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Zoom sur les souffleries subsoniques, l’aérodynamique en pratique

Date de publication

25 juin 2024

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Aéronautique

DAEP

• Les souffleries subsoniques de l’ISAE-SUPAERO permettent d’étudier les écoulements d’air sur un objet, comme un profil d’aile d’avion. • Ces équipements, encadré par une équipe technique, sont utilisés aussi bien par les étudiants que par les chercheurs du département Aérodynamique, Énergétique et Propulsion (DAEP).

Zoom sur les souffleries subsoniques de l'ISAE-SUPAERO

Elles sont au nombre de sept. Les souffleries subsoniques de l’ISAE-SUPAERO s’alignent dans une pièce où se croisent étudiants, doctorants et chercheurs. Leur fonction ? Reproduire des écoulements d’air, comme ceux qui aspirent les ailes d’un avion, et permettre leur mesure.

« C’est ici que les étudiants font l’apprentissage de la métrologie aérodynamique externe », indique Patrick Chèze, responsable du groupe technique du département de recherche Aérodynamique, Énergétique et Propulsion (DAEP) de l’ISAE-SUPAERO. Autrement dit, la réalisation et l’interprétation des mesures de pression et d’efforts liés à l’écoulement de l’air sur un objet, comme un profil d’aile d’avion.

Les élèves-ingénieurs et les étudiants Master peuvent par exemple s’exercer à mesurer la traînée, cette force qui s’oppose à la trajectoire d’un véhicule, et chercher empiriquement des solutions pour la réduire. Ou encore identifier et mesurer le phénomène de turbulence qui se crée à l’arrière d’une aile. « C’est un vrai banc d’essai pédagogique sur lequel ils apprennent la rigueur du métier d’ingénieur d’essais », note Patrick Chèze.

Mesurer une pression ou un effort

Les sept souffleries sont standardisées pour les travaux pratiques et leur fonctionnement est identique : « L’air environnant est aspiré et comprimé pour lui donner une certaine vitesse sur la section de mesure », explique Adrien Thacker, ingénieur banc d’essais en aérodynamique au DAEP. Cette section de mesure, appelée veine d’essais, est la partie amovible des souffleries. C’est là qu’est placée une maquette (cylindre, profil d’aile d’avion, automobile miniature, maquette d’avions…) reliée à des capteurs de pression ou à une balance qui mesure les efforts aérodynamiques. Une fois la soufflerie en marche, les données de mesure de pression ou d’effort s’affichent sur un écran.

Depuis cette année, l’une des souffleries est réservée à de petits projets étudiants. Comme celui de Lucas Nouveau-Duquesnes, étudiant du cursus ingénieur de spécialité en apprentissage qui effectue des mesures de vitesse de tourbillons qui se créent à l’extrémité d’une aile d’avion, à partir d’une maquette qu’il a imprimée en prototypage 3D.

Pour assurer au quotidien le bon fonctionnement de ces équipements, une équipe de quatre personnes (un ingénieur, deux techniciens et un monteur) est rattachée aux souffleries subsoniques au sein du groupe technique du DAEP. « Notre rôle est de préparer et de mettre en place la chaîne d’acquisition des données métrologiques : calibrer et câbler les instruments, programmer leur pilotage, assurer la mise en place des maquettes d’étude et le bon fonctionnement des installations, et enfin vérifier les données de mesure », explique Adrien Thacker.

35 projets de recherche par an

Pour autant, leur travail est loin d’être routinier ! « À côté de la gestion des travaux pratiques pour les étudiants et et les stagiaires de la formation professionnelle, nous mettons en place des projets pour les enseignants-chercheurs. Ils nous demandent des installations expérimentales et des réglages de haute précision qui souvent nous forcent à faire preuve d’innovation et à aller au-delà de nos acquis. Par exemple, de pouvoir recréer en soufflerie des effets de perturbations du flux d’air sur les ailes d’avion qu’ils vont chercher à mieux comprendre. »

Pas moins de 35 projets de recherche sont ainsi menés chaque année sur les souffleries et les bancs du DAEP par des enseignants-chercheurs de l’Institut. « Et pour une semaine d’essais, c’est trois mois de préparation pour l’équipe technique. Nous sommes ainsi impliqués dans les projets de recherche, et c’est passionnant ! »

AeroSCOPE, la première base de données open-source pour explorer les émissions de CO2 du transport aérien

Date de publication

19 juin 2024

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Aéronautique

Décarbonation

Développement Durable

• Doctorant à l’ISAE-SUPAERO, Antoine Salgas a réalisé une photographie des émissions de CO2 émises par le transport aérien pays par pays, région par région. • Ce travail sans équivalent vient nourrir AeroMAPS, une plateforme ouverte de référence visant à explorer les scénarios pour décarboner le transport aérien.

AeroSCOPE : première base de données open-source

Quel taux de CO2 est émis chaque année par le transport aérien entre la France et les États-Unis ? Par les avions partant de Chine ? Par type d’appareil ?...

Une photographie des émissions de CO2 émises par le transport aérien pays par pays, région par région, c’est le travail de fourmi auquel s’est livré Antoine Salgas dans le cadre de sa thèse de doctorat à l’ISAE-SUPAERO. En a découlé AeroSCOPE, une interface fondée sur une base de données open-source qui couvre la totalité des émissions du globe. « C’est un outil en source ouverte sans équivalent », souligne le doctorant.

Attiré par le secteur aéronautique, Antoine Salgas a « pris conscience des enjeux environnementaux » au cours de son cursus ingénieur à l’ISAE-SUPAERO, notamment à travers le Certificat d’ingénierie environnementale, un module proposé en 3ᵉ année dans le cadre d’un partenariat avec Airbus. C’est donc naturellement qu’il s’est intéressé aux travaux menés par Scott Delbecq et Thomas Planès au sein de l’Institut. AeroMAPS, l’outil développé par ces deux chercheurs, vise à évaluer les impacts environnementaux du secteur aérien et à réaliser des projections en jouant sur les leviers pour décarboner le secteur.

AeroMAPS, un outil de référence pour modéliser les scénarios de décarbonation du secteur aérien

Scott Delbecq, enseignant-chercheur en conception de systèmes aéronautiques et Thomas Planès, enseignant-chercheur en aviation durable et conception avion, ont initialement créé cette plateforme d’exploration open-source des scénarios de transition à l’attention des chercheurs. Pour simuler les scénarios du futur, AeroMAPS a progressivement intégré de nombreux paramètres comme les différents modèles d’avion, les différents types de carburants ou encore la réglementation.

Ce travail s’inscrit désormais dans le cadre de l’Institute for Sustainable Aviation, un consortium de recherche pluridisciplinaire fondé à l’initiative de l’ISAE-SUPAERO pour travailler à l’avenir durable du secteur aérien et proposer à la recherche, aux industriels, aux décideurs et au grand public des outils et de méthodes scientifiques, sans parti pris.

