Dynamique et contrôle de l’espace : l’approche de contrôle à modèle intégré

Le livre « Spacecraft Dynamics and Control: The Embedded Model Control Approach » offre une approche uniforme et pratique des problèmes de contrôle que rencontre l’ingénierie spatiale. Publié en mars 2018, cet ouvrage introduit l’approche dite de la Commande à Modèle intégré (Embedded Model Control) pour la conception et la mise en œuvre de systèmes de contrôle d'attitude et d'orbite.

Nous avons rencontré Luca Massotti, ingénieur concepteur d’engins spatiaux et coauteur de l’ouvrage, pour discuter de l’ouvrage et de ses contributions à la discussion scientifique.

Luca Massotti est titulaire d’une Laurea en ingénierie spatiale de l’École polytechnique de Turin (Italie) en 2000 et d’un Ph.D. en ingénierie spatiale de la faculté de l’espace et de l’aéronautique de cette même école en 2004. Il est actuellement consultant au Directorat des Programmes d’Observation terrestre – division des Missions futures de l’Agence spatiale européenne (ESA), où il travaille depuis 2007. Il est auteur ou coauteur de plus de 80 publications scientifiques, que ce soient au sein de revues spécialisées internationales, de comptes rendus de conférences et de critiques d’ouvrages.

 

En quoi ce livre contribue-t-il à la discussion scientifique sur le sujet ?

L’idée est de fournir une vue globale de la conception de missions scientifiques atypiques pour l’observation terrestre. Le livre commence par une longue introduction aux fondamentaux de l’algèbre et de la cinématique pour aborder ensuite les dynamiques d’espace d’états et l’approche EMC.

Pour ce faire, nous définissons les incertitudes et leur classification, les erreurs de modélisation, avec la conception typique d’estimateurs de bruit et les prédicteurs d’état, avec, bien entendu, des exemples de lois de contrôle. Le tout s’accompagne de chapitres sur la modélisation des perturbations environnementales, la mécanique orbitale et son contrôle, les problèmes de détermination d’attitude et d’un état du progrès des capteurs et actionneurs, depuis leur formalisme mathématique jusqu’à des produits d’usage courant.

Comment avez-vous vécu la rédaction de ce livre ?

Le livre offre une vision complète de la conception d’une mission spatiale complexe. À ce jour, si les ouvrages se concentraient essentiellement sur la théorie du contrôle, Il manquait toutefois un lien avec le travail quotidien d’un ingénieur spatial. Les différents chapitres de notre livre comprennent de nombreux exercices qui facilitent la compréhension, l’apprentissage et la mise en pratique des principes.

How was your experience writing this book?

L’expérience a été fantastique. Le projet a débuté à l’automne 2016 et, depuis, nous avons passé bien des soirées et des week-ends à écrire et relire le manuscrit. Heureusement, Enrico Canuto, le coordinateur de l’ouvrage, est un professeur très expérimenté qui a su nous guider tout au long du processus, tout en nous mettant la pression adéquate.

 

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