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Diaporama de projet : Fusex Iness 2006-2007
3) Le projet INESS 2006-2007
Le principe:


       « Reconduire le projet ANAÏS en
       l’optimisant et en y intégrant un
       CANSAT ainsi que sont système
       d’éjection»




                 Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                              20
                   de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  La compétition CANSAT :
    Largage d’un module dont le but est d’atteindre une
  cible au sol
    Compétition International d’ingénierie étudiante

       Etats Unis – NASA
       Japon – JAXA
       Europe – ESA ?




                  Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                               21
                    de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Objectifs:

     Concevoir un module largable qui s’orientera dans
  l’espace grâce à un mini-parapente

    Concevoir un système de contrôle de la trajectoire du
  CANSAT basé sur les informations provenant d’un GPS et
  d’accéléromètres




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                22
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Objectifs:
   Asservir la fusée en exerçant un couple contraire de
  manière à bloquer la rotation.

    Récupérer la fusée et le CANSAT intactes après leurs
  phases de vol afin de récupérer les données pour les
  analyser.




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                23
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Le défi:

    Les meilleurs CANSAT ne sont jamais arrivés à moins
  de 500 mètres de la cible

    Intégrer le système d’asservissement, le CANSAT, ainsi
  que sont système de largage, tout en restant dans les
  spécifications de lancement du CNES (15kg)




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                24
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Le défi:
    Miniaturiser des éléments habituellement lourds
  (Bouteille haute pression, détendeur)

    Miniaturiser l’électronique et la mécanique du CANSAT,
  afin de limiter l’encombrement de la capsule.




                  Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                               25
                    de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: Le lanceur:




                Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                             26
                  de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: Le lanceur:




                Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                             27
                  de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: Le lanceur:

    Détendeur allégé (200 bars- 8 bars) 800g
    Nouvelles électrovannes 3 voies.
    Optimisation des conduites (limitation des pertes de
  charges)
    Optimisation de l’éjection d’air grâce à des convergents
  de sorties.




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                28
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT

     Non respect du
  format habituel
  (intégration du
  CANSAT dans l’ogive)

    Utilisation d’un
   parachute directionnel



                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                29
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT
    Algorithme de contrôle de la trajectoire
                                               Algorithmes utilisé:
                                                  correction itérative du
                                               vecteur direction.
                                                 Ne prend pas en compte
                                               les perturbation extérieures.
                                                 Instabilité du vol.




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                        30
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT
    Algorithme optimisé, en 3 phases:

  1ère phase: Déploiement du parapente.
              Reconnexion au signal GPS
              Calcul préliminaire de la trajectoire




                    Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                 31
                      de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT
    Algorithme optimisé, en 3 phases:
  2eme phase: Distribution de « check points » à distance
  régulière sur la trajectoire.




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                32
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT
    Algorithme optimisé, en 3 phases:
  3eme phase: Contrôle à chaque « checkpoint »
  • Comparaison de la position
  estimée par rapport à la
  position réelle.
  •Calcul de la nouvelle
  Trajectoire i+1 permettant
  D’atteindre le point cpi+1




                  Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                               33
                    de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT
    Algorithme optimisé, en 3 phases:

  Conséquence:

  • Evolution de la trajectoire en temps réelle.
  •Prise en considération de phénomènes non
  modélisables tel le vent.
  •Vol stable.




                   Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                                34
                     de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Notre solution: le CANSAT
    Partenariat avec l’équipe du professeur Yonemoto du
  Kyushu Institute of Technology (Japon)

       Echange d’information et d’expérience
       Collaboration sur le contrôle optimisé de
     trajectoire.




                  Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                               35
                    de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Avancement du projet:

    Conception mécanique terminée
     •Bagues usinées
     •Montage des premiers éléments de la fusée
     •Prototype du CANSAT et premiers essais en vols




                  Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                               36
                    de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Avancement du projet:

    Conception mécanique terminée




                 Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                              37
                   de l'Espace - Présentation CLES FACIL
3) Le projet INESS 2006-2007
  Avancement du projet:
    Algorithme de contrôle à 60 %
       Programmation de l’algorithme optimisé
       Premiers test sur un programme de simulation.