Début 2022, fraîchement diplômé du cursus ingénieur de l’ISAE-SUPAERO, Antoine Salgas a rejoint l’équipe d’AeroMAPS pour étudier le coût économique de chaque scénario de transition du secteur aérien : « Les différentes options de décarbonation n’ont pas les mêmes caractéristiques. Par exemple, un avion plus efficace sera vraisemblablement moins cher à exploiter ; utiliser des carburants plus durables sera plus cher que ce qui se fait aujourd’hui », explique-t-il. « Le premier volet de la thèse sur laquelle je travaille, en partenariat avec Toulouse Business School, concerne le développement de modèles pour quantifier cela. »

Une fois modélisé l’impact environnemental et économique de chaque scénario à l’échelle globale, l’équipe d’AeroMAPS s’est intéressée à la partition géographique de l’outil. « Pour une analyse encore plus fine, il nous a paru important de pouvoir proposer des scénarios à l’échelle d’une région du monde, l’UE par exemple ou nationale. Et même de pouvoir, à terme, envisager d’étudier la décarbonation d’une compagnie aérienne », explique Antoine Salgas. De là est né le projet AeroSCOPE, mené au cours d’un séjour académique de trois mois à l’université néerlandaise de TU Delft où le doctorant a été accueilli par le chercheur Junzi Sun.

Pour établir une base de données des émissions de CO2 du transport aérien, Antoine Salgas s’est référé à une année réelle, 2019, pour laquelle il s’est attelé à rechercher toutes les données correspondantes. Il a dressé manuellement un état des lieux du trafic aérien mondial, région par région, compagnie par compagnie, type d’avion par type d’avion, avant de calculer les émissions correspondantes.

Pour ce faire, « j’ai d’abord fait le tour de toutes les données ouvertes, comme il en existe aux États-Unis et en Europe. Ce fut plus difficile pour d’autres régions du globe, comme l’Asie. » Pour pallier le manque de données, une solution s’est révélée via la plateforme… Wikipédia. « Nous nous sommes rendu compte qu’elle possédait une trame fiable, commune à tous les aéroports du monde, ce qui nous a permis de collecter l’ensemble des routes aériennes existantes. » Grâce à une approche de machine-learning, Antoine Salgas s’est ensuite efforcé d’estimer le trafic aérien associé. De ces travaux, il a pu dresser une cartographie – une photographie des émissions de CO2 pays par pays.

Au-delà d’une base de données pouvant intéresser chercheurs, industriels et grand public, AeroSCOPE permet une base de projection pour l’outil AeroMAPS. « Grâce à la combinaison des deux outils, on peut affiner les scénarios et être beaucoup plus précis sur les solutions de décarbonation qu’on peut proposer par région », note ainsi Antoine Salgas. Lié à AeroMAPS, cet outil se révèle incontournable pour explorer les futurs possibles de l’aviation, en bon exemple des travaux menés à l’Institute for Sustainable Aviation et fidèle à l’engagement de l’ISAE-SUPAERO de mobiliser ses compétences académique et scientifique au service de la transition vers une société durable.

Retrouvez AeroSCOPE sur https://aeromaps.eu/aeroscope.

Comme de nombreux jeunes de ma génération, j’ai envie d’être moteur d’une transition écologique indispensable pour le futur. Ayant intégré, par passion, la formation ingénieur de l’ISAE-SUPAERO en 2017, c’est naturellement que j’ai cherché à m’investir au sein de celle du secteur aérien en rejoignant l’équipe de développement d’AeroMAPS. Cet outil nous permet de prendre du recul sur les différentes solutions de décarbonation proposées et de les évaluer au sein de scénarios prospectifs. Mes travaux permettent d’apporter une analyse économique primordiale, puisque nombre de solutions envisagées engendrent des coûts supplémentaires. En parallèle, je suis allé à TU Delft pour développer AeroSCOPE, un outil nous permettant de régionaliser les analyses : l’aérien est caractérisé par des usages et des dynamiques très différents dans le monde. Ces sujets sont passionnants, et abordés au sein d’une équipe dynamique, ce qui donne beaucoup de sens à mes recherches.

Antoine Salgas doctorant au sein du Département Conception et conduite des véhicules aéronautiques et spatiaux (DCAS) de l’ISAE-SUPAERO

L’ISAE-SUPAERO met au point une méthodologie pour quantifier l’impact de ses projets de recherche sur l’environnement

Date de publication

17 juin 2024

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Développement Durable

Horizons

• La Direction de la Recherche a initié une métrique pour évaluer l’ambition des activités de recherche de l’ISAE-SUPAERO dans la transition vers une société durable. • L’évaluation révèle que plus d’un tiers (35%) des projets de recherche menés à l’Institut visent un impact significatif sur l’environnement. • L’ISAE-SUPAERO souhaite mettre sa méthodologie à disposition de tout établissement intéressé.

Comment quantifier l’impact des travaux de recherche sur l’environnement ?

La Direction de la Recherche de l’ISAE-SUPAERO a mandaté un groupe de travail composé d’enseignants-chercheurs pour plancher sur la question. Nicolas Gourdain (DAEP), Scott Delbecq, Thomas Planès et Annafederica Urbano (DCAS) viennent d’élaborer une méthodologie visant à quantifier l’apport des projets de recherche de l’Institut au développement durable et à l’environnement.

« Notre démarche a été d’établir une métrique pour nous permettre de quantifier les sujets de l’Institut ayant un impact sur le développement durable. À notre connaissance, il n’existait pas de métrique à l’échelle européenne, souligne Grégoire Casalis, directeur de la Recherche. Et ce, même si les financements des projets de recherche sont souvent liés à leur impact positif sur l’environnement. »

35% des sujets de recherche liés à l’aérospatial durable

L’évaluation menée à l’ISAE-SUPAERO a révélé le fort impact de sa recherche sur les enjeux environnementaux. En effet, plus d’un tiers (35%) des projets menés en 2024 sont en lien avec la transition vers l’aérospatial soutenable.

« Ce qu’il faut aussi noter, c’est que les autres projets ne sont pas destructeurs : certains ont une ambition environnementale faible, les autres (souvent davantage en lien avec de la recherche amont) ne sont pas concernés par la question », précise Grégoire Casalis.

Cette évaluation sera reconduite chaque année auprès de l’ensemble des enseignants chercheurs de l’Institut. « L’important est de montrer l’évolution de la part des enjeux environnementaux et du développement durable d’année en année », conclut Grégoire Casalis.

L’Institut souhaite désormais mettre cet outil à disposition d’autres laboratoires de recherche.

« La méthodologie que nous avons employée n’est peut-être pas adaptable en l’état à l’ensemble des domaines de recherche, mais cela donne une base de travail », précise Ludmila Namolovan, adjointe au directeur de la Recherche, qui a mené le groupe de travail.

Un questionnaire unique pour des sujets très divers

La méthode d’évaluation développée à l’ISAE-SUPAERO prend la forme d’un questionnaire divisé en trois thématiques : l’impact environnemental direct du projet de recherche ; les enjeux environnementaux traités ; les stratégies et solutions éventuellement mises en œuvre pour réduire l’impact environnemental.

