Projet Éole - Radio Amateur du Québec

Transcription

Projet Éole
Projet Éole
Équipe :
Larsonnier Christian
Larsonnier Yannick
Racine François
Racine Nicolas
Racine Philippe
Théroux Louis-Daniel
1/118
Dernière mise à jour : 15 novembre 2010
Version 1.3
Projet Éole
Historique du document
Version
Date
1.0
Modifications
Auteur
Version de départ
François Racine
François Racine
1.1
8 octobre
2010
Version plus élaborée et détaillée
1.2
19 octobre
2010
- Ajout d’Échange avec Michel Graveline
François Racine
(Radio Amateur)Annexe 9
- Ajout d’Exemples de résultats avec LiftWin
- Ajout d’images diverses
- Consolidation de la section récupération
- Retravailler le volume du ballon avec liftwin
- Déplacer les spécifications des ballons dans
une annexe pour alléger le document
- Ajout d’informations sur les parachutes
(fournisseurs et site projet Cygnus)
- Ajuste le budget pour l’hélium
1.3
5 novembre
2010
- Formule pour calculer la taille d’un
parachute
-Considération supplémentaires relatives aux
sites de lancement
2/118
Version 1.3
François Racine
Projet Éole
1
2
Mise en garde et préambule ......................................................................................................6
Concept, exposé du projet, points en attentes et choix effectués ..............................................7
2.1
Concept ............................................................................................................... 7
2.2
Exposé du projet ................................................................................................. 8
2.3
Points en attentes................................................................................................. 9
2.4
Choix effectués ................................................................................................... 9
3 Objectifs ..................................................................................................................................11
4 Participants ..............................................................................................................................12
5 Description de l’environnement cible .....................................................................................13
5.1
Définition d’un ballon sonde ............................................................................ 15
6 Équipements nécessaires et problématiques ...........................................................................16
6.1
Législation canadienne...................................................................................... 16
6.2
Sites de lancement potentiels ........................................................................... 17
7 Schéma simplifié du ballon sonde ...........................................................................................18
7.1
Ballons .............................................................................................................. 19
7.1.1
Fournisseurs .............................................................................................. 19
7.1.2
Choix du gaz ............................................................................................. 20
7.1.3
Calcul du volume de gaz nécessaire ......................................................... 20
7.1.4
Fournisseurs d’Hélium .............................................................................. 20
7.2
Corde ................................................................................................................. 20
7.2.1
Corde ordinaire ......................................................................................... 20
7.2.2
Ligne à pêche ............................................................................................ 22
7.3
Déflecteur de radar ............................................................................................ 22
7.4
Parachute ........................................................................................................... 22
7.4.1
Calcul de la taille d’un parachute.............................................................. 24
7.5
Nacelle .............................................................................................................. 24
7.6
Instrumentation ................................................................................................. 25
7.7
Étapes de vol ..................................................................................................... 26
8 Lancement ...............................................................................................................................28
8.1
Météo ................................................................................................................ 28
8.1.1
Station météo ............................................................................................ 28
8.2
Courant-jet (Jet stream)..................................................................................... 28
8.3
Préparation des équipements............................................................................. 29
8.4
Lancement ......................................................................................................... 29
8.5
Suivi du ballon .................................................................................................. 29
8.6
Prévision du point de chute ............................................................................... 29
8.7
Récupération ..................................................................................................... 30
8.8
Analyse des données ......................................................................................... 31
Annexe 1 Échange de courriel avec Transport Canada ..............................................................32
Annexe 2 Politique sur les Grands Ballons ................................................................................33
Annexe 3 Ham Ballooning FAQ or "What little I know about ham ballooning" by
Dave Mullenix, N9LTD .................................................................................................................40
Annexe 4 Fournisseurs de parachutes et spécifications .............................................................49
Annexe 5 Fournisseurs de ballons, spécifications et prix ..........................................................52
9 Novalynx .................................................................................................................................52
3/118
Version 1.3
Projet Éole
10 Zhuzhou Research & Design Institute, Chemchina Rubber Corp ..........................................54
11 Kaymont .................................................................................................................................55
12 Coût des ballons en dollars Canadien .....................................................................................57
Annexe 6 Hélium........................................................................................................................58
13 Fournisseurs de gaz et prix ......................................................................................................58
14 Choix du cylindre d’Hélium: ..................................................................................................61
15 Alternative à l’acquisition d’un régulateur à Hélium ..............................................................63
Annexe 7 Remplissage d’un ballon ............................................................................................67
16 Tableau de calcul de la quantité ..............................................................................................68
16.1 Mise en garde relativement à la réglementation canadienne ............................ 68
16.2 Truc pour savoir si le ballon est assez rempli ................................................... 69
16.2.1
Pesée à poisson ......................................................................................... 69
Annexe 8 Échanges avec SBSZOO............................................................................................71
Annexe 9 Échange avec Michel Graveline (Radio Amateur) ....................................................73
Annexe 10
Choix d’un site de lancement .................................................................................74
17 Échange avec Michel Graveline 8 novembre 2010 .................................................................74
18 Échange avec Barry de SBSZoo 9 novembre 2010 ................................................................77
Annexe 11
Budget ....................................................................................................................81
19 Budget global ..........................................................................................................................81
20 Calcul de l’autonomie du forfait Rogers .................................................................................82
21 Évaluation d’un ordinateur de bord .........................................................................................83
21.1 Parallax ............................................................................................................. 83
21.2 Arduino ............................................................................................................. 84
Annexe 12
Schéma de couverture Rogers ................................................................................85
Annexe 13
Planification ...........................................................................................................86
Annexe 14
Séquence des événements préalable au lancement ................................................87
Annexe 15
Exemples de résultats avec LiftWin ......................................................................89
22 Mathématique des ballons .......................................................................................................89
23 Logiciel Liftwin.......................................................................................................................89
23.1 Exemples d’extractions avec Lifwin ................................................................. 89
Annexe 16
Suggestion de liste de vérification pour chasser le ballon sonde ...........................94
Annexe 17
Liste d’équipements en préparation d’un lancement .............................................96
Annexe 18
Programmation des caméras ..................................................................................98
Annexe 19
Caméras et appareils photos utilisés dans des projets indépendants....................100
24 Utilisation d’une caméra web ................................................................................................100
25 Caméra et Caméscope ...........................................................................................................100
Annexe 20
“Global Positionning System” (GPS) ..................................................................102
26 GPS téléphonique ..................................................................................................................102
27 GPS Radio .............................................................................................................................102
27.1 Proposition de TrackGPS ................................................................................ 102
27.2 Courriel du 27 octobre 2010-10-27 entre François Racine et Eric Gauthier de
Track GPS ................................................................................................................... 103
Annexe 21
Ordinateurs de bord..............................................................................................106
28 Microcontrôleurs ...................................................................................................................106
28.1 Manufacturiers ................................................................................................ 106
28.2 Détails des contrôleurs .................................................................................... 106
4/118
Version 1.3
Projet Éole
29 Senseurs et prix .....................................................................................................................109
29.1 Interface I2C ................................................................................................... 109
29.2 Fournisseurs .................................................................................................... 109
29.3 Accéléromètre ................................................................................................. 109
29.4 Température .................................................................................................... 111
29.5 Pression ........................................................................................................... 112
29.6 Humidité ......................................................................................................... 113
29.7 Lumière ambiante ........................................................................................... 113
29.8 Sonnerie (“Buzzer”) ........................................................................................ 113
29.9 Compteur Geiger ............................................................................................. 114
29.10
Rayons Cosmiques ...................................................................................... 114
29.11
Ozone .......................................................................................................... 114
29.12
Autres filages et composantes Arduino ...................................................... 116
Annexe 22
Exemple d’affiche apposée sur la nacelle ............................................................117
Annexe 23
Commanditaires et remerciements .......................................................................118
5/118
Version 1.3
Projet Éole
1
Mise en garde et préambule
Bien que ce projet constitue une activité scientifique d’un très grand intérêt tant pour les
enfants que pour les adultes, la probabilité de tout perdre en bout de piste demeure
présente et incontournable.
J’estime à 40%, la probabilité de tout perdre1 et de n’avoir en bout de piste que
quelques morceaux de pizza, la possibilité d’élargir nos champs de connaissances et
l’immense plaisir d’avoir échangé avec d’autres personnes. Ce risque est bien réel vu la
proximité du fleuve, de la frontière américaine, du parc des Laurentides et le nouveau
Québec…
Une fois que l’on est conscient de ce risque, qu’on l’accepte, alors tout devient possible
et on peut profiter du plaisir.
Loin de moi l’idée de souhaiter un lancement à tout pris, quoi que nous ne puissions pas
toujours reporter le moment du lancement. Il faut donc une gestion du risque.
Puisque ce projet était au départ le mien ainsi que de mes fils, celui de rêveurs. J’ai pris
la peine de demander la participation de différentes personnes, en conséquence, j’estime
normal que ma participation financière initiale soit conséquente.
Avec les participants, le projet ne sera pas nécessairement celui d’une famille mais
deviendra également celui d’un groupe. Différentes décisions seront prises qui auront un
impact sur les coûts (gaz, type de ballon, nacelle, électronique, etc.…), il semble donc
normal que les dépenses soient partagées comme les risques entre les participants.
Peut importe ce qui arrivera, nous aurons besoins de gens, ne serait-ce que pour chasser
le ballon et chaque participant sera nécessaire en son temps.
http://raqi.ca/braq/
Ayons du plaisir ensemble à réaliser ce que peut de gens
auront fait!
1
Ce n’est pas pour vous faire de la peine : http://arhab.org/records/records/recovery.html
6/118
Version 1.3
Projet Éole
2
2.1
Concept, exposé du projet, points en attentes et choix effectués
Concept
Le lancement dans la stratosphère d’un ballon est un défi technologique qui est accessible
pour la majorité d’entre-nous. Toutefois, cette activité est peu pratiquée pour diverses
raisons. Les compétences nécessaires sont variées : Radio amateur, météorologie,
communication, électronique, électrique, bricolage, etc…
Actuellement, il y a quelques groupes éparts qui font des lancements. Dans certains cas,
ces lancements sont fais en collaboration des écoles ou des universités. Parfois même, il
s’agira d’un projet universitaire. Dans d’autres cas, ce sera un simple passe-temps.
