5 Mouvements du quadrotor: domaines d’application, 4 rotors

Les mouvements de bases du quadrotor.

Domaines d’application et mouvements du quadrotor

Domaines d’application des quadrotors

L’utilisation des quadrotors n’a cessé de progresser ces dernières années, notamment dans les applications de loisir. Mais dans les domaines professionnels cette progression est encore plus flagrante [12].

Avec ses 4 moteurs, le drone quadrotor apporte des possibilités d’embarquement de caméras, appareils photos et autres capteurs pour réaliser des missions aériennes d’acquisition de données, là où des moyens conventionnels sont trop onéreux ou trop compliqués voire impossibles à mettre en œuvre.

Par ses capacités à rester en vol stationnaire ou à évoluer selon des trajectoires complexes, le drone quadrotor devient un outil privilégié utilisé dans plusieurs domaines tel que:

Domaine de sécurité

Les quadrotors sont utilisés par les services de secours (police, sapeurs-pompiers et gendarmerie) pour l’évaluation des dégâts en cas de catastrophe naturelle afin de prendre des informations stratégiques sur des interventions en hauteur et délicates.

(exemples: victimes d’avalanches, victimes d’inondations et de tremblement de terre, repérage des feux de forêts, l’exploration des zones radioactives, les volcans etc…)

Inspection des ouvrages d’art tels les ponts, les viaducs, les barrages.

La surveillance maritime (voies maritimes, trafic de drogue, détection des pollutions par hydrocarbures, la surveillance urbaine, des manifestations, ainsi que les frontières).

missions militaires de reconnaissance et support de combat.

Domaine civil

Dans le domaine civil, les quadri-rotors sont conçue pour explorer des situations difficiles d’accès, comme des montagnes, des canyons. Ils serviraient à faire prises de vue aériennes inédites et des vidéos pour des chaînes télé comme (des reportages sur des lieux isolés de la terre, des documentaires, films, etc..).

Inspection des ouvrages d’art tels les ponts, les viaducs, les barrages.

Etudes scientifiques (topographie et cartographie, Étude de l’atmosphère, des sols (géologie) et des océans).

Transport et livraisons des produits légères sur de courtes distances comme (Les colis postaux, boites de pizza, etc…).

Description général du quadrotor

Un quadrotor est un robot mobile aérien à quatre rotors définit par six degrés de liberté dans l’espace (3 axes X, Y, Z) Figure 17. [1-2].

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Les drones : l’histoire et les 5 catégories des drones UAV

Le drone solaire Facebook « Aquila »

Les drones: l’historique et les différentes catégories

Chapitre I

Généralité sur les drones

Introduction aux drones (U.A.V.)

Plusieurs termes sont utilisés pour les véhicules aériens sans pilote, qui se réfèrent généralement au même concept.

Un véhicule aérien sans pilote U.A.V. (UNMANNED AIRCRAFT VEHICLE) ou R.P.A.S. (Remotely Piloted Air System), communément connu sous le nom de drone, C’est un avion qui ne porte pas d’opérateur humain à bord.

Les UAV sont des composantes d’un système d’aéronef sans pilote U.A.S. (Unmanned Aircraft System); Qui comprennent un UAV, un contrôleur terrestre et un système de communication entre les deux.

Les drones utilisent des forces aérodynamiques pour fournir un ascenseur de véhicule, ils peuvent voler de façon autonome et être piloté à distance.

Ils peuvent être récupérables grâce à un système de navigation programmable et effectuer des vols dans des différents environnements, ils sont capables aussi de porter un camera de liaison de données, permettant la transmission direct des vidéos.

Le vol des drones UAV peut se fonctionner avec de différents degrés d’autonomie: soit sous contrôle à distance par un opérateur humain, soit par ordinateur embarqué de manière autonome.

Par rapport aux avions équipés, les drones UAV étaient à l’origine utilisés pour des missions trop dangereuses pour les humains.

Bien qu’ils proviennent principalement d’applications militaires, leur utilisation s’étend rapidement aux applications commerciales, scientifiques, récréatives, agricoles et autres, telles que la police et la surveillance, la livraison de produits, la photographie aérienne et d’autres diverses applications.

