mardi 6 décembre 2022

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Quadricoptère – Batteries

J’ai eu l’occasion d’échanger avec Dominique, de OnlyLipo.

Il a su très bien me conseiller sur le choix des batteries pour un Quad.

La capacité : c’est le nombre de mAh, c’est la quantité de courant disponible dans la batterie. Pour faire une comparaison avec le thermique, choisir entre une 2 000 mAh et une 4 000 mAh reviendrait à choisir entre un réservoir de 1 litre ou de deux litres. Donc augmenter la capacité, ou le nombre de mAh revient simplement à augmenter le temps de vol.

L’aptitude à délivrer du courant : ce sont les C, soit le taux de décharge. C’est la capacité de l’accu à fournir un courant plus ou moins important. Une autre comparaison : prenons une batterie de 1 000 mAh (soit 1Ah), peu importe le voltage. une 10C pourra fournir un courant de 10A, soit 10 fois la capacité d e la batterie. Si vous demandez 20A à la batterie, elle ne tiendra pas le coup. Si c’est une 50C, elle sera capable de fournir un courant de 50A.

Pour résumer, ll faut vraiment voir la batterie comme un réservoir, c’est la chaîne de propulsion (moteur + variateur) qui détermine le courant qui sera pompé.
La batterie ne fait que fournir ce qu’on lui demande, dans les limites de ses capacités.
Imaginez que vous avez un moteur qui va demander 20A pour faire décoller votre machine. Si vous lui donnez une batterie 1 000 mAh en 10C, elle ne pourra donner que 10A. Sa tension va alors fortement chuter et votre moteur ne tournera pas correctement. Admettons maintenant que vous lui donnez une 1 000 mAh en 25C, la batterie fournira les 20A puisqu’elle est capable d’en fournir 25.
Et si vous mettiez une 1 000 mAh en 50C? Et bien le moteur ne demanderai donc toujours que 20A, ce qu’elle peut fournir. Mais vous ne verrez aucune différence entre la 25C et la 50C.

Dans mon cas, j’ai 4 moteurs qui consomme en pleine puissance 23A, soit un total de 92A. A cela, on rajoute les LEDs, l’APM, les ESC, la FPV…. le choix peut etre fait rapidement :

  • une batterie  5000mAh 35C / 70C fournirait 175A / 350A
  • une batterie  4500mAh 35C / 70C fournirait 157A / 315A
  • une batterie  5000mAh 25C / 30C fournirait 125A / 150A
  • une batterie  5800mAh 25C / 35C fournirait 145A / 203A
  • une batterie  4000mAh 25C / 35C fournirait 125A / 140A
  • une batterie  4000mAh 25C / 50C fournirait 125A / 200A
Il faut cependant avoir la certitude du taux de décharge réel des batteries. Certaines célèbres batteries bleues low-cost (ZIPPY & TURNIGY)  sont réputées pour tricher sur le taux de décharge ainsi que sur la capacité (ce n’est un secret pour
personne en plus). Une 50C chez eux sera une 20C chez une marque sérieuse. Alors, choisissez bien vos accus, ils sont le cœurs de la propulsion.

Quadricoptère – Décembre

Je n’en parle pas beaucoup, mais il avance plutôt bien le quad.

J’ai changé de frame, et suis passé sur un Hobbyking X650F avec des bras de X550 si ça vibre de trop.
La Turnigy 9X est flashée grâce a companin9X avec un OpenTX firmware.

J’essaye de configurer la gestion des LED avec un ULN2803 (j’avais déjà joué avec).
J’ai installé un magnétomètre externe et un miniOSD.

Il faut que je configure le miniOSD car les valeurs sont fausses ;(
Et pour le magnétomètre, il faut que je vérifie la config de l’APM 2.5
Pour la FPV, j’ai recyclé un écran 14 pouces, remplacé l’alimentation par une batterie type moto de 12V. Un petit DC /DC 5V 3A et il fonctionne parfaitement.
Je vous ferais des photos bientôt. Le tout rentre donc dans le couvercle de ma valisette.

