Dissertations / Theses on the topic 'Vol – Simulateurs'

Ce travail concerne le développement d'une approche méthodologique et d'un outil pour l'analyse vidéo des causes d'erreur humaine. Ce prototype a été intégré dans un environnement multimédia pour l'analyse des incidents accidents. Notre approche repose sur un modèle cognitif et sur une classification d'erreurs humaines. La classification permet de reconstruire les enchainements causaux au travers desquels les erreurs latentes, combinées avec les aspects cognitifs, donnent lieu aux erreurs actives. L'outil se compose d'un organisateur des données et d'un analyseur. L'organisateur permet d'agencer les données concernant les erreurs, tandis que l'analyseur permet de tracer graphiquement (sous forme d'arborescence) les processus cognitifs qui ont amené aux erreurs. L'outil a été incorporé dans un environnement multimédia intégrateur dont l'architecture a été conçue conjointement à l'outil. Cet environnement s'appuie sur un système multimédia de haut niveau à l'aide duquel un analyste numérise et décompose en séquences l'enregistrement vidéo concernant un incident accident afin de créer des scenarios d’analyse. Dans la base de données sont archives sur trois niveaux différents les scenarios vidéo, les informations issues de l'organisateur et les résultats de l'analyse des causes. L'environnement sert de structure d'accueil a d'autres outils (organisateur et analyseur) supportant différentes méthodes d'analyse de l'activité humaine. L'outil a été testé sur une étude de cas concernant l'analyse de séquences vidéo enregistrées dans un simulateur d'avion. La simulation a permis de recréer assez fidèlement les conditions de travail qui existent dans un cockpit, y compris les situations d'urgence. Bien que des tests complets d'utilisabilité soient nécessaires pour une validation incontestable de l'outil, cette étude nous a fourni un premier retour d'expérience qui a montré l'intérêt capital d'une approche permettant de discerner l'ensemble des causes responsables d'une erreur et de reconstruire leurs enchainements dans les processus cognitifs
This research concerns the development of a methodological approach and of a software tool for video analyses of human error causes. We integrated this tool within a multimedia environment for accident incident investigations. Our approach relies on a cognitive model and on a classification of human errors. The classification allows to reconstruct the causal chains through which latent failures, combined with cognitive aspects, give rise to active failures. We implemented this approach in a tool composed of a data organizer and an analyzer. While the organizer supports the arrangement of data concerning errors, the analyzer helps in tracing the causal chain leading to errors as a fault tree. We integrated the tool within a multimedia environment whose architecture was conceived together with the tool. This environment relies on desktop for digital video editing and on a relational database, for the storage of the results. We have structured the database on three levels, each one in relation with a precise step of a video analysis. The expert stores the scenarios at level 1 (sorted data) ; the information coming from the organizer at level 2 (organizers and analyzers) that are supposed to be used on the same set of video recordings, but whose final results (in terms of data organization and analysis) are assumed to be stored separately. We tested the tool and the multimedia environment on a case study concerning the analysis of video sequences recorded in a full flight simulator. Though usability tests are necessary to completely validate david - from the point of view of its utilization and the accuracy of the results we can obtain, this study gave us a first feedback. The acknowledged advantage in this type of analysis shows the fundamental interest to discern the set of causes responsible of an active failure, and the reconstruction of the causal chain in the cognitive process

Les simulateurs de vols sont très utilisés dans la formation des pilotes de lignes. Ces simulateurs reproduisent les différentes conditions de vol qu'un pilote pourrait avoir à faire face dans une situation réelle. Il est donc important qu'ils soient très représentatifs de la réalité. Le mouvement est simulé par l'action de vérins entraînant la cabine et créant l'illusion d'être dans un vrai appareil. Cependant, les vérins utilisés peuvent produire beaucoup des vibrations et l'utilisation d'isolateurs reliant les vérins à la cabine peut devenir nécessaire. Le but de cette étude était d'établir un modèle dynamique permettant l'amélioration et l'optimisation des performances d'isolateurs sur un simulateur de vol afin de minimiser le bruit à l'intérieur de l'habitacle. Pour ce faire, un modèle analytique du système vérins-isolateur-cabine a été établi. Ce dernier permet de calculer la position d'équilibre du système ainsi que de déterminer la transmissibilité en force sur la cabine. Le logiciel ANSYS a permis de valider ce modèle. Afin d'optimiser les isolateurs, il est important de s'assurer que les fréquences de résonance du système ne soient pas dans une gamme de fréquence non désirée. Pour ce faire, l'impact de la variation de différentes propriétés du système sur la position des fréquences de résonance a été étudié. Par exemple, en diminuant la masse de l'isolateur de 50%, une augmentation allant jusqu'à 25% de la position des fréquences de résonances est observée. De plus, un déplacement vers la droite du centre de gravité de l'isolateur de 50% amène les pics de résonances à se déplacer d'environ 45% vers la droite tandis qu'un changement de raideur des composantes élastiques les déplacent de 5% à 60%.