Les drones civils sont maintenant beaucoup plus nombreux que les drones militaires, avec des dépenses de plus d’un million de vends pendant ces dernières années.

L’histoire des drones

Les innovations de l’UAV ont commencé au début des années 1900 et se sont initialement concentrées sur la mise en place d’objectifs de formation pour former du personnel militaire.

Le développement de l’UAV s’est poursuivi pendant la Première Guerre mondiale, lorsque Dayton- Wright Compagnie d’avion a inventé une torpille aérienne sans pilote qui exploserait à un moment préétabli.

En 1920 en France, à la suite de la première guerre mondiale George Clémenceau Président de la Commission sénatoriale de l’Armée, lance un projet « d’avions sans pilote » :

Le capitaine Max Boucher met au point un système de pilotage automatique qui fait voler sur plus de cent

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Le drone quadrotor UAV et ses applications commerciales

Le drone quadrotor UAV : conception du contrôleur de vol

Le drone quadrotor UAV : conception du contrôleur de vol

Université des Sciences et de la Technologie
Houari Boumediene

Faculté d’Electronique Et Informatique

Département Instrumentation et Automatique

Option : Ingénierie de L’Electronique et Photonique Appliquée

Mémoire de projet de fin d’études Master en électronique
Thème
Conception et réalisation d’un quadrotor UAV
Conception et Réalisation d’un quadrotor UAV

Présenté par :
ZITOUNI Abdelhak Amine.

Proposé par :
Mr. BOUDJIT KAMEL.

Président de jury:
Dr. T.BERABAR.

Examinateurs:
Mr. M.Derras.
Dr. B.LEHOUIDJ.

Promotion : JUIN 2018

Remerciements

Abstract

This work was carried out as part of the master’s thesis, which the objective was the design and production of a quadrotor UAV drone with the six-channel radio controller.

Using only inexpensive electronic components such as the Arduino, a 3-axis gyroscope MPU6050 and a radio module (NRF24L01) at 2.4 GHz for the realization of the appropriate transmitter and RF receiver.

The Both of quadrotor and transmitter frames were built with ultra polyamide nylon using a 3D printer.

In this thesis, I mentioned all the stages of the implementation of this system, after a brief introduction on drones, with the citation of the different standards and research work carried out in this area.

I started to model the different parts of the system through the instrumentation it contains the quadrotor and the radio control unit with the illustration of the diagrams and figures required.

Regarding the programming part, I first explained the algorithms used in the RF transmitter and receiver in order to have an adequate reaction from the quadrotor to the commands sent by the pilot.

After that, I gave a detailed explanation on the different stages which contains the main program of the flight controller such as:

  • Reading the PWM signals coming from the receiver,
  • Reading the angular data coming from the Gyroscope,
  • Calculating the PID corrections,
  • Calculates pulses for each ESC and
  • sends calculated pulses to the ESCs.

Conception et réalisation d’un quadrotor UAV

Résumé

Ce travail a été réalisé dans le cadre de la thèse de maîtrise, dont l’objectif était la conception et la production d’un drone quadrotor UAV avec le contrôleur radio à six canaux.

En utilisant uniquement des composants électroniques bon marché tels que l’Arduino, un gyroscope 3 axes MPU6050 et un module radio (NRF24L01) à 2,4 GHz pour la réalisation de l’émetteur et du récepteur RF appropriés.

Les deux cadres du quadrotor et de l’émetteur ont été construits en nylon ultra polyamide à l’aide d’une imprimante 3D.

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L’application de base de données gestion des clients

base de données gestion des clients

L’application de base de données gestion des clients Conception, développement et réalisation de l’application – Chap. IV «Le commencement de toutes les sciences, c’est l’étonnement de ce que les choses sont ce qu’elles sont» [Aristote] IV.0 Introduction Dans la démarche de Processus Unifié, la phase de conception suit immédiatement la phase d’Analyse, par ailleurs la … Continuer la lecture

La modélisation fonctionnelle en UML

Diagramme de Communication

La modélisation fonctionnelle en UML

Chap. III

Analyse des besoins et modélisation en UML

«On fait la science avec de faits, comme on fait une maison avec des pierres : mais une accumulation de faits n’est pas plus une science qu’un tas de pierres n’est une maison» [Henri Poincaré]

III.0 Introduction

L’étape de l’analyse des besoins et de la modélisation est la deuxième phase de cycle de vie du Processus Unifié et l’une des étapes les plus importantes à considérer; en effet si les besoins sont mal spécifiés et exprimés, ou mal analysés, toute la suite devra être refaite, d’où l’importance accordée à cette activité.

