Pilotage de ROV basé sur les technologies de réalité augmentée

L’évolution des modes de pilotage et de la conduite des opérations scientifiques se basera sur plusieurs principes clés.

Un modèle visuel tridimensionnel de l’environnement sous-marin

Les mesures de profondeurs issues de sondeurs acoustiques et d’outils optiques (photogrammétrie, profileurs Laser et LIDAR) seront intégrées dans un modèle 3D haute résolution qui cumulera les données d’environnement sur l’ensemble de la plongée et également sur un ensemble de plongées. Le modèle 3D est « habillé » de la texture visuelle fournie par l’imagerie optique photo-vidéo. Ces techniques sont aujourd’hui disponibles hors-ligne, une disponibilité en temps réel, entièrement automatisée, est envisageable d’ici 2 ou 3 ans. Le visionnage de ces modèles sera possible de façon classique par écran 2D-3D, ou de façon immersive avec des outils de type casque virtuel. Le modèle 3D étant géo-référencé, l’analyse dimensionnelle est directement transposable par opérations graphiques.

Intégration de données multidimensionnelles

Le modèle d’environnement sera enrichi avec des « couches » thématiques correspondant à des données de capteurs métiers spécifiques, qu’elles soient réalisées au cours de la plongée ou lors de plongées antérieures. Pratiqué au stade actuel dans les outils SIG 2D et 3D hors ligne, les « layers » métiers seront une aide précieuse dans l’exploration de sites. L’analyse différentielle entre données antérieures et nouvelles représente une perspective particulièrement riche (caractérisation de l’évolution temporelle de l’environnement).

Le positionnement du point de vue relatif au modèle étendu d’environnement

Grâce à la construction du modèle tridimensionnel et visuel de l’environnement, le scientifique pourra naviguer dans un environnement virtuel, sans être limité par le champ de vision instantané du robot (un « robot virtuel » matérialisera graphiquement le point de vue par rapport à la scène). L’indication du champ de vision réel et surtout du champ atteignable par les manipulateurs (bras, sondes, préleveurs…) dans le modèle global permettra en même temps de guider les actions d’intervention, et de fournir les bases pour une nouvelle ergonomie graphique permettant de situer des commandes dans le modèle d’environnement.

Vers des manipulations entièrement automatisées

Aujourd’hui, en fonction des objectifs définis par les scientifiques, l’opérateur analyse la faisabilité des opérations demandées et estime le positionnement le plus adéquat pour le ROV, puis réalise l’ensemble des actions de télémanipulation. L’objectif sera de réduire autant que possible l’intermédiaire entre le scientifique et la zone de travail, au travers de fonctions automatisés. Les manipulations pourraient être réalisées à terme par un scientifique au travers d’une machine virtuelle, facilitant l’ensemble des opérations grâce à des fonctions entièrement automatisée comme la saisie graphique des cibles de manipulation (coraux, roches…) au travers du modèle d’environnement et la gestion automatique des outillages standards (carottiers, aspirateur, sondes…).

L’aide à l’analyse par intelligence artificielle

La reconnaissance d’espèces, de phénomènes géologiques et de concordance de signatures de mesures, indiquera en temps réels des éléments potentiellement intéressants aux scientifiques. Une action de prélèvement ou d’analyse in-situ pourra être motivé par des détections algorithmiques d’anomalies.