Ce projet de recherche vise à l’élaboration de nouveaux outils de détermination de l’espace atteignable d’un mécanisme à câbles, pour une application de simulateur de vol. On introduit d’abord la théorie des simulateurs de vol afin de bien saisir les besoins en terme de plate-forme de génération de mouvement. Ensuite, on présente brièvement les mécanismes à câbles comme solution potentielle aux lacunes des simulateurs de vol actuels. S’en suit le développement de plusieurs outils d’évaluation des mécanismes à câbles, puis l’utilisation de ces outils à l’intérieur d’une optimisation multicritérielle visant à déterminer une architecture optimale. On présente l’architecture ainsi obtenue et enfin, on discute du prototype fabriqué au Laboratoire de Robotique de l’Université Laval.

Cette thèse traite de l’accroissement du réalisme des images produites par des simulations de vol exploitant des Systèmes d’Informations Géographiques (SIG). Nous proposons de faire cohabiter plusieurs techniques de modélisation afin d’optimiser la description des objets de l’univers et d’exploiter conjointement plusieurs techniques de visualisation s’accordant avec les modélisations choisies. Les données géographiques ont été structurées en regroupant les objets en « couches » optimisées et interfacées avec les systèmes de simulation et de visualisation. Cela permet d’améliorer la qualité graphique des objets et d’agir dynamiquement sur la base de données depuis la simulation. Il est ainsi possible de voir des modifications géométriques ou des insertions d’objets dans le SIG se répercuter « on-line »dans la visualisation. L’interactivité et le dynamisme du système contribuent à réduire le cycle de production des images de synthèse
This thesis deals with the image realism enhancement in flight simulators using geographical information systems (GIS). The suggestion here is to implement different modeling techniques together in order to optimize object description. We also suggest using different rendering techniques that complement each chosen modeling technique. The geographical data is structured by bringing together objects into “layers”. These layers are optimized in order to create an interface between the simulation and the visualization systems. This structure improves the graphical quality of the objects and allows the simulation to act dynamically on the virtual world database. It is thus possible to perform geometrical deformations of objects in the GIS and to watch how those changes effect the visualization, on the one hand, and to insert, on the fly, new data into the SIG on the other hand. The dynamics and interactivity of the system lead to a reduction of the process of image synthesis production

La thèse étudie les effets de l’anxiété trait sur la conscience de la situation, sur une population de pilotes privés. L’objectif principal de cette étude est de montrer que l’anxiété a un effet sur les capacités d’anticipation (le niveau 3 de la conscience de la situation). Elle repose sur une étude empirique qui inclut une analyse de performances explicites et une analyse de performances implicites. Dans un premier temps il a été demandé aux pilotes (n=50) d’effectuer un vol sur simulateur et nous avons mesuré la performance grâce à un enregistreur de paramètres. Cette première analyse traite des aspects explicites de la conscience de la situation. Dans un second temps, nous avons procédé à une mesure de mémoire implicite avec une tâche de complétion de fragments de mots. Plusieurs résultats suggèrent que les liens qui unissent l’anxiété trait et la performance sont non linéaires et qu’un niveau modéré d’anxiété améliore la performance. La discussion souligne l’importance de la prise en compte des émotions dans une perspective de prévention dans le domaine de la sécurité du transport aérien