Pour rappel, les moteurs sont de s 2830-11 de chez RCTimer :
Poids : 52g
KV(rpm/v) : 1100
Puissance Max : 210W

Eux par contre, il faudra les changer….

Ensuite, je passerais surement sur une frame maison basée sur le QAV500.

Un drone à 100 000 € pour la SNCF

Drone_sncf Je ne sais pas si c’est une énième boulette du 20minutes, mais là, il faudra m’expliquer.
« Un drone, petit engin volant télécommandé équipé de façon à pouvoir prendre des clichés. »
Bon, déjà je suis pas trop d’accord sur l’utilisation du mot télécommandé, mais passons. Ensuite, si c’est un drone, c’est qu’il est piloté par la vidéo, donc avec une caméra et un transmetteur vidéo sans fil, n’abusons pas du terme drone s’il vous plait.
 

Sur cette photo, on distingue parfaitement un quad de type 450mm, un APN, et une batterie. Et on nous dit que l’engin pèse « 2 à 4 kg » et dispose d’un autonomie de 20 minutes… .

Je reste perplexe là. Un quad qui pèse plus de 2kg… il faut quand même le vouloir. Alors entre 2 et 4kg, cela doit être charge comprise, et donc avec une nacelle équipée de moteurs brushless et un boitier Reflex numérique haut de gamme.

Et puis à ce prix la, il a intérêt d’être livré avec des Google Glass + la FPV, une radiocommande de ouf, une station au sol ave toute la télémétrie qui va bien, une nacelle sur mesure, le kit batteries de secours et chargeur ultra rapide, etc … .

Bref, vendre du rêve, fournir un produit que tout amateur de modélisme possède, pour un prix exorbitant, je dis bravo à la société qui à réussi ce pari.

 

Mais je ne pense pas qu’ils vendent juste 1 drone avec la garanti et le serie qui va avec. En même temps, quand on voit certaines société qui vendent aux professionnels pour 2 500€ des multi-moteurs pour faire des prise de vue… on se dit que le marché semble juteux.

Pour rappel, la Catégorie C concerne les aéronefs captifs de moins de 25 kg qui sont utilisés pour un travail aérien (photo, vidéo, thermographie, observations, relevés etc..).
Il semble s’agir de pilotage hors vue (distance supérieure à 100 m et guidage de l’aéronef par le retour vidéo).
Quant à la zone d’évolution, elle sera S2 (vol hors vue dans un rayon maxi de 1 km à une hauteur inférieure à 50 m et hors zone peuplée) ou S4 (activités ne relevant pas du scénario 2).

Il leur faudra aussi respecter la réglementation sur les Fréquences et Puissance radio (2.4 Ghz en 10 mW ou 5,8 Ghz en 25 mW) et remplir toutes les déclarations nécessaires (sur ce point, je ne me fait pas souci!!).

Relaxation aérienne

Lorsque j’aurais maitrisé les techniques de vol de mon Quad (déjà il faudra terminer de le monter et de le calibrer), je ferais moi aussi de belles vidéos. Ces superbes images sont  issues d’une compilation réalisée à l’aide de caméras professionnelles Vector Vision installées sur un Wolfe Air LearJet 25 modifié. Autant dire que cela n’a rien à voir avec ma GoPro Hero2 qui sera installé sur un gimbal brusless made in China.


[KGVID poster= »http://geekandmore.fr/wp-content/uploads/2013/09/vector_vision_thumb32.jpg » width= »640″ height= »360″]http://geekandmore.fr/wp-content/uploads/2013/09/vector_vision.mp4[/KGVID]

Modélisme chez nos amis chinois

Je voulais parler un petit  peu de nos chers amis chinois, ceux-là même qui nous proposent du matériel à des prix très abordables. Sauf que voilà, il y a un hic parfois.

