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Rapport de clôture - Ballon Sonde Giro

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Ce ballon gonflé à l’hélium, transportait une nacelle de 3kg contenant
nos expériences. Il avait pour but de récupérer le plus d’énergie possible avec des
panneaux solaires grâce à un asservissement en rotation.
Giro a effectué un vol très intéressant. Il a particulièrement attiré
l’attention du public, grace à ses panneaux solaires qui s’orientaient en direction
du soleil en temps réel.

Un film retraçant notre travail de l’année et la vie du club était projeté durant le
festival. Un reportage diffusé sur Canal+ et i-télévision, retraçant le festival à été
diffusé à la télévision. (disponibles sur demande)

Ces deux projets ont fait leur effet lors de la campagne
médiatisée par la presse et la télévision.

Published in: Technology, Business
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Rapport de clôture - Ballon Sonde Giro

  1. 1. Giro Giro est un ballon stratosphérique réalisé au sein du club par 6 étudiants lorsde l’année scolaire 2002-2003.Lexpérience Lobjectif de cette expérience est d’augmenter le plus possible l’autonomie del’électronique embarquée à l’intérieure de la nacelle. Il est ainsi intéressant deminimiser le poids des accumulateurs qui peuvent représenter une partie importantede la masse totale de la nacelle.Défis et choix de l’expérience Pour essayer d’augmenter le plus possible l‘autonomie nous avons e l’idée de utourner un panneau solaire dans la direction du soleil. Cela n ‘est pas chose facile carpour être très puriste il faut arriver à orienter le panneau solaire suivant 2 axes derotations. Cela étant difficile a mettre en oeuvre, nous avons préféré orienter lepanneau solaire suivant une seule direction, suivant la verticale de la nacelle. Un autre problème important d’une telle expérience est l’absence totale deprédiction de l‘environnement extérieur. Le ballon évolue jusqu’a 30km d’altitudeenviron. Il peut être soumis a des vents violents dont on ne connaît pas l’importance,
  2. 2. on ne peut donc pas savoir avec exactitude le mouvement et la rotation de la nacellelors de son vol. A cette interrogation nous avons fait un choix technologique. Le choixdu moteur qui permet la rotation du panneau solaire est un compromis entre vitessede rotation (15tr/min), couple moteur et consommation électrique. Pour déterminer la direction dans laquelle nous devons orienter le panneausolaire, il nous faut connaître la direction du soleil, nous choisirons de déterminer laposition du soleil par rapport au panneau solaire grâce a 3 capteurs photoélectriquesorientés a 120°. Ceux-ci nous permettent de connaître la luminosité dans une directiontrès précise. Il reste ensuite a reconstituer la direction du soleil à partir desinformations de ces capteurs. Le panneau solaire sera dirigé dans la direction du soleil grâce a unasservissement avec les informations provenant des capteurs de soleil et traitées parun microcontrôleur, cf. schéma de la boucle d’asservissement Pour pouvoir vérifier si l’expérience est concluante nous avons choisi d’utiliserune télémesure numérique et donc de réceptionner les informations tout au long duvol. Soleil 3 Capteurs de lumière Microcontrôleur Moteur et panneau solaire Schéma de la boucle d`asservissement
  3. 3. Voici les choix précis de la boucle d’asservissement du système • les Capteurs : 3 cellules photoélectriques de réponse spectrale adéquate (ref : TSL252 Taos) • Le calculateur : Motorola 68HC11 à la fréquence de 8Mhz • Lactionneur : un motoréducteur 12V • Panneau solaire : Cellules polycristalline dimension 10cm*10cmLe lâcher et les résultats Le lâcher du ballon fut réalisé lors de la campagne nationale de lancement defusées a Sissonne (Aisne) en 2003. Apres les différentes étapes de qualification ilfut finalement lâché le 1er août 2003. Le ballon étant insuffisamment gonflé se posa àquelques centaines de mètres de son point de départ. Un deuxième lâché lui aurapermit de prendre son envol de manière définitive. Il fut retrouvé quelques jours plustard non loin de son point de départ. Les résultats sont mitigés. Nous avons pu observer que lorsquel’asservissement fonctionnait correctement les résultats montraient uneaugmentation de l’autonomie de près de 20%. Cependant, le panneau n’a pas réussi àsuivre le soleil durant toute la durée du vol.

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