The work deals with the effects of trait anxiety on situation awareness, in a private pilot population. The main objective of this study is to show that anxiety has an effect on projection skills (the third level of situation awareness). It includes an empirical study which is based on an explicit performance analysis and an implicit performance analysis. In the first analysis, pilots (n=50) were asked to perform a simulated flight. Performance was assessed through a parameter recorder. This first analysis is about explicit aspects of situation awareness. In a second analysis we carried out the study with an evaluation of implicit memory through a word-fragment completion task. Several results show that trait anxiety and performance are linked in a non linear way, and that a mild level of anxiety seems to improve performance. The discussion emphasizes the role and the need of comprehension of emotion as a way of contributing to improve flight security

Le travail mené vise à réaliser un système, effectivement utilisable, de compréhension du langage employé par les contrôleurs aériens dans les échanges verbaux avec les pilotes. Dans cette optique sont utilisées des méthodes classiques d'intelligence artificielle adaptées à des systèmes de reconnaissance et de synthèse de la parole. Le système vise à interpréter le langage de travail, dont il utilise les contraintes. Le locuteur respecte des contraintes de débit pour la prononciation, et les règles de la "phraséologie" employée pour la formulation des phrases. Le système est entouré de plusieurs outils qui permettent de l'utiliser de façon opérationnelle : aide à la définition du langage de l'application, aide à la construction du vocabulaire de référence. Les options prises pour la réalisation du prototype 0 du terminal vocal intelligent ont permis un dialogue effectif avec un délai de réponse qui autorise le temps réel.

Après une vue d‘ensemble sur l'histoire des fusées et le nouveau lanceur européen VEGA, le problème du pilotage pendant le vol atmosphérique est abordé. Partant de la formulation la plus complexe, plusieurs hypothèses sont avancées, pas à pas, afin d‘obtenir plusieurs modèles de dynamique dans des conditions d'opération différentes. Différents effets dynamiques, tels que le jet-damping, la dynamique structurale, la linéarisation et le découplage, sont présentés, de façon exhaustive. Basés sur cette étude théorique, plusieurs modèles mathématiques (linéaire découplé, linéaire couplé et non linéaire couplés), sont dérivés pour un lanceur similaire à VEGA. En outre, un simulateur de vol haute fidélité moderne, basé sur un logiciel multi-corps (DCAP) et actuellement utilisé à l'ESA, est décrit en détails. Après les étapes de synthèse-analyse-validation utilisant le «gain-scheduling», diverses techniques avancées sont étudiées pour le pilotage d'un lanceur ayant une vitesse de roulis non négligeable par orientation de la poussée avec une tuyère orientable. La technique de commande robuste modale est ensuite étudiée, à partir de la théorie linéaire. De plus, deux lois de commande basées sur la théorie non linéaires, linéarisation par bouclage et nouvelle technique de commande suboptimale, méthode de ϑ-D, sont également analysés. Afin d'analyser le comportement de système commandé contre des incertitudes de paramètres, une linear fractional transformation (LFT) préliminaires sont dérivées «localement» autour des points d‘équilibre et «globalement» pour la toute trajectoire. Finalement, toutes les lois de commande, dérivées dans cette thèse, sont testées avec le simulateur du vol dans différentes conditions. Pour faciliter l'évaluation des différentes stratégies de commande, nous présentons ensuite une méthodologie franche basée sur deux indexes (inexactitude et consommation), qui récapitulent le comportement de système entier.