Nous avons RCTimer, HobbyKing, AliExpress, DealExtreme, RCForEver, GoodLuckBuy, Ebay, etc. … . Je ne vous parle pas de Amazon, et autres boutiques en ligne dont les prix sont aussi élevés qu’en France.

HobbyKing : ils sont pas chers du tout, ont un support interactif, et pour beaucoup de produits, disposent de fichiers d’aide/fiches descriptives/photos que les clients peuvent partager. Les produits sont plutôt de bonne qualité, mais la logistique est… nulle.
Je pèse mes mots lorsque je dis cela. Vous pouvez ajouter dans votre caddie que des produits disponibles sur le même entrepôt, et parfois, le produit est noté comme disponible, mais il doit quand même être acheminé depuis la Chine. Résultat, vous payerez 45 $ de frais de transports pour un produit qui arrivera en 4 semaines. Et si par malheur vous choisissez SCSExpress, vous êtes bon pour en rajouter de votre poche.
NE JAMAIS JAMAIS CHOISIR SCExpress pour vos colis! Ils passeront systématiquement par la douane et cela vous coûtera :

The VAT calculated by (invoice value + shipping cost) x 20% + customs clearance change

En gros, si vous achetez pour 100 $ de marchandise, + 44 $ de frais de transport, on vous demandera à peu près 40 $ supplémentaires de taxes douanières.

RCTimer : ils ont des tarifs bas, mais une qualité médiocre, et un service pitoyable.

AliExpress et GoodLuckBuy : pas très chers, pas trop lents, avec un service de livraison gratuit (China Post Air Mail) pour lequel il y a rarement de frais de douane.

DealExtreme : DX pour les intimes. On y trouve de tout pour des tarifs plus que raisonnables.

RC For Ever : ils ont l’avantage d’être en Pologne et d’avoir des tarifs juste raisonnables.

Le meilleur reste Ebay.com. Un ou plusieurs produits vous intéressent ? Demander au vendeur de vous faire un prix, et si vous acceptez de passer directement par Paypal, il fera encore un effort. Exemple :

DJI Phantom Brushless Gimbal Camera Mount w/ Motor & Controller
The price is 35.22 + 114.89=150.11usd
90%*150.11=135.1usd (ça c’est le discount de 10%)
Please check if it is right and then leave me a message.
Since you will be a potential and sincere customer,i will deduct 10 usd from the discount price. so you have to pay 125usd in all.

On passe donc d’un tarif de 150 $ à un tarif de 125 $. Et encore, on peut faire baisser le prix.
Voilà, on vous aura prévenu.

Quadricoptère – Correction

Alors, lors de mes recherches, j’ai fait quelques petites erreurs… .
La batterie que je voulais ne convient pas du tout. Je dis merci à Ainonyme, membre du forum mk-fr.info

Batterie C1

 

Quadricoptère – Evolution

Par la suite, il sera possible d’ajouter un détecteur à ultrasons (Sonar) télémétré pour aider à la navigation à basse altitude (moins de 10m), un capteur de débit optique (basé sur un capteur de souris optique) pour aider à la position, toujours à basse altitude  et permettant de maintenir un vol stationnaire très précis. On pourra aussi ajouter une alarme de batterie, des capteurs de gaz, des leds, une raspberry Pi, un parachute (j’y tiens beaucoup), … .

Comme  mon quadricoptère hébergera une GoPro Hero 2, nous installerons un « Stabilised Camera Gimbal ». Ce montage permet de stabiliser la caméra par un système de roulis / inclinaison cardan.On peut appeler cela un stabilisateur gyroscopique asservi, qui compensera les mouvements du quadricoptère au moyen de 2 moteurs contrôlés par la carte de pilotage.

