Bricolage d'hiver

[Charles]

Merci pour les bons commentaires.

Premier post en mars 2015.

C'est vrai, mais ça avait commencé comme un horizon artificiel et puis ça a dévié sur un truc de traffic et il y a eu un bon 2-3 ans d'inactivité entre les deux. Le bidule de traffic a commencé en janvier 2020 et s'est terminé en janvier 2021. Le confinement a beaucoup contribué à rendre ça possible Comme dit le dicton: contre mauvaise fortune, bon coeur.

[Charles]

Nouvelle saison, avion groundé pour overhaul, ça prend un nouveau projet. Mon avion n'étant pas équipé d'un pilote auto, je me suis dit que ça serait le fun d''en avoir un. C'est un projet de longue haleine qui se divise en plusieurs étapes:

1. Interface utilisateur
2. Algorithmes de commande
3. Interface des capteurs d'altitude et GPS
4. Interface mécanique avec l'avion (actionneurs)

J'ai commencé le projet il y a 3 semaines environ et les étapes 1 et 2 sont complétées et l'étape 3 est faite à moitié (le capteur barométrique est en attente mais le GPS est branché).

Pour l'interface utilisateur, j'ai choisi d'imiter le look des anciens instruments de Bendix King avec les LED oranges. L'interface permet également d'ajuster les gains des différents contrôleurs (turn rate, vertical speed, altitude, descent angle, heading, ground track) et de faire des graphiques des réponses de l'avion aux commandes du pilote. Le pilote permet de contrôler l'altitude (ALT), le taux de descente ou de montée (VS), le cap magnétique (HDG), la route sol (TRK), et l'angle de descente ou de montée (APR).

Les algorithmes de commande ont ensuite été testés en interfaçant le pilote auto qui roule sur un Pi avec écran tactile avec X-Plane sur PC via l'interface UDP avec la librairie xplaneconnect développée par la NASA (le tout encapsulé dans un élégant modèle orienté-objet). Le pilote auto reçoit les informations sur l'attitude de l'avion et envoie des commandes à l'élévateur et au contrôle de roulis du manche pour suivre les consignes. J'ai utilisé un DA40 (mon avion) dans x-plane pour rendre ça le plus réaliste possible. Après plusieurs ajustements de gains et de logique de contrôle, ça marche très bien maintenant: le pilote peut facilement suivre la route sol d'un ILS avec le bon angle de descente jusqu'à la piste sans aucun ajustement en cours de route et sans se baser sur le signal de l'ILS, juste en variant le taux de descente pour suivre l'angle de descente de l'approche et en suivant la route au sol de l'approche.

Ça ressemble à ceci à date (l'indicateur sur le bouton VS est pâle parce qu'il clignote lorsqu'il est asservi par l'altitude):





Prochaine étape: les actionneurs! Je les commande de Chine ce weekend...

[Louis_greniier]

Crisse que tu es impressionnant !! J'en reviens pas que tu arrives à faire tout ça tout seul dans ta cuisine.

Chapeau...

Louis

[Charles]

Merci Louis. Je dois avouer que je suis sur les épaules de géants qui ont développé les outils incroyables qui permettent de faire ça relativement facilement. Tiens, une vidéo du programme qui contrôle un DA40 dans X-Plane:

Pour ceux que ça intéresse, le code est ici: https://bitbucket.org/icysubzero/autopilot

Y a 3 répertoires:

- qml: le code de l'interface graphique
- aircraft: l'interface avec l'avion, qui est conçue pour se connecter à un simulateur comme X-Plane ou à un vrai avion à travers une classe abstraite (AircraftInterface)
- controller: les algorithmes de commande du pilote auto, des contrôleurs PID dérivés d'une classe commune, PIDController, et assemblés dans un pilote auto qui contrôle les consignes à suivre et la logique des modes, Autopilot.

C'est fait en C++ et QML avec Qt 5.15, un framework extrêmement riche et tellement bien fait que c'est à se jeter par terre. Mercedes et Volvo utilisent ça pour bâtir les systèmes de leurs autos, incluant les interfaces du tableau de bord.

[Charles]

Après avoir finalement reçu un actionneur linéaire de Chine, je peux maintenant commander X-Plane via le joystick. Pour le moment, seuls les ailerons sont commandés mécaniquement. Dans la vidéo, on voit que l'avion est stable sur un cap 360, puis on change la consigne pour un cap de 090 et on voit l'actionneur manier le joystick pour faire un virage à taux 1 jusqu'à un cap de 090.

Ç'a l'air de rien, mais c'est pas mal plus compliqué que ce à quoi je m'attendais en m'embarquant là-dedans. Mais les résultats sont encourageants. C'est pas encore au point, il faut calibrer les gains pour éviter d'overshooter le cap demandé, mais c'est normal à ce stade-ci. Mon idée est de mettre un velcro sur le manche de mon vrai avion et d'y fixer l'actionneur par velcro pour contrôler l'avion. À suivre...

[sierra golf]

Intéressant
Continu de nous tenir au courant des développements

Sylvain