https://wiki.electrolab.fr/api.php?action=feedcontributions&user=Vivien23&feedformat=atomElectrolab - User contributions [en]2024-03-28T12:44:31ZUser contributionsMediaWiki 1.22.4https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2018-11-26T15:43:39Z<p>Vivien23: /* Couplage GPS et accéléromètre */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg|thumb|300px]]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
==== Changement de référentiel ====<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
==== Couplage GPS et accéléromètre ====<br />
[http://wiki.ros.org/robot_localization Bibliothèque calcul positionnement]<br />
[[File:Ros_diagram.png|500px]]]<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Ros_diagram.pngFile:Ros diagram.png2018-11-26T15:42:47Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-16T05:45:23Z<p>Vivien23: typp</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex, qui sera composée de deux étages dont le second sans propulsion :<br />
<br />
* Télémetrie avec antennes patchs<br />
<br />
* Second étage "charge utile", contenant un PocketQube ou Cansat, et parachute non contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute du premier étage + parachute rectangulaire ou voile Rogallo orientable et descente contrôlée<br />
<br />
* Prise de vue à 360°<br />
<br />
* Sonde pitot réalisée par des étudiants de BTS<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
Ces grandes lignes seront confirmées à la fin du mois d'octobre 2017, date à laquelle nous arrêterons la composition de Bételgeuse.<br />
<br />
== Mécanique ==<br />
=== Fuselage ===<br />
* Aluminium 100 mm ?<br />
* Coiffe<br />
=== Intégration interne ===<br />
* Connectique<br />
* Cartes<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== Zero 360 === <br />
Un projet de [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ camera 360] à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== GoPro Fusion ===<br />
La nouvelle [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] capable de faire des vues sphérique. Pas compris comment elle peut faire du 360 avec une seule optique.<br />
<br />
== Charge utile ==<br />
=== Cansat ===<br />
'''Données du cahier des charges'''<br />
<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
=== PocketQube ===<br />
Une alternative proposée de format de charge utile est le [https://en.wikipedia.org/wiki/PocketQube PocketQube], un standard de nanosat dont les dimensions de base sont un cube de 5cm de côté. Ce format, à la différence d'un cubesat (cube de 10cm de côté), pourrait être intégré dans la structure de Bételgeuse, d'un diamètre de 10cm.<br />
<br />
== Système d'éjection / séparation ==<br />
Une bonne liste de ventouse magnétique sur [https://fr.aliexpress.com/store/product/FREE-SHIPPING-12V-DC-22LB-10kg-P30-22-Electric-Lifting-Lift-Magnet-Electromagnet-Solenoid/1724883_32549959981.html?spm=a2g0w.10010108.1000023.11.723911cb06EV7P AlieExpress]<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-16T05:43:57Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex, qui sera composée de deux étages dont le second sans propulsion :<br />
<br />
* Télémetrie avec antennes patchs<br />
<br />
* Second étage "charge utile", contenant un PocketQube ou Cansat, et parachute non contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute du premier étage + parachute rectangulaire ou voile Rogallo orientable et descente contrôlée<br />
<br />
* Prise de vue à 360°<br />
<br />
* Sonde pitot réalisée par des étudiants de BTS<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
Ces grandes lignes seront confirmées à la fin du mois d'octobre 2017, date à laquelle nous arrêterons la composition de Bételgeuse.<br />
<br />
== Mécanique ==<br />
=== Fuselage ===<br />
* Aluminium 100 mm ?<br />
* Coiffe<br />
=== Intégration interne ===<br />
* Connectique<br />
* Cartes<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== Zero 360 === <br />
Un projet de [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ camera 360] à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== GoPro Fusion ===<br />
La nouvelle [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] capable de faire des vu sphérique. Pas compris comment elle peut faire du 360 avec une seule optique.<br />
<br />
== Charge utile ==<br />
=== Cansat ===<br />
'''Données du cahier des charges'''<br />
<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
=== PocketQube ===<br />
Une alternative proposée de format de charge utile est le [https://en.wikipedia.org/wiki/PocketQube PocketQube], un standard de nanosat dont les dimensions de base sont un cube de 5cm de côté. Ce format, à la différence d'un cubesat (cube de 10cm de côté), pourrait être intégré dans la structure de Bételgeuse, d'un diamètre de 10cm.<br />
<br />
== Système d'éjection / séparation ==<br />