L’idée m’est venue d’un père à New-York qui avait souhaité faire cela pour son fils en
septembre 2010. La nouvelle s’était propagée sur Internet.
Ici, le projet se veut amical et familial. Il s’agit de lancer un ballon dans la haute
atmosphère, de récupérer des images, films et données scientifiques puis de récupérer le
ballon. Tout un défi!
Le ballon devrait être lancé en tenant compte des prévisions météorologiques, des
prévisions d’atterrissages pour, par la suite, exploser en haute altitude. Ensuite le
parachute ramènera la charge utile au sol où il faudra la localiser et la récupérer.
Explosion d’un ballon2 :
93
2
http://www.depauw.edu/acad/physics/base/pages/photos.asp
7/118
Version 1.3
Projet Éole
2
2
2.2
Exposé du projet
-
Voici un excellent document résumant le défi :
8/118
Version 1.3
Projet Éole
C:\Documents and
Settings\rraf005\Bureau\K0BR_ARHAB_02-13-10.pdf
2.3
Points en attentes
-
-
-
-
2.4
Choix d’un site de lancement :
o Il faut un site assez vaste pour travailler. Voir : Choix d’un site de
lancement
Composant ballon
o Taille du ballon : En fonction de la charge et de l’ascension désirée
o Comment valider la pression? Avec une pesée à poisson
o Hélium voir annexe
o Où s’approvisionner? Air Liquide, Linde, Praxair ou chant-o-fête
o Le prix? Environ 240$ canadien
Composant parachute
o Acheté ou fabriqué? Un vendeur a été identifié, voir annexe Fournisseurs
de parachutes et spécifications
o Si fabriqué, comment? Christian Larsonnier doit regarder de son côté
Composant nacelle et instrumentation
o De quoi sera faite la nacelle?
o Film ou Photo ou les 2?
o Composant électroniques à bord? Parallax ou Arduino
o Une fois le choix GPS ou RF, il faut sélectionner l’équipement
o Gyroscope ou pas pour balancer la nacelle?
o Comment procéder à l’assemblage et à la programmation des équipements
o Radio amateur ? En attente d’ARES
Récupération
o Processus de récupération du ballon
Choix effectués
-
Objectif : Notre cible est à 30 kilomètres (100 000 pieds ou 18,9 miles) du sol.
La législation canadienne permet un maximum de capacité du ballon de115 pieds
cubes (3,256 m3) de gaz dans le ballon
Composant ballon
o Michel Graveline de Acton-Vale m’a offert de me vendre un ballon.
Composant corde
o Corde de nylon
o Longueur d’au moins 35 pieds
Composant Réflecteur de radar
9/118
Version 1.3
Projet Éole
-
-
o La législation canadienne n’exige pas de réflecteur de radar pour les
petits ballons.
Composant parachute
o Un parachute est nécessaire Christian Larsonnier regarde ça
Composant nacelle et instrumentation
o GPS ou RF? La firme TrackGPS nous a fait une offre alléchante qui ne
règle pas tout mais qui aide. Voir annexe “Global Positionning System”
(GPS)
Pizza et fête
10/118
Version 1.3
Projet Éole
3
Objectifs
-
Lancez un ballon-sonde dans la haute atmosphère, récoltez des données et des
images puis récupérez le tout.
Avoir du plaisir!
11/118
Version 1.3
Projet Éole
4
Participants
Nom
François Racine
Nicolas Racine
Philippe Racine
Christian Larsonnier
Louis-Daniel Théroux
Yannick Larsonnier
Téléphone
418-667-3073
418-667-3073
418-667-3073
418-836-0458
418-836-0458
12/118
Version 1.3
Courriel
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Projet Éole
5
Description de l’environnement cible
La stratosphère se situe à sa limite inférieure à 8 kilomètre et à sa limite supérieure à 50
km, cela dépendamment de notre emplacement sur le globe terrestre. Notre cible est à
30 kilomètres (100 000 pieds ou 18,9 miles) du sol.
Température attendue : -3 Celsius (270 Kelvin). Toutefois, il est possible que sous nos
latitudes cette température soit plus froide. À mes lectures, j’ai également vu -60 Celsius
(213 Kelvin) ce qui me semble plus réaliste.
13/118
Version 1.3
Projet Éole
La cible est la stratosphère3.
Stratosphere : La stratosphère est située entre 8 et 20 kilomètres
d'altitude pour sa limite inférieure (tropopause) et 40 à 60 km d'altitude
pour sa limite supérieure (stratopause) par rapport à la surface de la
Terre et selon sa latitude sur le globe (entre 12 et 50 km d'altitude en
moyenne).
3
http://fr.wikipedia.org/wiki/Stratosph%C3%A8re
14/118
Version 1.3
Projet Éole
5.1
Définition d’un ballon sonde
« Un ballon-sonde est un aérostat utilisé dans les domaines de la météorologie et de
l'astronautique. Il s'agit d'un ballon libre non habité, utilisé pour faire des mesures locales
dans l'atmosphère grâce à un certain nombre d'instruments mis à bord dans une nacelle
appelée radiosonde, ainsi que d'un réflecteur radar ou d'un système de radiolocalisation
pour le suivre et donc déterminer la vitesse des vents1,2. Le ballon-sonde a été inventé par
Gustave Hermite en 18923. »4
4
http://fr.wikipedia.org/wiki/Ballon-sonde
15/118
Version 1.3
Projet Éole
6
Équipements nécessaires et problématiques
6.1
Législation canadienne
« 602.42 Il est interdit de lâcher un ballon libre non habité d'une capacité en gaz
supérieure à 115 pieds cubes (3,256 m3), à moins de se conformer à une autorisation
délivrée par le ministre en application de l'article 602.44. »5
« (2) Toute demande de certificat d'opérations aériennes spécialisées dans le but
d'effectuer des vols d'aéronefs sans pilote autres qu'un ballon libre non habité ou qu'un
modèle réduit d'aéronef doit parvenir au bureau régional de l'aviation générale approprié
de Transports Canada, au moins 20 jours ouvrables avant la date des opérations
proposées, ou à la date convenue mutuellement entre le demandeur et Transports
Canada. »6
RE Question sur les
ballon sonde.msg
5
http://www.tc.gc.ca/fra/aviationcivile/servreg/rac/partie6-602-2436.htm#602_146_2
6
http://www.tc.gc.ca/fra/aviationcivile/servreg/rac/partie6-normes-623d2-2450.htm
16/118
Version 1.3
Projet Éole
6.2
Sites de lancement potentiels
Idéalement, le choix du site de lancement devrait tenir compte des paramètres suivants :
-
Loin des zones peuplées
Loin des autoroutes
À l’extérieur des corridors aérien
Loin des pylônes
Toutefois, il faut considérer que sous les 115 pieds cube d’Hélium, il n’y a pas de
restrictions légales connu. J’ai vérifié auprès de 2 autres groupes, qui ont une véritable
expérience de lancement, et leurs opinions sont divergentes.
Il faut donc se fier au gros bon sens, ce qui différent d’une personne à l’autre. Je
retiendrai donc de ne pas faire de lancement près des grands édifices et des lignes
électriques pour des raisons évidentes.
Le secteur de l’école secondaire Samuel-de-Champlain semble offrir un bon endroit pour
un lancement. Je note la proximité des restaurants, des magasins qui sauront nous
dépanner si nous oublions quoique ce soit et la proximité de ma résidence pour les
enfants.
Une alternative intéressante quoi qu’éloigné est Victoriaville qui offre un grand secteur
bien couvert par les routes et relativement éloigné de la frontière américaine et du fleuve.
Dans tous les cas, une simulation sera nécessaire afin de prévenir les erreurs coûteuses.
17/118
Version 1.3
Projet Éole
7
Schéma simplifié du ballon sonde
Ballon
Corde 15 pieds (“50 lb test
cord”)
10 pieds
Parachute
Déflecteur de radar, pas nécessaire
pour les petits ballons
Corde 10 pieds (“50 lb test
cord”)
Nacelle et instruments
18/118
Version 1.3
Projet Éole
7
7.1
Ballons
Il y a un bon wiki :
http://www.oakenweld.com/wiki/index.php?title=Pilot_Balloon_Launch
7.1.1 Fournisseurs
7
Novalynx
http://www.sparkfun.com/commerce/tutorial_info.php?tutorials_id=187
19/118
Version 1.3
Projet Éole
-
Zhuzhou Research & Design Institute, Chemchina Rubber Corp
Kaymont
Les spécifications des ballons et les prix se retrouvent à l’annexe Annexe 4 Fournisseurs
de parachutes et spécifications
7.1.2 Choix du gaz
Il y a 2 choix :
-
Hydrogène
Hélium
Bien que l’hydrogène soit significativement moins dispendieux, ce produit est très
dangereux et donc ne sera pas retenu pour notre exercice.
7.1.3 Calcul du volume de gaz nécessaire
Voir Remplissage d’un ballon
7.1.4 Fournisseurs d’Hélium
-
Air Liquide8
Linde9
Praxair
Chant-ô-Fêtes
Voir Erreur ! Source du renvoi introuvable.
7.2
Corde
7.2.1 Corde ordinaire
Corde qui résiste à 50 livres de pression. Lire: Ham Ballooning FAQ or "What little I
know about ham ballooning" by Dave Mullenix, N9LTD
8
http://www6.us.airliquide.com/cgi-bin/CABVPFR/GasProductDetail.jsp?BV_SessionID=@@@@1568932346.1287164269@@@@&BV_EngineID=ccc
eadelkdighlgcflgcegfdfhndfjo.0&catOID=-8096
9
http://www.lindecanada.com/fr/products_and_services/gases/
20/118
Version 1.3
Projet Éole
10
10
http://raqi.ca/braq/histo/braq09-1/galerie/photos_ballon/BRAQ2009-1%20049.html
21/118
Version 1.3
Projet Éole
Exemple d’amarrage avec 2 ballons.
