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Topic: [Ballon Sonde] un arduino a 32Km d'altitude + Vidéo ! (Read 11013 times) previous topic - next topic

walook

Bonsoir à vous tous,

Après le dernier projet que j'ai posté il y a un peu plus de 1an et demis, je reviens avec un nouveau projet que je viens de réaliser,
Un "Ballon sonde" (ou bien appelé ballon météorologique, si vous ne connaissais pas je vous invite à regarder ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ballon-sonde

Dans la nacelle embarquée il y a plusieurs composants connecté à un arduino nano :
-GPS Venus (+ antenne active)
-2 Capteurs de températures DS18B20
-Capteur de pression MPX5100P
-Lecteur de carte mémoire MicroSD card breakout board+
-Emetteur radio NTX2-434
-Arduino Nano


Voilà en ce qui concerne l'arduino, ensuite le reste il y a d'autres éléments :
-régulateur de tension 5V
-batterie Li-po 12V
-un deuxième GPS, GPS tracker
-Récepteur radio MVT7100  
-Antenne Yagi 434MHz
-Un ballon météorologique de 300g
-GoPro Hero 2
-Nacelle
-Parachute

La difficulté au niveau de la programation a été de faire fonctionner tous ces capteurs en même temps, sans qu'ils se gênent entre eux, que si l'un d'entre eux tombe en panne, le programme doit continuer l'exécution :

Code : http://walook.fr/_media/code-space-balloon-2.pde

Vidéo final du projet :
http://www.youtube.com/watch?v=ywgCs1nt4aQ


Mon but après avoir fini ce projet c'est aussi de le partager et de mettre à disposition toutes les informations, c'est pourquoi je suis à votre disposition si vous avez des questions  :) !
site web : http://walook.perso.sfr.fr

chaine youtube : http://www.youtube.com/user/walookFRA

icare

Bonsoir,
Bravo belle réalisation.
Pas trop de problèmes pour la récupération de la nacelle ?
@+
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 + Notepad++ (sous Linux Fedora et/ou Windows)

walook

Merci  :)

Et oui on a eu quelques problèmes pour la retrouver (j'en parle dans la vidéo à 17:05) le GPS à mis du temps pour avoir un signal GPS valide.
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B@tto

Deux questions concernant le "largage" : comment était-il commandé ? Je ne vois rien dans ton listing qui soit mécanique. Est-ce vous qui l'avais commandé ? Parce que si c'était tombé chez quelqu'un ça aurait était moins marrant ... Donc je suppose que vous l'avez piloté à distance ?
Blog électronique : http://battomicro.wordpress.com/
Photographie : www.interactive-celebration.fr

walook

#4
Nov 20, 2013, 05:44 pm Last Edit: Nov 20, 2013, 05:46 pm by walook Reason: 1
   Enfaite le ballon sonde n’est pas contrôler à distance, mais autonome, on le gonfle a l’hélium au sol, une fois lancé, sous l’effet de la pression atmosphérique qui diminue, le volume du ballon augmente et il éclate a environ 30km (3x plus haut que les avions), le parachute se déploie et l’atterrissage est aléatoire.

   La seule chose que j’ai pu prévoir c’est l’estimation du point de chute (10km de précision) que j’ai fait la veille, pour m’assurer qu’il ne tomberais pas dans une grande ville, mais c’est vrais qu’il aurais pu retomber sur une route ou en haut d’un arbre de 10m de haut :) , mais quand il atterrie en campagne, il est beaucoup plus probable qu’il tombe dans un champ ! ( j’avais quand même prévue d’inscrire mes coordonnées + une récompense si quelqu’un l’avais retrouvé :) )
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barbudor

Super
Ca fait réver

Plein plein plein de questions :

- Coté autorisations, c'est compliqué à obtenir ? A qui s'adresse t'on ?
- Comment as tu estimé le point de chute, même à 10km près ? Les vents ? la hauteur théorique ?
- Quand le ballon éclate, comment être sûr que le parachute se déploie bien ? Le cordon du ballon ne risque t'il pas de géner le parachute ?
- Comment avez vous utilisé la liaison radio ? C'est l'Arduino qui faisait la modulation ? FSK ? Quel débit ? Sur les images de fldigi cà à l'air assez lent (quelques caractères par secondes)  ? du code correcteur ?
- Est-ce qu'on pourrait arriver a contrôler le remplissage / L'altitude pour prolonger le trajet ?

