Lexique modélisme orienté quadricoptère et autres multicoptères

Vous venez de débuter dans le monde du modélisme?

Vous souhaiter construire votre multicoptère (Quadri, Octo…), vous avez passé du temps sur les forums pour chercher conseil mais les réponses qui vous sont faite semble écrite en chinois tant le vocabulaire utilisé vous semble complexe?

Pas de soucis, vous trouverez ci dessous un lexique comprenant les définitions des principaux composant électronique ou matériel  servant à assembler votre drone.

Ce glossaire vous renverra également vers des liens avec des  explications plus détaillé sur certains éléments.

Flying Card (FC) ou contrôleur de vol:  c’est la carte « mère » qui à l’aide de ses capteurs office de centrale inertielle . Elle contrôle les entrées (commande radio/GPS) et les sorties puissance (vers moteurs) et cerveaux, plus d’expliquations sur cette page.  Le Flight Controller s’appuie sur un algorithme de calcul de vol (correcteur PID) qui délivre un signal de commande à partir de la différence entre la consigne et la mesure.

Le régulateur PID agit de 3 manières :

  • action Proportionnelle : l’erreur est multipliée par un gain G
  • action Intégrale : l’erreur est intégrée et divisée par un gain Ti
  • action Dérivée : l’erreur est dérivée et multipliée par un gain Td

Moteurs BrushLess (BL) -> Moteur électrique sans balais

La batteries à base de Lithium:
Li-Ion -> des ions Li+ dans un électrolyte liquide (ce qui nécessite une enveloppe solide)
Li-Po -> polymère solide dans une enveloppe souple
LiCo: Co pour cobalt

Life (Lifepo4,  A123,  Lfp):  Le poids est plus important que les batteries présentés ci-dessus mais présente plusieurs avantages:
– durée de vie proche des 1000 cycles de charge
– taux de décharge constant entre 30C et 60C
– charge à 4C et plus (à condition de trouver un chargeur capable de sotir 20A ) => temps de charge réduit

Exemple LiFePo4: 4200 mAh / 13.2V 512g

Par ordre de rendement (en watts / kilo), on pourrait établir le classement suivant:
– le lithium cobalt (tension unitaire 3.7V )
– le lithium cobalt manganèse (tension unitaire 3.7V)
– le lithium manganèse (tension unitaire 3.6V)
– le lithium-fer-phospahte (qui peut être du Nanophosphate pour les A123 – tension unitaire 3.2V/3.3V)

Ah : ampère heure (symbole : Ah)
mAh: milli ampère pendant une heure

1 Ah = 1 000 mAh = 3 600 C

C: Coulomb est l’unité de charge électrique dans le système international (SI). Elle est utilisé pour exprimmer la capacité d’un accumulateur électrique (batterie)

Une batterie de capacité 2 Ah, pourrait délivrer 2 ampères pendant une heure, ou bien 1 ampères pendant deux heures, 500mA pendant 4 H ou encore 250 mA pendant 8 H ou 125 mA pendant 16 H

3s = 11,1 volts
4s = 14,4 vols

La  puissance s’exprime en watts (W), elle s’obtient en faisant la multiplication de la tension (U) par l’intensité (I):

P=UxI

Donc à puissance égale, plus le voltage (V) est important plus l’intensité est basse ce qui veut dire qu’à puissance égale, on consomme moins en 4s qu’en 3s.
Plus le nombre de mAh est élevé plus l’autonomie de la batterie est élevé mais en contre partie elle sera plus lourde et plus encombrante. Par conséquent plus le multicoptère consomme pour la transporter.

Il faut donc trouver le bon compromis entre 3s et 4s ce qui déterminera le choix du moteur (dont la tension de fonctionnement doit correspondre), la taille de la batterie et les hélices .

3S1P -> trois cellules LiPo en série. (3S1P / 3 Cell / 11.1v)
3S2P -> 2 groupes montés en parallèles de trois cellules Lipo en série.

Vous trouverez sur cette page un simulateur pour créer vos propre pack de batterie, en mettant en série ou parallèle les cellules.

BMS (Battery management system):  c’est un systeme pour équilibrer les accus lors de la charge d’une batterie mais également de détecter un élément dans l’ensemble du pack qui se decharge plus vite que les autres.


Pile à hydrogène
: peut être une futur voix qui sera exploité dans le monde du modélisme dans quelques années

Frame: c’est le châssis qui supporte les différents composants, il peut comporter plus ou moins de bras, être pliable ou non.