11
7.2.2 Ligne à pêche
“Dacron heavy duty fishing line. This can probably had in a reel of 300 ft. for
$15 (note this is more than will likely be needed for the first launch).”12
7.3
Déflecteur de radar
Les déflecteurs de radar ne sont pas obligatoires pour les petits ballons.
http://davisnet.com/marine/products/marine_product.asp?pnum=00151
7.4
Parachute
Il est possible de le fabriquer ou de l’acheter13 14.
11
http://raqi.ca/braq/charges/amarrage.htm
http://www.oakenweld.com/wiki/index.php?title=Pilot_Balloon_Launch
13
http://www.kaymont.com/pages/parachutes.cfm
14
http://www.cit.griffith.edu.au/~anthony/kites/parafauna/chute_design/
12
22/118
Version 1.3
Projet Éole
Voici un exemple de fabrication :
http://bear.sbszoo.com/construction/parachute/b1/b1-chute.htm
Un vendeur de parachute : http://www.the-rocketman.com/chutes.html#chute%20specs
15
« As another example, suppose a parachute lands a payload at 22 ft/sec (TAS of 22 ft/sec). At
100,000 feet where the air pressure density is only 10 millibars, or 1% of surface air pressure, or
1/100th of sea level pressure, the parachute descends at a speed ten times greater than it does at
sea level, or at 220 ft/sec. So do not be alarmed when you see your near spacecraft at 100,000
feet begin its descent at a speed of 145 mph. But do be alarmed if the descent speed continues
to be 220 feet/minute below altitudes of 50,000 feet. Note: Changes in air density closely match
changes in air pressure. If air pressure is substituted for air density, the calculated descent
speeds are almost identical. »
15
http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/cusapps/NearSpace6.pdf
23/118
Version 1.3
Projet Éole
7.4.1 Calcul de la taille d’un parachute
Diameter (inches) = [weight (pounds) * 0.454]1/2 * 39.6
Ainsi pour une charge utile de 4 livres, nous aurions besoin d’un parachute de 53,3
pouces.
7.5
Nacelle
16
16
http://ballon2006.ballonsonde.com/
24/118
Version 1.3
Projet Éole
Pour la nacelle, il est possible de la créer avec du polystyrène extrudé.
Voici une référence pour la construction :
http://ballon2009.ballonsonde.com/eleves/nacelle/nacelle.html
http://bear.sbszoo.com/construction/capsule/b1-2/b1-2_capsule.htm
Il est également possible d’utiliser une boite isolante en styromousse.
Suggestions :
- Mettre une lumière rouge pour repérer la nacelle la nuit. S’il y a un interrupteur
celui-ci devrait être à l’intérieur
- Mettre un indicateur sonore avec interrupteur extérieur et une indication
comment l’utiliser…
- Indiquer à l’extérieur et à l’intérieur de la nacelle notre adresse pour un retour.
- Indiquer à l’extérieur de la boite que l’on offre une récompense de 50$ à celui qui
nous retournera la nacelle.
- Indiquer sur la boite que celle-ci ne contient rien de dangereux
Instrumentation17
7.6
C’est probablement l’aspect le plus complexe. L’un des facteurs déterminant est
souhaite-ton recevoir l’information en temps réel ou l’enregistrer à bord.
Veut-on de l’instrumentation? Les coûts sont relativement faibles mais cela demande des
connaissances en électroniques.
Expériences possibles :
-
Température extérieure/intérieure
Variation de pression
Luminosité
Altitude
Radiation (?)
Rayonnement cosmique
Prise de photos
Film
Positionnement GPS
Pour l’alimentation électrique, il semble que les Energizer Lithium sont les plus
recommandés. La firme TrackGPS nous a encore une fois fait une offre.
17
http://raqi.ca/braq/histo/braq09-1/braq09-1.htm
25/118
Version 1.3
Projet Éole
18
7.7
18
Étapes de vol
http://moo.pl/~tygrys/balloon/
26/118
Version 1.3
Projet Éole
19
19
http://ce2.firsteck.info/ann-e-2008-2009/ballon-sonde
27/118
Version 1.3
Projet Éole
8
Lancement
8.1
Météo
Idéalement, le lancement devrait se faire par beau temps avec des vents très faible ou
inexistant afin de pouvoir gonfler le ballon. En altitude, sous les 15 000 pieds, les vents
ne devraient pas dépasser 50 nœuds (92,5 km/heure)20.
Idéalement le lancement devrait avoir lieu par temps calme avant que le soleil ne se lève
ou immédiatement avant le lever du soleil.
8.1.1 Station météo
Station météo de Lévis :
http://gca.navcanada.ca/gca/iwv/CYQB
http://www.meteodelevis.ca/WEATHERSTATION/Stationmeteodelevis.htm
Liste des stations météo : http://meteocentre.com/stations/
8.2
Courant-jet (Jet stream)
http://squall.sfsu.edu/gif/jetstream_init_00.gif
http://www.meteo.gc.ca/jet_stream/index_f.html
Exemple :
20
http://www.imperialtometric.com/conversion_fr.htm#vitesse
28/118
Version 1.3
Projet Éole
8.3
Préparation des équipements
8.4
Lancement
8.5
Suivi du ballon
8.6
Prévision du point de chute
http://habhub.org/predict/#!/uuid=89b6f27c33fc8b0272dc4ae82f982ec232312ba3
Balloon Trajectory Forecasts: http://weather.uwyo.edu/polar/balloon_traj.html
http://nearspaceventures.com/w3Baltrak/readyget.pl
http://www.surfingsatellites.org/surfingsatellites.aspx?Page=FlightTrack.Download
Information pour des tests:
- Latitude : 46.877062
- Longitude :-71.217606
- Altitude: 100 (Google Earth)
- Altitude recherché 100 000 pieds ou 30 000 mètres ou voir Liftwin (Exemples de
résultats avec LiftWin)
- Ascension de 710 pi/min ce qui donne 2160m/min soit 3,6 m/s.
- Vitesse de chute 7,11 m/s (426,60 m/minute) ou 23,33 pi/s (1400 pi/min)
29/118
Version 1.3
Projet Éole
8.7
Récupération
Il est possible d’utiliser le RF ou le GPS ou un GPS relié à du RF. Il existe également
des logiciels de prédictions du point de chute.
Un simple téléphone avec GPS intégré pourrait faire l’affaire21. Il faut toutefois qu’il
puisse être tracé par logiciel. Un autre facteur important est l’altitude.
Une fois au sol, il faut être préparé au terrain (marécage, forêt, ferme, fleuve, poteau
électrique…) :
-
Bottes
Scie
Échelle (?!)
Équipement de grimpe
No de téléphone d’urgence
Nous avons une offre de TrackGPS :
- Proposition de TrackGPS
21
http://www.commentcamarche.net/forum/affich-7679500-gps-sur-telephone-portable
30/118
Version 1.3
Projet Éole
- Courriel du 27 octobre 2010-10-27 entre François Racine et Eric Gauthier de Track
GPS
Relativement à la transmission de la position en temps réel, il y a 2 choix primordial :
8.8
Devenir Radioamateur; ou
Devenir ami avec un groupe de Radioamateur
Analyse des données
31/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 1
Échange de courriel avec Transport Canada
RE Question sur les
ballon sonde.msg
Courriel entre François Racine et Raymond Lambert 0759 heures le 2010-10-06
La réglementation prévoit effectivement qu'une autorisation est nécessaire lorsque la capacité en
gaz du ballon est supérieure à 115 pieds cubes, ce qui correspond approximativement à un
ballon de 6 pieds de diamètre lorsque gonflé à pleine capacité. Un ballon ayant une capacité
en gaz inférieure ne nécessite pas d'autorisation mais, dans ces cas, nous encourageons les
pratiques de bon voisinage et vous invitons alors à communiquer avec l'aéroport ainsi qu'avec le
contrôle aérien (Nav Canada).
La démarche initiale pour obtenir une autorisation devrait se faire aussitôt que le projet prend
forme. Le moment du lancement n'est pas forcément une date précise, vous pouvez indiquer la
période cible; il est évident que les conditions météorologiques seront déterminantes donc la date
réelle du lancement sera choisie peu de temps avant le lancement. De toute manière après avoir
déterminé que vous rencontrez toutes les exigences et que l'autorisation peut vous être émise,
préciser une date ou reporter à une nouvelle date est simple.
Nous aviser longtemps à l'avance permettra :



de déterminer si le site de lancement peut convenir
de débuter la coordination avec Nav Canada
de vous aviser si des éléments requis sont manquants
L'autorisation qui vous serait éventuellement émise comportera des conditions et indiquera
si vous devez aviser l'aéroport local ou si vous devez faire émettre un
avis aux aviateurs «NOTAM». La communication de l'information aux parties intéressées fera par
ti intégrante de l'autorisation. Pour le moment les spécifications du matériel indiquées dans le
document que je vous ai fait parvenir devraient faire parti de vos principales considérations.
N'hésitez pas à communiquer avec moi ou avec M. Alain Piche de notre administration centrale si
vous avez d'autres questions à ce sujet.
32/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 2
Politique sur les Grands Ballons
Cette politique s’attarde aux ballons de plus de 115 pieds cu d’Hélium (3 256 437,371
cm³ ou 3.25643 m³) ou un gros ballon de 6 pieds (1.8288 m) remplis à pleine capacité.22
Ballon.pdf
Section 4 : Programme des Normes des services d’information aéronautique (AIS) et espace aérien
Annexe A – Procédures canadiennes relatives à
l’utilisation de gros ballons non habités
Numéro : 4.5.1
Rév. : 2.0
Manuel des politiques et des procédures des SNA et EA
(TP 13391F)
Page 1 de 8
Avril 2003
Section I – Restrictions pour le lancement d’un ballon
Règles générales d’exploitation
Il est interdit de lâcher un gros ballon libre non habité dans le territoire d’un autre
État sans avoir obtenu l’autorisation de l’État concerné. Cette autorisation doit
être obtenue avant le lancement du ballon lorsqu’il y a des motifs raisonnables
de croire, au moment de la planification de l’opération, que le ballon pourrait
dériver à l’intérieur de l’espace aérien d’un autre État. On peut obtenir une telle
autorisation pour une série de vols de ballons ou pour un type donné de vols
répétitifs, p. ex., les vols de ballons de recherche atmosphérique. De tels vols de
ballons seront effectués conformément aux conditions stipulées par l’État qui
pourrait être survolé.
