Bonjour ! Ma petit pierre à l'édifice... Je vais essayer d'être le plus clair possible. C'est pour ça que je met quelques titres.
Interêt de l'acceleromètre :Pour éviter de compliquer inutilement les choses dans un premier temps je fais comme si l'
accéléromètre mesurait l'accelération verticale.
En fait ce qu'il faut comprendre c'est que, quelque soit ce que l'on mesure (alti, vitesse verticale ou accéleration) il est possible de retrouver toutes les autres valeurs.
-> Si l'on mesure l'altitude avec un baromètre en fonction du temps. On peut en déduire la vitesse en regardant les variations d'altitude. Puis on peut déterminer les valeurs d'acceleration en regardant les variations de vitesses.
-> Si l'on mesure l'acceleration verticale en fonction de temps. On peut en déduire, si on connait la vitesse initiale, toutes les vitesses en fonction du temps. Et de la même façon toutes les altitudes.
Donc en théorie on pourrait faire un vario
uniquement avec un accéléromètre en connaissant la vitesse et l'altitude de départ. Donc
l'interêt d'ajouter un accéléromètre n'est pas de savoir les accélération ressenties par le pilote. On peut très bien les optenir avec seulement le baromètre.
L'interêt, c'est que ces deux appareils (le baromètre et l'acceleromètre) complètent très bien les faiblesses l'un de l'autre :
-> Les baromètres donnent effectivement une précision de +-10cm sur l'altitude. Mais il faut comprendre que leur signal est très "bruité". Autrement dit les valeurs du baromètre varient sur bien plus que 10cm lorsque l'on fait des mesures. Mais si on fait la moyenne sur suffisament longtemps on obtient cette précision de +-10cm. En gros
un baromètre c'est très précis pour les altitudes relatives mais c'est lent pour donner des valeurs précises.-> A l'inverse un accéléromètre est très réactif. Et sur un temps pas trop long c'est impressionnant à quel point on peut suivre l'altitude à quelque mm près avec juste les valeurs d'accélération ! Malheureusement comme l'accéléromètre n'à aucun moyen de se recaler, les petites erreurs de mesure sur le long terme donnent des grosses erreurs d'altitude. En gros
un accéléromètre permet d'obtenir des altitudes très précises sur un temps court.
Si on ajoute à ça qu'il existe des algorithmes très performant pour combiner les deux mesures, les varios avec accéleromètre permettre d'obtenir une précision (alti, vitesse, acceleration) de très grande qualité. Après l'interêt d'avoir une précision pareille est discutable en parapente. La technologie vient surtout des drones qui doivent pouvoir se stabiliser à une altitude précise.
Mesure de l'acceleration verticale :Alors là ça se complique un peu car en fait un acceleromètre ne sait pas mesurer l'acceleration verticale. Il sait seulement mesurer l'accélération selon les trois axes (3DOF). Donc si on retourne ne vario les mesures sont inversées.
Lorsque le vario ne bouge pas, l'accéléromètre peut parvenir à trouver la verticale grâce à la force de la pesanteur. Mais dès qu'il est en mouvement il ne peut plus distinguer les forces qui proviennent du mouvement et celles qui proviennent de la gravité. Comme si vous fesiez du planeur accro les yeux fermés
C'est pour cela qu'en plus de l'accéléromètre on ajoute un giroscope (3DOF de plus) qui mesure les forces en rotation sur trois axes. Ainsi lorsque le vario ne bouge pas on détermine la verticale. Puis on essaye de suivre cette verticale avec les giroscopes pendant les mouvements.
Encore une fois ici. Impossible de ce recaler si le vario est en mouvement permanent. Il faut qu'il se restabilise de temps en temps pour retrouver la verticale. C'est exactement le même problème qu'avec l'atitude calculé uniquement avec l'accélération verticale, il faut de temps en temps une valeur barométrique pour se recaler.
Pour pouvoir recaler les giroscopes on ajoute un magnétomètre qui est capable de mesurer la direction du nord magnétique en trois dimension (3DOF de plus). Si si c'est possible...
. Ses valeurs son très imprecises mais permettent le recalage.
Donc en conclusion, pour obtenir l'acceleration verticale :
1)-> Il faut un permenance suivre l'orientation du vario grâce à l'acceleromètre, les giroscopes et le magnétomètre.
2)-> Il faut faire une mesure de l'accéleration en 3 dimension.
3)-> projeter cette mesure sur la verticale calculé en 1)
C'est pour cela que ce n'est pas non plus si facile d'ajouter un accéléromètre à un vario ....
A+