Un coefficient est attribué à chaque question et une note globale est octroyée au projet en fonction des réponses apportées. « Les sujets de recherche menés au sein de l’Institut étant très divers, nous avons eu pour contrainte d’élaborer des questions pouvant s’adapter à chacun d’eux », expliquent les enseignants-chercheurs membres du groupe de travail. « Il a aussi fallu tenir compte du fait que certains sujets ont des effets directs et d’autres plus indirects sur l’environnement. »

Pour dresser un résultat représentatif de la pluralité des travaux menés à l’ISAE-SUPAERO, la méthodologie mesure l’ensemble des projets en cours et chaque projet de recherche a un coefficient de 1, peu importe son importance (financière, partenariale…).

Les enseignants-chercheurs du groupe de travail ont aussi veillé à élaborer la méthodologie d’évaluation la plus fiable possible. « Comme il s’agit d’estimer l’ambition de chaque projet de recherche, nous avons privilégié une autoévaluation par les chercheurs avec des réponses spontanées. »

Cette autoévaluation permet également une auto-sensibilisation de l’ensemble des chercheurs, en particulier sur la rédaction même des propositions de projets de recherche.

Bertrand Joab-Cornu, cofondateur de Wingly : « J’avais déjà l’idée d’une plateforme de coavionnage à l’ISAE-SUPAERO »

Date de publication

14 juin 2024

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Aéronautique

Alumni

Égalité des chances

Ouverture sociale

Startup

• Diplômé du cursus Ingénieur de l’ISAE-SUPAERO, Bertrand Joab-Cornu a confondé Wingly un an avant sa diplomation, en 2015. • Cette start-up, qui fait entrer l’aviation dans l’économie collaborative, est rapidement devenue leader européen du partage de vols. • 2024 est une année faste pour Wingly, qui annonce une augmentation de capital de 3,5M€ via une levée de fonds et ouvre son capital au public.

Rencontre avec Bertrand Joab-Cornu

Vous avez cofondé la start-up Wingly alors que vous étiez encore étudiant à l’ISAE-SUPAERO, racontez-nous cette aventure entrepreneuriale...

J’ai effectué le cursus ingénieur de l’ISAE-SUPAERO d’où je suis sorti diplômé en 2016. Passionné par l’aéronautique et par l’entrepreneuriat, j’ai suivi le double-diplôme avec l’École Polytechnique en Technologie de l’Innovation et Entrepreneuriat. À cette époque, l’économie collaborative explosait avec des start-ups comme BlaBlaCar ou Airbnb. Sur les bancs de l’ISAE-SUPAERO, j’avais déjà l’idée d’une plateforme de coavionnage sur le même principe. J’ai rencontré à l’X mon futur associé, Emeric de Waziers, qui avait aussi eu l’idée de son côté, et nous avons lancé Wingly en 2015. Il y avait un créneau à prendre et cela a très vite, très bien fonctionné !

Wingly va avoir 10 ans et passe cette année une étape importante dans son développement, pouvez-vous nous en dire plus ?

Nous avons su faire face aux crises de ces dernières années et l’entreprise se porte bien. Actuellement, 25.000 pilotes privés sont inscrits sur la plateforme, pour plus de 120.000 passagers en vol. Nous venons aussi de franchir le cap des 40 millions d’euros de volume de vente réalisé. Cette année, nous nous sommes ouverts à l’aviation décarbonée grâce à des partenariats avec sept aéroclubs possédant un avion électrique. Nous avons aussi clôturé une levée de fond de 3,5M€ dans le but de viser la rentabilité en 2025 et afin de nous lancer dans de nouveaux projets. Nous avons également ouvert notre capital par une campagne de crowdfunding via la plateforme Crowdcube, afin d’impliquer notre communauté.

Wingly, le BlaBlaCar des airs
Première plateforme de partage de vols en Europe, Wingly propose des vols à frais partagés entre un pilote privé et un ou plusieurs passagers. 450 000 membres sont inscrits sur cette plateforme digitale. L’entreprise, basée à Paris, emploie 20 personnes et propose ses services dans plusieurs pays européens dont l’Allemagne, l’Angleterre, la Suisse, l’Autriche et la France.

Quelles sont les perspectives à moyen terme ?

Actuellement, l’utilisation de la plateforme est axée sur des vols de loisir : 90% de nos passagers effectuent des balades en local et les 10% restants des excursions à la journée. Mais Wingly a un vrai rôle à jouer dans la mobilité régionale, lorsqu’il n’y a pas d’alternative à la voiture, d’autant que les entreprises développant l’aviation décarbonée se positionnent sur ce créneau. Nous espérons aussi nous lancer dans d’autres pays, notamment aux États-Unis si la réglementation évolue.

Quel conseil donneriez-vous aux étudiants de l’ISAE-SUPAERO qui souhaiteraient se lancer dans l’entrepreneuriat au cours de leurs études comme vous l’avez fait ?

Le premier conseil que je donnerais est se faire confiance et de faire confiance à son idée ! Et ensuite, d’aller la tester, sans perdre trop de temps à élaborer le business plan parfait ou un prototype terminé.

MMX, Idefix® et des caméras pour comprendre la lune de Mars

Date de publication

12 juin 2024

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Chercheur

DEOS

Espace

• Étudier la formation et l’origine des lunes de Mars et en ramener des échantillons : c’est la mission internationale hors norme, ambitieuse, menée par la JAXA, à laquelle participe l’ISAE-SUPAERO aux côtés du CNES. • Des tests réalisés récemment par la planétologue Naomi Murdoch et son équipe au sein de l’Institut ont permis de démontrer la performance des caméras qui seront embarquées lors de la mission.

MMX, pour Martian Moon eXploration, est une mission de l’agence spatiale japonaise, la JAXA, dont le lancement vers le système martien est prévu pour fin 2026. Cette mission offre une occasion unique d’étudier les propriétés de la surface des lunes de Mars (Phobos et Deimos), mais aussi la dynamique du régolithe sur les petits corps.

Pour y parvenir, la sonde MMX déploiera un rover à la surface de Phobos après au moins 18 mois d’observation de la lune, un temps nécessaire pour déterminer le meilleur lieu d’atterrissage. Idefix®, du nom du célèbre compagnon de route de deux non moins célèbres Gaulois, est un rover conçu par le CNES et l’agence spatiale allemande (DLR) en un temps record.

