Gestion concours Racers automatique

Bonjour,

Je fais parti du macct, qui à l'occasion du concours F3D mondial de 2005 m'avait demandé de créer un logiciel de gestion "automatique" d'un concours Racers.

Pour le résumer, à la base, il utilisait des boitiers à bouton poussoir permettant au juges d'indiquer les coupes pylones et effectuer le chronométrage.

A l'origine il y avait 4 avions par courses, mais ça a été réduit depuis à 3. Il y a donc 12 juges, 3 par pylones pour les pylones 1, 2 et 3, plus 3 juges pour le chronométrage.

Un boitier d'interface concentre les informations de coupes et chronométrage pour les envoyer sur le pc de gestion.

Le logiciel de gestion s'occupe de l'enregistrement des pilotes (à l'origine, les gens pouvait s'inscrire à distance avec paiement paypal sur un portail web développé à cet effet). Ensuite il constitue les groupes vol en prenants en compte un certain nombre de contraintes (décallage caller, exclusion entre pays, etc..).

Lors du déroulement du concours, les vols sont automatiquement enregistrées, les classements calculés en temps réel par le logiciel.

Les résultats étant consultables sur plusieurs écrans (1 ou 2 d'affichage en temps réels des temps par tours et coupes du vol courant, 1 pour le classement temporaire ou final des pilotes).
A chaque étapes de le gestion concours, il était possible d'imprimer des informations le concernant (consitution des groupes, classement, liste pilotes, etc...)

Au fil des années, le logiciel a acquis de nouvelles fonctionnalités.
- Création de pages HTML de résultats, qui étaient mis en ligne chaque soir du concours et consultable sir le site du MACCT.
- Mise en place d'un réseau wifi permettant de consulter en temps réels le déroulement du concours sur Smartphone/Tablette/PC portable du moment qu'il utilise un logiciel qui puisse afficher du HTML/CSS (ce qui est le cas de toutes le smachines depuis quelques années).

Depuis quelques années, il est de plus en plus difficile de trouver des bénévoles qui puisse jouer le role des juges coupes et chronomètre.

D'où l'idée de créer un système autonome, un "tracker", permettant de suivre et gérer en temps réel le vol d'un racer, pour calculer "informatiquement' les coupes pylones, et temps de vol. Un tracker c'est un système à base d'un GPS + transmissions RF des positions en 433mhz/

Pour l'instant, j'ai travaillé sur 3 prototypes, chacun plus efficace que le précédent. Les 2 grosses difficultés que je rencontre aujourd'hui sont:
- la très faible puissance des ondes (pour le gps afin de garder un bonne précision des positions, et le 433mhz) nécessitant de trouver des solutions innovantes pour contourner le problème.
- Gros travail mathématique pour les modélisations des terrain de vols (positions des pylones, ligne de départ, sens de vol) afin de le rendre utilisable pour n'impôrte quel terrain de vol racer).

Voilà, au cas ou ça intéresserait quelqu'un je rentrerais plus dans les détails.

Bonsoir Philippe
je suis très très heureux de te lire.
Hervé ( Bigoudin ) m'avait parlé de ton système génial de gestion des courses:
Et lors du concours de Gerzat Olivier m'a longuement parlé de ce que tu as développé pour le tracking des avions .Il m'a dit que les premiers essais etaient tres prometteurs.
je ne suis pas performant dans ce domaine mais je connais quelques copains qui pourrons t'aider et s'il faut faire des modules spéciaux ce n'est pas un pb pour nous .
Pour info, en Normandie nous avons élaboré des chronos automatiques ou presque et des feux pilotés par radio, ainsi qu'une minute fiable mais ce n'est pas centralisé comme ton systeme.

Le tracking est un sujet qui me tiens à coeur , je ferai donc le maximum pour t aider du mieux que je peux

Bien Cordialement et a bientot
Pascal

Bonjour Philippe,

Bravo pour tes réalisations.

Je ne sais pas quel module GPS tu as sélectionné pour répondre aux exigences d'un tracker à base de GPS pour le racer, mais si tu as besoin d'un module GPS MKT3329 je peux t’en donner un, il est monté sur une plaque à trous avec un Arduino Nano + coupleur Sdcard.
Tu as peut être déjà déniché un module GPS plus précis ?