Il est interdit d’utiliser un gros ballon libre non habité de manière à ce que
l’impact du ballon ou de l’une de ses parties, y compris sa charge payante,
avec la surface de la terre constitue un danger pour les personnes ou les
biens. Il est interdit d’utiliser un gros ballon libre non habité au-dessus de la
haute mer sans coordination préalable fait la coordination avec le responsable
ATS concerné.
Limites d’utilisation et exigences relatives aux équipements
Il est interdit d’exploiter un gros ballon libre non habité lorsque :
22
http://www.metric-conversions.org/length/feet-to-meters.htm
33/118
Version 1.3
Projet Éole
les moyens prévus pour vérifier la position du ballon sous les 18 000 m
(60 000 pi) ne sont pas utilisables;
les moyens prévus pour vérifier le point d’impact réel de la charge
payante du ballon ne sont pas utilisables;
les autres conditions de sécurité stipulées dans les règlements de
sécurité d’exploitation ne sont pas respectées.
Il est interdit d’utiliser un gros ballon libre non habité sans l’autorisation du
responsable ATS concerné au travers ou à toute altitude inférieure à 18 000 m
(60 000 pi) ASL.
Il est interdit de lâcher un gros ballon libre non habité de manière à ce qu’il vole à
une altitude inférieure à 300 m (1 000 pi) au-dessus des zones bâties de villes,
villages et agglomérations ou d’un rassemblement de personnes en plein air non
reliées aux opérations.
Il est interdit d’utiliser un gros ballon libre non habité à moins :
qu’il ne soit équipé d’au moins deux dispositifs ou systèmes
d’interruption de vol de la charge payante, automatiques ou
télécommandés, qui fonctionnement indépendamment l’un de l’autre (p.
ex., 1. panneau d’éclatement; 2. minuterie);
que l’enveloppe du ballon ne soit équipée d’un ou de plusieurs
dispositifs de réflexion radar ou d’un matériau de réflexion radar qui
présente un écho aux radars de surface qui fonctionnent dans la plage
des fréquences de 200 MHz à 2 700 MHz, et que le ballon ne soit équipé
d’autres dispositifs qui permettent à l’exploitant d’assurer une poursuite
continue du ballon au-delà de la portée du radar basé au sol.
Il est interdit d’utiliser un gros ballon libre non habité à une altitude-pression
inférieure à 18 000 m (60 000 pi) entre le coucher et le lever du soleil ou à toutes
autres périodes entre le coucher et le lever du soleil (corrigées en fonction de
l’altitude des opérations) que peut prescrire le responsable ATS concerné, à
moins que le ballon ainsi que ses fixations et sa charge payante, qu’ils se
séparent ou non pendant le vol, ne soient éclairés.
Limitations de vent de surface et de cisaillement du vent
Les limitations relatives au vent de surface et au cisaillement du vent seront
telles que définies dans les consignes techniques du système de ballon utilisé.
Orages électriques
Sauf en cas d’extrême urgence, toutes opérations comprenant l’utilisation
d’explosifs, de même que les préparations pour le lancement de ballons, seront
retardées jusqu’à ce que les paramètres de sécurité soient respectés.
34/118
Version 1.3
Projet Éole
Section II – Procédures d’exploitation
Procédures générales d’exploitation
Le responsable de la sécurité ballon (RSB) maintiendra la liaison et les
communications directes avec les Services de la circulation aérienne (ATS)
avant le vol, pendant le lancement et la fin de chaque vol. Des mesures de
sécurité efficaces doivent être prises pour garantir que les vols de ballons
n’entravent pas les vols réguliers des aéronefs. Les trajectoires de vol doivent
être estimées avant chaque vol. Un NOTAM doit être délivré au moins 12 heures
avant chaque lancement et on doit conserver un registre détaillé de chacun des
vols. Tous les ballons doivent être comptabilisés et la fin du vol doit être signalée
à l’ATS pour terminer chaque mission de ballon.
Avis et procédures d’exploitation
NAV CANADA publiera une « circulaire d’information aéronautique » ou « un
Supplément AIP » qui mentionnera la série de vols prévus dans chacun des lieux
de lancement, les horaires de lancement, les caractéristiques des ballons et des
charges payantes, les altitudes de vol, les vitesses verticales de montée, la
durée des vols, les vitesses verticales de descente et autres renseignements
pertinents.
Le RSB déposera un NOTAM AVANT LANCEMENT au moins 12 heures à
l’avance, lequel comprendra un renvoi à la circulaire d’information aéronautique
ou au Supplément A.I.P. Canada, le numéro de vol du ballon, le lieu de
lancement, la fenêtre de lancement, les particularités du vol et la description du
système ballon. Les NOTAM qui portent sur des vols de ballons qui peuvent
pénétrer dans l’espace aérien international ou toucher le trafic aérien
international doivent recevoir une diffusion internationale. Deux heures avant le
lancement prévu, le RSB confirme à l’ATS l’intention de procéder au lancement.
Quarante-cinq minutes avant le lancement, le RSB confirme les procédures de
lancement et avise l’ATS. Quinze minutes avant le lancement, le RSB confirmera
le début du lancement et obtiendra l’autorisation finale de l’ATS.
Un NOTAM DE LANCEMENT est déposé au moment du décollage de chaque
système de ballon. Il remplace le NOTAM AVANT LANCEMENT. Les
renseignements contenus dans cet avis comprennent notamment le lieu de
lancement, l’heure du lancement, la trajectoire ascensionnelle, le temps requis
pour atteindre 18 000 m (60 000 pi) d’altitude, la description du système ballon,
ainsi que l’heure et le lieu prévus de la fin du vol. Le RSB dépose un NOTAM DE
FIN DE VOL qui remplace le NOTAM DE LANCEMENT au moins une heure
avant la fin prévue du vol qui précise l’heure prévue de la fin du vol, la position
du ballon, sa trajectoire prévue et les temps de descente et de fin de vol prévus.
L’autorisation de terminer le vol sera demandé au moins 15 minutes avant le
compte à rebours. La fin définitive sera signalée à l’ATS.
35/118
Version 1.3
Projet Éole
Le RSB dépose un NOTAM DE FERMETURE qui annule le NOTAM DE FIN DE
VOL le plus tôt possible après l’impact de la charge payante. Un NOTAM AVANT
LANCEMENT sera annulé immédiatement après la suspension d’un lancement
prévu.
Résumé des étapes de la procédure :
T – 12 heures (minimum) Le RSB dépose un NOTAM auprès de l’ATS
concernant le vol prévu.
T – 2 heures Le RSB confirme auprès de l’ATS l’intention de procéder au
lancement.
T – 45 minutes Le RSB confirme le déroulement du lancement et en avise
l’ATS.
T – 15 minutes Le RSB confirme que le lancement est en marche et il
obtient de l’ATS l’autorisation finale de procéder au lancement.
T – 0 minute Le RSB confirme que le lancement a lieu et il dépose un
NOTAM de lancement.
T + 60 minutes (environ) Le RSB informe l’ATS que le ballon a franchi les
60 000 pieds. Sur demande, on informe l’ATS de la position du ballon.
Fin – 60 minutes Le RSB ou son représentant délégué dépose un NOTAM
de fin de vol auprès de l’ATS.
Fin – 15 minutes Le RSB demande à l’ATS l’autorisation de terminer le vol
au moins 15 minutes avant l’atterrissage.
Fin – 0 minute Le RSB signale BSO à l’ATS la fin définitive du vol.
Atterrissage + Le RSB dépose un NOTAM de fermeture dès que possible
après l’impact de la charge payante.
(Nota : Dans les installations militaires, les NOTAM sont coordonnés par
l’intermédiaire du personnel des Opérations de la base.) Avant le déroulement
effectif des opérations, le RSB doit coordonner directement avec l’ATS les
procédures à suivre pour obtenir les autorisations requises avant le lancement,
pendant le lancement, pendant le vol et au cours des étapes de fin de vol.
Interruptions
Le RSB interrompra le compte à rebours lorsque :
l’ATS signale qu’un aéronef se trouve ou pénètre dans l’espace aérien
situé au-dessus du lieu de lancement;
l’ATS refuse la demande de poursuite du compte à rebours ou demande
une interruption.
Lorsqu’une interruption est demandée, le compte à rebours reprend à T – 15
minutes ou à tout autre temps désigné et il demeure à ce point jusqu’à ce que
l’ATS donne l’autorisation de reprendre.
36/118
Version 1.3
Projet Éole
Nota : Au cours de la période T - 30 minutes jusqu’à environ T + 60 minutes (le
ballon a franchi l’altitude de 60 000 pi), le RSB demeure dans une position où il
peut maintenir un contact vocal avec l’ATS.
Lancements refusés
Lorsque pour une raison quelconque le lancement est refusé, le RSB doit
immédiatement en informer l’ATS en donnant les détails pertinents ainsi que
l’heure prévue du nouveau lancement ou l’annulation du NOTAM pour ce jour-là.
Exemples de NOTAM
AVIS AVANT LANCEMENT GROS BALLON (NOTAMN)
03 ____ NOTAMN CZWG FIR WINNIPEG
CZWG BALLON VOL NO. 03 ______ , VOIR SUPPLÉMENT AIP __/03.
