Campagne de vol parabolique 106 : jour trois – Finalisation du code

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Si hier, le but de la journée était la révision de notre expérience par Novespace, aujourd’hui nous sommes restés plus terre à terre. Notre expérience sera vérifiée lundi par la DGA et doit donc être fin prête demain soir ; c’est-à-dire fixée sur le rack comme en conditions réelles de vol (avec toutes les protections adéquates).

Nous avions donc établi un planning : aujourd’hui, finalisation du code et demain, mise en place définitive du dispositif expérimental sur le Rack.

Concernant la partie code sur la carte, nous avons ajouté diverses sécurités mais aussi un élément d’affichage via le LCD. L’objectif, assez périlleux, a été d’afficher différentes données contenues dans la trame du GPS MR350. Périlleux car nos changements auraient pu porter atteinte au fonctionnement général de la centrale inertielle.

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La première ligne d’affichage de l’écran permet de savoir si la dernière trame reçue est valide ou non (c’est-à-dire si ses données sont fiables) et la deuxième ligne, le nombre de satellite qui transmettent des données au GPS (nombre compris entre 0 et 12).

Pour plus de sécurité, nous testerons le nouveau code ce soir durant à peu prêt 4 heures (sachant que le vol dure environ 3 heures), pour être sûr de n’avoir aucun problème.

Nous avons aussi et surtout continuer notre travail sur MATLAB. Rappelons l’objectif : afficher, au cours du vol, les données sous forme de graphiques (surtout l’accélération selon l’axe Z et l’altitude).

Ces affichages n’interviennent pas sur le fonctionnement de la carte, et permettent de visualiser les données collectées par celle-ci au fur et à mesure, offrant ainsi une perspective plus visuelle à notre expérience.

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Campagne de vol parabolique 106 : jour deux – Novespace

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Aujourd’hui, importante journée : il s’agissait de la revue de notre expérience par notre référent Novespace : Yannick Bailhé.

Cette revue consistait à voir si notre système expérimental était conforme aux règles de sécurité et apte à être intégré dans l’airbus A-300 0G. Aucun problème n’a été soulevé sur notre système, et nous avons donc pu tenter l’intégration du rack dans l’avion. Ici aussi tout s’est bien déroulé, et nous avons aussi pu observer les expériences des équipes de scientifiques internationales, à côté desquelles nous nous sentons bien petits (notamment deux équipes chinoises dont l’une prépare un entraînement aux manœuvres pour un taïkonaute).

Ainsi nous étions certains qu’aucune modification de dernière minute ne serait à apporter à notre dispositif expérimental. Soulagés de ce poids, nous avons également appris une bonne nouvelle: nous allions pouvoir voler tous les trois ! Rappelons que normalement une seule personne par expérience est autorisée dans l’avion, accompagnée par un responsable du CNES. Ce dernier, souhaitant faire profiter les étudiants de cette expérience unique qu’est le vol en 0 g, a pour habitude de céder sa place à un second étudiant. Nous étions donc préparés à ne pouvoir être que deux volants maximum dans l’avion. Voler à trois se révèle être une occasion exceptionnelle de pouvoir mener à bien cette formidable expérience en équipe complète !

Nous avons ensuite profité de notre après-midi pour revoir certaines parties du code de notre carte, encore et toujours (comme nous le répète si bien Samuel Poiraud : « il faut sécuriser au maximum le code »), et aussi pour établir une partie d’affichage en vol de nos données (sous MATLAB) afin de rendre notre expérience plus visuelle.

Prochaine grande échéance ; vendredi soir. Il faudra que notre expérience soit fin prête à être embarquée pour la revue de l’équipe de la DGA, lundi matin, qui prendra la décision finale de rendre ou non notre projet apte au vol.

Sur ce, bonne soirée !

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Campagne de vol parabolique 106 : jour un – Arrivée sur Bordeaux

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Aujourd’hui départ pour Merignac en voiture. Pour casser la monotonie du voyage, nous avions décidé de mettre en place un petit test de notre carte avec deux objectifs en tête :

  • Tester la fiabilité de l’ensemble du système composé du rack, du PC portable et des deux cartes électroniques.
  • Effectuer un enregistrement des données sur plusieurs heures en profitant des accélérations/décélérations de la voiture et du tracé de la route pour observer des valeurs de test « intéressantes »

Le voyage et l’installation à Merignac nous ayant occupé toute la journée, l’analyse des données loguées sera faite dans le courant de la semaine.

Demain, revue de l’expérience avec les ingénieurs de Novespace, une grosse journée en perspective !

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Présentation de la centrale inertielle




Nouvelle vidéo en ligne dévoilant notre expérience. D’autres articles seront à suivre.