La formation industrielle est un domaine applicatif émergent pour la réalité virtuelle. GVT (Generic Virtual Training) est une plateforme de création d'environnements virtuels permettant une formation individuelle à des procédures industrielles de type maintenance. Cependant, les demandes industrielles évoluent et un nouveau besoin concerne la formation à des procédures collaboratives. Dans cette thèse nous proposons des modèles pour étendre les possibilités de GVT à la formation à des procédures collaboratives où des utilisateurs réels collaborent avec des humains virtuels. Nous présentons un modèle de l'activité des acteurs permettant de remplacer dynamiquement un apprenant par un humain virtuel. Ce modèle permet à un acteur de réaliser des actions en tenant compte de ses caractéristiques, du scénario, de l'environnement ainsi que de l'activité de ses partenaires. Nous proposons également une extension du langage de scénario LORA afin de décrire un scénario collaboratif. Un tel scénario décrit l'assignation des personnes aux actions et intègre des actions collaboratives. Le scénario a également été simplifié en rendant implicites des actions basiques comme la prise et la pose d'outils. Enfin, nous présentons le mécanisme de sélection d'action que nous avons mis en place et dont l'objectif est double : permettre à un humain virtuel de sélectionner une action à réaliser et donner des conseils à l'apprenant sur l'action à choisir. Il se compose de deux parties~: un module global de répartition des actions, chargé de déterminer le meilleur candidat pour chaque action du scénario, et des modules décisionnels dont dispose chaque acteur. Un acteur va ainsi se servir de son profil collaboratif (ensemble de règles de comportement) et de la suggestion du module de répartition pour choisir la prochaine action qu'il souhaiterait réaliser.Ces différents modèles ont été intégrés à GVT au sein d'un prototype. Dans cette thèse nous présentons un scénario applicatif réalisé dans GVT qui consiste à monter collaborativement un meuble livré en kit.

Ce travail étudie certains des problèmes les plus pertinents dans le sens de la navigation et contrôle présentés dans une classe particulière de mini-véhicules aériens. L'un des principaux objectifs c'est à réaliser un véhicule léger et facile à déployer dans un court laps de temps, un véhicule sans pilote drone capable de suivre une mission complète, du décollage aux points de cheminement suivants et de terminer la mission avec un atterrissage autonome à l'intérieur d'une zone délimitée en utilisant une interface graphique dans un ordinateur ou une tablette. La génération de trajectoire II est la partie qui dit le drone où il doit voyager et sont générés par un algorithme intégré sur le drone. Le résultat classique de Dubins est utilisé comme base pour la génération de trajectoire en 2D et nous avons étendu à la génération de trajectoire 3D. Une stratégie de suivi de trajectoire développée en utilisant l'approche de Lyapunov, est présentée pour piloter un drone à voilure fixe à travers tout le chemin désiré. Le concept clé derrière le contrôleur de suivi de trajectoire s'appuie sur la réduction de la distance entre le centre de masse de l'avion p et le point sur la trajectoire q à zéro, ainsi que l'angle entre le vecteur vitesse et la tangente à la trajectoire. Afin de tester les techniques mises au point au cours de la thèse une application C# -Net personnalisée a été développé nommé MAV3DSim (Multi-Aerial Vehicle 3D Simulator). Le MAV3DSim permet une opération de lecture/écriture de/vers le moteur de simulation à partir de laquelle nous pourrions recevoir toutes les informations de capteurs émulés et envoyés par le simulateur. Le système complet est capable d'effectuer un décollage et d'atterrissage autonome, à travers des points de suivi. Ceci est accompli en utilisant chacune des stratégies développées au cours de la thèse. Nous avons une stratégie pour le décollage et l'atterrissage, ce qui est généré par la partie de navigation qui est le générateur de trajectoire. Une fois que nous avons généré le chemin, il est utilisé par la stratégie de suivi de trajectoire et avec ce que nous avons l'atterrissage et le décollage autonome
This work studies some of the most relevant problems in the direction of navigation and control presented in a particular class of mini‐aircraft. One of the main objectives is to build a lightweight and easy to deploy vehicle in a short period of time, an unmanned aerial vehicle capable of following a complete mission from take‐o⁄ to the following waypoints and complete the mission with an autonomous landing within a delimitated area using a graphical interface in a computer. The Trajectory Generation It is the part that tells the drone where it must travel and are generated by an algorithm built into the drone. The classic result of Dubins is used as a basis for the trajectory generation in 2D and we have extended it to the 3D trajectory generation. A path following strategy developed using the Lyapunov approach is presented to pilot a fixed wing drone across the desired path. The key concept