Une bonne liste de ventouse magnétique sur [https://fr.aliexpress.com/store/product/FREE-SHIPPING-12V-DC-22LB-10kg-P30-22-Electric-Lifting-Lift-Magnet-Electromagnet-Solenoid/1724883_32549959981.html?spm=a2g0w.10010108.1000023.11.723911cb06EV7P AlieExpress]<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-08T07:25:12Z<p>Vivien23: /* Système d'éjection / séparation */</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Éjection du second étage et retour contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== Zero 360 === <br />
Un projet de [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ camera 360] à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== GoPro Fusion ===<br />
La nouvelle [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] capable de faire des vu sphérique. Pas compris comment elle peut faire du 360 avec une seule optique.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
== Système d'éjection / séparation ==<br />
Une bonne liste de ventouse magnétique sur [https://fr.aliexpress.com/store/product/FREE-SHIPPING-12V-DC-22LB-10kg-P30-22-Electric-Lifting-Lift-Magnet-Electromagnet-Solenoid/1724883_32549959981.html?spm=a2g0w.10010108.1000023.11.723911cb06EV7P AlieExpress]<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-08T07:23:46Z<p>Vivien23: /* Cansat */</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Éjection du second étage et retour contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== Zero 360 === <br />
Un projet de [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ camera 360] à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== GoPro Fusion ===<br />
La nouvelle [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] capable de faire des vu sphérique. Pas compris comment elle peut faire du 360 avec une seule optique.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
== Système d'éjection / séparation ==<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-08T06:42:38Z<p>Vivien23: /* GoPro Fusion */</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Éjection du second étage et retour contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== Zero 360 === <br />
Un projet de [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ camera 360] à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== GoPro Fusion ===<br />
La nouvelle [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] capable de faire des vu sphérique. Pas compris comment elle peut faire du 360 avec une seule optique.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-08T06:37:55Z<p>Vivien23: /* Zero 360 */</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Éjection du second étage et retour contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== Zero 360 === <br />
Un projet de [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ camera 360] à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] ===<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-08T06:28:21Z<p>Vivien23: /* Caméra 360 */</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Éjection du second étage et retour contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ Zero 360] === <br />
Un projet de camera 360 à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
=== [http://www.journaldugeek.com/2017/09/28/la-camera-360-gopro-fusion-est-enfin-officielle/ GoPro Fusion] ===<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-08T06:25:27Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Éjection du second étage et retour contrôlé<br />
<br />
* Contrôle de roulis v2<br />
<br />
* Système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ Zero 360] === <br />
Un projet de camera 360 à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-07T18:12:00Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Système d'éjection du cansat<br />
<br />
* contrôle de roulis v2<br />
<br />
* système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
{{Boite|titre=Rejoignez-nous ! |arrondi=5px|bordure=indianred|fond=Linen|flotte=middle|couleurTitre=lightcoral|largeur=30%}}<br />
Il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br /><br />
{{BoiteFin}}<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ Zero 360] === <br />
Un projet de camera 360 à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]<br />
* [https://fr.wikipedia.org/wiki/Aide:Bac_%C3%A0_sable?veaction=edit Bac à sable d'édition wikicode]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-07T18:02:43Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Système d'éjection du cansat<br />
<br />
* contrôle de roulis v2<br />
<br />
* système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
<br />
<br />
'''Rejoignez-nous !''' : il suffit de nous envoyer un mail à '''adastra At electrolab.fr''', en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ Zero 360] === <br />