Pascal (Pascal14H) m'a déjà donné bcq de boulot (limiteur F5D, testeur de limiteur), je ne pourrais pas t'aider activement sur ton projet, mais si tu as besoin d'infos pour du routage PCB, quelques bonnes adresses pour des PCB 2 ou 4 couches, soudures CMS, des composants chez Farnell (j'ai un compte pro) n'hésite pas, sauf si tu es déjà un pro dans ces domaines, dans ce cas ne tient pas compte de mon message ;-)

++
Christophe.

Le sujet est très intéressant et intéressera d'autres catégories que le racer, c'est sûre!!

Le GPS du tracker est basé sur un MTK3339, en effectuant des recherches, c'est celui qui est la plus performant en prenant en compte aussi les contraintes de dimensions et interfaçage avec d'autres matériels.

De plus, il est de plus plutôt facile à exploiter. Par contre j'ai laché la version avec antenne externe, car même à l'intérieur d'un racer, il semble recevoir correctement les ondes satellites qui lui permettent de calculer une position.

Le plus gros problème sur tout les gps actuels, c'est qu'ils ont été limités volontairement par l'organisme américain qui gère le système (d'origine militaire) donc au mieux un fonctionnement à 10hz, ce qui donne une position tout les 10m pour les racers les plus rapides. La précision sur la position est au mieux de 60cm (au repos, conditions idéales) mais plutot de 2m en utilisation réelle.

(Quand au système européen galileo, je crois qu'on pourra l'attendre longtemps....)

Conclusion: on sera sûr à 100% qu'il n'y a pas de coupe pylone si le racer passe derrière à plus de 2m... en dessous on passe dans le domaine de probabilités.

Donc coté algorithme pour le jugement de coupe, j'ai décidé d'appliquer une prise de décision "optimiste" de non coupe cad que si on est pas trop sûr que le racer ai passé ou non derrière le pylone, par défaut il n'y a pas de coupe.

C'est après avoir discuté avec des personnes qui ont fait des jugements de coupe et qui m'ont dit que parfois elle n'étaient pas sûr de leur choix que j'ai choisis cette prise de décision optimiste.

Je compte continuer les tests voir ce que ça donne. En effet, J'avais intégré une fonction mathématique d'interpolation de trajectoire par courbe de bézier, afin de "lisser" les imperfections des gps, mais je l'ai désactivé vu la complexité que cela donnait au code, et qui aurait nécessité des tests très lourds et longs... alors que cela ne serait peut être pas nécessaire.

A la base je suis informaticien avec une formation scolaire scientifique (orienté mathématique) donc j'au un peu de mal en électronique (du moins pour la pratique).

Les deux points où une aide me permettrait d'avancer plus vite (j'arrive à me débrouiller seul, mais c'est bien plus long):
- la fabrication d'une antenne souple 433mhz pour le module RF.
- La panneau présent sur la piste d'envol qui présente les lampes de coupes, compte tour, etc.... Je me base actuellement sur celui qu'on utilise au macct, mais il est à refaire, en plus performant si possible.

bonsoir Philippe
concernant les panneaux je pense pouvoir t'aider .
il te faut quoi ? un grand panneau avec les feux de passage du pylone 1
les coupes pylone  1
les coupes pylone  2
les coupes pylones 3
voila ce que l'on a fait en Normandie avec une RF a base d'une radio 41MHZ pour la communication entre les juges et les feux
tous ces systemes sont a base de leds donc tres economiques , un accu lipo 3S 1000mA suffit largement pour une journée






concernant l'antenne je vais demandé à Yves ce qu'il en pense
A+

voici nos chronos

As tu des photos de ce que vous avez à Tours ?

bonjour Philippe
j'ai oublié quelques infos sur ce que l'on a fait.
Un repetiteur de feux


Yves ( au milieu sur la photo des chronos, message d'hier) a  fait toute la partie programme et les cartes électroniques de ces ensembles.
Il a développé aussi un systeme de transfert automatique des données mais uniquement pour les chronos .
Le transfert se fait par WIFI ou par câble RJ45 selon ce que l'on souhaite.
On peut consulter les temps sur nos telephones



on a testé tout ça l'an dernier , en finalité on ne s'en sert plus car cela fait un ensemble de plus a mettre en oeuvre sur le terrain , tout n'est pas intégré ; il manque les coupes et il faut surtout une personne en plus pour bien valider tout ça sur quelques mois.

Aujourd'hui , le systeme de tracking est plus important à mes yeux et je suis tres heureux de voir ce que tu faissur ce sujet.
Au plaisir de t'aider.
Cdlt
Pascal

Pour le panneau se serait quelque chose comme ça.



