Voler au-dessus des vagues en automatique
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Auteur Sujet: Voler au-dessus des vagues en automatique  (Lu 2555 fois)

Wolfgang

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Voler au-dessus des vagues en automatique
« le: 13 novembre 2016 à 16:05:25 »

Bonjour à tous,
Comme vous l'avez deviné, je suis totalement novice avec ces technologies drones/ Contrôleur de vol/ etc...

Mon objectif me semble relativement simple au regard des potentialités incroyables de cette technologie, mais je ne comprends pas tout, je viens de découvrir...

Le projet consiste à faire voler un avion type moto-planeur (10 m/s<Vitesse de vol<20 m/s) en rase-motte au dessus des vagues.

Le vol doit être automatique, sans Radio commande ni télémétrie.

Je souhaiterais savoir s'il est possible d'utiliser un contrôleur de vol pour ce genre de projet?
Et quel type de "sensors" faut il utiliser pour mesurer en continu la hauteur au-dessus de l'eau.

Si quelques experts pouvaient m'aiguiller, je vous en serais très reconnaissant
Bien cordialement à tous

Wolfgang
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Hydro_Ydé

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« Réponse #1 le: 13 novembre 2016 à 18:19:12 »

Ton unité le Rase motte ça fait combien en mètres ?
 ;)
« Modifié: 13 novembre 2016 à 18:36:04 par Hydro_Ydé »
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talel94

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« Réponse #2 le: 13 novembre 2016 à 18:42:59 »

Comme une mouette alors :) pour eviter le vent c  est ca ???
La réactivité doit être au top car elles sont vraiment très proche de l eau 1-3m
Avec une voilure fixe c est pas facile...
En plus un certain nombre de capteurs ne tourne pas bien sur l eau (reflet/transparence)
Drôle d idée mais pourquoi pas
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Wolfgang

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« Réponse #3 le: 13 novembre 2016 à 19:49:00 »

 Le rase-motte c'est 1 m au-dessus de l'eau.

Le but est de valider un système pour piloter un hydrofoil.
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Lagaffe

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« Réponse #4 le: 13 novembre 2016 à 20:13:58 »

Pas de souci pour utiliser un contrôleur de vol; d'autant que tu ne te sers pas du Z. Question précision de trajectoire pour un engin assez rapide il ne faut pas s'attendre à mieux que +/- 5m. Ne pas confondre l'utilisation de l'IMU (pour tenir un stationnaire par ex) et du GPS.
En déplacement de l'ordre de 2m/s la précision peut atteindre +/- 2m si on ne veut pas se ruiner en GPS.
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patdxfr

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« Réponse #5 le: 14 novembre 2016 à 00:35:39 »

Que désire tu suivre ?
- une altitude constante par rapport au niveau moyen ?
- une altitude constante par rapport à la surface survolée (en gros, tu montes sur les vagues ou tu tiens ton altitude ?)

Pat_2b
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Lagaffe

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« Réponse #6 le: 14 novembre 2016 à 08:20:39 »

Je pense qu'il est totalement illusoire de vouloir suivre une altitude avec un GPS en raison des vagues et de la houle, et surtout de la précision du GPS.
Si c'est une route xy à suivre, voir précision plus haut (tout dépend du budget)
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Wolfgang

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« Réponse #7 le: 14 novembre 2016 à 12:24:34 »

Merci à tous pour vos remarques, elles me permettent de mieux cerner l'étendue de mon ignorance.
Je vais essayer de répondre aux questions:

Il s'agit de garder une altitude constante au-dessus des grosses vagues /de la houle, mais d'ignorer le clapot qui se superpose mais qui est plus court et moins haut, de toutes façons, dans des conditions extrêmes, les gars restent au bar plutôt que d'aller casser leur joujou.
En d'autres termes, une "vaguellette" de 40 cm de haut et avec une longueur d'onde d'1 ou 2 mètres on passe tout droit.
Maintenant quand il s'agit d'une houle ou grosse vague qui arrive, c'est comme une côte qu'il faudra monter, donc il faut détecter le changement de pente qu'amènent ces grosses vagues.

Une contrainte supplémentaire, consiste à essayer de maintenir le" fuselage" ou le corps de l'engin le plus possible à l'horizontal
ce qui veut dire que le changement d'altitude doit être induit par une augmentation de la portance de l'aile(volets de courbure full-span)
plus que par un changement d'assiette et d'incidence produit par l'empennage arrière, probablement les 2 en même temps (gouverne de profondeur et volets de l'aile).

Ci joint un graphique de l'hydrofoil et du mode de fonctionnement

+/- 2 m pour la précision, c'est un vrai souci, il faudrait plutôt du +/- 10 cm

Encore merci pour vos remarques, elles sont toutes bienvenues

Bien Crdlt

Wolgang
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djsyl

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Lagaffe

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« Réponse #9 le: 14 novembre 2016 à 18:10:10 »

Ça sent le radar avec une petite intégration réglable... Par contre du +/- 10cm, étant donné la rugosité de la surface de référence, difficile d'intégrer !
« Modifié: 14 novembre 2016 à 18:12:25 par Lagaffe »
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photanim

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« Réponse #10 le: 14 novembre 2016 à 18:49:50 »

Une idée, qui ne vaut peut-être rien. Mais les électroniciens corrigeront si nécessaire.