Un projet de camera 360 à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-07T18:00:08Z<p>Vivien23: /* Caméra 360 */</p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Système d'éjection du cansat<br />
<br />
* contrôle de roulis v2<br />
<br />
* système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
<br />
<br />
'''Rejoignez-nous !''' : il suffit de nous envoyer un mail à adastra@electrolab.fr, en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
=== [http://raspberryjamberlin.de/introducing-zero360/ Zero 360] === <br />
Un projet de camera 360 à partir de 8 [https://www.kubii.fr/nano-ordinateurs-raspberry-pi/1401-raspberry-pi-zero-.html Raspberry Pi Zero] et de mini cameras.<br />
* Raspberry Pi Zerro ~ 6 €<br />
* Mini Camera ~ 22,99 €<br />
Un système complet à 231,2 €.<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-10-07T17:50:58Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, '''Bételgeuse''' (initialement appelée Beta Rocket), après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* Télémetrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* Système d'éjection du cansat<br />
<br />
* contrôle de roulis v2<br />
<br />
* système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
<br />
<br />
'''Rejoignez-nous !''' : il suffit de nous envoyer un mail à adastra@electrolab.fr, en nous faisant part de votre envie de dédier un peu de votre temps et de votre passion à faire avancer le spatial amateur.<br />
<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
== Caméra 360 ==<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Télémétrie ==<br />
<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2017:BetaRocketProjets:Perso:2017:BetaRocket2017-09-09T09:22:39Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div>Ce projet est celui de la deuxième fusée expérimentale de l'Electrolab, après le succès du lancement de l'[[Projets:Perso:2013:AlphaRocket|Alpha Rocket]].<br />
<br />
<br />
Pour le moment, les grandes lignes de ce que nous comptons inclure dans cette fusex :<br />
<br />
* télémétrie sous coiffe, avec antenne externe comme la fusex Aeris de l'ESO<br />
<br />
* système d'éjection du cansat<br />
<br />
* contrôle de roulis v2<br />
<br />
* système d'éjection du parachute (élecro-aimant + plaque poussée par ressort) + parachute rectangulaire orientable<br />
<br />
* propulseur Pro54<br />
<br />
<br />
== Système de récupération ==<br />
=== Sources d'information sur conception et fabrication de parachute rectangulaire ===<br />
<br />
[http://goerkederyk.weebly.com/creating-a-flying-machine.html Le blog de Deryl Goerke], un étudiant qui a documenté son expérience de créer une voile rectangulaire à partir de 0.<br />
<br />
[http://www.paratailor.com/ Paratailor], un logiciel de conception de voile rectangulaire.<br />
<br />
=== Alternative sur parachute cruciforme ===<br />
[https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/small_spacecraft/feature/exo-brake_parachute Parachute guidé NASA Exo-Brake]<br />
<br />
== Cansat ==<br />
=== Données du cahier des charges ===<br />
Tiré du [https://www.planete-sciences.org/espace/IMG/pdf/reglement_cansat_2017_fr.pdf cahier des charges 2017] de Planète Sciences :<br />
<br />
* Le CanSat doit s’inscrire dans un cylindre de 80 mm de diamètre et de 200 mm de hauteur.<br />
* La masse maximale du CanSat est de 1 kg.<br />
* Le parachute n’a pas besoin de s’inscrire dans le volume et la masse de base. Une masse supplémentaire de 50 g et un volume correspondant à la place disponible dans le système de largage lui sont accordés. Aucune liaison électrique n’est autorisée entre le CanSat et son parachute.<br />
<br />
== Outils du projet ==<br />
<br />
* Conception Mécanique : [https://myhub.autodesk360.com Fusion 360]<br />
* Stockage : [https://drive.google.com/drive/folders/0BwUtxvc5j6NSTTU3RFlncDRYU28 Google Drive]<br />
* Communication : [https://groups.google.com/forum/#!forum/fusex_electrolab Google Groups]</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-04-30T15:06:56Z<p>Vivien23: /* Couplage GPS et accéléromètre */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg|thumb|300px]]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
==== Changement de référentiel ====<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
==== Couplage GPS et accéléromètre ====<br />
[http://wiki.ros.org/robot_localization Bibliothèque calcul positionnement]<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T15:42:42Z<p>Vivien23: /* Par la suite */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg|thumb|300px]]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
==== Changement de référentiel ====<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
==== Couplage GPS et accéléromètre ====<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T15:41:33Z<p>Vivien23: /* Coordonnées géographiques */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg|thumb|300px]]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