Notre objectif dans cette étape est donc d’exprimer les besoins attendus du futur système à développer.

III.1 Analyse fonctionnelle

III.1.1 Définition de besoins de système informatique

III.1.1.1 Spécification des besoins des utilisateurs

Ce système doit permettre d’initialiser une demande d’analyse, de produire et établir une facture et de suivre le prélèvement jusqu’à la fin du processus de l’analyse d’un examen au labo et en fin donner un résultat au bénéficiaire après un contrôle et une

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Contexte et analyse du système d’information existant

Schémas d’étude

Contexte et analyse du système de gestion des clients

II.2 Contexte du système et analyse du système d’information existant

II.2.1 Définition et but

L’analyse de l’existant est une phase qui comporte l’analyse de la situation; elle doit faire ressortir le problème à corriger ou la situation à améliorer.

Il est important de préciser les éléments et les causes connus du problème ou de la situation, en se posant les questions suivantes : quoi ?, qui ?, quand ?, comment ?, combien ?, où ?, et pourquoi ?

L’identification du problème peut se faire à l’aide d’observations, de discussions avec les employés et collaborateurs, des sondages auprès des clients, d’analyse financière et de diagnostic43.

43 Teddy KAVETA, Cours de Méthodes de Conduite des Projets Informatiques L2 Informatique de Gestion, inédit, ISC/Goma, 2012-2013, p 10.

Par cette analyse, nous nous sommes imprégnés de la réalité des activités, de flux, et ainsi cela consistait à étudier notamment :

• Les structures et les postes concernés;

• Les documents et les fichiers;

• Les activités de l’institution LPSP/AMI-Goma;

• Les moyens de traiter, de collecter, mémoriser, distribuer l’information au sein de ladite organisation.

II.2.2 Etude des activités du service concerne

II.2.2.1 But

L’intention de cette étude est d’obtenir les données pouvant nous servir à la préparation du diagnostic à fin de rechercher des solutions pour régénérer les performances,

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L’entreprise AMI – LABO de Goma

l’organigramme du LPSP AMI-LABO AG

L’entreprise AMI – LABO de Goma

Spécification des besoins et étude préalable – Chap. II. 

«La science consiste à passer d’un étonnement à un autre’’

[Aristote]

II.1 Présentation de l’entreprise

II.1.1 Historique et localisation

Aperçu historique : les grandes phases

Commencé d’abord comme asbl dénommé Appui Médical Intégral au Kivu « AMI – KIVU », elle a développé à partir de 1991, date de sa création, des activités de laboratoire médical, une école de laborantins A2 et plusieurs activités de développement (appui à des centres de santé, amélioration de la disponibilité d’eau potable, …).

En 1995, l’inspection générale des pharmacies et laboratoires de la région du Nord – Kivu a officialisé le rôle du laboratoire devenu essentiel en lui conférant le rôle du « Laboratoire Régional de Référence ».

Lors de sa création, le laboratoire était appuyé par un projet intitulé encadrement opérationnel des activités des laboratoires provincial et des zones de santé du Nord – Kivu. Ledit projet était financé par la coopération belge qui avait assuré le démarrage effectif du

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Projet d’un système d’information de gestion des clients

Méthode Potentielle Métra 3

Projet d’un système d’information de gestion des clients

I.II Planning prévisionnel de réalisation du projet

Nous retraçons les objectifs attendus de notre projet. Le but ici est de spécifier les besoins pour déterminer à la fin le coût global du projet. Nous voyons comment élaborer notre cahier des charges.