Bref, ca me tente

j'adore!
Barbuduino: Arduino sur Breadboard & VinciDuino: Clone Leonardo // WR703: Mini-routeur hacké // LauchPad MSP430 et Stellaris // Panda II Arduino-like .NetMF sous VisualC#
RTFC: Read That F.....g Code / RTFD: Read That F.....g Doc / RTFDS: Read That F.....g DataSheet / RTFS: Read That F.....g Schematic / Wot da ya wanna D.I.Y. today ?

walook

#6
Nov 20, 2013, 10:06 pm Last Edit: Nov 20, 2013, 10:10 pm by walook Reason: 1
Bonsoir et merci !

-Pour les autorisations il faut demander l’autorisation à l’aviation civile + mettre un réflecteur radar sur la nacelle
-Pour le calcul de trajectoire j’ai utilisé le logiciel balloon track (tuto) : http://www.radiosonde.eu/RS05/RS05K.html  en association avec le site http://www.arl.noaa.gov  pour les relevées météo à haute altitude.
-Le système de parachute est assez simple, il est juste tendu entre la nacelle et le ballon, tu peux le voir sur la vidéo juste avant le lancement :)
-Les communications radio sont composées :
     -Une antenne émettrice connectée au module NTX2 (dans la nacelle).
     -Une antenne yagi 434Mhz au sol.
     -L’arduino envoie des 0/1 à une certaine vitesse que j’ai décidé (50Bauds) au module NTX2, il s’occupe de faire la modulation FSK.
     -Au sol, connecté à l’antenne yagi, il faut un récepteur radio qui puisse recevoir la BLU.
-Pour augmenter l’altitude et donc la durée de vol, on pourrait, sous-gonfler un ballon plus gros que celui que j’ai utilisé, on y mettrait la même quantité d’hélium, ainsi le gaz aurais plus de place pour se dilater et sa retarderais le moment de l’explosion du ballon
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Artouste


...
-Capteur de pression MPX5100P


Belle expé menée avec une belle intelligence  8)

quelle a été la demarche de choix de la reference du MPX parmi l'existant  ?

une reponse du genre : "j'en avais pas d'autre" etant là parfaitement admise  :smiley-mr-green:

walook

Merci artouste :)

Enfaite je n'ai pas choisis le capteur au hasard, mais je l'ai choisis car il a une caractéristique que peu de capteurs possèdent, il peut descendre en dessous de 20hPa ( nécessaire car la pression mesurée a haute altitude est très faible )
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Artouste


Merci artouste :)

Enfaite je n'ai pas choisis le capteur au hasard, mais je l'ai choisis car il a une caractéristique que peu de capteurs possèdent, il peut descendre en dessous de 20hPa ( nécessaire car la pression mesurée a haute altitude est très faible )

Voilà, ça c'est le genre d'explication que j'aime bien et qui tient la route (enfin là plutot  l'air rarefié  :smiley-mr-green: )

al1fch

#10
Nov 21, 2013, 07:50 pm Last Edit: Nov 21, 2013, 07:59 pm by al1fch Reason: 1
Bonsoir

Très belle réalisation !   Un régal quand on suit l'exposé des besoins, la présentation des solutions retenues, le résutat  et les pistes pour la prochaine expérience.
-pas de problemes de condensation ?
-il semble que le GPS 'traker' ait mis longtemps avant de faire le fix  à la descente si j'ai bien suivi la video. Avez vous diagnostiqué la chose ?

walook

Je te remercie !