==== Changement de référentiel ====<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T10:42:48Z<p>Vivien23: /* Position angulaire */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg|thumb|300px]]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T10:39:22Z<p>Vivien23: /* Position angulaire */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg]100px]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Example.jpgFile:Example.jpg2017-03-07T10:38:05Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T10:37:40Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
=== Résumé ===<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
Les données sont transmises au contrôle de roulis et à la télémétrie pour permettre le suivit de vol au sol.<br />
La trajectométrie doit donc d'être calculé dans le référentiel de navigation.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
=== Position angulaire ===<br />
Le programme embarqué (arduino Mega) réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan.<br />
On a une orientation de la fusée dans le révérenciel de navigation aéro (nord,est,bas).<br />
[[File:example.jpg]]<br />
<br />
=== Coordonnées géographiques ===<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on peut obtenir sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T10:12:29Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
<br>On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_z.svgFile:Rotation z.svg2017-03-07T10:08:58Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation z.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-03-07T10:07:54Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite). En bleu, après passage dans un filtre passe haut très simple utilisant les coefficients suivant:<br />
<math> A </math><br />
[-0.328581437337850946 , 0.657162874675701891 , -0.328581437337850946]<br />
On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_z.svgFile:Rotation z.svg2017-03-07T10:00:01Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation z.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_y.svgFile:Rotation y.svg2017-03-07T09:59:29Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation y.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_x.svgFile:Rotation x.svg2017-03-07T09:58:48Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation x.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_x.svgFile:Rotation x.svg2017-03-07T09:58:27Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation x.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_x.svgFile:Rotation x.svg2017-03-07T09:57:54Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation x.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T13:48:34Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|350px]] [[File:rotation_y.svg|350px]] [[File:rotation_z.svg|350px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite).<br />
On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_z.svgFile:Rotation z.svg2017-02-26T13:47:16Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation z.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_y.svgFile:Rotation y.svg2017-02-26T13:44:31Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation y.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_x.svgFile:Rotation x.svg2017-02-26T13:44:07Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation x.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T13:43:48Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br>[[File:rotation_x.svg|250px]] [[File:rotation_y.svg|250px]] [[File:rotation_z.svg|250px]]<br />
<br>En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite).<br />
On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T13:40:04Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
<br>Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br />
[[File:rotation_x.svg|250px]] [[File:rotation_y.svg|250px]] [[File:rotation_z.svg|250px]]<br />
<br />
En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite).<br />
On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_z.svgFile:Rotation z.svg2017-02-26T13:39:27Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation z.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_y.svgFile:Rotation y.svg2017-02-26T13:39:04Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation y.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_x.svgFile:Rotation x.svg2017-02-26T12:42:11Z<p>Vivien23: Vivien23 uploaded a new version of &quot;File:Rotation x.svg&quot;</p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_z.svgFile:Rotation z.svg2017-02-26T12:31:53Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_y.svgFile:Rotation y.svg2017-02-26T12:31:32Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:Rotation_x.svgFile:Rotation x.svg2017-02-26T12:31:11Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T12:29:57Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */ ajout des graphs des résultat de la rotation de l'accélération</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du référentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus exactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
