Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Tout ce qui vole dans les airs...

Modérateur : Modérateurs

Répondre
Mr Vaguida
Messages : 5
Inscription : 13/01/2011 - 22:10:18
Activité : Etudiant

Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Mr Vaguida » 13/01/2011 - 22:11:22

Bonjour,
Je travaille actuellement sur l'instrument de navigation inertielle qui est l'indicateur de virage et de dérapage.
Je souhaiterais l'étudier de façon très approfondie.
Est-il possible d'en construire un ? Je dispose actuellement d'un gyroscope (voici le lien :http://gyroscope.com/d.asp?product=GIMBALS) et je souhaiterais un montage possédant une précision permettant des mesures.
Quant à la théorie, je travaille actuellement dessus mais est-il possible que quelqu'un de calé m'apporte son aide ?
Merci pour toute réponse que vous pourriez faire !!

Xzander
Messages : 181
Inscription : 17/06/2005 - 18:53:53
Activité : Autre

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Xzander » 14/01/2011 - 15:52:21

Un gyroscope n'est pas suffisant, il faut aussi un accéléromètre. Le gyroscope ne voit que les rotations autour d'un axe. L'accéléromètre pourra voir les translations. Si par exemple dans une courbe le véhicule glisse de côté, seul l'accéléromètre pourra détecter cette anomalie.

J'ai récemment travaillé sur l'accéléromètre à trois axes BMA180 (tu n'en as besoin que de deux il me semble...). Il est EXCELLENT, mais j'ai dû me fabriquer un circuit imprimé pour m'en servir étant donné qu'il est dans un boîtier LGA difficile à souder. Ça été tout un casse tête, mais j'ai finalement opté pour la méthode avec lumière UV plutôt que le transfert de toner. Si tu n'as pas l'intention de te lancer dans ça, je te suggère de l'acheter déjà soudé, comme sur RobotShop.ca.

Je ne voudrais pas te décourager, mais si mon véhicule dérape, je préférerais regarder la route plutôt que le témoin lumineux... Ou essaies-tu de créer un système de compensation automatique?

Mr Vaguida
Messages : 5
Inscription : 13/01/2011 - 22:10:18
Activité : Etudiant

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Mr Vaguida » 14/01/2011 - 23:18:51

En fait, l’indicateur de virage et de dérapage est un instrument gyroscopique de navigation à bord des avions, donc alors pas besoin d'accéléromètre, car il y a en supplément une centrale inertielle complète (3gyros+3accéléromètre). Cet instrument sert juste à donner une valeur du taux de rotation de l'avion. c'est différent de l'horizon artificiel qui lui donne la position de l'avion par rapport au sol. En effet, un avion peut être penché et être en train de tourner. Inversement, il peut tourner sans se pencher.

Xzander
Messages : 181
Inscription : 17/06/2005 - 18:53:53
Activité : Autre

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Xzander » 15/01/2011 - 6:46:47

Ah il est question d'avions :siffle:!

Pourquoi ne pas utiliser les informations à partir de la centrale inertielle? Est-ce une question de redondance? Quoi qu'il en soit, je doute qu'il suffisse d'avoir un seul gyroscope.

Prenons par exemple un gyroscope qui a un axe qui coïncide avec l'axe du yaw (désolé je ne connais pas la traduction).

Maintenant considérons le cas où l'avion a un roulis de 0 degrés et tourne à gauche au moyen d'un angle de yaw de 10 degrés. Le gyroscope pourra détecter ce virage sans problème puisque toute la rotation se situe au niveau de l'axe du capteur.

Ensuite considérons le cas où l'avion qui tourne au même rythme vers la gauche, mais avec un roulis de 5 degrés et un yaw de 0 (supposons qu'il n'a pas besoin d'augmenter le pitch pour conserver son altitude, question de simplifier). Puisque l'axe du yaw est incliné (puisqu'il est fixé sur l'avion, l'avion a un roulis non nul donc son axe de yaw est incliné), il ne détectera pas toute la rotation. En effet, l'avion ne tourne plus autour de l'axe du yaw, mais autour d'un axe imaginaire situé entre l'axe du yaw et l'axe du pitch.

Nous sommes donc en présence de deux cas où le virage est le même (tel que posé), mais où le capteur unique ne donnera pas les mêmes valeurs. Je doute donc qu'il soit possible de réaliser l'indicateur correctement en n'utilisant qu'un seul gyroscope.

Mr Vaguida
Messages : 5
Inscription : 13/01/2011 - 22:10:18
Activité : Etudiant

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Mr Vaguida » 15/01/2011 - 14:33:45

Ok. mais avec un gyroscope deux axes ? j'ai vu quelques sites qui expliquaient ça mais sans réellement entrer dans les détails.

Xzander
Messages : 181
Inscription : 17/06/2005 - 18:53:53
Activité : Autre

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Xzander » 15/01/2011 - 17:01:48

Je crois qu'il faudra au moins trois axes. Peu importe qu'il s'agisse de trois gyroscopes à axes uniques ou de gyroscopes à plusieurs axes. Reprenez mon exemple, il nécessite deux axes. Pourtant nous n'avons même pas considéré le pitch de l'avion. Si le pitch change en plus, l'axe de rotation ne sera même pas dans le plan formé par les axes du pitch et du yaw. L'axe de rotation sera complètement arbitraire En ajoutant cette troisième possibilité (le pitch qui peut varier), il me semble qu'il vous faudra faudra alors trois axes.