I.II.1 Cadre de travail du projet

C’est un travail de fin du second cycle qui est réalisé pour un laboratoire provincial de référence de la santé publique. Nous avons eu l’opportunité et l’aubaine de la concrétiser au sein de AMI-LABO de Goma.

I.II.2 Intitule du projet

D’emblée, Un projet informatique est un ensemble des tâches indissociables qui doivent être accomplies en vue de répondre à un besoin exprimé. Il est caractérisé par une durée déterminée et des ressources nécessaires à sa réalisation39.
Ainsi, notre projet est énoncé « Conception et réalisation d’un système d’information de la gestion des clients dans un laboratoire provincial de référence de la santé publique AMI- LABO »

39 Teddy KAVETA, Cours de Méthodes de Conduite des Projets Informatiques L2 Informatique de Gestion, inédit, ISC/Goma, 2012-2013, p 15.

I.II.3 Définition des objectifs

Pour atteindre l’objectif, nous avons identifié et étudié toutes les tâches avant la mise au

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Le système client/serveur et Types d’architectures réseaux

Types d’architectures réseaux

Le système client/serveur et Types d’architectures réseaux

I.3 Réseau informatique

I.3.1 Concepts réseau

Un réseau : Est un ensemble d’objets interconnectés les uns avec les autres. Il permet de faire circuler des éléments entre chacun de ces objets selon des règles bien définies35.

Définition d’extranet

Un réseau extranet est un réseau du type internet, dont la liste de sécurité est externalisée c’est-à-dire gérée par un organisme ou une entité externe aux utilisateurs. Par opposition, pour un réseau intranet, la liste de sécurité est gérée en interne.

La liste de sécurité est l’ensemble des données regroupant les identifiants (nom d’utilisateur (login), adresse IP, adresses MAC, clefs logiques ou physiques) autorisés à se connecter.

Définition d’intranet

Un intranet est un ensemble de services internet (par exemple un serveur web) interne à un réseau local, c’est-à-dire accessible uniquement à partir des postes d’un réseau local, ou bien d’un ensemble de réseaux bien définis, et invisible de l’extérieur.

Il consiste à utiliser les standards client-serveur de l’internet (en utilisant les protocoles TCP/IP), comme par exemple

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Les processus unifiés et UML : Présentation d’UML

cycle de vie du processus unifié

Les processus unifiés et UML

Chap. I

Généralités et plan prévisionnel de la réalisation du projet

Conception et réalisation d’un système d’information de gestion des clients d’un laboratoire provincial de la sante publique «La science restera toujours la satisfaction du plus haut désir de notre nature, la curiosité; elle fournira à l’homme le seul moyen qu’il ait d’améliorer son sort’’ [Ernest Renan]

I.0. Introduction

Dans le cadre de ce chapitre, nous allons définir quelques généralités portant sur la méthode et outils mettant en évidence la réalisation de notre projet.

Nous allons commencer par présenter le langage de modélisation unifié UML (Unified Modeling Language), définir la démarche générique du processus de développements logiciel qui l’accompagne, énumérer les architectures réseaux.

I.I. Les processus unifiés et UML

Pendant plusieurs décennies, le monde informatique a toujours rêvé d’un processus qui puisse garantir le développement efficace de logiciels de qualité, valable quel que soit la grandeur et la complexité du projet, et présentant de bonnes pratiques adaptées à la méthode en question,

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Réaliser d’un système d’information de gestion des clients

Conception et réalisation d’un système d’information de gestion des clients

Réalisation d’un système d’information de gestion des clients République démocratique du Congo Enseignement supérieur, universitaire et recherche scientifique Institut supérieur de commerce ISC-GOMA B.P. 67 GOMA Mémoire présenté et défendu en vue de l’obtention du diplôme de Licence en Informatique de Gestion. Option : Conception des Systèmes d’Information Conception et réalisation d’un système d’information de … Continuer la lecture