On peut enfin retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
Résultat: J'ai appliqué le calcul sur une série de mesure de l'accélération. Je fait pivoter l'accélérométre sur les trois axes.<br />
<br />
[[File:rotation_x.svg|250px]] [[File:rotation_y.svg|250px]] [[File:rotation_z.svg|250px]]<br />
<br />
En rouge l'accélération d'origine. En vert l'accélération dans le référentiel terrestre (gravité déduite).<br />
On peut voir que seul les transitions de position angulaire sont gardées. La gravité ne vient pas parasiter les accélérations quelque soit la position angulaire du capteur.<br />
<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T12:22:16Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du réferentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus éxactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. <br />
Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
Autre gros avantage, il est trés simple de retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T12:21:26Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du réferentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|250px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus éxactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
Autre gros avantage, il est trés simple de retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/File:DoubleRef.svgFile:DoubleRef.svg2017-02-26T12:20:27Z<p>Vivien23: </p>
<hr />
<div></div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T12:16:04Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du réferentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|100px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus éxactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A' = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
Autre gros avantage, il est trés simple de retirer la gravité terrestre de l'accélération maintenant que le vecteur <math> \vec a_z' </math> est toujours pointé vers le centre de la terre. <br />
<math> A_{ahrs} = \begin{bmatrix} a_{ahrs} \\ a_{ahrs}\\ a_{ahrs}\end{bmatrix} = \begin{bmatrix} a_x' \\ a_y' \\ a_z'-1 \end{bmatrix}</math><br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T12:07:58Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du réferentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|100px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus éxactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation_matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-26T12:04:35Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */ Ajout des résultat concluant de la rotation de l'accélération.</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga. Il s'agit d'une conversion de quaternion vers des angles de Tait-Bryan(Euler aéro).<br />
<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement ne va pas nous sortir des accélérations sur les axes x, y et z du référentiel terrestre mais sur X Y Z du réferentiel local...<br />
<br />
[[File:doubleRef.svg|100px]]<br />
<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel terrestre ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions AHRS]] plus éxactement).<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération <math><br />
A = \begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math>.<br />
La construction de la matrice de rotation est faite à partir des angles Tait-Bryan en suivant l'ordre de rotation. Dans notre cas rotation sur Z(yaw) puis sur Y (pitch) et enfin sur X (roll).<br />
[[https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_angles#Rotation%20matrix Matrice de rotation]]<br />
<br />
On a plus qu'a faire le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération(colonne).<br />
<br />
<math><br />
A = R * A =<br />
Z_1 Y_2 X_3 * A = \begin{bmatrix}<br />
c_1 c_2 & c_1 s_2 s_3 - c_3 s_1 & s_1 s_3 + c_1 c_3 s_2 \\<br />
c_2 s_1 & c_1 c_3 + s_1 s_2 s_3 & c_3 s_1 s_2 - c_1 s_3 \\<br />
- s_2 & c_2 s_3 & c_2 c_3 <br />
\end{bmatrix}.\begin{bmatrix} a_x \\ a_y \\ a_z \end{bmatrix}<br />
</math><br />
<br />
<br />
* 1, 2, 3 represent the angles α, β and γ, i.e. the angles corresponding to the first, second and third elemental rotations respectively.<br />
* X, Y, Z are the matrices representing the elemental rotations about the axes x, y, z of the fixed frame (e.g., X1 represents a rotation about x by an angle α).<br />