En mode maintient d'altitude, les cartes actuelles stabilisent l'engin (volant) à environ +/-10cm autour de l'altitude de consigne. Je n'ai pas revérifié la valeur exacte, mais c'est l'ordre de grandeur.

Utiliser le baro et un profondimètre installé dans un foil.

Pour gommer les petites vagues, compter alors sur le baro, le bateau restera horizontal à la même altitude et à la même assiette et les foils navigueront plus ou moins en profondeur (par rapport à la surface instantanée).

Au moment où le foil contenant le profondimètre pénètrera trop en profondeur relative, c'est-à-dire approchera de la crête d'une plus grosse vague, le signal donnera
- au baro l'ordre de prendre de l'altitude et donc de remonter les deux foils, soit de "grimper sur la vague" (dans ce cas, le bateau restera horizontal), .......ou
- au gyro l'ordre de changer l'assiette du bateau, soit de "grimper sur la vague".

Peut-être rajouter un amortissement dans le temps.

En tout cas, il faudrait une savante intégration des signaux.

Après réflexion, pas sûr que la vitesse de traitement des cartes + action sur les foils soit suffisante....... à 60km/h, des vagues de 1mètre entre crêtes sont passées en 0,06s !
« Modifié: 14 novembre 2016 à 23:52:28 par photanim »
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brunweil

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« Réponse #11 le: 15 novembre 2016 à 00:23:31 »

J'étais privé de connexion aujourd'hui  >:(

Et je ne peux malheureusement pas mieux faire pour l'instant qu'une lecture en diagonale !....

Mais deux grands pôles se dégagent à mes yeux:
  • La "palpation laser" (éventuellement en tête de mât) n'est aujourd'hui plus de la science fiction !.... Toutes les réponses "lasers" ont du sens !....(Mon expérience maritime me fait instinctivement écarter de potentielles solutions "ultrasonic" :... C'est dans les conditions où elles seront le plus nécessaires qu'elles seront le plus défaillantes.)
  • La palpation mécanique semi-dynamique (j’entends par là, une savante médiation entre l'incontournable Archimède et l’indispensable Bernoulli)  à probablement de très beaux jours devant elle !....
De nos jour, il n'est pas à exclure qu'en aval de la "palpation" un traitement "numérique" produise des résultats optimum.... Mais recueillir des informations fiables est le cœur du pb.....

Je ne vois aucuns système aériens capable de résoudre cette équation....

Celui-ci est un peu trop "Bernoulli" à mon gout  ;) ..... mais à méditer
« Modifié: 15 novembre 2016 à 10:06:04 par brunweil »
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« Réponse #12 le: 15 novembre 2016 à 08:56:21 »

gedonet

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« Réponse #13 le: 15 novembre 2016 à 19:34:14 »

Bonjour

Maintenir une altitude par rapport à certaines vagues et pas d'autres me parrait très compliqué, par contre je verrai plus facilement du vol coopératif. Il y quelques années, des étudiants avaient fait voler 50 ailes volantes en stack de 25 ailes, c'est à dire la premiere aile execute un vol programmé automatique, la télémétrie transmet sa position à la suivante qui se positionne à coté et qui transmet sa position à la suivante etc.
C'était avec des Pixhawk. Dans le cas present une carte sur le bateau transmet sa position à l'avion qui se cale sur les coordonnées du bateau.
J'imagine que la mise en oeuvre n'est pas très simple, mais, à mon avis, plus raisonable que le reste.

http://diydrones.com/profiles/blogs/from-zero-to-fifty-planes-in-twenty-seven-minutes



Gilles
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Wolfgang

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« Réponse #14 le: 20 novembre 2016 à 14:09:28 »

Merci à tous pour votre contribution,
Brunweil semble avoir bien résumé le problème: La palpation mécanique a encore de beaux jours devant elle
et c'est justement ce que je voulais supprimer
La "palpation doit être effectuée un peu en avant du foil, afin d'anticiper un peu
Quand à la palpation laser, concernant l'acquisition des données, je ne sais pas bien si c'est du lidar ou du cochon...En résumé:
Il  me semble urgent d'attendre un peu, la technologie continuera d'avancer, tôt ou tard, il sera possible de faire quelque chose sans palpation mécanique.

Merci encore pour m'avoir déniaisé sur le sujet,

Bon vols à tous

Bien cordialement

W
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gilski3000

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« Réponse #15 le: 21 novembre 2016 à 16:22:53 »

et avoir un avion (drone) pilote 5 mètres (ou 10 ou 20) devant le bateau qui détecte les vagues avant que le bateau passe?
« Modifié: 21 novembre 2016 à 16:29:56 par gilski3000 »
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Lagaffe

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« Réponse #16 le: 21 novembre 2016 à 19:45:30 »

Histoire de compliquer le problème ?
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