Thèse : Développement d'un drone de surface autonome à propulsion solaire et vélique avec foils pour l'

Sujet de thèse :
La mesure de paramètres environnementaux en milieu marin ou lagunaire représente un enjeu majeur pour les sciences marines, la gestion des zones côtières et les activités de l’économie maritime. L’acquisition de données in situ demeure essentielle pour améliorer la compréhension des dynamiques océaniques, affiner les modèles environnementaux et anticiper les effets du changement climatique sur les écosystèmes marins et littoraux. Malgré les progrès réalisés ces dernières années, la capacité à assurer une surveillance continue, fiable et en temps réel reste limitée, notamment en raison des contraintes énergétiques et opérationnelles associées aux plateformes existantes. Dans ce contexte, le développement de systèmes autonomes capables de mener des missions de longue durée constitue un défi scientifique et technologique de premier plan.
Le projet SoSud s’inscrit dans cette dynamique en proposant le développement d’un drone de surface autonome à faible consommation énergétique, destiné à la collecte de données environnementales sur de longues périodes. Il s’intègre pleinement dans l’Axe 2 du GDR OMER, consacré aux systèmes d’observation et aux plateformes instrumentées innovantes. L’objectif est de concevoir une plateforme combinant propulsion par moteurs électrique, vélique robotisée, foils auto-régulés et production d’énergie embarquée à partir de sources renouvelables. Cette approche vise à dépasser les limitations actuelles en autonomie énergétique tout en améliorant les performances dynamiques de l’engin. La plateforme repose sur l’inspiration des engins de glisse de type wing foil, dont les performances laissent envisager un potentiel prometteur pour les drones de surface, et s’appuie sur l’expérience acquise, notamment dans le projet Kiwin porté par Beyond the Sea, dans les solutions de traction par kite pour les grands navires [1...3,7,8,11].
Le concept repose sur l’association de plusieurs sous-systèmes couplés : une aile rigide orientable assurant la propulsion vélique et servant de support à des panneaux photovoltaïques, une plateforme équipée de foils en T permettant de réduire la traînée hydrodynamique, des moteurs électriques réversibles pouvant fonctionner en propulseur ou en hydrogénérateurs pour la récupération d’énergie, ainsi qu’un système de contrôle et de décision embarqué. Une configuration dans laquelle l’aile rigide peut se replier sur le pont de l’engin sera également étudiée afin d’améliorer la compacité et la robustesse de la plateforme lors de conditions météorologiques défavorables. Par ailleurs, les moteurs électriques pourront être utilisés comme dispositifs d’assistance transitoire, facilitant l’atteinte des vitesses critiques nécessaires à la sustentation sur foils et à l’établissement d’une propulsion vélique efficace, en créant un vent apparent suffisant.
Si chacun de ces éléments a déjà fait l’objet d’études ou de validations partielles, leur int
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