AAE- Mise en place du protocole d’expérimentation, recueil et traitement des données de sessions de vol à partir d'un simulateur de combat aérien

Ce stage est inspiré du projet très ambitieux proposé aux industriels par la DGA nommé Alpha Wingman[1] (prédiction de survie en combat aérien et vue d’une aide à la conduite de mission) ; il s’agit, à partir d’une simulation via un digital combat simulator (DCS), de trouver les modèles d’apprentissage automatique susceptibles de proposer les meilleures solutions de vol et accroitre la survie en fonction des conditions contextes et environnements des vols diversifiés. En 2023, le CREA était partenaire dans un consortium incluant l’université catholique de l’ouest à Angers et l’éditeur de logiciels SCUB à Niort pour l’élaboration de scénarios de combat mais ce projet n’a pas été retenu. 

En 2026, le précédent stage de fin d’études de Bachelor 3 encadré le professeur Pierre Chauvet, directeur du laboratoire de mathématiques appliquées de l’université catholique de l’ouest à Angers, et moi-même, avons repris les choses en main et avons commencé par le commencement : les scénarios qui concernent l’apprentissage de la voltige. Les figures basiques à réaliser en voltige sont au nombre de 4 : le retournement, la boucle, le 8 cubain et le rétablissement. Elles ont vocation à permettre à un élève-pilote de contrôler les facteurs influençant le bon déroulement d’un vol afin de s’assurer que chaque figure s’effectue dans de bonnes conditions. En juin 2024, le CDT MISTRETTA, directeur du CREA, a fourni des diagrammes qui représentent les quatre figures, et une explication vocale détaillée à propos de la manière dont il faut convenablement réaliser les figures dans le simulateur. Parmi les paramètres intéressants, on recense naturellement la position au manche, la vitesse, l’angle d’incidence, le facteur de charge, l’altitude. 

Le stagiaire devra analyser les travaux déjà réalisés afin de pouvoir définir plus exactement les critères qui déterminent la qualité d’un vol et les facteurs qui influent sur ce vol en vue d’une possible exploitation par les mécanismes et modèles en apprentissage automatique. Le but est d’augmenter la connaissance de la situation opérationnelle lors du déroulement du vol dont la vocation peut être notamment l’aide à la formation de pilote ce qui naturellement présente un intérêt pour les enseignants-chercheurs du CREA de l'École de l'air et de l'espace.

En effet, trois expérimentations concernant l’exécution des figures de voltige pendant une session de vol, ont été réalisées par des pilotes experts de mirage 2000 sur la plate-forme SOMA dotée du simulateur de combat aérien MCS (Mission Combat Simulator) actuellement en prêt au CREA. Le vol s’effectue grâce du casque de réalité virtuelle VARJO. Les informations de session lors de la phase de vol sont enregistrées par l’application TACVIEW ainsi que les données oculaires provenant du casque. Dans un premier temps il conviendra de définir un protocole d’expérimentation permettant de synchroniser l’acquisition des données notamment avec Python Lab Streaming Layer (LSL) pour la synchronisation de flux de données multiples. Dans ce contexte, il faudra prévoir une version portable du protocole permettant de réaliser les expérimentations directement sur site au sein des escadrons des bases aériennes opérationnelles comme Istres-Le Tubé (BA 125) ou Orange-Caritat (BA 115).

Le stage comprendra en particulier les missions suivantes : 

• la mise en place du protocole d’expérimentation et d’acquisition des données des sessions de voltige,
• la collecte des données,
• la construction d’un modèle d’apprentissage automatique,
• l’analyse des résultats,
• l’interprétation des résultats obtenus.

A partir de ce stage de master, un sujet de thèse de doctorat peut être proposé à condition de pouvoir candidater à un appel à projet dans le même temps sur la même thématique.

[1] Un « ailier » (ou *wingman*) est le pilote d'un aéronef secondaire assurant le soutien ou la protection d'un aéronef principal dans une situation potentiellement dangereuse.

Profil recherché

Niveau d’étude demandé : _ Master 2

Domaine : Informatique / Intelligence artificielle 

L’employeur

L’Ecole de l’air et de l’espace, établissement de formation de tous les officiers de l’armée de l’air et de l’espace a pour mission la formation militaire, au combat et au commandement, ainsi que l’enseignement académique au profit des élèves officiers (EO). Notamment leur formation initiale en sciences de l’ingénieur, sciences humaines et sociales ou langues vivantes. Cette mission de formation est adossée à une activité de recherche académique, orientée vers la Défense aérospatiale, réalisée au sein du CREA.