Autonomous flight and navigation of VTOL UAVs: from autonomy demonstrations to out-of-sight flights

Future applications of UAV systems will depend on the aircraft autonomous behavior and decision capabilities. Search and Rescue is one complex possible mission and is here taken as a case study. The ReSSAC project is a multidisciplinary project at ONERA. Its main challenges are related to the architectures and algorithms for autonomous decision and information processing onboard UAVs that perform their mission in cooperation with operators. The feasibility demonstrations and results of the project are intended to be reused and extended in further studies, projects and collaborations. A first step of the project was to develop an autonomous control architecture for our two rotorcraft. In this paper, we present the current status and preliminary achievements of the ReSSAC project, especially some records of past experimental flights with our autonomous aircraft. We further discuss ongoing studies and research perspectives.

RésuméLes applications futures des systèmes d'UAV dèpendront des capacités de comportement et de décision autonomes de ces aéonefs. La problématique de missions de recherche et sauvetage est complexe : elle est ici prise comme cadre d'étude et de démonstration. Le projet ReSSAC est un projet multidisciplinaire à l'ONERA. Ses principaux objectifs sont liés aux architectures et aux algorithmes pour le traitement de l'information et la décision autonome à bord d'UAVs qui exécutent leur mission en coopération avec des opérateurs. Les démonstrations de faisabibilité et les résultats du projet pourront être réutilisés et prolongés dans d'autres études, projets ou collaborations. Une première étape du projet était de développer une architecture autonome de commande pour nos deux hélicoptères sans pilote. Dans cet article, nous présentons l'avancement du projet ReSSAC, particulièrement certains vols expérimentaux réalisés en mode autonome. Nous discutons en outre de la poursuite des études et des perspectives de recherche.