J’espère aussi ajouter un flux vidéo sans fil, le FPV (First Person View), ou pilotage en immersion. C’est un système de transmission vidéo sans fil. Pour le modéliste lambda, la législation française est simple : évolution dans un rayon de 100m, sans dépasser les 50m d’altitude. Encore une fois, comme pour la télémétrie, nous sommes pas mal limités.

De paire avec la FPV, l’OSD (On Screen Display). Ce système permettra de superposer des informations à votre vidéo. Cela permet de voir rapidement certaines informations utiles comme le niveau de la batterie, la distance du point d’origine, l’horizon artificiel, l’altitude, etc. .

Quadricoptère – Matériel

A ce jour, mes choix se portent sur les éléments ci-dessous :

La partie la plus importante du drone est le contrôleur de vol. C’est le cerveau, le pilote. Il maintient le quadricoptère stable lors du pilotage en mode manuel, peut voler de waypoints à waypoints lorsqu’il est en mode autonome. J’avais le choix entre un MultiWii, un ArduPilot, Crius all in one, un vrai DJI… .
J’ai donc choisi un modèle opensource, le ArduFlyer V2.5.2 (clone parfait du ArduPilot Mega). Le kit « 433Mhz ArduFlyer V2.5.2 UAV GPS Flight Control System » que je prends chez RCTimer est livré avec un Apm2.5.2, un GPS CN06 V2.0 et un kit de télémétrie RCTimer Radio Telemetry Kit 433Mhz (norme européenne).

Ajouter de la télémétrie sans fil va augmenter les capacités du drone. Je compte utiliser une station de contrôle au sol pour surveiller votre vol, ou télécharger de nouvelles commandes de la mission lors d’un vol. Il suffit juste d’un petit ordinateur portable (ça tombe plutôt bien, j’ai ça en stock qui ne sert pas). A noter toutefois, que le kit est en 433 Mhz, ce qui donne une portée de 1,5km. Le 900Mhz, interdit en France, offre quant à lui une portée plus élevée… à voir donc.

Concernant le cadre multi-rotor, c’est lui va porter tout le matériel (dispositif FPV, GoPRO, sondes, parachute,…). Là aussi, il existe un nombre impressionnant de cadre.

Je suis donc partie sur le SK30A & SM450 V2 Black/Red Quadrotor de RCTimer, encore une fois.  Le kit est composé d’un châssis (copie duDJI F450), lui même composé de 4 bras en nylon, de 2 platines (haute et basse) et de toute la visserie nécessaire. L’autre partie du kit comprend tous les accessoires nécessaires au vol, c’est à dire 4 moteurs (RCTimer 2830-1000KV brushless), 4 hélices en carbone renforcé(10×4.5) et 4 contrôleurs ESC (SimonK ESC 30A). Pour info, le « 450 » correspond à l’envergure du quadricoptère, soit 450 mm.

Donc, les moteurs font tourner les hélices pour produire une poussée définie. Les ESC sont utilisés pour commander les moteurs et sont classés en fonction des amplis : l’ampérage de votre ESC devra correspondre à celui du moteur utilisé.

Une télécommande 4 voies n’étant pas suffisante et limitant l’évolution de mon drone, mon choix s’est porté sur la télécommande 9 voies Turnigy 9x, chez HobbyKing cette fois.

Il ne reste donc plus que la batterie et son chargeur. Là aussi, c’est un aspect très important du drone car il fournit la puissance au contrôleur de vol et aux moteurs.

Les batteries lithium-polymère (LiPo) sont les plus fréquentes et constituent un très bon ratio poids/puissance.
La batterie dépend des moteurs / ESC utilisés. Une lipo 3 cellules (11.1V) d’au moins 2200mah est un minimum. Moi je préfère opter pour une batterie ZIPPY Compact 3700mAh 3S 25C Lipo Pack.

Quant au chargeur, il faudra un chargeur spécifique permettant de s’assurer que chaque cellule a une tension correcte. Il existe une variété de chargeurs sur le marché, mais pour le moment, je laisse cette partie à mon ami Rafik.