Véhicule autonome : première démonstration de suivi en convoi militaire interopérable

Le 28 janvier 2021, VEDECOM a réuni, pour le compte du Battle Lab Terre, plusieurs industriels français de la Défense terrestre.

Objectif : mettre en œuvre un convoi autonome de véhicules en mode multi-Follow Me derrière un véhicule de tête. La perspective à terme est de déployer des convois autonomes interopérables sur les théâtres d’opération en intégrant les contraintes du domaine de la défense.

Les partenaires du projet étaient NEXTER Robotics, ARQUUS et CNIM.

Un partenariat inédit lancé juste après l’inauguration du Battle Lab Terre

VEDECOM a été missionné en tant que tiers de confiance et Institut de R&D expert sur la question du véhicule autonome et électrique. L’Institut de Transition Energétique dispose en effet à Versailles, dans le quartier de Satory, de plateformes et d’équipes de recherche dédiées à ces deux domaines ainsi qu’aux nouvelles solutions de mobilité. Ses équipes ont récemment mis au point une technologie de convois autonomes pour véhicules civils expérimentée sur route ouverte à Versailles, dans le cadre du projet européen Autopilot.

VEDECOM est aussi situé au cœur du « cluster des mobilités innovantes » porté par le Département des Yvelines, à côté d’Arquus et Nexter, à deux pas des pistes d’essai et du tout nouveau Battle Lab Terre. Enfin, il bénéficie d’un important écosystème de partenaires et membres, à commencer par Renault et PSA.

Ce projet commun, intitulé MC² pour « Micro-convoi au contact », a été coordonné par sa filiale commerciale VEDECOM Tech. Il a commencé par la création d’un consortium entre l’institut de recherche VEDECOM, VEDECOM Tech et les industriels NEXTER Robotics, ARQUUS et CNIM.

Le rôle de VEDECOM Tech était double : coordonner l’ensemble des acteurs pour mettre en oeuvre un convoi interopérable puis réaliser l’évaluation dynamique du convoi. Le second volet permet notamment d’objectiver le comportement de chacun des véhicules dans le convoi, de statuer sur l’état de l’art et d’identifier des axes de progrès.

Après la phase de mise au point des briques technologiques, le projet s’est concrétisé par une démonstration devant les représentants de l’Armée et de l’Etat. Celle-ci s’est tenue le 28 janvier 2021 sur les pistes d’essais de Versailles-Satory.

Des véhicules et robots divers réunis par la technologie « Follow-me »

Le convoi a mis en œuvre quatre types de véhicules :

un Sherpa Light, mis à disposition par Arquus, véhicule leader
le Robot-LAB, sur base PVP, mis à disposition par Arquus, véhicule suiveur
le robot-mule Optio, mis à disposition par Nexter Robotics, véhicule suiveur
un robot-Mule Themis 4.5, mis à disposition par CNIM, véhicule suiveur

Les trois véhicules suiveurs étaient équipés de briques technologiques dénommées « Follow Me », permettant à chaque robot de suivre le véhicule devant lui, le « véhicule cible ». Dans le cas du convoi « multi-follow Me », chaque robot s’atèle virtuellement et adapte de façon autonome sa trajectoire et sa vitesse afin de former le convoi. Chaque véhicule construit ainsi sa propre trajectoire.

Il faut bien distinguer la technologie « Follow me » du platooning, terme consacré pour des convois autonomes lorsque tous les véhicules doivent rejouer une même trajectoire (par exemple à travers une trace GPS) et avec une consigne de vitesse gérée de manière globale.

Une exigence d’interopérabilité et d’interchangeabilité

Le projet MC² vise à démontrer l’interopérabilité sur deux axes majeurs : hétérogénéité des véhicules et interchangeabilité des robots dans le convoi.

Concernant l’hétérogénéité des véhicules, le convoi combinait à la fois un véhicule tactique 4*4 de 11 tonnes, capable de rouler à 110km/h, un véhicule de reconnaissance 4*4 de 5,5 tonnes dont la robotisation permet de rouler à 20km/h et 2 robots mules chenillés multi-usages de 2 tonnes capables de rouler à 18km/h.

Deux configurations de convoi ont été mise en œuvre afin de démontrer la capacité des robots à s’atteler à différents véhicules.

Evaluation dynamique

Afin d’évaluer le comportement dynamique du convoi, VEDECOM Tech a utilisé la technologie Ultra Wide Band (UWB). La zone d’évolution des véhicules a été définie et équipée avec des émetteurs fixes géolocalisés appelés « ancres ». Les véhicules, quant à eux, ont été équipés de récepteurs permettant de se positionner dans le référentiel formé par les ancres.