-Effectivement si j'avais mis une coque pour la GoPro de la buée se serait installée à l'intérieur, mais dans mon cas j'ai lancé la GoPro sans protection
-il y a 2 explications possibles si le tracker a mis du temps pour trouver le signal :
   -La première, la moins probable c'est que le GPS était dans une zone à faible signal
   -la deuxième, plus probable c'est qu'il ait eu un coup de froid. La couverture de survie autour de la nacelle fait office de blindage, donc aucune communication ne passe a l'intérieur, on a dû mettre l'antenne du GPS Venus, et le tracker GPS a l'extérieur de la nacelle, donc pour l'antenne du GPS Venus, pas de problème c'est juste une antenne qui supporte le froid.
Mais le Tracker, il n'y a pas d'antenne externe (elle est intégrée), il était fixé sur le dessus de la nacelle dans une poche hermétique + chaufferette, mais cela n'a pas suffi et je pense qu'il a mal supportée le froid
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caco74

tres beau projet. je suis un passioné de ballon sonde et etant radio amateur nous sommes mis souvent à contribution pour retrouver ces nacelles. Beau travail.

Petits conseils au passage, il me semble que la pression de gonflage se soit fait au "pif". Hors c 'est elle qui conditionne l'altitude d'eclatement. Sur gonflage = eclatement prematuré = hauteur faible
alors que sous gonflage = hauteur maximum.

Je n ai pas vu le reflecteur dans le film ( tu as confirmé son utilisation reglementaire ) mais les dimensions des cordes de la chaine de vol sont tres importantes et elles me semblent courtes.
Autre point important le parachute me semble tres petit ( confirmé par une descente en 19 minutes ) ce qui provoque des ecarts de temperature et de pression importantes que l'electronique embarqué ne supporte pas toujours.

Je suis chasseur de radio sonde egalement et ce phenomene est tres courant sur une montée ou descente rapide.
avez vous eté encadré par du personnel du CNES ?
Beau travail en tout cas. A quant le N°2 ?

walook

#13
Nov 21, 2013, 10:04 pm Last Edit: Nov 21, 2013, 10:30 pm by walook Reason: 1
Bonsoir à toi !

Enfin un connaisseur et je m’attendais à ce genres de remarques, et des questions plus délicate  :smiley-roll-sweat:
C'est vrais que le ballon est gonflé à vue, mais avec un ballon de 300g je m’étais renseignée avec d’autre vidéo la taille qu’il pouvait avoir une fois gonflé.
Effectivement j’ai juste énoncé la réglementation, le la connais, mais cela fessais 2ans que j’étais sur ce projet (seul), et après avoir accumulé un certain retard, je n’avais pas le temps pour encore plus de démarche administrative. De plus, je ne pouvais pas avoir beaucoup de choix sur la date du lancement (chose à préciser à l’aviation Civile 2 moi avant le lancement…) je suis situé à l’ouest de paris, et il y a majoritairement des vents d’ouest (pour ne pas retomber sur paris) donc je devais trouver une date :
   -Sans vents d’ouest
   -le weekend
   -avec un temps correct (bon ok là je chipote un peu :) )
J'ai donc prévue la date de mon lancement avec 3jours avant seulement
Je connais les règles du jeu, je suis conscient des risques, je ne fais que présenter le projet, et je n’encourage vraiment pas cette pratique.
Le parachute est légèrement sous dimensionné, la vitesse et plus grande que 5m/s autorisé, pour ce qui est de la température qui a diminué jusqu’à -60°, la température interne descend a peine en dessous de 0 graca a l'isolation  :)



Pour le ballon numéro 2 je n'ai pas encore de date :) je dois d’abord finir la traduction en anglais de la vidéo  :)
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Artouste


... je n'avais pas le temps pour encore plus de démarche administrative. De plus, je ne pouvais pas avoir beaucoup de choix sur la date du lancement (chose à préciser à l'aviation civil 2 moi avant le lancement…)

Là je vais faire comme si je n'avais jamais lu ça  8)
au passage c'est du ressort de la DGAC , le C pour Civile avec un E à la fin

Et ceux qui me connaissent savent pourquoi, là je te reprend

Je considerais jusque là  ton expé comme une intelligente expé bien menée ,  je retire le qualificatif d'intelligente



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