Un projet vu du ciel

Voyage en ballon pour l'EISTI avec le CNES

On ne s’en doute pas mais des ballons libres tournent régulièrement au-dessus de nos têtes. Envoyés par le CNES, ceux-ci  n’emportent jamais de passager mais uniquement des appareils de mesure sophistiqués destinés à étudier l’atmosphère.

 

Hauteur de vue

Une équipe d’élèves ingénieurs* de l’option IMSI de l’EISTI a été amenée à travailler avec le CNES sur un vol autonome dans l’atmosphère effectué par un ballon léger dilatable (BLD). Le projet s’inscrit dans le cadre d’une analyse scientifique des données physiques d’une trajectoire de ballon sonde.  « Il fait écho aux cours de traitement et d’analyse de données ainsi qu’à des notions de Deep Learning étudiés au cours du semestre » expose Juan Angel Lorenzo Del Castillo, co responsable de l’option.
L’objectif du projet est double :
•    récolter des données solaires et des images du vol afin d’étudier l’évolution de la force lumineuse au cours du temps ;
•    prédire le plus précisément possible la trajectoire du ballon en se basant sur les conditions de vol et les différents paramètres physiques enregistrés lors de vols précédents.

Deux approches prédictives

Deux approches de prédiction ont été testées par les élèves-ingénieurs. La première se base sur les principes physiques régissant le vol d’un ballon à haute altitude, en modélisant dans un premier temps la trajectoire du ballon à l’aide d’équations physiques. La seconde utilise le Machine Learning afin de prédire la trajectoire à partir des données tirées des multiples vols déjà réalisés. En enregistrant les données physiques à l’aide de capteur durant un vol de ballon, une base de données d’apprentissage est constituée pour entraîner un algorithme à prédire une trajectoire notamment en fonction des conditions météorologiques.
« In fine il s’agit pour les élèves de donner les moyens au CNES de décider si un vol doit avoir lieu ou non et à quelles périodes de l’année les conditions sont les plus favorables » explique Juan Angel Lorenzo Del Castillo.
Les élèves  ont eu l’opportunité de travailler sur un vol réel mené le 10 avril 2019. Le ballon a été laché à Aire sur l’Adour et est retombé près de Lussagnet-Lusson. Ils ont participé tant à la préparation du matériel du vol et qu’à  l'analyse des données récupérées : température, pression, luminosité, position GPS...  « Le projet a été très riche pour nos élèves. Nous remercions Sarah Ndiaye du CNES qui nous a permis de le mener » conclut Juan Angel Lorenzo Del Castillo.

* Thomas Alauzet, Louis Bouthemy, Mathieu Caïssa, Jean-Baptiste Conreux, Audrey de Crescenzo, Thomas Dussaut, Alexis Guichemerre, Anaëlle Hémidy, Thibault Le Quéré, Aurore de Lorenzi, Sasha Ondart,  Pravin Princely Pious, Matthew Razanamparany,