LANCEMENT GROS BALLON PRÉVU À (YY/MM/DD/TTTT)
LONGUEUR SYSTÈME CHARGE PAYANTE BALLON ________ PI EN
MONTÉE. MASSE CHARGE PAYANTE ________ LB. VITESSE DE MONTÉE
______ PI/MN. DIAMÈTRE DU BALLON EN VOL _______ PI. ALT. DE VOL
______ PI. POURSUITE DU VOL JUSQU’À ENVIRON (YY/MM/DD/TTTT)
AVIS DE LANCEMENT GROS BALLON (NOTAMR)
03 ____NOTAMR CZWG WINNIPEG
LANCÉ À (heure Z) __________ . LONGUEUR DU SYSTÈME _____ PI EN
MONTÉE. TRAJECTOIRE ___ DEG VRAI. ATTEINTE DE 60 000 PI À (heure Z)
____ . FIN DU VOL ESTIMÉ À ______ N _______ W.
POURSUITE DU VOL JUSQU’À ENVIRON (YY/MM/DD/TTTT)
AVIS DE FIN DE VOL GROS BALLON (NOTAMR)
03 ______ NOTAMR CZWG FIR WINNIPEG
FIN DU VOL PRÉVUE À ENVIRON ______ N _______ W. CHARGE PAYANTE
DESCENDRA AVEC UN PARACHUTE ORANGE/BLANC DE ____ PI
DIAMÈTRE. TRAJECTOIRE DE DESCENTE ___ DEG VRAI. PÉNÉTRATION À
60 000 PI À (heure Z) __________ . ATTERRISSAGE PRÉVU À ______ N
_______ W.
POURSUITE DU VOL JUSQU’À ENVIRON (YY/MM/DD/TTTT)
AVIS DE FERMETURE DE VOL GROS BALLON (NOTAMC)
03 ______ NOTAMC CZWG FIR WINNIPEG
CZWG BALLON VOL NO. 03 ______ TERMINÉ.
AVIS D’ANNULATION DE VOL GROS BALLON (NOTAMC)
03 ______ NOTAMC CZWG FIR WINNIPEG
CZWG LANCEMENT DE BALLON VOL NO. 03 ______ PRÉVU À
(YY/MM/DD/TTTT) EST ANNULÉ.
Nota : Si le ballon doit survoler plus d’une FIR, le NOTAM doit être publié dans
chaque FIR concernée. Les exemples ci-dessus seraient également publiés
dans la FIR d’Edmonton (dossier NOTAM CZEG).
37/118
Version 1.3
Projet Éole
Avertissement des aéronefs
Il est entendu que l’ATS prendra les mesures nécessaires pour avertir les
aéronefs de la présence de ballons à des niveaux de vol.
Vols anormaux
À la première indication d’une situation anormale en vol, surtout lorsqu’il peut
s’avérer nécessaire de mettre fin rapidement au vol, le RSB doit alerter
immédiatement l’ATS.
Dans le cas d’un ballon abandonné, le RSB doit aviser immédiatement l’ATS en
précisant la position du ballon et les données de la trajectoire prévue. Dès que
possible par la suite, le RSB doit informer l’agent régional de service de TC de la
situation, à son tour, doit aviser le Centre des opérations de contingence de
l’aviation civile (COCAC) à Ottawa au (877) 992-6853. On doit procéder à une
diffusion complète par NOTAM de toute l’information dans le cas d’un ballon
perdu, ou d’un ballon qui descend sous les 60 000 pieds et dont les dispositifs
d’interruption de vol redondants refusent de fonctionner. Si le ballon devient un
élément de risque pour la navigation, il peut être nécessaire d’ordonner sa
destruction, et l’agent de permanence régional de TC devrait être consulté le
plus tôt possible.
Poursuite
À l’exception des ballons plus petits que 30 000 m3 avec des charges payantes
récupérables, un dispositif de navigation en état de marche, p. ex., un GPS, doit
être utilisé pour fournir des renseignements de position sur le vol du ballon. Tous
les ballons doivent être munis de réflecteurs radars. De plus, la plupart des
ballons sont munis de rubans réflecteurs radar. Lorsque disponible, le MDN
assurera la poursuite radar.
Dispositifs de sécurité
Les ballons doivent comprendre un panneau d’éclatement comme principal
moyen pour mettre fin au vol par la mise en marche d’une télécommande ou par
la pression barométrique. Les deux méthodes doivent comprendre une minuterie
de secours. Si le ballon ne parvient pas à atteindre l’altitude de 60 000 pi. ou s’il
descend subséquemment sous ce niveau, la télécommande ou la minuterie de
secours doivent permettre d’interrompre le vol.
Manutention des explosifs
Si on utilise des dispositifs explosifs comme les dispositifs électro-explosifs
(DÉE) l’organisme responsable du lancement du ballon doit mettre en œuvre les
procédures et les précautions requises pour assurer la sécurité du public et la
38/118
Version 1.3
Projet Éole
sécurité de l’équipe de travail pendant les opérations de lancement et de
récupération.
Marquage de la charge payante
On doit marquer correctement les charges payantes des ballons en inscrivant les
renseignements suivants :
la date approximative du lancement;
le lieu et le pays de lancement;
le nom et l’adresse de l’entrepreneur de lancement de la charge
payante;
la masse de la charge payante.
Responsabilité
L’entrepreneur de lancement de la charge payante doit posséder une couverture
suffisante de niveau de responsabilité en cas de poursuite pour dommages ou
blessures.
39/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 3 Ham Ballooning FAQ23 or "What little I know about ham
ballooning" by Dave Mullenix, N9LTD
Ce document n’est pas reproduit intégralement. La version intégrale est mise en
référence plus bas.
“This is mostly stuff I learned from Joe, WB9SBD, who got me into this mess. I've chased
a half dozen of his Near Space Science (NSS) balloons, helped him launch several of
them and balloon meistered two launches for the High Altitude Radio Project (HARP).
This is version 1.0 of the FAQ, so please excuse any mistakes or omissions.
THE MOST IMPORTANT RULE
Rule #1 for those interested in getting into ham ballooning: Join a group that's already
launching balloons to learn the ropes. I can't tell you everything you need to know in a
FAQ. Don't try to learn it all yourself by trial and error, learn it from someone who's
actually doing it! Start by volunteering to chase the balloons. Chasers are ALWAYS
welcome. Special DF equipment is not necessary. There comes a point in every flight
where the balloon is laying on the ground and its range is so short that nobody can hear
it. That's when lots and lots of people are needed to drive around until they pick up the
signal. Once the balloon can be heard, people with DF gear can start tracking it down.
Balloons often land in trees and marshes, so hunters and tree climbers are always
welcome on chase crews. Bring your hip boots.
Then help with a few launches. See what's involved in filling and launching a weather
balloon. Get a look inside the payload box to get an idea of the construction required.
…
Here's a list of what our group has been using for ham balloons and where we find what
we need. As I said above, I got most of this information from WB9SBD.
BALLOONS
We use Totex weather balloons. They seem to be the best quality. We purchase them
from:
Kaymont Consolidated Industries, Inc.
21 Sprucetree Lane
P.O. Box 348
Huntington Station, NY 11746
Phone (voice): 516 424-6459
Phone (fax): 516 549-3076
23
http://www.eoss.org/pubs/faqloon.htm
40/118
Version 1.3
Projet Éole
Balloons are sized by their weight in grams. Kaymont currently carries two sizes, 800
and 1200 grams. The 800 gram size will lift 3-4 lbs to 100,000 feet. The 1200 gram size
will take a full six pound payload to 100,000 feet. Prices are about $45.00 each for the
1200 gram balloons. Kaymont accepts telephone orders and credit cards.
BATTERIES
Only one type of battery will do: lithium. Nothing that is available on the commercial
market approaches lithium's power per pound. We normally purchase military surplus
lithium battery packs. They contain 10 D cells in a series/parallel arrangement that
produces 15 volts. The packs come apart very easily into two 5 cell strings. The D cells
themselves are connected with welded tabs that can be easily cut and soldered into
whatever voltage and amp/hour combination you need. The D cells are 3 volts each, so 3
will give you 9 volts, 4 will give 12 and 5 cells will give 15 volts. The cells in the battery
packs will typically be out of date, but lithium cells have an excellent shelf life and we've
never been disappointed. You can expect 6 AMP hours from each 3 volt D cell.
I connected a single 3 volt lithium D cell to a 10 Ohm resistor, put a Radio Shack RS-232
VOM (lent by Don, K9LYE) across it and let my computer log its progress. The voltage
"rose" slightly for the first half hour to 2.81 volts and it then stayed there for 22 hours
before it started to drop! It didn't drop to 2.5 volts until 24 hours after starting the test. I
put a 5 ohm resistor across a second D cell and the voltage stayed at 2.78 volts for 12
hours. That's 6000+ mah per cell! A 5 D-cell pack will provide about 3.3 watts for 24
hours or 6 watts for 12 hours. You really need about 12 hours of capacity. That gives you
four to six hours for the flight and another six hours to recover the payload when it lands.
Here are our results for various resistances across a single 3 volt lithium D-cell:
Life Watts Watts
Peak Peak in per per
Ohms Volts Amps Hours cell 5 cells
Notes
-----------------------------------------------------------------------10
2.8 .28 24 .78 3.9 (Lifetime measured to 2.5 V)
5
2.78 .55 12 1.53 7.6
"
"
3.3 2.75 .82 8 2.25 11.2
"
"
2.5 2.71 1.08 6 2.92 14.6
"
"
0.77 2.46 3.20 2:14 7.87 39.4 (Lifetime measured to 2.0 V)
(That 0.77 ohm load was a mistake. I thought I had 4 10 ohm / 10 watt resistors in
parallel. One of them turned out to be 1 ohm. Boy, did it get hot!)
We order our lithium batteries from:
S & G Electronics
618 S. 62nd St.
Philadelphia, PA 19143
Phone (voice): 215 474-7663
Prices run around $15.00 per pack of 10 cells.
41/118
Version 1.3
Projet Éole
S&G accepts phone orders, but not credit cards. They will ship C.O.D., however. S&G is
a real mom and pop outfit and very nice people to do business with.
GAS
(EOSS NOTE: We STRONGLY recommend avoiding use of hydrogen because of its
explosive properties. If you are considering it, only do so with the assistance of an
EXPERT in its use. EOSS has never flown hydrogen and we have always been able to
plan our payloads for the lift properties of helium. Also, EOSS rarely pays for the gas.