behind the tracking controller is the reduction of the distance between the center of mass of the aircraft p and the point q on the path to zero, as well as the angle between the velocity vector and the vector tangent to the path. In order to test the techniques developed during the thesis a customized C # .Net application was developed called MAV3DSim (Multi‐Aerial Vehicle 3D Simulator). The MAV3DSim allows a read / write operation from / to the simulation engine from which we could receive all emulated sensor information and sent to the simulator. The MAV3DSim consists of three main elements, the simulation engine, the computation of the control law and the visualization interface. The simulation engine is in charge of the numeric integration of the dynamic equations of the vehicle, we can choose between a quadrotor and a xed wing drone for use in simulation. The visualization interface resembles a ground station type of application, where all variables of the vehicle s state vector can be represented on the same screen. The experimental platform functions as a test bed for the control law prototyping. The platform consists of a xed wing aircraft with a PX4 which has the autopilot function as well as a Raspberry PI mini‐computer which to the implementation of the generation and trajectory tracking. The complete system is capable of performing an autonomous take‐o⁄and landing, through waypoints. This is accomplished by using each of the strategies developed during the thesis. We have a strategy for take‐o⁄ and landing, which is generated by the navigationon part that is the trajectory generator. Once we have generated the path, it is used by the trajectory tracking strategy and withthat we have landing and take‐o⁄ autonomously

Étant donné l'urgence environnementale, le développement des énergies renouvelables s'est fortement accru ces dernières années. L'implantation de champs d'éoliennes est notamment en pleine expansion dans toute l'Europe. Ces éoliennes, de structure diélectrique et métallique et de grande taille, peuvent avoir un impact significatif sur les systèmes radiofréquences. En particulier, les systèmes de radionavigation et de surveillance opérés par la DGAC (VOR, radar) doivent cohabiter avec de nouveaux champs d'éoliennes. En effet, ces dernières influent sur le champ électromagnétique des systèmes et peuvent dégrader leurs performances (multitrajets, masquages... ). Il est alors important de pouvoir quantifier ces dégradations, en particulier dans le cas du VOR où les multitrajets engendrent une erreur de relèvement. Dans ce travail de thèse, un simulateur électromagnétique appelé VERSO (VOR ERror SimulatOr) est développé. Il permet d'estimer l'impact d'objets diffractants, en particulier d'éoliennes, sur le signal VOR. Dans la littérature, différentes techniques de modélisation sont proposées pour prédire ces phénomènes. Certaines sont trop approximatives, d'autres trop coûteuses en temps. Ainsi, le choix des techniques utilisées dans ce simulateur a été guidé par le compromis entre précision et temps de calcul. L'équation parabolique est utilisée pour modéliser la propagation de la source jusqu'aux éoliennes afin de prendre en compte le relief. Ensuite, une méthode d'optique physique sur matériaux diélectriques est mise en œuvre pour calculer le champ diffracté par ces objets. Le modèle électromagnétique de l'éolienne et les hypothèses inhérentes aux méthodes utilisées par VERSO ont été validés aux fréquences VHF (VOR) par comparaison avec la méthode des moments qui fait office de référence. Une extension de VERSO pour les systèmes radars a été abordée. Par conséquent des validations similaires à ces fréquences ont été réalisées. Plus spécifiquement, un modèle de pale d'éolienne prenant en compte la présence du parafoudre est proposé aux fréquences VOR et radar. Les effets de masquage sont eux aussi quantifiés pour ces 2 domaines de fréquences. Il est notamment démontré que l'effet de masquage pour des éoliennes alignées radialement à un VOR est négligeable. Cette approximation ainsi que le modèle de pale sont ensuite utilisés dans le programme VERSO. Ce dernier est validé à l'aide de contrôles en vol sur un scénario de 9 éoliennes implantées à 5 km du VOR de Boulogne-sur-Mer. Une étude quantitative de l'impact de chaque partie des éoliennes est menée afin de discriminer la source majoritaire d'erreur VOR. On constate notamment qu'à grande distance du VOR dans le scénario d'observation considéré, le mât constitue le principal contributeur en terme de champ diffracté et d'erreur VOR. Enfin, une étude statistique sur l'erreur VOR a permis d'obtenir un simulateur de scénarios qui donne l'erreur maximale avec une confiance fixée, en minimisant le nombre de simulations à effectuer. Pour accélérer cette méthode, une expression analytique approchée de l'erreur VOR maximum a été développée en fonction de la distance d'implantation et de la hauteur du mât de l'éolienne. Cette dernière étude fournit une méthode rapide pour évaluer l'impact de la construction d'un champ d'éoliennes quelconque à proximité de systèmes de l'aviation civile.