Effectivement, il semble exister des gyroscopes à plusieurs axes, disponibles notamment sur Digikey et Newark. C'est probablement plus simple de travailler avec un seul gyroscope à trois axes. Vous aurez moins d'entrées/sorties sur votre contrôleur, moins de fils (alimentation + donnée(s)), etc.

Mr Vaguida
Messages : 5
Inscription : 13/01/2011 - 22:10:18
Activité : Etudiant

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Mr Vaguida » 15/01/2011 - 17:14:42

Ok, je comprends la nécessité des trois axes. Mais comment le monter ? J'aimerais simuler ça sur une planche de bois qui tiendra lieu d'avion. Ensuite pourquoi pas ajouter de l'électronique mais initialement, je voudrais construire un instrument mécanique, où on lirait directement l'information grâce à une aiguille.

Xzander
Messages : 181
Inscription : 17/06/2005 - 18:53:53
Activité : Autre

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Xzander » 15/01/2011 - 17:36:19

Je doute que vous puissiez vous passer d'un peu d'électronique, puisqu'il y aura des calculs à faire (plusieurs axes à combiner). Ce n'est pas obligé d'être un microcontrôleur, puisque certains calculs sont très simples (ou une approximation de ces calculs l'est) et peuvent être réalisés avec des circuits de base (résistance, bobines, condensateurs, peut-être des amplis-op). Un simple assemblage pourrait permettre de retrouver l'information recherchée. Ultimement une bobine peut permettre à une aiguille de se déplacer en fonction du courant généré, afin d'illustrer le module de la rotation.

À quoi ressemblent les indicateurs en question et comment se comportent-ils? Peut-être l'indicateur de virage doit-il afficher la rotation par rapport à un axe vertical par rapport au sol...

Xzander
Messages : 181
Inscription : 17/06/2005 - 18:53:53
Activité : Autre

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Xzander » 15/01/2011 - 17:41:02

Votre gyroscope est-il électronique ou mécanique?

Mr Vaguida
Messages : 5
Inscription : 13/01/2011 - 22:10:18
Activité : Etudiant

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par Mr Vaguida » 15/01/2011 - 17:47:20

J'ai en la possession de mon école, un gyroscope mécanique (voir site de première annonce). Ce que je souhaite concevoir c'est ça :
http://home.nordnet.fr/dmorieux/indicat ... 001.htm#S3
mais j'ai fait pas mal d’électronique ces deux dernières années donc ampli op, multiplieur, courants de foucault etc etc ça me parle. Mais quelle serait l'utilité ici ? Je dois avouer que si j'ai la nécessité d'en mettre, cela m'arrangerai effectivement car c'est pour tout présenter devant un jury, donc plus c'est compliqué, meilleur ma note sera ^^
j'ai aussi ce site en indicateur de virage totalement mécanique mais n'y a t il pas un autre moyen ? Et comme vous dites, mettre de l'électronique dans le système.
http://accrodavion.be/Accrodavions/lind ... irage.html

gilbert
Messages : 1
Inscription : 09/05/2011 - 1:51:10
Activité : Ingénieur

Re: Recherche sur un instrument de bord : l'indicateur de virage et de dérapage

Message par gilbert » 09/05/2011 - 2:25:38

Bonsoir,
Il me semble que j'arrive "un peu" après la bagarre ! :siffle:
1°) la bille est la version "liquide" du pendule. Elle se met toujours au point le plus bas du tube cintré. Le liquide n'est là que pour l’empêcher de se balader d'une extrémité à l'autre à chaque sursaut. (le diamètre de la bille est inférieur au diamètre intérieur du tube; le fluide peut ainsi facilement passer autour, en la ralentissant).
2°) Gyroscope : Tout est dans le dernier lien de votre message :clapclap: . C'est le schéma du montage mécanique du gyroscope en indicateur de virage.
Pendant que l'on modifie l'orientation de l'appareil (virage) le gyro se relève (par principe, mais vous dites connaître); ce relèvement est limité par la force du ressort que l'on voit au fond; Le relèvement, et sa manifestation par l'aiguille, est ainsi proportionnel au taux de virage (= vitesse angulaire en virage = radians par seconde), que l'on préfère exprimer en degrés par minute, ou plus exactement en "nombre de minutes pour faire 360°".
La convention aéronautique est : un virage standard (= au taux standard) est tel qu'il faut 2 minutes pour faire 360°.
Ca ne préjuge en rien de l'inclinaison de l'avion, qui pourrait aussi bien être à plat, sur le dos ou sur la tranche ! (quelle que soit sa vitesse).
C'est là qu'intervient la fameuse bille, "à mettre au milieu" pour que la résultante de la gravité + la force centrifuge soit perpendiculaire au plan de référence de l'avion (= perpendiculaire à la ligne joignant les extrémités des ailes).
Bon courage pour votre topo, s'il n'est pas trop tard.....

Répondre