Soutenance de thèse de Ruth TAGNE MOGUE

Cette thèse porte sur l’estimation d’état et la stabilisation résiliente de systèmes cyber-physiques en réseau soumis à des contraintes de communication et à des menaces de sécurité. Dans ces systèmes, les mesures peuvent être intermittentes, retardées, perdues ou corrompues, ce qui met en défaut les schémas d’estimation usuels lorsqu’il s’agit de garantir simultanément précision, robustesse et sécurité. L’objectif est donc de concevoir des observateurs capables de fournir non pas une estimation ponctuelle, mais un encadrement garanti de l’état, exploitable pour la commande malgré les incertitudes, les défauts de transmission et certaines attaques. La thèse propose pour cela un cadre fondé sur des observateurs intervalles impulsifs modélisés comme des systèmes hybrides, dans lesquels une dynamique de prédiction continue est combinée à des corrections discrètes aux instants de réception des mesures. Un premier apport concerne la conception d’un observateur robuste à l’intermittence des mesures, avec des garanties de stabilité et de performance établies dans un cadre L1 à gain fini. Un deuxième apport étend cette approche au cas multi-capteurs avec mesures retardées, en introduisant un mécanisme auto-déclenché ainsi qu’une stratégie probabiliste de sélection des capteurs afin de réduire la charge de communication tout en préservant la qualité d’estimation. Enfin, un troisième apport traite la stabilisation résiliente sous attaques furtives, au moyen d’un détecteur ensembliste fondé sur la cohérence mesure-prédiction et d’une politique probabiliste de défense par cible mouvante visant à réduire la furtivité des attaques et à limiter leur impact sur la boucle fermée. Dans son ensemble, ce travail met en évidence l’intérêt d’une approche intégrée, dans laquelle estimation sécurisée, contraintes de communication et mécanismes de résilience sont conçus de manière cohérente au sein d’une même architecture hybride d’observation et de commande.