Merci pour tout vos mails concernant le problème de la transmissions en 433mhz, en travaillant dessus un peu, il devrait être possible de trouver une solution.

salut Philippe,
je n'avais pas tilté
pour info voila ce que j'ai a dispo pour tes tests si tu as besoin .




C'est le montage que Yves a fait pour les transmissions des infos compteurs . Pour l'instant je ne m'en sert pas

il y a dedans 1 arduino mega avec un Rapsberry pi II

Et l'emetteur Wifi en 2.4 ; a noter que le 2.4 n'est peut etre pas la meilleure solution car nous avions quelque décrochages. tests faits à Rerieux en 2015
nous avons fait des tests  en filaire avant le CDF de Caen en 2015   c'etait OK mais cela demande beaucoup de temps et pour l'instant le temps nous manque un peu

si tu le souhaite je t'envoie
A+
Pascal

Bon, suite à une panne du disque dur du pc de développement du tracker, j'ai mis quasi 1 mois à tout reconstituer à partir de morceaux d'anciennes sauvegardes.

J'ai recommencé à faire des tests, pour l'instant positifs, je ferais des tests plus poussés sur notre terrain de vol... quand les températures le permettront (35°c, c'est un peu trop pour moi).

Aujourd'hui, le projet est au point mort. Les essais étaient concluant, tant que le gps était utilisé sur des avions type trainer ou électrique.

Des qu'on a voulut l'essayer sur un racer, quelque chose produit des parasites qui perturbe le fonctionnement du gps qui se mets à calculer des positions incohérentes

Quand le moteur est mis en route, le tracker ne fonctionne plus comme il faut...

Je suis actuellement en recherche d'électronicien qui pourrait expliquer le phénomène et surtout proposer une solution de protection de l'ensemble électronique GPS + Module radio 433mhz.

bonsoir Philippe,
Argff ce que tu as fait est superbe ; il y a juste un essai qui n'a pas fonctionné.  je pense avant tout qu'il faut continuer a faire des essais . si tu as un doute sur les effets négatifs  d'un  moteur thermique , il faut refaire des essais avec des electriques plus rapides genre funjet .
Selon moi, Il faut d'abord approfondir ce qui pourrait générer les défauts avant de modifier quoi que ce soit sur ton systeme GPS.  
j'en discutais avec Olivier , il faut peut etre aussi faire des essais avec le meme avion en coupant le moteur et voir si tu as toujours le meme phenomene.
A ton avis, la vitesse  de l'avion aurait t'elle une influence qui genererai ce defaut  .

bon courage pour tout et  pour la préparation de votre concours du weeke end prochain et on reparle du tracking après:)  
cdlt
Pascal

Bonsoir Philippe,

Chapeau pour tes recherches et tes essais pour améliorer notre loisir!
Ptite question: comment est installé ton GPS à bord du modèle?

Ciao.
Fred

Bonsoir Philippe
Super job ne baisse les bras pour info
Précision des récepteurs GPS et sources d'erreurs

Le système GPS indique votre emplacement, votre altitude et votre vitesse avec une précision quasi parfaite ; cependant, certaines sources d'erreurs intrinsèques doivent être prises en compte lorsqu'un récepteur lit des signaux GPS provenant de la constellation de satellites en orbite au-dessus de nos têtes.

La principale source d'erreurs des récepteurs GPS est due au chronométrage inexact de l'horloge du récepteur. Les signaux radio micro-ondes se déplaçant à la vitesse de la lumière à partir de trois satellites au minimum sont utilisés par l'ordinateur intégré du récepteur pour calculer sa position, son altitude et GPS imageDe petites divergences entre l'horloge intégrée du récepteur GPS et l'heure GPS, qui synchronise l'ensemble du système GPS, suffisent à provoquer des erreurs de calcul des distances. Il existe deux solutions à ce problème. La première consiste à placer une horloge atomique, dont le prix s'élève à 100 000 €, dans chaque récepteur. La seconde consiste à utiliser des astuces mathématiques pour compenser l'erreur de chronométrage en fonction de la façon dont les signaux de trois satellites ou plus sont détectés par le récepteur, ce qui permet à ce dernier de réinitialiser son horloge. Cette seconde méthode constitue la solution la moins coûteuse utilisée par les fabricants de systèmes de navigation par satellite.

Une autre source d'erreurs intrinsèque est liée au fonctionnement du système. Les récepteurs GPS analysent trois signaux provenant des satellites et calculent le temps mis par chaque signal pour parvenir jusqu'à eux. Ils effectuent alors un calcul de trilatération pour indiquer l'emplacement exact du récepteur. Le débit de transmission des signaux par les satellites est spécifique.