Caméras sur roues

Envoyé en éclaireur, ce petit robot sera le premier du genre à tenter de se déplacer sur une surface à faible gravité à l’aide de roues. Il sera entre autres équipé de deux caméras de roues (WheelCams) montées sous sa carrosserie et dont les images permettront de comprendre certaines des propriétés de la surface de Phobos. Comment ? « En déterminant, par exemple, l’enfoncement de la roue, la traction de la roue et la morphologie de la tranchée », explique Naomi Murdoch, planétologue à l’ISAE-SUPAERO. « Ces informations seront précieuses pour comprendre l’histoire géologique de Phobos ainsi que les processus de surface, en plus d’être très importantes pour les opérations d’atterrissage de la sonde principale MMX sur Phobos. »

Une étape importante du projet consistait à vérifier la qualité des images fournies par les WheelCams, sur un sol représentatif de Phobos, « avec seulement quelques LEDs sur le ventre du rover pour éclairer la scène », explique la planétologue. « Comprendre le sol de Phobos à l’aide de cet instrument scientifique permettra de définir une meilleure stratégie d’atterrissage pour la sonde. Les WheelCams diminuent donc les risques associés à l’atterrissage. » Sans images de qualité pour étudier le sol de Phobos, l’atterrissage de la sonde chargée de récolter et de ramener les échantillons serait en effet plus complexe.

« Phobos est l’un des corps les plus sombres du système solaire. Nous avions alors besoin de nous assurer que les LEDs qui éclairent la scène seraient bien suffisantes pour faire des images pendant que le rover roule. Les simulations nous donnaient des estimations assez pessimistes, mais c’est le genre de cas où rien ne remplace une expérience bien réalisée », explique Julien Baroukh responsable système du projet Rover MMX au CNES.

Test en conditions réelles

Pour répondre à cette question, un test en conditions réelles avec un modèle de qualification de la caméra est imaginé par les équipes du CNES et de l’ISAE-SUPAERO.

Ce modèle de qualification est une reproduction exacte d’une WheelCam de vol. Il a été monté sur le banc d’essai de l’ISAE-SUPAERO conçu et construit pour les besoins de la mission en 2021 par deux étudiants du Master of Aerospace Engineering sous la supervision de l’équipe du département Électronique, Optronique et Signal. Cet équipement de recherche recrée les conditions que le rover MMX observera avec les WheelCams pendant la mission. (cliquez ici pour en savoir + sur le banc d’essai).

« Les essais avec la WheelCam ont été réalisés au sein de l’ISAE-SUPAERO, dans le Département Electronique, Optronique et Signal de l’école (DEOS/SSPA), sous la supervision de Naomi Murdoch et en étroite collaboration avec Valérian Lalucaa, le responsable de l’instrument côté CNES. » explique Alice Amsili, ingénieure en traitement d’images à l’ISAE-SUPAERO. « Elles nous ont permis de démontrer la performance des caméras qui seront embarquées lors de la mission MMX. »

La prochaine étape consiste désormais à développer les outils pour analyser et interpréter les images WheelCam.

Une nouvelle étape pour les chercheurs de l’école dans cette aventure scientifique hors norme.

Le régolithe désigne la fine couche de poussière recouvrant les planètes sans atmosphère ou les satellites naturels. Elle est un des objets d’étude de Naomi Murdoch, physicienne et planétologue de l’ISAE-SUPAERO. En savoir plus sur ses travaux de recherche : https://pagespro.isae-supaero.fr/naomi-murdoch/

Naomi Murdoch, Chercheuse en planétologie et instrumentation spatiale

Chercheuse dans l’équipe Space Systems for Planetary Applications (SSPA), je suis active dans plusieurs missions d’exploration planétaire. Mes recherches visent à améliorer notre compréhension des propriétés physiques des astéroïdes et des planètes, avec un accent particulier sur le comportement des surfaces planétaires en faible gravité. Cela est important pour comprendre les processus qui façonnent notre système solaire, préparer les missions spatiales planétaires et améliorer la qualité de l’interprétation des données provenant de l’instrumentation spatiale. L’année 2024 est une grande année professionnelle pour moi avec l’obtention de mon Habilitation à Diriger des Recherches (HDR), le début de mon projet ERC GRAVITE cet été, suivi par le lancement au mois d’octobre de la mission Hera ; une mission européenne de défense planétaire dans laquelle je suis très impliquée.

Rencontre avec Stéphanie Lizy-Destrez, élue à l’Académie de l’Air et de l’Espace

Date de publication

07 juin 2024

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Disctinction

Enseignant-chercheur

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• À l’ISAE-SUPAERO, Stéphanie Lizy-Destrez dirige le SaCLaB, un laboratoire de recherche sur les systèmes spatiaux du futur. • Professeure en ingénierie des systèmes spatiaux, elle vient d’être élue à l’Académie de l’Air et de l’Espace. • Une reconnaissance par ses pairs d’une carrière aussi brillante qu’atypique au service d’une passion : l’exploration spatiale.

Rencontre avec Stéphanie Lizy-Destrez

Dates clefs

1971 : naissance à Toulon (Var)
1995 : diplômée de Supaéro (S1995)
2008 : en poste chez Altran Technologies, fait partie de l’équipe d’ingénieurs qui opère le cargo Jules Verne, le premier ATV (Automated Transfer Vehicle)
2009 : rejoint l’ISAE-SUPAERO comme enseignante en ingénierie des systèmes spatiaux
2015 : soutient sa thèse de doctorat sur « Optimisation des scénarios opérationnels pour les rotations d’équipage et le ravitaillement du cargo d’une station internationale au point de Lagrange L2 du système Terre-Lune » en double-diplôme ISAE-SUPAERO / Université de Stuttgart
2017 : prend la tête du SaCLaB, un laboratoire de recherche sur les systèmes spatiaux avancés, dans le cadre d’une chaire de mécénat avec Airbus et ArianeGroup
2022 : obtient son Habilitation à Diriger des Recherches, délivrée par l’Université de Toulouse sur « Rendez-vous spatial : de l’orbite terrestre à l’environnement cis-lunaire »
2024 : élue Correspondante de l’Académie de l’Air et de l’Espace

Stéphanie Lizy-Destrez décrit son parcours comme « atypique ». Pour autant, il possède une constante : une passion ardente pour l’espace.

Cette passion trouve un terreau fertile dans sa Provence natale, « où les étoiles filantes sont si brillantes ». Et l’Observatoire de Nice, objet d’un voyage scolaire à l’école élémentaire. À son retour, l’écolière n’a eu de cesse de s’interroger sur l’Univers… et de puiser sa soif de connaissances dans les livres. « Il y avait un bibliobus qui passait dans le village où j’habitais. J’empruntais tous les ouvrages relatifs à la science. J’ai été particulièrement marquée par une vie de Marie Curie racontée par sa fille. » C’est à cet instant qu’elle a pris sa décision : elle aussi sera scientifique. Mais dans le domaine du spatial.

Au cours de ses études secondaires, elle entend parler de Supaéro. L’École nationale supérieure de l’aéronautique et de l’espace, à Toulouse, devient alors son objectif. En prépa au lycée Thiers de Marseille, elle croise la route d’un professeur de mathématiques « exceptionnel » qui la conforte dans cette voie. Un professeur qui sera plus tard celui… d’Arnaud Prost, autre ancien élève de l’ISAE-SUPAERO et actuellement astronaute de réserve de l’ESA.

