Paparazzi Octobre

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Geneviève Alarie
il y a 7 ans
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2 Approche expérimentale du vol autonome Objectifs : Faire voler un mini drone de manière autonome du décollage à l atterrissage Utiliser du matériel grand public (modélisme, électronique) Appliquer le modèle de développement open source 2

3 1ère phase : guidage depuis le sol Tests en vol en un minimum de temps Transmission radio des données GPS Navigation contrôlée depuis le sol Contrôle au moyen de la fonction écolage de la radio-commande Stabilisation embarquée (autopilot FMA) 3

4 Guidage depuis le sol : matériel Twinstar, 1m40, 1.5kg, 10m/s Servos Infrarouge GPS Caméra vidéo Récepteur FMA MCU Modem Stabilisation Transmission Émetteur Radio commande Écolage Laptop Navigation 4

5 Guidage depuis le sol : Résultats Validation des principes de navigation Validation du capteur GPS Problèmes rencontrés latence (GPS + transmission) fiabilité de la liaison de données fonctionnement peu reproductible du stabilisateur FMA 5

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7 2ème phase : Autonomie complète Conception et réalisation d une carte permettant le décodage de la radio-commande le contrôle des servos les mesures d attitude et de position les calculs nécessaires à la navigation Base : projet open source «autopilot» (autopilot.sf.net) 7

8 Autonomie complète : Architecture Architecture à deux processeurs 1. décodage de la radio, contrôle des servos, pilotage manuel 2. acquisition et traitement des mesures, navigation Garantie du pilotage manuel 8

9 Twinstar 1m40, 1.5kg, 10m/s Pression Tension Alim Servos Compas GPS Infrarouge Inertielle Vitesse air Compteur 25ms 38.4kb/s 1Hz Caméra vidéo 25ms Récepteur PPM Input Compare Output Compare MCU1 AVR Mega8 8ko flash 1ko RAM 16MHz Commande SPI SPI 1Mb/s, 20Hz SPI UART ADC MCU0 AVR Mega ko flash 4ko RAM 16MHz Stabilisation Navigation 1200b/s Modem Émetteur Radio commande Laptop 9

10 Autonomie complète : contrôle Stabilisation (attitude) : mesures infrarouges et/ou inertielles Navigation (position et altitude) : GPS Profondeur Ailerons Gaz Profondeur Ailerons Gaz 20Hz IR Attitude Stabilisation 20Hz IR Attitude Stabilisation Montée Roulis Tangage Gaz Radio commande Roulis Tangage Taux de Montée Navigation Cap Altitude 1Hz GPS Cap Altitude MANUEL AUTO Mission Position 10

11 Autonomie complète : Résultats Succès Intégration des composants réussie Plusieurs heures de vols autonomes cumulées Faiblesses Précision de la navigation à améliorer 11

12 Perspectives Amélioration de la prise en compte du vent capteur de vitesse air et compas magnétique Fusion des données infrarouge et/ou inertielle et GPS puissance de calcul (processeur 32 bits + FPU, FPGA) Décollage et atterrissage automatiques altimètre pression et/ou télémètre, procédures Communications bidirectionelles avec le drone modem GSM, WIFI Utilisation d un vecteur plus performant encombrement, autonomie, plage de vitesse (manœuvres serrées, rayon d action, sensibilité au vent) 12

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14 Le choix du Kiool Objectif : Un vecteur plus performant Configuration très compacte, pour des dimensions minimale à masse donnée. Capacité d emport importante (volume & masse) Performances aérodynamique & qualités de vol validées Bonne qualité de vol aux grands angles Vitesse importante possible & résistance au vent Un modèle homothétique agrandie x3 du Minus-Kiool : à quand une version autonome de 19cm? 14

15 Remerciements Idées autopilot.sf.net (Aaron Kahn, Trammell Hudson) Eric N. Johnson (Georgia Institute of Technology) B. Taylor (RMIT University) Outils : communauté open source ( Sponsor : Jean-Michel Garat : Magasin Pyrénées Modèles, Toulouse 15

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