We are usually working with an educational institution or paying customer who foots the
bills for consumables and we insist on helium as an ironclad safety factor at our launch
sites as we usually have a crowd of students and visitors present at these events.)
We use Hydrogen because it's cheaper (about $20.00 per cylinder versus $40.00 for
helium) and has more lift. Also, we're not too bright. Hydrogen has two drawbacks: it
burns and it explodes. On the other hand, it's not super vicious. Your balloon will be
delivered with no air in it. Don't let any get in while you're filling it and the hydrogen
can't explode in your balloon. If the balloon bursts while filling it indoors, get out and let
the hydrogen dissipate for a while. Don't flip the light switch on the way out. Try to do
your inflation in an old, leaky building just in case the balloon pops. An old barn with
lots of holes in the roof is ideal for working with hydrogen.
Buy hydrogen (or helium) at any welding supply shop. You will need the biggest tank they
have, size K or T, which will typically come up to about your shoulder. Put another way,
it will just barely fit into the back seat of a Ford Taurus. Try not to get into any accidents
when you have a tank full of high pressure hydrogen in your back seat. In the event of a
serious traffic accident, you needn't worry about being injured. You will die.
Either size tank will fill a 1200 gram balloon with gas left over.
You should have a regulator for your tank to lower the 2000 pound plus pressure to a few
pounds, although in an emergency you can tape the filling hose to the outlet of the tank
and then open the valve "very" carefully. I've seen it done, but I don't recommend it.
You can rent regulators at the same welding shop you buy your hydrogen at. If they don't
have hydrogen regulators, you can use a nitrogen regulator with a $15.00 adaptor the
welding store can sell you. Helium is used a lot, so they will probably have helium
regulators in stock. ARRANGE FOR YOUR GAS PURCHASE AT LEAST TWO
WEEKS BEFORE FLIGHT. The welding shop may need time to do a credit check on
you. If not, they will require a $50 - $100 deposit on the tank. You have to rent the
tank, they won't sell it to you. Regulators typically rent for about $5.00 a week. You'll
also have to rent the tank at about a dime a day. The welding shop will give you a
hazardous material form that MUST be carried in your vehicle at all times the gas tank
is on board or you are liable for a multi-thousand dollar fine.
INSTRUMENTATION
42/118
Version 1.3
Projet Éole
The best instrumentation is a GPS receiver sending its data to a packet TNC and a
transmitter. This will send you the balloon's latitude, longitude and altitude. They're
wonderful! Note, however, that many GPS receivers won't work above 60,000 feet. …
The actual regulations ban export of GPS receivers that can measure speeds in excess of
several hundred miles per hour at altitudes above 60,000 feet. Motorola GPS boards are
reputed to work above 60K feet at typical balloon speeds. Most manufacturers can
provide you with versions of their firmware that will work above 60k feet, but you will
have to sign a non-export agreement.
Note also that the accuracy of GPS signals is purposely degraded to about 100 yards
horizontally and 300-500 feet vertically to keep Russian ICBMs from using them to
achieve the +/- 10 yard accuracy necessary to take out a hardened missile silo. This will
make your readings, especially altitude, jump around a bit.
Make sure your GPS receiver has a NMEA output. This is a 4800 baud RS-232 ASCII
output in a standardized format. It was originally designed for use on boats, to let things
like LORAN receivers work with autopilots. If the GPS receiver can be programmed to
send lat, long. and altitude every minute or so, you can connect this output directly to the
TNC input and let her rip. APRS programs are designed to handle this data format.
However, if the receiver sends its data constantly, you will have some overflow problems
feeding a 1200 baud TNC.
webmaster note: When written, the GPS info above was correct. However, the
purposeful degradation of GPS position fixes through Selective Availability (SA) which
introduced the 100 yard inaccuracies has been suspended for several years. In fact,
with the adoption of the Wide Area Augmentation System (WAAS) accuracies are now
commonly in the range of 16 to 25 feet. The 60K altitude limit is pretty much gone too.
A new paradigm of speed, altitude and perhaps other
WAAS analysis site
GPS units that work over 60K feet
CHEAP ALTIMETER
Thanks to Kevin, WB9YHB, we now have a cheap electronic altimeter. He spotted a
Microswitch pressure transducer in a MECI surplus catalog that provides a 1 to 6 volt
output that is linearly proportional to pressure. The catalog blurb:
PRESSURE TRANSDUCER Absolute pressure sensor for 0-15 PSI range. 45PSI
maximum overpressure with 0.333 volts per PSI sensitivity, .75% linearity. Three wire
PC mount. Mount holes 2-1/16 O.C. Includes spec sheet. Mfg: Microswitch Mfg P/N:
142PC15A MECI PART NUMBER: 540-6206F
It's a whopping $2.95, unless you order 10 or more when it drops to $2.50 ea. It's small,
light and runs off 8 to 12 volts. It only requires one resistor. I ordered ten of them in Dec,
1994 and they had about 700 left. Hurry and get yours now. :)
43/118
Version 1.3
Projet Éole
MECI
340 East First St.
Dayton, Ohio 45402
1-800-344-4465 9am-6pm EST Mon-Fri Visa/MC/Disc/AmEx
CHEAP FLIGHT COMPUTER
Computers don't come much cheaper than Parallax's BASIC Stamp. This $39.90 device is
a printed circuit board the size of a large postage stamp containing a microprocessor,
256 bytes of EEPROM, 8 programmable I/O lines and a 5 volt regulator. One end of the
board has a pair of sturdy clips for a 9 volt battery, which will run a STAMP for several
days. Small as the board is, half of it is a prototype area containing a 10 x 14 array of
isolated plated through holes for your circuitry.
The Stamp has a 4 MHz clock and comes with a built in Integer BASIC interpreter. You
write your BASIC program on a PC using Parallax's special BASIC editor and then
download it to the Stamp's EEPROM with a cable that connects to your parallel port.
(Don't know if a Mac can use the BASIC Editor when running a PC emulator.) The
program starts immediately and it restarts every time you connect power afterwards.
Each of the 8 I/O lines can be independently programmed as a TTL/CMOS compatable
input or output. An output pin can source 20 ma and sink 25 ma. Each pin can also be an
RS-232 input or output at speeds up to 2400 baud. (Note, the output is 0-5 volts, which
isn't "true" RS-232, but it works with everything I've tried so far.) The inputs work fine
with standard RS-232. The "RS-232 interface" consists of a current limiting resistor.
Parallax's application notes show how to connect an ADC0831 8 bit analog to digital
converter chip to the stamp. This is an 8 pin chip with a serial interface that connects to
the Stamp with just 3 wires. We currently use two of them and two Radio Shack
thermistors (p/n 271-110) to read inside and outside temps. The data is sent to the ground
by Morse code, also generated by the Stamp. My next generation board will use a
ADC0838 chip, which has 8 inputs. The Stamp also has a Radio Shack reed relay
mounted on it which snaps pictures with a 35 mm camera after every ID. The 831s and
838s are available from Digi-Key.
A Cheaper Flight Computer
Parallax has actually found a way to make a BASIC Stamp for even less money! The BS1IC is a 1.4 x .4 inch PCB with surface mounted parts and 14 pins sticking out of one side
so it can plug into a socket like a SIP. (Single Inline Package) It contains EVERYTHING
a standard Stamp has except the 9 volt battery clips and it's only $29.95!
A More Powerful Flight Computer
Parallax is promising the Super Stamp (or Stamp II as they call it) in Feb 1995. (It was
originally promised for Nov 94.) This is another surface mount board, with the form
factor of a 24 pin DIP. It will have 16 I/O pins, a 20 mhz clock, 2k EEPROM, 9600 baud
44/118
Version 1.3
Projet Éole
RS-232, DTMF encoding and decoding, built in A/D and more. Time will tell if they
deliver it all. The price is to be $49.95.
Parallax BBS and FTP site
The Stamp manual, application notes and programs are available on the Parallax BBS at
(916) 624-7101 or by anonymous FTP from PARALLAXINC.COM
Avoid the BASIC Stamp Programming Kit
Parallax will be happy to sell you a BASIC Stamp programmer's kit for $99.00. It
contains a cable to connect the Stamp to your PC's parallel port, a manual, a set of
application notes and a disk with software. The manual, application notes, software and
pin out for the cable are available for free download on their BBS and FTP site. On the
plus side, the programmer's kit comes in a really neat cardboard box, which I've gotten a
lot of use from.
PINOUT for the PARALLEL PORT to BASIC STAMP CABLE
DB 25
BASIC
BS-1C
Connector
STAMP (Stamp SIP)
2
3
5
11
2
4
25
1 <<<
3 (GROUND - Marked <<< on Stamp)
All of the BASIC Stamp products are available from Digi-Key or you can order from
Parallax at (916) 624-8003.
35mm CAMERA
What's the world look like from 100,000 feet? A camera can tell you. A few 35 mm
cameras can automatically snap a picture every ten minutes, but we couldn't find one.
Next best is triggering a camera electrically with a reed relay driven by a BASIC Stamp
output pin. We use a "Canon Sureshot esprit".
If you remove the bottom screw nearest the tripod hole, you can remove a small plastic
plate that uncovers a flexible printed circuit board. If you hold the camera upside down
with the lens facing away from you, you will see a horseshoe shaped ring of circular
solder pads with one pad missing at the top. Number the pads counterclockwise starting
with the pad to the left of the missing pad. Short pads 1 and 3 together and run a wire
from pin 1 and pin 2 to the normally open contacts of the reed relay. Close the relay
contacts for 1 second and you'll take a picture.
NOTE: You will have to either use wire thin enough so that you can replace the plastic
plate or you'll have to cover the hole where the plate was with black electrical tape. If
you don't, a light leak will fog one corner of each picture.
Which way to point the camera? Well ... if you point it down, you get great aerial
photographs of the earth below you. It's a lot of fun spotting familiar places and just
45/118
Version 1.3
Projet Éole
plotting the balloon's course after the flight by finding landmarks on the pictures. On
the other hand, if you point the camera horizontally, you get some magnificent photos
at high altitude. Your balloon will go so high that the sky will be black and you can see
the curvature of the earth on the horizon. Your choice, I guess.
