analysis Tools and Methodologies for Embedded and Real-time Systems (WATERS)
  12. (en) "Probabilistic schedulability analysis" – D. MAXIM, L. CUCU-GROSJEAN, R. DAVIS. – Handbook on Real-Time Computing, A. EASWARAN (editor), Handbook on Real-Time Computing, Springer, 2017
  13. (en) "Mixed Criticality on Multicore / Manycore Platforms (Dagstuhl Seminar 17131)" – L. CUCU-GROSJEAN, R. DAVIS, S. K. BARUAH, Z. STEPHENSON (editors). – Schloss Dagstuhl, 2017, pp. 70-98
  14. (en) "Keynote Talk, Probabilities - a key solution for tomorrow real-time compositional frameworks" – L. CUCU-GROSJEAN. – International Workshop on Compositional Theory and Technology for Real-Time Embedded Systems, CRTS’2017, Paris, Dec 2017, France
  15. (en) "Selective Real-time Data Emission in Mobile Intelligent Transport Systems" – L. GEORGE, D. MASSON, V. NELLIS. – 5th International Workshop on Mixed Criticality Systems, WMC’2017, Paris, Dec. 2017, France

Avantages de la solution CEOS

Le projet est dans une phase d'expérimentation sur le terrain pour les différents cas d'usage de détection de défauts ou d'usure :

Le but du projet est d'effectuer à l'aide d'un drone la surveillance exhaustive, et automatique de tous les matériels et éléments d'infrastructure.

Ce projet apporte un gain environnemental car actuellement les clôtures aéroportuaires sont inspectées par véhicule tout-terrain et dans le cas des lignes moyenne tension la surveillance est faite en partie par hélicoptère. Le fait d'utiliser un drone limite également les risques pris par les équipes d'intervention et les coûts engendrés.

La surveillance de conduites forcées requiert l'intervention de cordistes et la surveillance de lignes moyenne tension peut nécessiter une inspection à pied en milieu boisé. Le drone rend ces tâches de surveillance sur de longs parcours et d'accessibilité difficile, moins fastidieuse.

De manière générale une inspection exhaustive peut être faite plus régulièrement et l'automatisation apporte aussi un gain qualitatif car le plan de vol du drone est reproductible.

Soutiens

Ce projet reçoit le soutien de bpifrance, de régions, et de pôles de compétitivité et clusters :

Partenaires

Complémentarité des partenaires

Schéma de complémentarité des partenaires

Contributions

Figure to explain complementarity of partners

Expertise scientifique

Les partenaires en charge des communications, de la sûreté de fonctionnement et de la robotique :

Fournisseur sous-traitance

Partenaire fournisseur de la plateforme drone et des expérimentations :

  • ALERION ;
    fourni le mini drone et sa station sol
    Logo d’ALERION
  • SYSGO ;
    fourni l’hyperviseur PikeOS embarqué dans le drone
    Logo de SYSGO

Fournisseurs de solutions

Partie logicielle de vision :

  • ADCIS ;
    détection d’anomalies par analyse d’images
    Logo d’ADCIS

Fournisseur de plateformes, et chaînes d’outils :

Communication sécurisée :

  • THALES ;
    communication drone/SIG sécurisée (avec l’ESIEE)
    Logo de THALES

Utilisateurs

Utilisateurs et testeurs du système pour différents types d’inspection :