Malheureusement, le détecteur électronique intégré aux systèmes GPS standard n'est exact que jusqu'à 1 % d'un « bit time ». Cela correspond environ à 10 milliardièmes de seconde (ou 10 nanosecondes). Comme les signaux GPS micro-ondes se déplacent à la vitesse de la lumière, cela équivaut à une erreur d'environ 3 mètres. Ainsi, les GPS standard peuvent déterminer une position à 3 mètres près. Les récepteurs plus sophistiqués utilisés pour les applications militaires sont dix fois plus précis, avec une marge d'erreur de 300 millimètres seulement.

Par ailleurs, il arrive que les perturbations atmosphériques provoquent d'autres erreurs en modifiant les signaux avant qu'ils n'atteignent un récepteur. Les surfaces réfléchissantes, telles que les façades d'immeubles et d'autres objets solides et volumineux, peuvent également entraîner des problèmes de précision. Enfin, on peut rencontrer des problèmes relatifs à la précision du chronométrage et aux données intégrées à un satellite particulier. Les récepteurs GPS parviennent à éviter ce type de problème en tentant de se baser sur plus de trois satellites pour récupérer des données cohérentes.

Ne lâché pas le mauvais pilote que je suis à besoin de personnes comme toi qui cherche et ne baisse pas les bras.
Félicitations encore une fois pour ton travail .
Je suits under burne em technique par contre je me debrouille pas mal pour trouve for du matos rare si ta be soil on peux essayer
A bientot
Bigoudin racing
Hervė

Pour moi mes je peux me tromper il serais bon d avoir des emeteur au sol et un recpteur dans l avion sans passer par un système Gps.
A bientôt
Hervė

Voila un lien très technique sur l ensemble dès système de localisation si ca peu aider ou pas.


https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136064/document

A plus bonne lecture avec Doliprane :-))
Herve

Merci pour le document, a résume à peu près tout ce que j'avais recherché comme systèmes utilisables de localisation.

Le problème, de mon point de vue, c'est que ce qui est exposé nécessite soit:

- Des points d'émission ou réception suffisamment éloignés afin de gérer la détermination des distances au point dont on cherche la position (en utilisant une méthode de traitement de données transporté par un signal) et le calcul de position par les différences entre ses distances par les différences de distances.
- un peu la même chose mais en s'intéressant à la puissance du signal. Et ça demande des connaissances en traitement de signal au niveau électronique que je n'ai pas.
- il existe des méthodes simples mais nécessitant beaucoup de matériel (c'est un quadrillage qui permets de déterminer la position)

Ces solutions ne sont pas vraiment exploitables pour des racers, du moins en l'état de mes capacités, à cause du coût, de la complexité, ou de l'environnement d'exploitation...

Actuellement le tracker est constitué d'un gps et d'un module 433mhz qui sont positionnés "comme ils peuvent" à l'intérieur du racer, le plus proche possible du centre de gravité. Il y a juste l'antenne fil du module RF qui doit soit sortir de l'avion (sinon il est trop atténué).

Concernant les gps, pour les meilleurs, ceux si sont donnés pour une utilisation pour des vitesses jusqu'à 500 voir 600m/s, bien au dessus de la vitesse des racers. Ceci d'après les documents techniques, en réalité, je n'en ai aucune idée...

On m'a parlé aussi de la position du gps dans le racer, car celui ci peut être dans n'importe quelle position quand il vole (et rarement à l'horizontal...), mais en faisant des essais avec le gps mis à l'envers, ou de coté, sur un de mes petits avions électrique, ça n'a pas eu l'air de le perturber.

Ce qui serait le plus gênant, c'est les avions en carbone, car celui ci fait effet de cage de faraday, et bloque la réception des ondes des satellites gps.

En allant voir le blog de Hank Kauffman (http://modeltracker.blogspot.fr/), il aurait finalisé son système. Il ne donne aucun détail technique sur celui ci (c'est compréhensible, il ne veux pas se faire piquer ses idées). Mais grâce à certaines indications, j'ai compris comment il a procédé: il utilise une technique de gps "à l'envers" (en simplifiant...).

Cela dit, on comprends que son système a été crée à partir d'un travail déjà existant, donc ça lui a permis de réduire énormément (voir annuler) toute la partie recherche. Son objectif est de fournir un système de localisation pouvant être utilisé pas que pour le racer, mais aussi pour des concours de planeurs, drones, etc...