« Astronautes en jeans »

Stéphanie Lizy-Destrez décroche le concours de Supaéro en 1992 et obtient son diplôme d’ingénieure en 1995. Après des expériences dans l’ingénierie mécanique et automatique à Aerospatiale les Mureaux (aujourd’hui ArianeGroup) et Matra Marconi Space (aujourd’hui Airbus Defence and Space), elle entre chez Altran Technologies, où elle restera 13 ans.

Une expérience la marque particulièrement : « En 2008, j’ai fait partie de l’équipe d’ingénieurs véhicule en charge de développer et de piloter le premier ATV, un vaisseau cargo spatial développé par l’ESA pour ravitailler l’ISS. On nous appelait « les astronautes en jeans » ! J’ai piloté le premier ATV depuis le CNES à Toulouse. C’était fantastique. J’avais cinq écrans devant moi et je devais rester concentrée pendant que les bouteilles de champagne s’ouvraient autour de moi ! »

La même année, elle postule pour la sélection des astronautes de l’ESA au cours de laquelle sera retenu un autre alumni de Supaéro, Thomas Pesquet. Le destin l’appelle ailleurs : « Mon ancienne professeure à Supaéro, Bénédicte Escudier, m’a contactée pour un poste d’enseignement en Ingénierie des systèmes à l’ISAE-SUPAERO. Je me suis dit : pourquoi pas ? »

Du rendez-vous spatial aux systèmes spatiaux avancés

Dans ses nouvelles fonctions, elle se découvre une passion pour la pédagogie et plus particulièrement pour l’accompagnement des étudiants. Elle y trouve « le côté humain qui [lui] manquait quand j’étais ingénieure ». En parallèle, elle débute une thèse de doctorat autour du rendez-vous spatial – lorsque deux véhicules réduisent leur distance pour n’en faire qu’un – en double-diplôme ISAE-SUPAERO et université de Stuttgart. « C’était intéressant pour moi de découvrir la théorie après avoir traité ce sujet de manière opérationnelle en tant qu’ingénieure. » Après sa soutenance de thèse en 2015, elle se met à encadrer des doctorants et des post-doctorants. Elle devient aussi responsable du Mastère Spécialisé® TAS Astro.

Ses collaborateurs décrivent une enseignante et une professeure très présente et à l’écoute. « Elle est très accueillante et malgré un emploi du temps chargé, elle trouve toujours du temps pour ses élèves et pour ses collaborateurs », note Spencer Boone, post-doctorant en mécanique spatiale. « Après la Covid, je peinais à trouver un stage. Elle m’a ouvert les portes de son labo et nous avons construit mon sujet de stage ensemble », souligne pour sa part Augustin Gallois, aujourd’hui doctorant sous sa supervision. Enseignant-chercheur en contrôle de systèmes spatiaux au sein de son laboratoire, Francesco Sanfedino se souvient de ses années d’élève-ingénieur à l’ISAE-SUPAERO : « Stéphanie nous a offert la belle opportunité de travailler sur un projet de recherche autour d’un CubeSat. À l’époque, on ne connaissait rien à l’environnement de recherche, mais notre article a été sélectionné à une conférence internationale. Elle nous a ouvert des portes, à mon binôme et à moi. »

Recherche du futur et sujets peu explorés

En 2017, dans le cadre d’une chaire de mécénat avec Airbus et ArianeGroup, Stéphanie Lizy-Destrez prend la tête du SaCLaB (Space Advanced Concepts Laboratory), « un laboratoire de recherche sur les systèmes spatiaux avancés, à l’image de ce qui se fait dans les grandes universités américaines ». Le laboratoire s’intéresse aux systèmes orbitaux, aux transports spatiaux du futur et à l’exploration spatiale robotique et habitée dans un futur supérieur à 15 ans (lire encadré ci-dessous).

L’équipe travaille « pour de grands programmes internationaux et nos recherches sont financées par des structures comme l’ESA, le CNES, et des groupes comme ADS et Thales », explique Stéphanie Lizy-Destrez. Mais aussi, sur des thématiques peu abordées. « Stéphanie est une des rares spécialistes en mécanique spatiale en France », souligne Spencer Boone. Augustin Gallois, dont le sujet de thèse concerne l’éco-conception d’un habitat lunaire, rapporte « l’opportunité de pouvoir étudier de nombreux aspects d’un sujet peu exploré. »

Chevalier des palmes académiques et active dans plusieurs sociétés savantes, Stéphanie Lizy-Destrez a été élue fin mai Correspondante à l’Académie de l’Air et de l’Espace, qui siège à Toulouse. Elle y rejoint deux autres professeurs en activité à l’ISAE-SUPAERO, Yves Gourinat (nommé membre titulaire) et Frédéric Dehais (correspondant). Une reconnaissance de plus pour cette passionnée à qui il ne manque plus qu’une expérience pour être comblée : voyager dans l’espace. « J’ai retenté ma chance lors de la sélection des astronautes de l’ESA en 2022. Je suis allée jusqu’aux tests psychotechniques… Mais je ne désespère pas. Je trouverai un moyen ! »

L’équipe Conception des systèmes spatiaux (SaCLaB)

Rattachée au département de recherche Conception et conduite des véhicules aéronautiques et spatiaux (DCAS), l’équipe Conception des systèmes spatiaux est forte de cinq titulaires (Stéphanie Lizy-Destrez, Annafederica Urbano, Joan Pau Sanchez-Cuartielles, Thibault Gateau et Francesco Sanfedino), trois post-doctorants et quinze doctorants, autour desquels gravitent une soixantaine d’étudiants pour des projets de recherche.

Ses principaux axes de recherche sont : le in-orbit servicing ou entretien en orbite (rendez-vous spatiaux, optimisation des trajectoires, quantification et propagation des incertitudes) ; la surveillance et la réduction des débris spatiaux, en particulier dans les environnements cislunaires ; le transport spatial avancé (véhicules de lancement réutilisables, propulsion spatiale, ravitaillement en carburant dans l’espace et stockage du carburant) ; l’exploration robotique et humaine de l’espace (optimisation des trajectoires interplanétaires vers la Lune, Mars, Phobos, Encelade et astéroïdes) ; l’IA pour l’autonomie et les systèmes distribués ; l’éco-conception des bases lunaires ; la caractérisation de l’impact de l’isolement et du confinement sur les performances de l’équipage.

L’impact environnemental et sociétal des missions spatiales est une thématique transverse à l’ensemble des projets de recherche.

L’Académie de l’Air et de l’Espace

Elle siège à Toulouse et est composée de membres et de correspondants français et étrangers qui exercent, ou ont exercé, des responsabilités importantes dans leurs domaines respectifs liés à l’aéronautique et à l’espace. Ils constituent un vivier de connaissance unique en Europe visant à favoriser et à promouvoir le développement d’activités scientifiques, techniques, culturelles et humaines de haute qualité dans les domaines de l’Air et de l’Espace. Les correspondants assurent la liaison entre l’Académie et les activités aérospatiales nationales et internationales.

