Comment ça marche un quadricoptère?

Il existe une grande quantité de drones volants ou non. Sur cette page, on utilisera le terme drone pour désigner un quadricoptère racer, c'est à dire un drone volant équipé de quatre moteurs brushless.

Principe de fonctionnement simplifié

ZMR180, racer 4S
ZMR180, racer 4S

Tous les quadricoptères fonctionnent de la même manière: Vous avez votre télécommande en mains, vous voulez faire décoller votre drone donc vous poussez sur la commande des gaz. votre télécommande envoie des ondes radio (2,4 Ghz) à un récepteur placé sur le drone.

Radiocommande 2,4 Ghz FLYSKY FSi6X, parfaite pour débuter
Radiocommande 2,4 Ghz FLYSKY FSi6X, parfaite pour débuter
Récepteur radio 2,4 Ghz FS IA6B
Récepteur radio 2,4 Ghz FS IA6B

Les données radio sont ainsi transmises à une carte de contrôle (FC). Cette carte de contrôle dotée de gyroscopes et d'accéléromètres envoie simultanément aux 4 moteurs les commandes appropriées. Pour faire tourner les moteurs, il faut de la puissance électrique. Ce sont les ESC qui vont convertir le signal envoyé par la carte de contrôle. Ils vont envoyer aux moteurs un signal électrique puissant qui sera lui même converti en un champ magnétique. Le moteur peut donc tourner! Si vous avez compris ce que je raconte, bravo!

 

ESC 30 ampères: 1 par moteur
ESC 30 ampères: 1 par moteur
ESC 4 en 1 T-Motor: gain de place et cablage simplifié
ESC 4 en 1 T-Motor: gain de place et cablage simplifié

Moteur Foxeer Datura X2206 2700KV 4S
Moteur Foxeer Datura X2206 2700KV 4S

ET LA VIDÉO?

La vidéo peut être complètement indépendante de la carte de contrôle.

Équipé avec les éléments qu'on vient de décrire, un drone peut parfaitement voler. On effectuera alors un pilotage "à vue", pilotage qui a ses limites car vous êtes obligé de faire évoluer le drone très proche de vous. (Difficile de voir dans quel sens est votre machine à 100m!).

Sur un racer, la vidéo est obligatoire!

Comment ça marche la vidéo?

Pour la vidéo, oubliez l'hyper high tech numérique wifi tout ce que vous voulez... En fait, pour l'usage d'un racer, on utilise une technologie d'avant guerre: Un signal vidéo analogique modulé à une fréquence de 5,8 Ghz. On place donc sur le drone une caméra analogique dont le signal va être envoyé à un transmetteur 5,8 Ghz. Ce signal va être transmis au masque ou aux lunettes du pilote. (voir la page masque ou lunettes?). Cet élément possède un récepteur 5,8 Ghz qui va  démoduler le signal hertzien pour en faire une image analogique, image qui sera vue par le pilote. Cette image a une faible définition, n'est pas très belle, sujette au parasites, mais... elle

 est vite retransmise!

Pourquoi cette technologie Hertzienne préhistorique à l'ère de l'informatique? Parce que le numérique a un gros défaut, il demande des temps de conversion-reconversion d'image avant qu'elle apparaisse à l'écran. Dans la pratique, ça fait un décalage de quelques dixièmes de seconde entre la réalité et l'image qui vous arrive. Voilà pourquoi certains drones jouets utilisent le wifi: à des vitesses très basses, ce décalage de l'ordre d'une demi seconde est à peine gênant. Par contre, ça se complique avec une machine qui file autour de 100 km/h. Pas question d'avoir du retard!

Un autre atout de cette technologie, c'est sa portée: on obtient facilement des kilomètres avec les émetteurs adaptés. En France, la puissance des émetteurs vidéos est limitée à 25 mW, fréquence que personne ne respecte. Il n'est pas rare d'avoir des émetteurs de plus de 800 mW. Avec des antennes de qualité, c'est une portée assurée sur des dizaines de Km .

La force du signal hertzien, c’est d'aller loin et de n'avoir quasiment aucun retard.  Tout ce qu'on a besoin pour bien piloter. Par contre, l'image est très moche: on ne peut pas tout avoir!

Alors pourquoi a-t-on de magnifiques images tournées par des drones? Parce que ces drones embarquent des caméras numériques style Gopro. Ces caméras enregistrent les vols sur des cartes SD. Forcément, ça a une toute autre qualité!

page en cours de réalisation