Si le système à base de gps sur lequel je travaille ne donne rien, j'ai une idée sur une méthode alternative qui rejoindrais celle de Kauffman, mais dans une version plus simple: cad que l'on aurait pas les positions précises du racer, mais juste si celui ci est devant ou derrière une ligne de coupe.

Ce qui serait suffisant pour faire du jugement de coupe et du chronométrage. Un intéret supplémentaire serait que le module dans le racer serait plus petit que l'actuel, et quasi insensible aux perturbations.

Je commence juste à travailler dessus (tout en continuant à travailler sur le système à gps). Théoriquement, c'est faisable. Maintenant je pense que si je continue à travailler dessus seul, j'en ai pour quelques mois de mise au point. Si j'arrive à avoir de l'aide d'un électronicien, qui possède des connaissances en onde radio, ça réduirait surement à quelques semaines.

Bref, je laisse pas tomber

bonsoir Philippe
merci et bravo pour toutes ces explications .
juste un truc , avant de faire des modifs des modules je pense qu'il serait bien de faire d'autres essais de ton système à différentes vitesses pour vérifier si les pbs ne viennent pas de la vitesse elle même.

trouver un électronicien qui connait les ondes radio ... on peut se renseigner dans la région , mais il faudrait avoir plus de précisions sur les défauts constatés et surtout bien valider la nature des defauts .

Merci de ne pas lâcher le morceau
cdlt
Pascal

Je pense que les contraintes de vol d'un racer (vitesse, accéleration) sont trop importantes pour les modules GPS du commerce.

C'est pourquoi je poursuis mes recherches sur une solution alternative. Mais ça demande certaines connaissances que je ne maitrise pas, et qui devrait faire partie de celles d'un électronicien.

Je me mettrais donc en recherche d'une bonne volonté qui pourra me donner un coup de main.

bonsoir Philippe,
je vais essayer de t'aider dans la mesure de mes possibilités et de mes contacts.
Pour les echanges sans grosse valeur ajoutée et ne pensées brutes je passerai en MP

si plusieurs personnes pensent pouvoir aider on peut faire un " GT " ou peut etre un "GP"
GT groupe de travail
GP groupe de pensées
mais surtout n'hesitez pas

A+
Pascal

Merci pour tes messages, Pascal.

Apres avoir regardé comment ça fonctionne, peut-être qu'un système basé sur le RSSI tracking serait la solution.

Cela dit, je bute toujours sur le même problème:
Soit le matériel est disponible dans le commerce, ce qui n'est pas le cas ici concernant les racers.
Il y a des schéma de montage disponible sur internet fournis par des amateurs qui ont cherché à créer un système eux même, mais encore ici, il faut s'y connaitre en électronique.

Je bloque encore sur la même contrainte.

Salut Philippe

Je ne sais pas si tu t'orientes fermement vers une option.
Dans le doute voilà un lien qui pourrait peur etre te donner d'autres idées.
http://www.rfid-radar.com/introduc.html

Dans les liens suivants, tu trouveras de façon plus clair ce dont je te parlais le samedi soir du concours de Tours
https://youtu.be/iRlWw8GD0xc
https://youtu.be/XKzQ3-iOK7k
https://youtu.be/bSeFrPrqZ2A
https://youtu.be/JRNbDHmrQFQ
https://youtu.be/j0POMSWufq4
https://youtu.be/z1Cvn3_4yGo
https://youtu.be/pj-QuE6pdEQ
https://youtu.be/C95bngCOv9Q

Pour l'électronique, ce n'est pas moi qui vais pouvoir te filer une aide technique☹️

A bientôt

Sebastien

Nous sommes aller hier refaire des tests en vol du Tracker de Philippe avec un de mes Q500.
Les derniers essais n'ayant pas été satisfaisants, nous ne savions pas si le suivi aberrant de l'avion était dû à la vitesse où au fonctionnement du moteur.
L'idée était de suivre l'avion quelques tours moteur en fonctionnement, caler le moteur assez haut pour ensuite pouvoir garder de la vitesse et voir ce que cela donne.
A l'évidence, le fonctionnement du moteur perturbe le module car l'avion est retrouvé et le suivi précis dès que le moteur est coupé.
Ni Philippe ni moi n'avons de connaissances en électronique pour résoudre ce problème.
Quelqu'un aurait-il une idée pour éliminer ces perturbations?