* s and c represent sine and cosine (e.g., s1 represents the sine of α).<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-02-07T10:46:45Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga.<br />
<br />
Afin d'obtenir une position géographique de la fusée à la fois, précise et fréquente, il est nécessaire d'utiliser les données issue de l’accéléromètre.<br />
Par double intégration de l'accélération de l’objet sur les 3 axes du référentielle terrestre on obtient sa position relative.<br />
<math><br />
x = \int(\int a_x.dx).dx = \int v_x.dx<br />
</math><br />
<br />
Le petit problème c'est que les accélérations de la fusée sont calculés dans le référentiel de la fusée (du capteur).<br />
Donc, si elle est inclinée, un mouvement horizontal ne va pas seulement nous sortir des accélérations sur les axes x et y du référentiel terrestre mais également sur z.<br />
Ce qui nous intéresse, c'est le mouvement de la fusée dans le référentiel terrestre.<br />
On va devoir convertir les données issu de l’accéléromètre dans le référentiel.<br />
<br />
Pour ça, on applique une rotation du vecteur d'accélération pour retrouver les valeurs dans le référentiel terrestre.<br />
<br />
Vu qu'on a la position angulaire de la fusée (capteur), on construit une matrice de rotation à partir des angles et on fait le produit de la matrice de rotation et du vecteur d'accélération.<br />
<br />
<math><br />
A = R * A = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \end{bmatrix}.<br />
\begin{bmatrix}<br />
0 & 0 & 0 \\<br />
0 & 0 & 0 \\<br />
0 & 0 & 0<br />
\end{bmatrix}<br />
<br />
</math><br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
<br />
<br />
En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
<br />
== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
<br />
Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
<br />
'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
<br />
'''Ce qu'on a : '''<br />
<br />
- la minicam (récup)<br />
<br />
- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
<br />
- la section de fusée transparente<br />
<br />
- une feuille miroir souple<br />
<br />
- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
<br />
- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
<br />
'''Ce qui manque :'''<br />
<br />
- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
<br />
- faire le routage et le PCB<br />
<br />
- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
<br />
- faire des tests !<br />
<br />
<br />
'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
<br />
Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
<br />
Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23https://wiki.electrolab.fr/Projets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge_utileProjets:Perso:2013:AlphaRocket/Charge utile2017-01-27T20:46:29Z<p>Vivien23: /* Trajectométrie */ ajout des dernières maj du programme</p>
<hr />
<div>La charge utile est composée de quatre éléments : le système de trajectométrie, le système de communication temps réel, le système de contrôle du roulis et le système de prise de vue.<br />
<br />
== Trajectométrie ==<br />
Le système de trajectométrie permet d'établir la position de la fusée durant la phase de vol.<br />
<br />
La position de la fusée est établi à partir des données issues des capteurs suivants:<br />
- GPS [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- altimètre [http://e.banana-pi.fr/fr/sans-fils-/64-module-gps-type-gy-neo6mv2.html GY-NEO6MV2]<br />
- accéléromètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- gyroscope [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
- magnétomètre [https://drotek.com/shop/fr/drotek-parts/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF]<br />
<br />
[[File:Trajecto.svg|700px]]<br />
<br />
Le programme réalise une initialisation du magnétomètre, de accéléromètre et du gyroscope.<br />
Chacun de ces éléments possèdent 3 degrés de libertés qui sont couplés via un l'algorithme de Madgwick et donne une orientation sous forme de Quaternion.<br />
Le calcul des angles est fait au sein de l’Arduino méga.<br />
<br />
===Par la suite===<br />
<br />
Il faut tester le couplage du GPS et de accéléromètre pour obtenir une position précise.<br />
<br />
<br />
=== Centrale inertielle + altimètre ===<br />
[http://www.drotek.fr/shop/fr/home/466-imu-10dof-mpu9250-ms5611.html IMU 10DOF - MPU9250 + MS5611]<br />
Sketch Arduino de base utilisé : [https://github.com/mike-one/MPUArduino mpuarduino.ino]<br />
<br />
<br />
* '''Gamme de mesure pour l'altimètre IMU 10DOF''' : précision à +/- 1m d'après expérimentation, altitude initiale à 0, mesure de l'altitude relative<br />
* '''Gamme de mesure accéléromètre''' : accélération maximum autour de 100m/s² ~ 10G, donc règlage sur '''+/- 16G''' (cran en-dessous à +/- 8G, probablement pas suffisant)<br />