Une plateforme logicielle avant-gardiste intégrée aux cursus ingénieurs de l’ISAE-SUPAERO

Date de publication

31 mai 2024

Catégorie

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Tag

Apprentissage

Cursus

Ingénieur de spécialité

Ingénieur généraliste

• La plateforme 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes permet de créer le jumeau numérique de n’importe quel produit et de simuler toutes les étapes de son cycle de vie. • Intégrée au cursus Ingénieur de spécialité Génie industriel par apprentissage de l’ISAE-SUPAERO, elle donne l’occasion aux étudiants de 3ᵉ année de mener un projet d’ingénierie de A à Z. • Elle sera déployée au cursus Ingénieur généraliste à partir de la rentrée 2024.

Projet d'ingénierie

Présentation du projet

Dans un coin de l’InnovSpace, Ahlem assure le chargement du drone de premiers secours qu’elle et quatre de ses camarades ont mis au point. « On a choisi d’imaginer un drone de sauvetage, capable d’apporter les premiers secours à une personne blessée en montagne », explique Lilian, qui se tient tout près d’elle. Un drone… que seule Ahlem voit, casque de réalité augmentée sur les yeux. L’objet est virtuel. Ce dernier a été créé par les étudiants sur la plateforme 3DEXPERIENCE.

La plateforme 3DEXPERIENCE

Développée par Dassault Systèmes, elle permet de créer le jumeau numérique de n’importe quel produit et de simuler toutes les étapes de son cycle de vie. « C’est un logiciel avant-gardiste, car son portfolio d’applications est complet. Il comprend plus de 400 applications utilisées dans l’industrie, ce qui donne la possibilité de mener, de manière virtuelle, un projet d’ingénierie de A à Z », explique Thomas Zamolo, responsable du module à l’ISAE-SUPAERO. « Ce qui serait impossible dans la vraie vie. »

Déployée en 2023 par les écoles du Groupe ISAE dans le cadre d’un partenariat académique avec Dassault Systèmes, la plateforme 3DEXPERIENCE est utilisée à l’ISAE-SUPAERO pour la formation des étudiants des cursus Génie industriel par apprentissage, Master et Mastère Spécialisé®. Elle sera étendue au cursus Ingénieur généraliste à la rentrée de septembre.

Un drone d’utilité publique, 100% numérique

Pour l’heure, le module que Thomas Zamolo et Luc Patouillard ont créé autour de la plateforme s’adresse aux étudiants par apprentissage de 3ᵉ année, « pour une mise en pratique des compétences qu’ils ont acquises durant les deux premières années ».

À partir du jumeau numérique d’un drone du commerce, accessible dans le logiciel, ils doivent imaginer et fabriquer une charge utile répondant à un besoin client. Par groupes de cinq, les apprenants ont 90 heures pour penser la spécificité de leur drone, dessiner leur charge utile, identifier les bons matériaux, fabriquer les pièces et les assembler, éprouver les mécanismes et la solidité de leur produit et le finaliser. Le tout, dans un environnement 100 % numérique. « Avec, on peut tout faire, témoigne Ahlem. Modéliser son produit en 3D ou encore faire une simulation dynamique de chaque composant et de chaque élément qui le constitue. »

Les dernières sessions, réalisées à l’InnovSpace, fablab et incubateur de l’Institut, sont l’occasion pour les étudiants de donner vie à leur projet. En ateliers, ils vont pouvoir manipuler leur drone grâce à la réalité virtuelle, en imprimer une maquette 3D et même établir un plan marketing pour sa commercialisation.

« Une vision globale du projet »

Grâce à ce module, les futurs ingénieurs par apprentissage peuvent renforcer leurs compétences en ingénierie des systèmes, mécatronique, simulation par la méthode des éléments finis et ingénierie de fabrication, tout en améliorant leur compétence en gestion de projet. « L’interface proposée par 3DEXPERIENCE les rapproche de ce qu’ils vont utiliser en entreprise. La différence, c’est qu’en entreprise, ils n’auront jamais accès à l’ensemble du portfolio d’applications. À travers ce projet, nous leur donnons une vision globale des applications métiers utilisées dans l’industrie », note Thomas Zamolo.

Chaque demi-journée de cours donne l’occasion aux apprenants d’acquérir une nouvelle compétence, cohérente avec l’approche par compétence développée progressivement à l’Institut. Et certains curieux vont même plus loin ! C’est le cas du groupe d’Ahlem et Lilian : « Dans le catalogue d’applications, nous sommes tombés sur un module tôlerie qui pouvait nous être utile pour créer une boîte en aluminium. On a trouvé nous-mêmes comment le prendre en main. »

Vers des projets communs au Groupe ISAE

Autre avantage de la plateforme 3DEXPERIENCE : son aspect collaboratif et sécurisé. « Les données sont stockées sur le cloud géré et sécurisé par Dassault Systèmes sur sol français, note Thomas Zamolo. Grâce à celui-ci, professeurs et élèves ont facilement accès à des espaces de stockage sécurisés et chacun peut partager ses travaux avec d’autres membres du Groupe ISAE. »

La plateforme étant déployée dans six autres écoles membres et partenaires du Groupe ISAE (ISAE-ENSMA, ISAE-Supméca, ESTACA, ESTIA, EIGSI et ELISA Aerospace), les enseignants projettent de pousser la collaboration plus loin. « Nous envisageons de mettre en place un projet commun au Groupe ISAE. On peut par exemple imaginer un projet d’ingénierie mené par des groupes d’étudiants de chaque école, qui travailleraient en complémentarité, selon la spécialisation de chaque école. »

AeroMAPS : l’outil de référence pour explorer les futurs possibles de l’aviation

Date de publication

16 mai 2024

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Tag

Aéronautique

DCAS

Décarbonation

Développement Durable

• L’outil AeroMAPS, développé par des chercheurs de l’ISAE-SUPAERO, permet d’évaluer les impacts environnementaux du transport aérien et l’efficacité ou les limites des leviers pour décarboner le secteur. • Pensé initialement pour la recherche et la formation, il se veut désormais une plateforme multidisciplinaire pour les experts et les décideurs institutionnels, industriels et associatifs. • De par son expertise scientifique, l’ISAE-SUPAERO contribue ainsi au débat public sur la place de l’aviation dans notre société.

Quels leviers pour décarboner le transport aérien  ?

À cette question, AeroMAPS vient apporter des perspectives. Cet outil, développé par une équipe de chercheurs de l’ISAE-SUPAERO, vise à explorer et à évaluer l’efficacité des stratégies de réduction d’impact du transport aérien vis-à-vis des engagements internationaux de lutte contre le changement climatique.

En jouant sur les leviers de transition du secteur, l’utilisateur d’AeroMAPS peut définir les scénarios dont il souhaite analyser les impacts. Par exemple, la mise en service de nouveaux types d’avions, l’utilisation de nouveaux carburants ou encore le taux de croissance du trafic aérien.

