Skip to content

Drones Autonomes & IA - Vue d'ensemble

Mes projets et recherches en drones autonomes, intelligence artificielle embarquée et cybersécurité aérienne.

Philosophie Drone IA

Ma vision

"Intelligence artificielle au service de l'autonomie : sécurité, éthique et innovation responsable."

Principes clés

  • IA Responsable : Algorithmes éthiques et explicables
  • Sécurité Critique : Systèmes fail-safe et cyber-résilients
  • Autonomie Intelligente : Perception, décision, action
  • Open Research : Partage des avancées scientifiques

Domaines de recherche

IA Embarquée

Intelligence artificielle directement sur drone pour autonomie complète.

Projets en cours : - Computer Vision pour navigation autonome - Réseaux de neurones embarqués (TensorFlow Lite) - Apprentissage par renforcement pour optimisation de vol - Edge AI avec Jetson Nano/Xavier NX

Voir projets IA

Cybersécurité Aérienne

Sécurisation des communications et protection contre cyberattaques.

Recherches actives : - Chiffrement MAVLink bout-en-bout - Détection d'intrusion temps réel - Authentification blockchain pour essaims - Resilience aux attaques GPS spoofing

Voir sécurité

Stack technologique

  • NVIDIA Jetson : Nano, Xavier NX pour Edge AI
  • Coral Dev Board : TPU Google pour inférence rapide
  • Intel NCS2 : Neural Compute Stick pour vision
  • Raspberry Pi 4 : Computing léger, prototypage
  • OpenCV : Traitement d'image temps réel
  • TensorFlow Lite : Modèles optimisés embarqués
  • YOLO : Détection d'objets ultra-rapide
  • PX4Flow : Optical flow pour navigation
  • MAVLink 2.0 : Protocole avec authentification
  • Crypto++ Library : Chiffrement robuste
  • LoRaWAN : Communication longue portée sécurisée
  • Mesh Networks : Réseaux maillés résilients
  • Pixhawk 6C : Flight controller dernière génération
  • Here3 RTK GPS : Précision centimétrique
  • LiDAR Lightware : Perception 3D environnement
  • IMU Haut de gamme : Navigation inertielle précise

Pipeline R&D Drone IA

graph TD
    A[Problème Recherche] --> B[État de l'Art]
    B --> C[Architecture IA]
    C --> D[Dataset Collection]
    D --> E[Entraînement Modèle]
    E --> F[Optimisation Edge]
    F --> G[Intégration Hardware]
    G --> H[Tests Simulation]
    H --> I[Validation Sécurité]
    I --> J[Vol Test Contrôlé]
    J --> K[Déploiement Production]

    E --> D
    H --> G
    I --> H
    J --> I

Code IA & Sécurité

Computer Vision Embarquée

import cv2
import tensorflow as tf

# Modèle TensorFlow Lite optimisé
interpreter = tf.lite.Interpreter(model_path="drone_vision.tflite")
interpreter.allocate_tensors()

# Détection d'obstacles temps réel
def detect_obstacles(frame):
    input_details = interpreter.get_input_details()
    output_details = interpreter.get_output_details()

    # Préprocessing
    input_data = cv2.resize(frame, (224, 224))
    input_data = np.expand_dims(input_data, axis=0).astype(np.float32)

    # Inférence
    interpreter.set_tensor(input_details[0]['index'], input_data)
    interpreter.invoke()

    # Résultats
    output_data = interpreter.get_tensor(output_details[0]['index'])
    return output_data

Communication Chiffrée MAVLink

from cryptography.fernet import Fernet
from pymavlink import mavutil

# Génération clé de chiffrement
key = Fernet.generate_key()
cipher_suite = Fernet(key)

# Chiffrement message MAVLink
def send_encrypted_command(master, command_data):
    encrypted_data = cipher_suite.encrypt(command_data.encode())

    # Envoi via MAVLink custom message
    master.mav.data_transmission_handshake_send(
        master.target_system,
        master.target_component,
        len(encrypted_data),
        encrypted_data
    )

# Déchiffrement réception
def decrypt_telemetry(encrypted_msg):
    decrypted_data = cipher_suite.decrypt(encrypted_msg)
    return decrypted_data.decode()

Configurations IA & Sécurité

Drone de Recherche IA

Frame: Custom Hexacopter 550mm
Computing: NVIDIA Jetson Xavier NX
Sensors: LiDAR + Stereo Camera + IMU
Communication: Encrypted MAVLink 2.0
Autonomy: 45min avec Edge AI
Payload: 2kg max (capteurs + IA)

Plateforme Cybersécurité

Frame: Octocopter industriel
Security: Hardware Security Module
Network: Mesh 5G + LoRaWAN backup
Encryption: AES-256 + RSA-4096
Intrusion Detection: Temps réel
Failsafe: Multi-redondance critique

Essaim Coordonné

Fleet: 5-10 drones autonomes
Coordination: Blockchain consensus
Communication: Swarm mesh network
AI: Distributed learning
Mission: Surveillance zone étendue
Security: Zero-trust architecture

Bonnes pratiques IA & Cybersécurité

Éthique IA

  • Transparence : Algorithmes explicables
  • Biais : Validation datasets diversifiés
  • Privacy : Anonymisation des données
  • Responsabilité : Traçabilité des décisions

Sécurité Critique

  • Zero Trust : Authentification continue
  • Chiffrement : Bout-en-bout toutes communications
  • Monitoring : Détection anomalies temps réel
  • Backup : Systèmes de sécurité redondants

Validation IA

  • Testing : Simulation massive avant vol
  • Certification : Standards aéronautiques
  • Monitoring : Performance modèles continu
  • Rollback : Retour manuel immédiat

Outils IA & Sécurité

Développement IA

  • TensorFlow Lite - Modèles embarqués optimisés
  • NVIDIA Jetpack - SDK Jetson development
  • OpenCV - Computer vision temps réel
  • ROS2 - Framework robotique sécurisé

Cybersécurité

  • Wireshark - Analyse trafic réseau
  • Metasploit - Tests de pénétration
  • SIEM Tools - Monitoring sécurité
  • Hardware HSM - Chiffrement matériel

Mémos sécurité critique

Checklist pré-déploiement IA

  • [ ] Modèles IA validés en simulation
  • [ ] Chiffrement communications testé
  • [ ] Systèmes de sécurité redondants
  • [ ] Procédures d'urgence définies
  • [ ] Monitoring cybersécurité actif
  • [ ] Autorisations vol autonome
  • [ ] Zone de sécurité délimitée
  • [ ] Plan de retour manuel opérationnel

Projets de recherche

  • [ ] Détection d'intrusion par IA comportementale
  • [ ] Blockchain pour authentification essaim
  • [ ] Computer vision anti-spoofing GPS
  • [ ] IA explicable pour décisions critiques
  • [ ] Système de trust distribué multi-drones
  • [ ] Chiffrement homomorphe pour données sensibles