* '''Gamme de mesure gyroscope''' : règlages possibles ±250, ±500, ±1000, et ±2000°/sec. D'après ce qu'on peut voir dans les vidéos d'autres fusées expérimentales, la vitesse de rotation est rarement supérieure à 1 tour par seconde (360°/s), donc on peut se caler raisonnablement sur '''±500'''<br />
* '''Gamme de mesure magnétomètre''' : règlage par défaut unique ±4800µT.<br />
<br />
'''Fréquence d'échantillonage''' : 1 mesure toutes les 100ms, soit pour un vol d'environ 150s 1500 mesures.<br />
<br />
=== Micro-contrôleur ===<br />
Arduino Mega 2560<br />
<br />
Avantages d'Arduino :<br />
* très documenté (dont librairies disponibles pour une très large gamme de capteurs)<br />
* simple à apprendre<br />
* capacité (mémoire / stockage) de la version Mega largement suffisante pour gérer les capteurs ci-dessus<br />
<br />
=== Archive ===<br />
Initialement nous avons prévu un capteur de pression [http://e.banana-pi.fr/capteurs/47-capteur-barometrique-pression-temperature-altitude-bmp180.html Bosch BMP180], acquis et testé avec succès avec Arduino Uno le 29/8/2015 ([https://github.com/sparkfun/BMP180_Breakout librairie sur Github]) - mais en réalité redondant avec le capteur de pression présent sur la centrale inertielle.<br />
<br />
== Télémétrie : transmission des données en vol ==<br />
<br />
Comparatif des solutions considérées :<br />
<br />
[[File:Solutions-telemetrie.png|center|1000px]]<br />
<br />
Nous étions initialement partis sur des modules Xbee en 868MHz, mais l'un des deux modules achetés s'est révélé défectueux. Puis quand est venu le moment de le remplacer, les Xbee Pro en 868MHz arrivaient en fin de vie.<br />
<br />
Pourquoi 868MHz :<br />
* fait partie des fréquences autorisées par l'ANFR, puissance max de 25mW, ce qui est supérieur aux 10mW du 433MHz, autre fréquence autorisée pour la télémétrie<br />
* approvisionnement facile et relativement accessible de modules E/R sur cette fréquence<br />
<br />
== Contrôle du roulis ==<br />
Le contrôleur de roulis est une partie de l’expérimentation à intégrer à la fusée. Il permet d'asservir le roulis (rotation de la fusée autour de son axe longitudinal) induit par les défauts de son aérodynamisme et les perturbations extérieures. Sous-projet piloté par Mohcine.<br />
<br />
Système modifié après refus de Planète Sciences de valider le système initial.<br />
<br />
'''Mise à jour du 19 avril 2016 :'''<br />
Le système repose désormais sur deux ailettes diamétralement opposées,<br />
actionnées par un unique servo-moteurs. <br />
<br />
<br />
Un circuit non programmable impose aux ailettes de se maintenir au neutre pendant la phase de propulsion,<br />
puis autorise le circuit programmable a actionner les ailettes pour contrôler le roulis pendant un instant T limité <br />
puis enfin réimpose le neutre de manière définitive avant le déclenchement du parachute.<br />
<br />
'''Photo du 15 novembre 2016 :''' <br />
[[File:Roll control.jpg|500px|thumb|center]]<br />
<br />
'''Rendus finaux :'''<br />
[[File:Catia V2 Vue Servo.png|400px|thumb|center]][[File:Catia V2 Vue Tube.png|400px|thumb|center]]<br />
<br />
=== V0.1 du contrôleur ===<br />
'''(non validé par Planète Sciences à cause de l'indépendance mécanique des 4 ailettes)'''<br />
<br />
[[File:Section canards.jpg|250px|thumb|left]]'''Hangout du 24/6/2015''': Contrôle de roulis est conforme au cahier des charges.<br />
<br />
Il agit en actionnant 4 ailettes motorisées. <br />
<br />
Challenges : assurer que ce système ne modifie pas la trajectoire. Il faut donc que l'angle des 4 ailettes par rapport à l'axe de la fusée soit toujours le même.<br />
<br />
Les ailettes pourraient être faites en alu, avec la charly robot. <br />
<br />
'''Mise à jour du 14/10/2015 :''' le système est tout intégré et comprend un bati, des actionneurs, des batteries, une électronique de commande et de la visserie. Dessin technique à venir... (il ne sera finalisé que quand on aura tous les appros car des dimensions manquent)<br />
<br />
-> [BATI] le bâti est monobloc et imprimé 3d en nylon. La pièce est cylindrique de diamètre 94mm et de longueur 70mm<br />
<br />
Fournisseur Electrolab ???<br />
<br />
Fournisseur Shapeways : prix ~120€<br />
<br />
<br />
-> [SERVOS] les servomoteurs actionnent les ailettes. ils ont plusieurs caractéristiques à dimensionner ce qui peut être extrêmement complexe, couple, vitesse, résolution... D'après mes recherches le meilleur choix disponible est le <br />
suivant et ils sont surdimensionnés par sécurité:<br />
<br />
- couple 18kg, vitesse 0.07sec/60°, casing alu, alimentation direct 8.4v. [http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__50466__Turnigy_8482_TGY_DS725MG_Coreless_DS_MG_Servo_w_Alloy_Case_18kg_07sec_68g.html Fournisseur hobbyking]: prix ~144€ pour 4 (attention sur le site, il suffit de laisser la page ouverte quelques minutes pour avoir un discount)<br />
<br />
<br />