Les drones ou systèmes de drones aériens jouent un rôle de plus en plus important danstous les domaines, spécialement les drones à décollage et atterrissage verticaux. L’un desplus connus est le Quadrotor et, sans doute, il est la plateforme de recherche la plus utilisée.Cette thèse traite le problème de l’estimation et de la commande d’attitude appliqué àun corps rigide se déplaçant dans l’espace 3D tel que le Quadrotor. La première contributionde cette thèse est la conception et l’implémentation d’une solution d’estimation d’attitude.Celle-ci est basée sur un ensemble de filtres complémentaires combinés avec un algorithmealgébrique tel que TRIAD, QUEST, etc. avec la possibilité de choisir deux formes différentesdes filtres: la première dénommée forme Directe, et la seconde dénommée forme Passive.Les filtres proposés ont une flexibilité dans le choix de l’ordre qui peut être pris grand afinde bien réduire l’effet du bruit de mesure et permettent d’aboutir à un estimateur qui peutprendre en compte le biais éventuel des gyromètres. L’analyse par la théorie de Lyapunovprouve que les erreurs d’estimation tendent globalement et asymptotiquement vers zéro. Unesuite logique de cette première contribution est la proposition d’une solution pour la commanded’attitude qui constitue la deuxième contribution de cette thèse. Elle se traduit par ledéveloppement d’une nouvelle loi de commande d’attitude d’un corps rigide dans l’espace3D, dans laquelle seulement les vecteurs de mesures inertiels avec les mesures des gyromètressont utilisés. Elle utilise le principe de fusion des données à travers un filtre complémentairepermettant l’élimination des bruits des mesures tout en assurant une stabilité presque globalede l’équilibre désiré. La troisième contribution est une loi de commande pour la stabilisationd’attitude sans mesure de vitesse angulaire, ni mesure d’attitude. Pour cela, un systèmelinéaire auxiliaire basé sur les mesures des vecteurs inertiels a été introduit. Ce dernier sesubstitue au manque de l’information de la vitesse angulaire. L’analyse de stabilité du contrôleurproposé est basée sur la théorie de Lyapunov couplée avec le théorème de LaSalle. Ellepermet de conclure sur la stabilité presque globale de l’équilibre désiré. Les performances dessolutions proposées ont été validées par un ensemble de tests expérimentaux
Nowadays, we see a growing popularity of the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) ofespecially Vertical Take-Off and Landing (VTOL) type. One of the most known VTOL is thequadrotor or Quadcopter which is probably the most used one as a research platform. Thisthesis deal with attitude control and estimation techniques applied to a rigid body movingin 3D space such as Quadcopter VTOL. The first contribution of this thesis is the design ofa new class of complementary linear-like filters allowing the fusion of inertial vector measurementswith angular velocity measurements and combined with algebraic algorithms asTRIAD, QUEST etc. to give an efficient attitude estimation solution. This class of filtersallows several possibilities of implementation such as the order of the filters which can bechosen high in order to reduce more the measurement noise and the form of the filters thatcan be direct or passive and the ability to take into account the possible gyro bias. Lyapunovanalysis shows the global asymptotic convergence of the estimation errors to zero. The sameprinciple of data fusion is used for the proposed new attitude control law in which the complementaryfilters were included to reduce the effect of measurement noise. The obtainedcontroller ensures almost global stability of the desired equilibrium point; it represents thesecond contribution of this thesis. The third contribution takes into consideration an interestingspecial case, where instantaneous measurements of attitude and angular velocity areunavailable. A first order linear auxiliary system based directly on vector measurements isused in an observer-like system to handle the luck of angular velocity. The proposed controllerensures almost global asymptotic stability of the trajectories to the desired equilibriumpoint. Detailed sets of experiments were done to validate the obtained results