BASIC BALLOON CONSTRUCTION
The basic balloon setup is one weather balloon, five to ten feet of 50 lb test cord, one
parachute tied to the cord at its apex, another five to ten feet of cord tied to the
parachute shroud lines with a radar reflector attached to its middle and the payload.
You HAVE to have the parachute and radar reflector - FAA regs. Ditto for the 50 lb
(max) cord.
RADAR REFLECTORS: We now know for certain that just hanging a space blanket
from the package won't work. They barely show up on FAA radars. Best bet: a
styrofoam corner reflector covered with space blanket material. Look in a boating
catalog for models. Hints: forget aluminum foil, it's too heavy. Ditto for cardboard.
Space blankets (very thin aluminized mylar) work fine and are featherweight. Get them
from sporting good stores.
Payloads
REDUNDANCY! Live by that word! Have at least two transmitters. Each transmitter
should have its own, totally separate power supply. If your package isn't transmitting
when it lands, you aren't going to find it. One transmitter can be a milliwatt rig running
from a 9 volt battery. Hint: you can buy oscillator modules from Digi-Key for a few bucks
each that have frequencies in various HF ham bands. They run on five volts and draw
next to no power.
It gets down to 60 below zero Fahrenheit at 40,000 feet. An insulated package is
necessary. A styrofoam beer cooler is light, cheap and a great insulator. If it's well
sealed, things will stay quite toasty inside. Our lowest inside temps have been about 32 F.
with a leaky package (lots of antennas sticking out through holes that weren't sealed with
goop) to about 70 F. with very tight packages. Our HIGHEST internal temp was 132
degrees F with a very tight package containing two transmitters that used a total of about
ten watts from two battery packs. Remember, about 1/2 of all the power your transmitter
draws stays inside as heat.
Put an audio beeper on the outside of the package. This will help you zero in on it if it
lands in dense brush or woods. MAKE SURE THE BEEPER CAN BE TURNED OFF
FROM THE OUTSIDE AND PUT PROMINENT INSTRUCTIONS FOR DOING SO ON
THE OUTSIDE OF THE PACKAGE! We had a farmer find our package and take it back
to the farmhouse. The beeping was so annoying that he put it in a metal granary to muffle
the sound - and the signal we were tracking went to zip! Luckily, we had our address on
the package.
PUT YOUR ADDRESS AND PHONE NUMBER ON THE OUTSIDE OF THE
PACKAGE! Mention a $50.00 reward to the finder. So far, we've had one package
46/118
Version 1.3
Projet Éole
found by duck hunters, who promptly switched the transmitter off. A second package
wound up in a metal granary and a third had its single set of batteries die on the way
down. (Remember what I said above about trial and error? These are some of the
errors.) We got all three back because people found them and called us.
DON'T PUT AN ON/OFF SWITCH FOR THE TRANSMITTERS ON THE
OUTSIDE. You WANT that signal to stay on so you can track it down!
Put "HARMLESS HAM RADIO TRANSMITTER" on the outside. After all, many
people get concerned when a package bristling with antennas and going "BEEP BEEP
BEEP" parachutes into their bean field.
…
The Launch Mechanics
First of all, you need to know how much gas to put into the balloon. What you want is
enough gas to lift the balloon, your payload, radar reflector and parachute plus six
ounces to one pound of extra lift. One pound of extra lift will give you about a 1000 foot
per minute initial rate of climb. This will give you about a 2-3 hour ride to 100,000 feet.
On a very calm day with slow winds aloft, you can put in six ounces of lift and get a
longer trip up and more usable time at high altitude. Here's the WB9SBD method of
achieving the desired amount of lift:
Construct a simple scale by suspending a strong rod from a rope tied around its middle.
Hang your payload, parachute, radar reflector, suspension cables and EVERYTHING
else that will fly EXCEPT the balloon to one end of the rod.
Hang a one or two gallon plastic jug from the other end of the rod.
Fill the jug with water until the rod is balanced.
Add six ounces to one pound of extra weight to the payload end. (Hint: bread comes in
one pound loaves - a WB9SBD discovery)
Add enough water to balance the rod again.
You now have a jug of water that weighs exactly as much as what your balloon will have
to lift plus 6 to 16 ounces extra.
FILLING THE BALLOON
Fill the balloon indoors or in an area that's very well protected from the wind. You don't
want to have to fight the wind because the balloon is very fragile and it will burst. Look
for an old barn or airplane hanger. Be aware that the balloon will just barely clear a
barn door when it's filled. A home garage door isn't high enough.
Spread a tarp on the ground to protect the balloon and spread the balloon out on the
tarp. Handle the balloon with gloves.
Lay the gas tank next to the balloon. (It can't fall over if it's laying on the ground.) The
regulator manufacturers recommend that you crack the valve slightly to blow out any
dust before screwing on the regulator. Be aware that the threads on hydrogen tanks are
47/118
Version 1.3
Projet Éole
"backwards" - you turn them counter clockwise to tighten them. (This gave me a bad
moment on my first solo launch.) Run a hose from the regulator to your filling adaptor.
THE FILLING ADAPTOR: This is a piece of plastic tubing wide enough to be a snug
fit into the open end of the balloon - 1.5 to 2 inches should do it. PVC pipe is fine.
Somehow neck the other end of that tube down to the point where you can attach the hose
from the gas tank to it. Also put a hook on the tube - perhaps by epoxying a piece of coat
hanger wire to the side of the tube, near the end where the hose attaches. Now tie some
twine from that hook to the jug.
Start the gas flowing and the balloon will start to inflate. Try not to get any air into the
balloon, especially if you're using hydrogen! When the balloon lifts off the ground, the
jug of water will keep it from going anywhere.
Continue to fill the balloon until the jug "just" lifts off the floor. You now have enough
gas in the balloon to lift your payload, parachute, radar reflector and connecting cords
plus the extra six to sixteen ounces of water you put in the jug.
Sealing the balloon: using heavy twine, tie the balloon neck off tightly above the filling
adaptor. Remove the adaptor. Tie the neck again, four to six inches below the first piece
of twine. Tie your payload cord to the neck between these two pieces of twine. Now bend
the neck over double and tie it again, twice. You will now have the neck of the balloon
bent over double, with the payload suspension cord nestled in the bottom of the bend and
the whole thing securely tied. You're ready to launch. (You can use tie-wraps instead of
twine if you wish, but they're heavier.)
IS EVERYTHING TURNED ON?
Check now! Is your transmitter transmitting? Can you talk through the repeater? Is your
GPS sending data? Is your audio beeper beeping? Is your IDer IDing? It's best to have a
checklist because you will feel "very" foolish if you launch with something turned off!
(Don't ask me how I know this.)
The Launch
Take the balloon outdoors with somebody else carrying the payload and parachute.
Stretch the payload out downwind from the balloon, with somebody holding it. You can
then just release the balloon or let it out hand over hand until you're holding the payload,
then let go. It's best if people hold the payload, parachute and radar reflector to keep
them from being dragged along the ground. Now call FSS and let them know you've
launched.
48/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 4
Fournisseurs de parachutes et spécifications
Rocketman Enterprise Inc.24 25 Designs and manufactures parachutes that are use for the recovery of
scientific payloads from high altitude balloon flights. The parachutes come with a loop sewn on the
apex of the chute that is used to attach it to the base of the balloon. The payload hangs from the
risers of the open parachute. The Rocketman chutes have been successfully used hundreds of times,
including a 75 lb recovery from over 380,000 feet. Call Rocketman Enterprise at 952-881-6260
for availably or if ordering outside the US, please call for shipping and handling charges.
Payload Recovery Parachutes
2FT. $30.00
6FT. $55.00
3FT. $40.00
7FT. $65.00
4FT. $45.00
8FT. $70.00
5FT. $50.00
9FT. $75.00
Rocketman Parachute Descent Rates
24
25
http://www.the-rocketman.com/recovery.html
49/118
Version 1.3
Projet Éole
WEIGHT
FT/SEC.
MPH.
WEIGHT
FT/SEC.
MPH.
3FT.
1.7lb
15.95
10.87
2.1lb.
17.9
12.2
4FT.
3.0lb
15.95
10.87
3.7lb.
17.83
12.15
5FT.
4.7lb
15.63
10.6
5.7lb.
17.67
12.04
6FT.
6.5lb
15.65
10.67
8lb.
17.67
12.04
7FT.
9lb.
15.79
10.76
11lb.
17.37
11.84
8FT.
12lb
15.95
11.74
15lb.
17.83
12.15
9FT.
15lb
15.85
11.16
18lb
17.37
11.84
10FT
18lb
15.63
10.65
23lb
17.67
12.04
12FT
24lb
15.04
10.25
33lb
17.64
12.02
14FT
35lb
15.57
10.61
44lb
17.45
11.89
16FT
45lb
15.64
10.52
60lb
17.83
12.00
18FT
60lb
15.85
10.8
75lb
17.72
12.08
19FT
65lb
15.68
10.65
84lb
17.77
12.11
20FT
70lb
15.41
10.5
94lb
17.86
12.17
24FT
105lb
15.73
10.72
135lb
17.83
12.15
WEIGHT
FT/SEC.
MPH.
WEIGHT
FT/SEC.
MPH.
3FT.
2.8lb
20.59
14.03
4.4lb.
25.69
17.51
4FT.
5.lb
20.59
14.03
7.6lb.
25.43
17.33
5FT
8 lb
20.84
14.2
12lb.
25.53
17.4
6FT.
11.5lb
20.82
14.19
17lb
25.32
17.26
7FT.
15lb
20.38
13.89
23lb.
25.24
17.2
8FT.
20lb
20.59
14.03
30lb.
25.22
17.9
9FT.
26lb
20.87
14.22
39lb.
25.56
17.42
10FT.
32lb
20.84
14.2
48lb.
25.53
17.4
12FT.
43lb
20.08
13.72
67lb
25.13
17.13
14FT.
60lb
20.38
13.89
92lb
25.24
17.2
16FT.
80lb
20.59
14.03
120lb
25.22
17.19
18FT.
100lb
20.47
13.95
150lb.