L’ensemble des données de localisation a été enregistré en temps réel. Le post-traitement permet de caractériser le comportement dynamique du convoi :

vitesse de chaque véhicule
interdistance entre les véhicules
écart latéral à la trajectoire des robots

Statuer sur l’état de l’art en France et accroître la sécurité des forces

Cet évènement marque la première étape en France du développement de convois autonomes (« platooning » en anglais) interopérables répondant aux exigences militaires et capables d’opérer en milieu déstructuré. Les principaux objectifs de cette démarche sont d’accroitre la sécurité des forces en optimisant la logistique, et de recentrer les ressources humaines sur l’opérationnel. Parmi les applications envisagées : des convois logistiques autonomes longue distance ou des convois polyvalents autonomes du dernier kilomètre.

Partenaires et porte-paroles

Partenaires lors de l’évènement :

Découvrez la vidéo de l’événement

On January 28 janvier, 2021, VEDECOM brought together, on behalf of the Battle Lab Terre, several French industry leaders in Defense.

The aim: to implement an autonomous convoy of vehicles using a ‘multi-Follow Me’ mode behind a leading vehicle. The long-term perspective is to deploy interoperable autonomous convoys in theaters of operations while integrating the constraints of the Defense industry.

Project partners: NEXTER Robotics, ARQUUS and CNIM.

An unprecedented partnership launched just after the Land Battle inauguration

VEDECOM was commissioned as a trusted third party and expert R&D French Institute on the subject of autonomous and electric vehicles. As a matter of fact, this Institute for Energy Transition is located in Versailles, in the Satory district, very clos from the army and its suppliers Nexter and Arquus.

Its platforms and research teams are dedicated to vehicule electrification, automated and connected vehicles, new mobility solutions. Located at the heart of the “cluster of innovative mobility” supported by the Yvelines couty, not far from Paris, VEDECOM runs a large ecosystem, integrating Nexter and Arquus. A consortium between the VEDECOM research institute,

VEDECOM Tech (business subsidiary)and the industrialists NEXTER Robotics, ARQUUS and CNIM has been set up. This joint project, entitled MC² for “Micro-convoy in contact”, was coordinated by VEDECOM Tech team.

VEDECOM Tech (business subsidiary) and the industrialists NEXTER Robotics, ARQUUS and CNIM has been set up. This joint project, entitled MC² for “Micro-convoy in contact”, was coordinated by VEDECOM Tech team.

The role of VEDECOM Tech first, to coordinate all the actors to set up an interoperable convoy and second, to carry out the dynamic assessment of the convoy. The aim is to objectify the behavior of each vehicle in the convoy, to rule on the state of the art and to address key point improvements.

After the technological development, the project was materialized with a demonstration in front of representatives of the Army and the State. This was held on January 28, 2021 on the test tracks of Versailles-Satory.

Various vehicles and robots united by “Follow-me” technology

The convoy used four types of vehicles:

a Sherpa Light, the leading vehicle, provided by Arquus,
following was the Robot-LAB, on a PVP basis, provided by Arquus
then the Optio robot-mule, provided by Nexter Robotics
then a Themis 4.5 robot-Mule, provided by CNIM

The three following vehicles were equipped with technological bricks called “Follow Me”, allowing each robot to follow the vehicle in front of it, the “target vehicle”. In the case of a “multi-follow Me” convoy, each robot virtually harnesses itself and autonomously adapts its trajectory and speed in order to form the convoy. Thus, each vehicle builds its own trajectory.

A distinction must be made between “Follow me” technology and traditional ‘platooning’, a term used for autonomous convoys when all the vehicles replay the same trajectory (for example through a GPS track), with a speed setpoint managed globally.

Interoperable and interchangeable convoy

The MC² project aims to demonstrate interoperability in to ways: heterogeneity of vehicles and interchangeability of robots in the convoy.

Regarding the heterogeneity of vehicles, the convoy combined both an 11-tonne 4*4 tactical vehicle, capable of traveling at 110km/h, a 5.5-tonne 4*4 reconnaissance vehicle that can ride up to 20km/h and 2 multipurpose 2-ton tracked robot mules capable of traveling at 18km/h.

Two convoy configurations were implemented to demonstrate the ability of robots to couple to different vehicles.

Dynamic evaluation

VEDECOM Tech used Ultra Wide Band (UWB) technologIn to assess the convoy dynamic behavior. The vehicle movement area has been defined and equipped with geolocated fixed transmitters called “anchors”. The vehicles were fitted with embedded captors so that they could position in the frame of reference formed by the anchors. All location data was recorded in real time.

The post-processing makes it possible to characterize the dynamic behavior of the convoy:

speed of each vehicle
interdistance between vehicles
lateral deviation from the path of the robots

Ruling the French state of the art and increasing the forces’safety

In France, this event marks the first stage in the development of interoperable platooning convoys meeting military requirements and capable of operating in a destructured environment. The main objectives of this approach are to increase the security of forces by optimizing logistics, and to refocus human resources on operations. Expected applications are long-distance autonomous logistics convoys and autonomous last-mile multi-purpose convoys..

Parteners and spokespersons

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