Les liens optiques sans fil : Calcul du coût de revient

f) Calcul du coût de revient

Nous calculerons ici le rapport entre les coûts engendrés par les liens optiques sans fil par Mégabyte vendu et les revenus générés par la vente d’un Mégabyte.
Commençons par déterminer les revenus annuels générés par cellule. Ces revenus sont la somme des ceux générés par les différents services. Pour les services de données nous supposerons que l’opérateur touche 0,5 euro par Mégabyte vendu, aussi bien pour les services à 144 Kbps que pour ceux à 384 Kbps. Ce tarif correspond à celui pratiqué par Proximus pour son service UMTS: la vodafone mobile connect card116.
Tableau n°68: Calcul du revenu par cellule

15 MHz60 MHz
Mbps en heure de pointe
(sans overheads)
7,69 Mbps42,61 Mbps
Mbps moyen3,07 Mbps17,04 Mbps
MBps moyen0,38 MBps2,13 MBps
MB / an12.121.186 MB67.181.620 MB
Revenus données

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L'optique sans fil dans les réseaux UMTS

4.4. L’optique sans fil dans les réseaux UMTS

Nous avons vu que l’architecture des réseaux UMTS ressemble fortement à celle des réseaux GMS, avec des unités mobiles, des stations fixes et des contrôleurs de stations fixes.
Pourtant, ces réseaux fonctionnent de manière totalement différente. L’UMTS n’utilise en effet pas la même interface radio que le GSM pour les communications entre les unités mobiles et les stations fixes. Il s’agit de l’interface radio UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access). Nous avons vu que dans un réseau GSM, les fréquences sont réparties entre les cellules selon un canevas qui permet d’éviter les interférences.
Dans un réseau UMTS par contre, toutes les cellules utilisent les mêmes fréquences et les interférences sont évitées par une gestion minutieuse des puissances d’émission des stations mobiles et fixes. Ce système permet, entre autres, de modifier le périmètre des cellules en fonction de l’évolution de la demande97.
La principale évolution du standard UMTS par rapport au standard GSM est qu’il permet de véhiculer, outre la voix, des services de données à des bandes passantes

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L'optique sans fil dans les réseaux GSM

Densité de la demande autour de la ville de Bruxelles (Erlang/km²)

L’optique sans fil OSF  dans les réseaux GSM

4.3. L’optique sans fil dans les réseaux GSM

Dans notre étude, nous supposerons que le réseau GSM transporte uniquement des conversations vocales. Le transport de données sera pris en compte lors de l’étude des réseaux UMTS.
Les stations fixes GSM peuvent avoir une portée d’une dizaine de kilomètres. Cependant, le facteur principal limitant la taille d’une cellule n’est pas la portée des stations fixes mais le nombre de canaux de fréquence dont dispose l’opérateur mobile.
En effet, chaque canal permettant de satisfaire un certain nombre de conversations simultanées, le nombre de canaux disponibles détermine le nombre de conversations pouvant être simultanément gérées par cellule.
C’est donc souvent la densité d’utilisateurs qui déterminera le rayon des cellules. D’autre part, pour des raisons d’interférences entre cellules, toutes les fréquences ne peuvent être utilisées dans toutes les cellules. L’opérateur va donc déterminer un canevas selon lequel il attribuera les fréquences aux cellules. Ce canevas comportera un certain nombre de cellules et chaque fréquence ne sera utilisée qu’une seule fois par

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Réseau GSM / UMTS : Architecture et connexion OSF

Architecture d'un réseau GSM / UMTS, Connexion OSF

Architecture d’un réseau GSM / UMTS, Connexion OSF

Titre 4: Réseaux GSM/UMTS

4.1. Architecture d’un réseau GSM / UMTS

Le standard GSM (Global System for Mobile Communications) est un standard de communication européen pour les systèmes digitaux de radiocommunications mobiles. Il a été essentiellement conçu pour la transmission de conversations vocales. Le standard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), est le successeur du standard GSM.
Il a été étudié pour transmettre, outre la voix, des données à des bandes passantes pouvant atteindre 2 Mbps. En ce qui concerne le réseau d’accès hertzien, les deux types de réseaux sont structurés de la même manière. Ils sont représentés sur la figure n°27.
Figure n°27: Architecture d’un réseau GSM / UMTS
Réseau GSM/UMTS: Architecture et connexion OSF
Source : Valentin Bauwens
Le terminal GSM ou UMTS, appelé Mobile Station (MS), communique par voie

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