-> [BATTERIES] elles fournissent l'énergie au système, il y a 2 x 2 batteries 18650 Li-on montés en série ( configuration [http://static.rcgroups.net/forums/attachments/1/4/2/4/0/8/t3268229-22-thumb-2S2Psaddlepack.jpg 2S2P], soit 8.4V) pour alimenter les actionneurs et l'électronique de manière indépendante et isolée.<br />
Cette [http://www.powerstream.com/p/INR18650-25R-datasheet.pdf référence de batterie] n'est pas choisie par hasard, elles peuvent débiter <s>30A</s> 20A en continu.<br />
[http://www.ebay.fr/itm/321642901307?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT Fournisseur Ebay]: prix ~52€ pour les 4 + chargeur.<br />
<br />
<br />
-> [AILETTES] elles ont une géométrie complexe et doivent être réalisées avec une bonne précision/répétabilité dimensionnelle.<br />
Je pense qu'elles peuvent être difficilement réalisés au lab en fraisage 3d mais c'est ca reste possible.<br />
J’opterais plus pour une impression 3d en acier infusé bronze.<br />
Fournisseur shapeways : prix ~??? (nécessite le 3d pour cotation)<br />
<br />
<br />
-> [VISSERIE] ???<br />
Fournisseur : par exemple [[Projets:Commande_groupee#Cergy-Vis|Cergy Vis]] prix ??? faut prévoir 20-30€<br />
<br />
<br />
-> [ELECTRONIQUE] l'electronique sera composée de 3 pcb circulaires de diamètres 90mm<br />
-> PCB bouchon (sert a des connexions electriques)<br />
-> PCB alimentation <br />
-> PCB controleur<br />
L'architecture électrique est en cours, il faudra que je fasse le schéma/routage.<br />
Fournisseur ??? prix ??? mais faut bien prévoir 150-200€<br />
<br />
-> [LOGICIEL]<br />
L'architecture logicielle est en cours...<br />
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En conclusion : on arrive au point ou faut acheter les servos et les batteries, pour que je puisses finir le 3d du bati et il faudra réaliser le 3d des ailettes pour cotation. Faire imprimer le bati et les ailettes.<br />
En parallèle j'avance sur l'electronique et le soft.<br />
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== Prise de vue ==<br />
[[File:camera_arduino.jpg|200px|thumb|left|test de connexion avec Arduino]]Sous-projet piloté par Nicolas.<br />
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Une section de la fusée devra être vitrée pour permettre la vidéo sur l'angle voulu (360° si on est gourmands) => idée : la structure créera des angles morts, en profiter pour faire passer les câbles.<br />
Si on installe le gyromètre d'asservissement du miroir rotatif sur celui-ci, on peut choisir un gyromètre d'amplitude max moins importante mais plus précis car on asservi alors en relatif.<br />
J'ai aussi pensé à une option de miroir panoramique pour filmer directement en 360°, [https://www.youtube.com/watch?v=3XXJ2usI8Yg dans ce genre-là].<br />
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'''7 décembre 2016''' : Update de Nicolas :<br />
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'''Ce qu'on a : '''<br />
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- la minicam (récup)<br />
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- un montage élec pour contrôler son déclenchement / arrêt<br />
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- la section de fusée transparente<br />
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- une feuille miroir souple<br />
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- les calculs géométriques pour la forme du miroir et la position de la caméra<br />
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- j'ai un pote qui a commencé à faire des tests des transformation géométrique sur le fichier vidéo, il attend un test grandeur nature pour finaliser<br />
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'''Ce qui manque :'''<br />
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- prévoir l'interfaçage avec les autres sous-système pour avoir un signal de déclenchement / arrêt<br />
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- faire le routage et le PCB<br />
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- concevoir la fixation du miroir conique au corps de la fusée (je suis pas encore convaincu de mon design ...)<br />
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- faire des tests !<br />
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'''22 janvier 2016''' : Nicolas est passé chez un ami qui a un fer à souder, finalement on n'a pas ressoudé la batterie mais carrément testé l'interfaçage arduino.<br />
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Ça marche bien, on peut sans soucis alimenter, déclencher l'allumage de la caméra et le lancement de la vidéo puis arrêter et éteindre la caméra via une routine basique.<br />
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Rien de définitif dans les soudures mais on peut envisager une intégration du module si la qualité est satisfaisante !</div>Vivien23