    Electronique à 70%
       Minuteries, électrovannes, acquisition des
     information du GPS
       Premiers test des cartes de contrôle des
     électrovannes
       Intégration du KIWI pour la télémesure.
                  Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et
                                                               38
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  • 2. 3) Le projet INESS 2006-2007 Le principe: « Reconduire le projet ANAÏS en l’optimisant et en y intégrant un CANSAT ainsi que sont système d’éjection» Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 20 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 3. 3) Le projet INESS 2006-2007 La compétition CANSAT : Largage d’un module dont le but est d’atteindre une cible au sol Compétition International d’ingénierie étudiante Etats Unis – NASA Japon – JAXA Europe – ESA ? Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 21 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 4. 3) Le projet INESS 2006-2007 Objectifs: Concevoir un module largable qui s’orientera dans l’espace grâce à un mini-parapente Concevoir un système de contrôle de la trajectoire du CANSAT basé sur les informations provenant d’un GPS et d’accéléromètres Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 22 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 5. 3) Le projet INESS 2006-2007 Objectifs: Asservir la fusée en exerçant un couple contraire de manière à bloquer la rotation. Récupérer la fusée et le CANSAT intactes après leurs phases de vol afin de récupérer les données pour les analyser. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 23 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 6. 3) Le projet INESS 2006-2007 Le défi: Les meilleurs CANSAT ne sont jamais arrivés à moins de 500 mètres de la cible Intégrer le système d’asservissement, le CANSAT, ainsi que sont système de largage, tout en restant dans les spécifications de lancement du CNES (15kg) Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 24 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 7. 3) Le projet INESS 2006-2007 Le défi: Miniaturiser des éléments habituellement lourds (Bouteille haute pression, détendeur) Miniaturiser l’électronique et la mécanique du CANSAT, afin de limiter l’encombrement de la capsule. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 25 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 8. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: Le lanceur: Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 26 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 9. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: Le lanceur: Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 27 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 10. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: Le lanceur: Détendeur allégé (200 bars- 8 bars) 800g Nouvelles électrovannes 3 voies. Optimisation des conduites (limitation des pertes de charges) Optimisation de l’éjection d’air grâce à des convergents de sorties. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 28 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 11. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Non respect du format habituel (intégration du CANSAT dans l’ogive) Utilisation d’un parachute directionnel Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 29 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 12. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Algorithme de contrôle de la trajectoire Algorithmes utilisé: correction itérative du vecteur direction. Ne prend pas en compte les perturbation extérieures. Instabilité du vol. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 30 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 13. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Algorithme optimisé, en 3 phases: 1ère phase: Déploiement du parapente. Reconnexion au signal GPS Calcul préliminaire de la trajectoire Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 31 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 14. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Algorithme optimisé, en 3 phases: 2eme phase: Distribution de « check points » à distance régulière sur la trajectoire. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 32 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 15. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Algorithme optimisé, en 3 phases: 3eme phase: Contrôle à chaque « checkpoint » • Comparaison de la position estimée par rapport à la position réelle. •Calcul de la nouvelle Trajectoire i+1 permettant D’atteindre le point cpi+1 Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 33 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 16. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Algorithme optimisé, en 3 phases: Conséquence: • Evolution de la trajectoire en temps réelle. •Prise en considération de phénomènes non modélisables tel le vent. •Vol stable. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 34 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 17. 3) Le projet INESS 2006-2007 Notre solution: le CANSAT Partenariat avec l’équipe du professeur Yonemoto du Kyushu Institute of Technology (Japon) Echange d’information et d’expérience Collaboration sur le contrôle optimisé de trajectoire. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 35 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 18. 3) Le projet INESS 2006-2007 Avancement du projet: Conception mécanique terminée •Bagues usinées •Montage des premiers éléments de la fusée •Prototype du CANSAT et premiers essais en vols Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 36 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 19. 3) Le projet INESS 2006-2007 Avancement du projet: Conception mécanique terminée Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 37 de l'Espace - Présentation CLES FACIL
  • 20. 3) Le projet INESS 2006-2007 Avancement du projet: Algorithme de contrôle à 60 % Programmation de l’algorithme optimisé Premiers test sur un programme de simulation. Electronique à 70% Minuteries, électrovannes, acquisition des information du GPS Premiers test des cartes de contrôle des électrovannes Intégration du KIWI pour la télémesure. Journées Univ'Air 2007 - Musée de l'Air et 38 de l'Espace - Présentation CLES FACIL