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Carnet de bord, fin des cours

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La fin des cours est arrivée et nous sommes désormais tous en stage pour trois mois. Nous avons réussi à terminer la conception de la carte et sa fabrication (soudage des éléments compris). Ce qui était notre objectif principal avant le départ en stage car chacun se trouve à des endroits différents, notamment pour deux, à l’étranger (Angleterre et Irlande du Nord).

L’objectif est de pouvoir terminer la conception logicielle de notre carte. La partie programmation ne requérant pas une proximité, nous allons pouvoir travailler à distance, grâce à google code, gestionnaire de version en ligne gratuit.

Pour conclure cette première partie, vous pourrez trouver à cette adresse tout le détail de la conception de la nouvelle carte, des choix que nous avons implémentés : ici. Mais aussi, si vous le souhaitez suivre la conception du programme sur notre projet google code, .

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Construction du Rack semaine du 29 avril 2013

Etape de mi-parcours, nous avons commencé la fabrication du Rack¹ : pour nous, une simple plaque en aluminium de 5 mm d’épaisseur. Ce bâti devrait pouvoir accueillir notre carte imprimée mais aussi un ordinateur portable servant à l’acquisition des données. Chaque élément que nous emmenons à bord doit être solidement arrimé pour éviter que des objets puissent blesser les passagers.

Dans un premier temps, nous avons modélisé notre besoin via un logiciel de CAO :

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Puis, après avoir récupéré une plaque d’aluminium d’une taille suffisante, nous avons commencé à construire notre Rack (voir vidéo).

Pour éviter que les écrous puissent se desserrer au cours de l’expérience nous devons utiliser un de ces deux duos :
– Ecrou + rondelle fendue
– Ecrou autobloquant + rondelle

Pour toutes les attaches du PC, nous avons décidé d’utiliser des écrous papillons avec des rondelles fendues, plus pratique à desserrer à la main. Alors que pour la carte, nous utiliserons l’autre combinaison.

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Plus globalement, nous avons commencé à écrire le code qui sera utilisé dans notre carte V2 et attendons de recevoir celle-ci pour pouvoir souder nos composants.

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1 : http://fr.wikipedia.org/wiki/Rack

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Carnet de bord, WORKSHOP étudiant du 28 février à Mérignac

Départ en voiture, mercredi 27 février à 14h30 de l’ESEO direction Bordeaux (environ 4h de route à partir d’Angers). Nous sommes en équipe complète : Vincent JOUBERT, Benoît PERSONNIC et Benoît ROLANDEAU, sans oublier notre enseignant référent, Samuel POIRAUD.

Arrivée vers 18h30, nous nous installons dans l’hôtel et vérifions le fonctionnement du GPS de notre carte à l’intérieur d’une chambre (en corrélation avec une autre carte développée, entre autre par Samuel POIRAUD, au sein de l’ESEO).

Ce point mérite quelques explications, depuis le début de notre projet, l’utilisation d’un GPS était requise pour corriger la déviance des mesures de l’accéléromètre et du gyromètre (plus de détails : ici ou ici). Nous avons donc développé une version 1 (v1) de notre projet (plus de détails : ici) avec la création d’une carte électronique lors d’un mini-projet de 48h consacré au microcontrôleur. Or pour capter un signal correct avec le GPS, nous étions obligé de sortir du bâtiment de l’ESEO. Une question s’est alors posée : le GPS marcherait-il dans l’avion ? Nous avons donc emporté notre carte avec un petit programme pour allumer une LED lorsque les trames¹ reçues du GPS étaient exploitables dans le but de la tester dans l’avion.

Une des caractéristiques d’un GPS et qu’il a besoin d’un signal « plus fort » pour traquer (trouver) un signal que pour le suivre. Pour imager cela, prenons un exemple : nous allumons notre GPS dans un bâtiment, il essaye de traquer un signal pour pouvoir l’utiliser mais n’en trouve pas. La LED reste donc éteinte. Cette fois, nous allumons notre GPS à l’extérieur de ce même bâtiment, le signal est trouvé et la LED s’allume. Nous entrons et nous nous plaçons au même endroit où la dernière fois la LED ne s’allumait pas et cette fois, la LED reste allumé.

S’ensuit un diner avec les ingénieurs CNES, qui suivent les projets paraboles étudiants et lycéens, et l’équipe de Centrale Lille, la troisième équipe de l’école CRPG à Nancy n’étant pas encore arrivée.

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Jeudi 28 février, 8h30, nous nous rendons sur le site de Novespace où le programme de la journée nous est présenté :

8h30 : Accueil et distribution des badges
8h45 : Présentation du CNES (ici)
9h45 : Présentation de Novespace (ici) et d’une campagne de vols paraboliques. Visite de l’avion.
11h00 : Présentation de la documentation Novespace, du planning de la campagne et introduction à l’analyse des risques.
11h30 : Présentation du RACK
12h00 : Pause déjeuner
13h00 : Entretien avec le coordinateur de chaque expérience
15h00 : Conclusion

Suite à la présentation du CNES (ici) et de Novespace (ici), la campagne de vols nous est présentée. Elle se déroulera du 30 septembre au 11 octobre 2013.