«  Sur la base des hypothèses choisies, AeroMAPS évalue les émissions de CO2 correspondantes, les autres impacts climatiques et la consommation de ressources énergétiques associée  », explique Thomas Planès, enseignant-chercheur en aviation durable et conception avion à l’ISAE-SUPAERO. «  On peut ensuite les comparer aux objectifs de l’Accord de Paris sur le climat.  »

À l’heure où le trafic aérien émet 2,5% des émissions de CO2 lié aux activités humaines, cette plateforme se révèle ainsi incontournable pour explorer les futurs possibles de l’aviation, fidèle à l’engagement de l’ISAE-SUPAERO de mobiliser ses compétences académique et scientifique au service de la transition vers une société durable.

« Outil de référence pour la recherche »

AeroMAPS est la première plateforme d’exploration des scénarios du transport aérien bâtie sur une base méthodologique scientifique open-source. Cela signifie que l’ensemble de la communauté scientifique peut s’approprier l’outil et participer à son évolution. Son développement a été intégré aux travaux de l’Institute for Sustainable Aviation (ISA), un institut de recherche collaborative, initié par l’ISAE-SUPAERO, qui a pour objectif d’aborder la transition vers l’aviation décarbonée dans toute sa complexité.

« Ce que nous avons voulu, c’est construire un modèle d’évaluation sectorielle le plus complet possible, incluant des considérations technologiques, environnementales, économiques ou encore sociologiques  », explique Laurent Joly, directeur de l’ISA. «  Ceci, afin de faire d’AeroMAPS un outil de référence pour la recherche.  »

La plateforme a d’abord été pensée et développée pour permettre aux chercheurs une exploration fine de scénarios de transition du transport aérien. Rapidement, elle a été intégrée à la formation  : d’abord dans le cursus ingénieur de l’ISAE-SUPAERO, puis au sein de programmes de formation continue.

«  Pour ceux qui planchent toute la journée sur le dimensionnement des architectures avion de demain, AeroMAPS permet de prendre du recul sur les différents leviers d’action et de comprendre quel est l’effet concret de chaque levier  », souligne Thomas Planès.

Visualiser les émissions de CO2

Le potentiel d’AeroMAPS et son caractère unique ont petit à petit poussé les deux enseignants-chercheurs à l’origine du projet, Scott Delbecq et Thomas Planès, à penser plus grand : une deuxième thèse, en partenariat avec Toulouse Business School, a été lancée pour ajouter à l’outil une dimension socio-économique.

«  Les options de décarbonation, comme les nouveaux modèles d’avion et les différents carburants alternatifs, n’ont pas les mêmes caractéristiques économiques et vont coûter plus ou moins cher  », explique Antoine Salgas, recruté comme doctorant sur le projet.

Ce dernier a ensuite développé un inventaire de trafic et d’émissions, permettant à terme de partitionner et de régionaliser les analyses faites avec AeroMAPS. «  J’ai rassemblé de nombreuses sources et développé des modèles pour créer une base de données ouverte, dans le cadre d’une collaboration avec l’université néerlandaise TU Delft.  »

Ces travaux ont abouti à la création d’un deuxième outil, AeroSCOPE, destiné aux chercheurs, aux décideurs et au grand public. « Il permet de visualiser où se trouvent les émissions de CO2 liées à l’aviation dans le monde. Grâce à la combinaison des deux outils, on peut affiner les scénarios et être beaucoup plus précis sur les solutions de décarbonation qu’on peut proposer par région.  »

«  Au service de la société  »

Aujourd’hui, l’aspect complet et pluridisciplinaire d’AeroMAPS constitue une aide à la prise de décision pour l’ensemble de l’écosystème aéronautique, ainsi que pour les décideurs institutionnels, industriels et associatifs.

«  Cette base méthodologique, scientifique et open, permet de faire consensus et de répondre à un besoin de transparence  », note Scott Delbecq, enseignant-chercheur en conception de systèmes aéronautiques.

Pour faciliter l’utilisation de l’outil, un partenariat a été noué avec l’entreprise de services numériques Sopra Steria. C’est cet acteur majeur de la tech qui a bâti la nouvelle interface web de la plateforme afin d’améliorer l’expérience utilisateur et la rendre accessible aux décideurs.

Les visages derrière AeroMAPS

Animé par une forte volonté de contribuer à la transition du secteur aérien, je concentre mes recherches sur la conception de systèmes aéronautiques et leur déploiement dans des scénarios prospectifs grâce aux plateformes open source FAST-OAD et AeroMAPS. Je développe des méthodes pour augmenter les capacités d’analyse et d’optimisation de ces plateformes. Puis, je travaille à intégrer ces outils issus de la recherche dans nos programmes d’enseignement. Mon objectif est de fournir à nos étudiants les compétences et connaissances nécessaires pour qu’ils deviennent les leaders et les architectes de la transition du secteur aérien.

Scott Delbecq Enseignant-chercheur en conception de systèmes aéronautiques

Souhaitant agir pour une transition vers une aviation durable, mes travaux de recherche se focalisent sur la modélisation du système du transport aérien, de ses impacts environnementaux et de solutions de décarbonation. Dans ce contexte, je pilote le projet AeroMAPS qui vise à développer des outils open source dédiés, en lien avec les travaux de l’Institute for Sustainable Aviation. Je m’implique enfin à intégrer ces différents contenus au sein de nos formations pour permettre à nos étudiants d’être les futurs acteurs de la transition du secteur.

Thomas Planès Enseignant-chercheur en aviation durable et conception avion à l’ISAE-SUPAERO

Les cockpits du futur au cœur de la recherche à l’ISAE-SUPAERO

Date de publication

08 mai 2024

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Tag

Aéronautique

DCAS

• Des chercheuses et chercheurs de l’ISAE-SUPAERO s’intéressent depuis de nombreuses années aux systèmes aériens cognitifs, les assistants virtuels au pilotage des cockpits du futur. • C’est le thème de la conférence internationale ICCAS, qui se tiendra les 16 et 17 mai sur le campus de l’ISAE-SUPAERO.

Dans les nouvelles générations d’avions civils et militaires, les opérations sont de plus en plus complexes. Le nombre de tâches déléguées à la machine est tel que les pilotes endossent un véritable rôle de superviseur, entraînant pour eux de nouvelles responsabilités.

Et si la machine pouvait également assister les pilotes dans leurs opérations, dans une perspective de coopération humain-machine ? Une machine qui aurait la capacité de détecter la fatigue, la baisse de vigilance, le stress ou même une confiance excessive dans les automatismes, et de s’adapter à la situation…

Ce n’est pas de la science-fiction

Au sein de l’ISAE-SUPAERO, la recherche sur les méthodes pour estimer l’état des opérateurs (pilotes, contrôleurs aériens) dans le but d’adapter les systèmes et les interfaces en fonction de leur état mental, mobilise des chercheuses et chercheurs du département Conception et conduite de véhicules aéronautiques et spatiaux (DCAS).

Caroline Chanel et Mickaël Causse mènent des recherches au cœur de ces thématiques. Ces deux enseignants-chercheurs sont également à l’origine de la conférence internationale ICCAS, qui rassemblera les 16 et 17 mai sur le campus de l’ISAE-SUPAERO des scientifiques de renommée mondiale.