Cette recherche porte sur l’impact des émotions sur les réponses des pilotes d’avion dans la gestion de situations dynamiques et ambiguës. A l’inverse des théories selon lesquelles les émotions dégradent les performances des pilotes, nous défendons la thèse selon laquelle les processus émotionnels ont une fonction adaptative et vont donc favoriser des réponses appropriées à la situation. Afin de vérifier cette hypothèse, des pilotes volontaires sont mis en situation de devoir gérer une fuite d’essence sur un simulateur de vol. Nous avons construit un scénario réaliste d’une durée d’une heure. Les pilotes ne sont donc pas confrontés à un problème ponctuel, s’apparentant à une situation de résolution de problèmes, mais doivent traiter l’anomalie de consommation d’essence pendant toute la durée du vol simulé. Ils ont donc la possibilité, en cours du vol, de corriger des choix qu’ils jugent inadaptés. Le relevé des fréquences cardiaques de chaque pilote pendant leur vol nous permet de repérer les épisodes émotionnels. Nous montrons que loin de dégrader les réponses des pilotes, les émotions sont positivement liées à la fois à leur expertise et à leurs performances : les pilotes ayant mis en œuvre les décisions les plus adaptées à la situation sont aussi ceux qui ont ressenti le plus d’émotions lors de la découverte et du traitement de la fuite d’essence
This research centers on the impact of emotions on a pilot who's dealing with dynamic and/or ambiguous situations. Contrary to theories that state pilots' performances are diminished by emotions, we believe that an emotional process actually has an adaptive function which subsequently helps give appropriate answers to a given situation. To verify this hypothesis, volunteer pilots are confronted with having to deal with a fuel leakage on a flight simulator. We have built a realistic 1h long scenario. The pilots are not faced with a punctual situation, akin to problem solving, but have to treat the fuel consumption anomaly during the whole length of the flight simulation. Consequently they have the possibility, in flight, to recover inappropriate responses. The readings of the pilots' heartbeat allows us to identify the emotional episodes. We show that, far from diminishing the pilots' responses, emotions are linked positively not only to the pilots' expertise, but also their performances: The pilots who have devised the best responses to the situation are also those who've registered the most emotions whilst discovering and treating the fuel leakage

Le phénomène d'instabilité de la structure de fluide se produit fréquemment dans le système d'écoulement polyphasé des régimes sous-critiques de Reynolds, et le phénomène de vibrations de câbles de sustentation de ponts provoquées par la pluie (sigle RWIV en anglais) est considéré comme un exemple en génie civil pour caractériser l'instabilité causée par les interactions fluide-structure. Le RWIV est supposée être un nouveau type de vibrations; régulièrement accompagné de deux phénomènes significatifs: le ruisseau supérieur vibre circonférentiellement et la fréquence du vortex de Von Karman se déplace vers une valeur beaucoup plus faible par rapport à la fréquence attendue. Les phénomène est observé habituellement sur les haubans du pont à hauban immobilisé. En raison des mécanismes de couplage complexes, le mécanisme de RWIV n'a pas été complètement décrit par les chercheurs précédents. La plupart ont mis l'accent sur les observations sur le terrain et les aspects expérimentaux en soufflerie, mais rarement sur la simulation numérique. Pour élaborer un cadre numérique systématique, nous abordons le modèle non couplé, le modèle faiblement couplé, le modèle couplé, et le modèle multiphasique multi-échelle (MMM). L'objectif est de mettre en place un modèle numérique avec une grande exactitude et précision pour RWIV, et de reconnaître et clarifier le mécanisme de RWIV, diverses enquêtes numériques ont été réalisés dans cette thèse.Pour simuler les effets de la pluie/l’eau pluviale (eng. rainwater) comme un ruisseau artificiel (fixé / solide mobile attaché / oscillé le long de la circonférence de hauban immobilisé) lorsque RWIV se produit, la méthode séparée est mise en œuvre sur la base des équations incompressibles de Navier-Stokes en combinaison avec la simulation monotone intégré des grandes échelles (MILES) pour évaluer les sous-grille termes de pression. Les effets des ruisseaux artificiels de différentes positions le long de la circonférence de hauban immobilisé sur la structure de formation de tourbillons derrière le hauban, la distribution de pression à travers le hauban, et la force aérodynamique fréquence dominante du hauban sont analysés. Cependant, les enquêtes indiquent les positions de ruisseau artificiel le long de la circonférence du hauban affectent très faiblement la fréquence du vortex de Von Karman proche le sillage du hauban.Pour capturer l'évolution dynamique de la morphologie de l’eau pluviale , le modèle semi-couplé simplifie les équations incompressibles de Navier-Stokes avec la théorie de lubrification sur l'hypothèse qu'un mince film d'eau environnante autour du hauban. Les