La première semaine sera consacrée à la préparation du vol. Nous vérifierons alors que notre système est conforme aux exigences de Novespace en matière de sécurité (plus de détails ci-dessous). La présence d’une ou deux personnes est requise pour cette semaine.

La seconde semaine, un briefing de sécurité est présenté le lundi après midi, obligatoire si l’on souhaite voler.
La campagne est constituée de 3 vols répartis sur 3 jours (ou 4 jours) :
– Mardi matin : CRPG (Nancy)
– Mercredi matin : Centrale Lille
– Jeudi matin : ESEO
– Vendredi est un jour de backup, c’est-à-dire une plage de secours, dans le cas où un évènement (météorologique, par exemple) viendrait empêcher le décollage de l’A300-0G, un jour donné. Tous les vols seraient alors repoussés d’une journée (en gardant toujours le même ordre).

Un vol est dédié à chaque expérience, comprenant deux personnes dont un étudiant et un ingénieur du CNES. Dans le cas où l’expérience ne requiert pas la présence d’un membre du CNES, il peut laisser sa place à un deuxième étudiant. Il nous a été recommandé de prévoir trois personnes aptes à voler au cas où l’un d’entre nous, tomberait malade.

Un vol est constitué de 31 paraboles, effectuées de la manière suivante :
– 6 paraboles
– Pause de 5 minutes
– 5 paraboles
– Pause de 5 minutes
– 5 paraboles
– Pause de 8 minutes
– 6 paraboles
– Pause de 5 minutes
– 5 paraboles
– Pause de 5 minutes
– 5 paraboles

Suite à cette description, nous visitons l’avion, ce qui nous permet d’en savoir un peu plus sur ce fameux A300-0G.

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Pour faire voler l’appareil et effectuer les manœuvres, il faut trois pilotes par axe ! Un pour la poussée, un pour la tangage et un pour le roulis. Trois pilotes expérimentés, qui décrivent le vol parabolique comme étant le pilotage le plus technique avec le ravitaillement en vol. Pourquoi l’avion n’est pas asservie (ne comporte pas de pilotage automatique) ? Deux raisons à cela : tout d’abord l’avion est équipée de commandes mécaniques et non électriques, de plus, le développement d’une telle application coûterait beaucoup trop cher. En 2014, l’A300-0G, pour pouvoir continuer de voler, devra subir des travaux de maintenance presque plus élevés que le prix de l’avion lui-même. D’où la raison de l’ouverture au public des vols paraboliques pour financer l’achat d’un nouvel avion (lui aussi à commande mécanique, donc toujours avec un pilotage humain).

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IMG_1173A bord de l’appareil, nous en profitons aussi pour effectuer deux tests dans le but de vérifier le fonctionnement de notre GPS. Tout d’abord nous allumons notre carte à l’extérieur de l’avion, attendons de recevoir un signal puis nous entrons dans l’appareil pour vérifier que nous gardons ce même signal. Ensuite nous éteignons la carte et recommençons l’opération et vérifions que nous pouvons traquer un signal directement dans l’avion. Les deux tests ont été concluant.

Après la visite, nous assistons à une présentation des différents risques qui peuvent être rencontrés à bord de l’appareil et donc à prévoir lors de la conception de notre système (plus de détails, ici). Présentation du RACK qui est un module rectangulaire qui se place sur les rails, il permet de maintenir des expériences ou d’isoler celle-ci dans un caisson étanche lors de l’utilisation de liquide, par exemple.

Sitôt la pause déjeuner terminé, nous rencontrons notre coordinateur, membre de Novespace et qui suivra notre expérience tout au long du projet. Il nous présente alors en détails les contraintes qui devront être appliquées à notre système (détails : ici) pour assurer la sécurité du vol. « S’il y a le feu ou si quelque chose explose dans l’avion, vous ne pouvez pas fuir ! », nous répète-t-on comme la maxime qui doit nous rappeler la prise en compte de tous les risques liés à notre système.

Après la réception de goodies dont une splendide casquette, nous repartons à 16h direction Angers.

Cette journée à Mérignac a été l’occasion de rencontrer les personnes rendant le projet Parabole étudiants possible. Nous souhaitons remercier Nicolas PILLET et Jean-Michel MARTINUZZI du CNES, et Novespace pour leur accueil chaleureux. Nous tenons aussi à remercier l’ESEO et tout particulièrement Samuel POIRAUD pour le soutien et l’intérêt qu’ils apportent à notre projet.

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1 : éléments d’un signal GPS, contenant entre autres, l’heure, la latitude, longitude, etc…

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