Capter les intentions des pilotes

Caroline Chanel, chercheuse en conduite des systèmes autonomes, intelligence artificielle et interaction humain-système, s’intéresse notamment à des méthodes de prise de décision visant à capter les états ou les intentions des pilotes pour leur proposer une réponse adaptée.

Le projet PHYBIC mesure l’activité cérébrale du pilote au travers de signaux captés par des électrodes, puis la traduit grâce à des algorithmes, dans le but de comprendre sur quel instrument le pilote porte son attention. L’objectif ? Décrypter ses intentions ou un état cognitif dégradé, afin de permettre à la machine de déclencher des actions pour le soulager ou l’accompagner sur certaines tâches.

Le projet MINERVA étudie comment les pilotes interagissent avec la machine en situation d’urgence. Ce projet de recherche a nécessité le développement d’une architecture logicielle permettant à la machine de comprendre les intentions du pilote, par reconnaissance vocale et oculométrie, pour capter ses préférences et répondre à la question : dans une situation donnée, quel type d’assistance la machine doit-elle proposer ? L’objectif, à terme, est de développer un assistant cognitif dans une perspective de collaboration humain-machine.

Prévenir un état incapacitant

Les travaux récents de Mickaël Causse, chercheur en neurosciences, portent pour leur part sur l’étude de l’effet de sursaut (startle reflex) des pilotes dans le but de prévenir un état incapacitant.

Le projet Eye-Interaction consiste à provoquer une réaction de surprise et de sursaut chez un panel de pilotes (qualifiés ou en formation) au cours de scénarios de vol sur simulateur Airbus A320. Le but étant d’identifier les paramètres, notamment physiologiques et de personnalité, chez les participants qui ne sursautaient pas ou, du moins, qui en subissaient peu de conséquences pour le contrôle du vol, et d’envisager les types de dispositifs adéquats pour dissiper l’effet de stress chez les pilotes.

Le projet européen HAIKU (Human AI teaming Knowledge and Understanding for aviation safety), mené par l’équipe ACHIL de l’ENAC avec le soutien de l’ISAE-SUPAERO, vise à la création d’un assistant, nommé FOCUS (Flight Operational Companion for Unexpected Situations) pour aider à réguler la réaction de surprise et de sursaut. Cet outil adaptatif collecte des données en provenance du pilote et de l’avion pour identifier le sursaut. Lorsqu’il est détecté, l’IA initie une procédure collaborative afin d’aider le pilote à retrouver un état de calme et une bonne conscience de la situation de façon à l’assister dans sa prise de décision.

Ces quatre projets seront présentés à la cnférence ICCAS

Les visages de la recherche à l'ISAE-SUPAERO

"J’ai toujours été fascinée par les systèmes autonomes et suis ravie d’enseigner et de travailler sur ce sujet. Je m’intéresse aux méthodes de prise de décision embarquées pour améliorer l’efficacité, la sécurité d’opération et l’adaptabilité des systèmes autonomes. Ma recherche, soutenue par l’Agence de l’Innovation de Défense (AID), l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) et la chaire de mécénat avec Dassault Aviation (dont je suis la responsable depuis 2022), contribue à différents domaines scientifiques, allant de l’intelligence artificielle jusqu’à l’interaction humain-machine et aux neurosciences. L’année passée a été riche en publications, en lancements de projets internationaux et a été marquée par l’obtention de mon Habilitation à Diriger des Recherches (HDR). Je suis aussi devenue la responsable du domaine Systèmes Autonomes proposé en 3e année du cursus ingénieur."

Caroline Chanel enseignante-chercheuse en décision et contrôle pour les systèmes autonomes

"Neuropsychologue de formation, j’ai découvert le domaine fascinant de la neuroergonomie, une discipline qui nous vient tout droit des États-Unis. Appliquer des connaissances sur le fonctionnement cérébral pour améliorer les interactions avec la technologie me fascine. Je m’intéresse notamment aux effets du stress, de la charge mentale et du vieillissement sur la performance humaine. Mes recherches ont été soutenues par l’Agence de l’Innovation de Défense (AID), l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), l’Europe (projet SESAR) ou encore une chaire de mécénat avec Dassault Aviation, dont j’ai été responsable pendant 5 ans. L’année 2024 est riche en projets, avec notamment une étude passionnante en collaboration avec les autorités aériennes suisses concernant l’impact du vieillissement sur la performance cognitive, pour accompagner l’augmentation de l’âge de départ à la retraite des contrôleurs aériens. Nous utilisons dans ce cadre un test développé à l’ISAE-SUPAERO : la « Toulouse N-back Task ». J’ai également le plaisir de coorganiser ICCAS 2024 avec Caroline Chanel, conférence que j’ai contribué à créer en 2019 avec Dassault Aviation."

Mickaël Causse enseignant-chercheur en neurosciences

L’ISAE-SUPAERO accueille ICCAS, conférence internationale sur les systèmes aérien cognitifs

Date de publication

01 mai 2024

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Tag

Conférence

DCAS

Et si la machine pouvait assister les pilotes d’avion dans leurs opérations, dans une perspective de coopération humain-machine ? Une machine qui serait en capacité de détecter la fatigue, la baisse de vigilance, le stress ou même une confiance excessive dans les automatismes, et de s’adapter à la situation…

Envisager ces assistants cognitifs, fondés sur l’intelligence artificielle, c’est l’objet de la conférence internationale ICCAS, dont la 3e édition se tiendra les 16 et 17 mai sur le campus de l’ISAE-SUPAERO à Toulouse.

ICCAS – pour International Conference on Cognitive Aircraft Systems – émane des volontés communes de Dassault Aviation et de l’ISAE-SUPAERO de fédérer une communauté internationale de chercheurs et d’industriels impliqués dans la conception de systèmes aéronautiques intelligents, fiables, capables d’interagir avec les pilotes ou les opérateurs dans un souci de sécurité et de performance accrues.

En savoir plus sur le programme de la conférence ICCAS

Elle s’inscrit dans le cadre de la chaire Conception et architecture des systèmes aériens cognitifs (CASAC), un partenariat de recherche entre Dassault Aviation et l’ISAE-SUPAERO focalisé sur la neuroergonomie et l’intelligence artificielle.

Des chercheurs de renommée mondiale sont attendus comme Randy Mumaw, chercheur à l’université de San Jose (États-Unis) et à l’Aerospace Cognitive Engineering Lab de la NASA, ou encore Fabien Lotte, chercheur à l’INRIA de Bordeaux et lauréat de la prestigieuse bourse européenne ERC pour ses travaux sur l’augmentation de la fiabilité des interfaces cerveau-ordinateur.

En 2022, la deuxième édition de la conférence ICCAS avait réuni sur le campus de l’ISAE-SUPAERO pas moins de 180 participants de 23 pays issus de la recherche et du monde de l’industrie aéronautique.