enquêtes indiquent que l’eau pluviale rassemble aux endroits près des points de séparation, et forme deux ruisseaux symétriques le long de la circonférence du hauban. Cependant, la vibration circonférentielle du ruisseau supérieur et les phénomènes de décalage de fréquence accompagnant RWIV ne peuvent être résolus et expliqués clairement.Afin d'améliorer le modèle de semi-couplé à suivre l'évolution de la morphologie de l’eau pluviale, la méthode du Volume-de-Fluide (VOF) combinée avec les équations incompressibles de Navier-Stokes est utilisée dans le modèle couplé. L ‘évolution hautement non linéaire du ruisseau de la pluie le long de la circonférence du hauban immobilisé et les caractéristiques aérodynamiques du hauban de séjour peuvent être obtenus et analysés. Les résultats indiquent que le ruisseau de la pluie est formé près des points de séparation le long de la circonférence du hauban; la zone de pression négative le long de la circonférence du hauban est pré-requise pour la formation de ruisseau supérieur
A fluid structure instability phenomenon frequently occurs in the subcritical Reynolds regimes multiphase flow system, and rain--wind-induced vibration (RWIV) is taken as an example in civil engineering to characterize the aeroelastic instability caused by fluid-structure interactions. RWIV is hypothesized to be a new type of vibration; regularly accompanied by two significant phenomena: the circumferentially vibrating upper rivulet and the Von Karman vortex shedding frequency shift to a much lower value compared with the convectional evaluation; and customarily observed from the stay cables of cable--stayed bridge. Due to the complicated interactions mechanisms in the liquid-gas-solid system, the mechanism of RWIV has not been thoroughly solved and recognized by the previous researchers. Most have focused on the research topic from the field observation, the analytical dynamic model, and the wind tunnel experiment aspects, but rarely on numerical investigation aspect. To develop a systematic numerical framework, including the separated model, the semi-coupled model, the coupled model, and the multiphase multi-scale model (MMM) distinguished by different ways to simulate the rain effects when RWIV occurs, to establish highly accurate and precise numerical model for RWIV, and to recognize and clarify the mechanism of RWIV, various numerical investigations have been made in this thesis.To simulate the rain effects as an artificial rivulet (fixed/moving solid attaching/oscillating along the circumference of stay cable) when RWIV occurs, the separated method is implemented based on the incompressible Navier-Stokes equations in combination with the monotone integrated large eddy simulation (MILES) to evaluate the sub-grid stress terms. The effects of various artificial rivulet positions along the circumference of stay cable on the vortex shedding structure behind the cable, pressure distribution around the cable, and the aerodynamic force of the cable are analyzed. However, investigations indicate the positions of artificial rivulet along the circumference of cable extremely weakly affect Von Karman vortex shedding frequency near the wake of the cable.To capture the dynamic rainwater morphology evolution, the semi-coupled model simplifies the incompressible Navier-Stokes equations with the lubrication theory on the assumption that a thin water film surrounding around the cable. The investigations indicate the rainwater gathers at the locations near the separation points, and forms two symmetrical rivulets along the circumference of cable. However, both the circumferentially vibrating upper rivulet and the frequency shift phenomena accompanying RWIV cannot be solved and explained detailedly and clearly. To improve the semi-coupled model on tracking the rainwater morphology evolution, volume-of-fluid (VOF) method combined with incompressible Navier-Stokes equations is employed in the coupled model. Both the high-nonlinear rainwater rivulets evolution along the circumference of cable and the aerodynamic characteristics of stay cable can be obtained and analyzed. The results indicate rainwater rivulet are formed near the separation points along the circumference of cable; the negative pressure zone along the circumference of cable provides a prerequisite for the formation of upper rivulet. However, the computational efficiency is reduced due to the smaller droplets scatter in the surrounding air, furthermore, the assumptions, surrounding the stay cable with the constant volume of rainwater, cannot reflect the real physical conditions (i.e., rain infall process) and cannot obtain the real aerodynamic force from physical aspect