STAGE - Développement d'outils pour l'optimisation de trajectoire H/F

Objectif: Constituer un ensemble d'outils réutilisables pour l'optimisation de trajectoires , en particulier dans le contexte du Global Trajectory Optimization Competitions (GTOC).

1) Etat de l’art des problèmes d'optimisation et des outils pour les résoudre

• Identifier quels grand type problèmes on veut résoudre : Faire la passe sur les problèmes GTOC passés, et identifier : la dynamique orbitale, le nombre de satellites contrôlés (un seul/plusieurs), l'objectif à atteindre, la taille de la combinatoire du problème, etc.
• Identifier les outils les plus utilisés dans la littérature pour les compétitions GTOC. L'objectif est d'obtenir une cartographie des outils existants avant d'envisager de nouveaux développements.

2) Prise en main et développement des outils

• Prise en main des librairies existantes trouvées lors de la réalisation de l’état de l’art.
• Réutilisation des développements internes existants (Beam Search (GTOC12), optimisation d'une fonction coût à l'aide une méthode indirecte comme première estimation (GTOC13), Sequential Convex Programming (SCP))
• Développement de nouvelles briques (optionnel, en fonction des briques existantes et des cas d’application)
• Comparer les méthodes selon le type de problème rencontré (dynamiques, combinatoires, etc.), identifier les avantages et limites de chacune

3) Application à un problème GTOC, sans la partie combinatoire

Proposer une solution complète sur un ancien problème GTOC (GTOC12) : reprendre une solution existante et de récupérer la séquence d’astéroïdes à visiter. Cela permet de se passer de la partie combinatoire pour le moment.

4) Partie combinatoire (en fonction du temps restant)

Une fois la partie optimisation de trajectoire réalisée, il s'agit de faire un focus sur l’aspect combinatoire, propres aux problèmes "GTOC".

Le stage pourrait débuter Février, jusqu'en Avril 2027.

Ingénieur.e en formation, avec des compétences en mécanique spatiale et en mathématique, et avec un intérêt pour l'optimisation de trajectoire. Programmation en Python/Scilab.

*En tant qu'EPIC, le CNES applique un principe de neutralité (notamment politique et religieux) à l'ensemble de ses collaborateurs