Radio Commande (RC): une télécommande radio permet de piloter à distance grâce à deux éléments principaux
Emetteur TX – Transmitter
Récepteur RX – Receiver

Distribution de puissance: c’est un dispositif qui permet d’envoyer le courant fort de la batterie vers les éléments de puissances (moteurs et ESC)

Level: mode de pilotage stabilisé qui font appel aux capteurs du multirotors.
CareFree / Headfree: il s’agit d’un mode ou le cap est prise en compte par le multicoptère grâce à sa boussole embarqué, ce qui permet de faciliter le pilotage car il n’y a plus à se soucier du problème d’inversion de commande quand l’appareil revient face à la personne qui est aux commandes.

 

ComingHome
Position Hold

AWG: American Wire Gauge: une unité de mesure utilisée aux États-Unis entre autres, permettant de mesurer le diamètre d’un câble électrique.  Généralement on utilise du cable de la même section que celui de la batterie pour faire la distribution de puissance vers les variateurs et moteurs du multicoptère. (pour faire le calcul exact, se reporter à ce tableau)

PPM (Pulse Position Modulation)
CPPM Chaotic pulse position modulation : pour la radio, c’est un mode qui permet de passer le signal de plusieurs canaux dans un seul câble. Très utile pour les multirotors, ça libère des prises d’entrées qui peuvent ensuite être reconfigurées en sorties. (wiki openpilot : de 6 sorties: passage à 10/12 )
PWM: Pulse Width Modulation (Modulation de largeur d’impulsions (MLI)
PCM Pulse Code Modulation
ESC: Electronic Speed Controllers: c’est un variateur qui régule la puissance d’un moteur brushless suivant la consigne venant de la radio
RapidESCs sous Firmware Simonk: c’est un micrologiciel développé par Simon Kirby (dispo cette adresse https://github.com/sim-/tgy) qui permet de flasher les ECS et leur offrir des caractéristiques spécifique au quadricoptères. Compatibles avec les échanges > 400 hz

 

JR:  format de module radio encastrable dans les télécommandes

 

BEC = Battery Eliminator Circuit -> fourni le 5V pour le récepteur et les servos au lieu d’avoir une batterie séparée. C’est est un régulateur de tension qui te permet d’éliminer la batterie de réception. Ce qui permet de gagner en poids. Ca peut être un élément séparé ou intégré à l’ESC

UBEC / SBEC

FPV (first person view) -> vol en immersion

PID: boucle de régulation proportionnelle intégrale dérivée, régulation en boucle fermée

RSSI (Received Signal Strength Indication): c’est un outil de télémétrie qui permet de mesurer l’intensité du signal entre la télécommande et le drone, ce qui évite de se retrouver hors de porté de la radio.

TOS  signifie Taux d’Ondes Stationnaires

I2C  (Inter Integrated Circuit): c’est un bus qui permet de faire communiquer différents éléments. Généralement il est utilisé pour rajouter des capateurs (ex: sonar)à celui du Flight Controller.

Plug & Fly: terme utilisé pour qualifier le matériel qu’il suffit de brancher et ne nécessite pas de configuration ou qualibration compliqué pour offrir une stabilité et une qualité de vol satisfaisante.

PTZ: Pan /Tilt / Zoom
Pan= Rotation de la caméra autour de l’axe Z
Tilt= Rotation de la caméra autour de l’axe X,
Zoom: mouvement de la lentille motorisée le long de l’axe Y,
RTH: Return To Home -> ramène automatiquement le drone à sa position de départ
Fail-Safe:  En cas de perte de signal radio (batterie radio trop faible, modèle trop éloigné, interférences etc…) , le drone vient se repositionner automatiquement à son point de décollage.
ADC: Analog to Digital Converter
CW Clockwise: Sens de rotation horraire
CCW Counter-Clockwise: sens de rotation anti horaire

GWS, APC: marques/modèle d’hélice qui peuvent avoir deux ou trois pales

hover: vol stationnaire

PK: type de connecteurs électrique (voir ce tableau pour voir les puissances supportées)
XT60 : connecteur avec détrompeur

IMU Inertial Measurement Unit

Les acronymes désigant les objets volants de type Drone:
UAV: Unmanned Aerial Vehicle
QRO: Quad Rotor Observer

Il faut donc trouver le bon compromis entre 3s et 4s (ca depend du moteur), la taille de la batterie, les hélices qui vont bien !

5 Responses to Lexique modélisme orienté quadricoptère et autres multicoptères

  1. […] fonctionnement, configuration et pilotage RC – Lexique du modélisme – Comparatif des comparateurs de vol – Transformer votre quadricoptère en drone UAV à […]

  2. Extra, merci pour ces infos !

  3. […] Plus d’info dans le lexique dédié au modélisme. […]

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