25.07
17.09
19FT.
112lb
20.52
13.99
170lb
25.28
17.23
20FT.
124lb
20.51
13.98
185lb.
25.06
17.08
24FT.
187lb
20.99
14.31
268lb
25.13
17.13
ROCKETMAN PARACHUTE DECENT RATES
These calculations will help you to predict the speed at which your rocket will descend
with Rocketman Parachutes. Note that it is only an estimate, and values will vary with wind,
different air pressures, Diameter, length of rocket, fin size, etc.
50/118
Version 1.3
Projet Éole
Le projet Bear sur SBSZOO utilise un parachute de 48 pouces pour une charge de 4
livres.26
1
26
http://bear.sbszoo.com/construction/parachute/b1/b1-chute.htm
51/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 5
9
Fournisseurs de ballons, spécifications et prix
Novalynx27
Model
Nominal Weight Color Neck Diameter Uninflated Diameter Std Inflated Diameter Burst Diameter
gm
in (mm)
in (cm)
ft (cm)
ft (cm)
Pilot Balloons
400-8210
10
red
0.9 (23)
3.2 (8)
1.5 (46)
2.0 (60)
400-8211
10
black
0.9 (23)
3.2 (8)
1.5 (46)
2.0 (60)
400-8230
30
red
0.6 (14)
7.1 (18)
2.1 (64)
3.3 (102)
400-8231
30
black
0.6 (14)
7.1 (18)
2.1 (64)
3.3 (102)
400-8232
30
natural
0.6 (14)
7.1 (18)
2.1 (64)
3.3 (102)
400-8233
100
red
0.6 (14)
13.8 (35)
2.4 (74)
4.4 (133)
400-8234
100
black
0.6 (14)
13.8 (35)
2.4 (74)
4.4 (133)
400-8235
100
natural
0.6 (14)
13.8 (35)
2.4 (74)
4.4 (133)
400-8236
200
natural
1.3 (32)
18.9 (48)
3.9 (118)
8.9 (270)
Sounding Balloons
27
400-8237
300
natural
1.3 (32)
23.6 (60)
5.0 (154)
12.8 (390)
400-8239
500
natural
1.3 (32)
32.7 (83)
5.7 (175)
17.7 (540)
400-8242
800
natural
1.3 (32)
42.5 (108)
6.1 (185)
22.3 (680)
http://www.novalynx.com/400-balloons.html
52/118
Version 1.3
Projet Éole
Accessories
400-8260-10 10GM Balloon Filling System, includes pressure hose, valve, and 10gm weighted nozzle
400-8266 Helium Tank Regulator
400-8318 Pilot Balloon Light, 2.5 volt, 0.3 amp bulb, water-activated battery, weight 0.34 oz28
Performance Test Specifications
Balloon
Weight
Free
Lift
Payload
Gross
Lift
Inflation
Volume
Inflation
Diameter
Ascent
Rate
Altitude at
Burst
gm
gm
gm
gm
ft3 (m3)
ft (m)
m/min
mi (km)
Pilot Balloons
10
50
--
60
1.9 (0.05)
1.5 (0.5)
150
4.3 (7)
30
140
--
170
5.5 (0.16)
2.2 (0.7)
200
7.8 (12.5)
100
160
--
260
8.4 (0.24)
2.5 (0.8)
200
9.3 (15)
200
850
--
1050
33.9 (0.96)
4.0 (1.2)
350
11.8 (19)
Sounding Balloons
300
1400
630
2330
75.2 (2.1)
5.2 (1.6)
400
13.0 (21)
500
1700
1150
3350
108.1 (3.1)
5.9 (l.8)
400
15.2 (24.5)
800
2000
1150
3950
127.4 (3.6)
6.2 (1.9)
400
17.4 (28)
53/118
Version 1.3
Projet Éole
10 Zhuzhou Research & Design Institute, Chemchina Rubber Corp29
C:\Temp\
specs_ballons_chinois.pdf
ZHUZHOU RESEARCH & DESIGN INSTITUTE, CHEMCHINA
RUBBER CORP
TECHNICAL SPECIFICATION
INFLATIO
DIAMET
N FOR
ER AT INSPECTI
BURST
ON
(cm)
DIAMETE
R (cm)
N
O.
SPEC（
g）
NECK
DIAMET
ER
(cm)
HORIZON
TAL
DIAMETE
R （cm）
1
300
≤6.4
77～89
＞380
≥260
810
3
500
≤6.4
108～121
＞500
≥380
905
5
800
≤6.4
140～162
＞680
≥470
1220
6
1000
≤7.7
153～172
＞750
≥500
1310
29
FREE
LIFT
(g)
AVERA
AVERA
GE
GE
PACKAG PACKAG PAY
RATE
BURSTI
E
E
LOA
COLOR
OF
NG
STANDA DIMENSI
D
ASCEN
ALTITU
RD
ON (mm) (g)
T
DE (m)
(m/min)
30 PER 750×400×
18000
BOX
150
25 PER 750×400×
26000
BOX
150
NATUR
550
≥340
AL
10 PER 750×400×
30000
BOX
150
10 PER 750×400×
32000
BOX
150
http://www.hydrometeoindustry.org/catalogue/catalogue_files/Company%20Sheets/Zhuzhou.htm
54/118
Version 1.3
UNIT
PRICE
(USD)
FOB
$6,00
$8,00
$13,00
$25,00
Projet Éole
11 Kaymont30 31
Sounding Balloons
Reference
KCI
200
KCI
300
KCI
350
KCI
450
Color
KCI
500
KCI
600
KCI
700
KCI
800
KCI
1000
uncolored
Average Weight (gr)
200
300
350
450
500
600
700
800
1000
Neck Diameter (cm)
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Neck Length (cm)
12
12
12
12
12
12
12
12
12
Flaccid Body Length more(cm)
86
108
118
125
143
157
171
184
206
Barely Inflated Diameter
more(cm)
55
69
75
86
91
100
109
117
131
Payload (gr)
250
250
250
250
250
250
250
250
250
Recommended Free Lift (gr)
510
560
585
635
655
870
920
970
1060
Nozzle Lift (gr)
760
810
835
885
905
1120
1170
1220
1310
Gross Lift (gr)
960
1110
1185
1335
1405
1720
1870
2020
2310
Diameter at Release (cm)
117
123
125
130
133
142
146
150
157
Volume at Release (cu. m)
0.83
0.97
1.03
1.1
1.22
1.5
1.63
1.76
2.01
30
http://www.natrium42.com/halo/flight2/
http://www.kaymont.com/pages/sounding-balloons.cfm
Kaymont
PO Box 348
Huntington Station, NY 11746
Phone: 631-424-6459 Phone:1-800-644-6459 Fax: 631-549-3076
31
55/118
Version 1.3
Projet Éole
Rate of Ascent (m.min)
320
320
320
320
320
320
320
320
320
Diameter at Burst (cm)
300
378
412
472
499
602
653
700
786
Bursting Altitude (km)
21.2
24.7
25.9
27.7
28.4
30.8
31.8
32.6
33.9
Bursting Pressure (hPa)
45.3
26.3
21.9
16.6
14.9
10.4
8.9
7.6
6.6
Reference
KCI 1200 KCI 1500 KCI 2000 KCI 3000
Color
uncolored/natural
Average Weight (gr)
1200
1500
2000
3000
Neck Diameter (cm)
3
3
5
5
Neck Length (cm)
12
12
18
18
Flaccid Body Length more(cm)
226
253
289
357
Barely Inflated Diameter more(cm) 144
161
184
227
Payload (gr)
1050
1050
1050
1050
Recommended Free Lift (gr)
1190
1280
1420
1670
Nozzle Lift (gr)
2240
2330
2470
2720
Gross Lift (gr)
3440
3830
4470
5720
Diameter at Release (cm)
179
185
195
212
Volume at Release (cu. m)
2.99
3.33
3.89
4.97
Rate of Ascent (m/min)
320
320
320
320
Diameter at Burst (cm)
863
944
1054
1300
Bursting Altitude (km)
33.2
34.2
35.4
37.9
56/118
Version 1.3
Projet Éole
Bursting Pressure (hPa)
7.3
6.3
5.3
3.7
12 Coût des ballons en dollars Canadien32
Je tiens à remercier Michel Graveline pour sa participation car nombre d’extraits sont du site BRAQ.
Avec
115'cu
d'hélium
Altitude
Maximale
Poids
Poids
de
la charge
pour
ne pas
dépasser
2.5 hre
de vol
Canada
Hoskin Scientifique
Limitée
514-735-5267
300 Rue Stinson
Montreal, Quebec H4N 2E7
Canada
200g
$29.91
300g
$28.43
USA
Kaymont Consolidated
Industrie
631-951-9100
180 Oser ave suite 200
Hauppauge, NY USA
11788
Chinois HWOYEE
Zhuzhou Research &
Design
86-731-2249-5135
818 Xinhua East Road
Hetang district,
Zhuzhou, Hunan China
412003
$8.58
$16.76
500g
$18.25
600g
$29.18
800g
80.98
1000g
1200g
1500g
32
Chinois MÉTEOSKY
Meteosky Technologies
Ltd
86-574-6216-4272
58 Zhenxi Road
Xiaoluxia Simon Yuyao
Zhejiang China 315472
$37.62
$57.03
$75.01
$111.04
$120.52
L’information de base du tableau est extraite de : http://raqi.ca/braq/charges/cout.htm
57/118
Version 1.3
$29.65
$135.32
Projet Éole
Annexe 6
Hélium
13 Fournisseurs de gaz et prix
Fournisseurs
Air Liquide
225 , Fortin, Vanier, Québec G1M 3S5
Type de
cylindre
Qté
Hélium
Prix par
cylindre
(+ taxes)
223,8433
50
1
Volume de 8.10 m3
ou 286 pieds cube34
Hélium
95.1635
16
2
Volume : 2.4 m3 ou
84.755 pieds cube
http://www.airliquide.ca/fr/des-gaz-pour-nos-clients-1/gaz.html
33
34
Location annuelle : 90$ Remplissage : 223.84$ Volume : 8.10 m3, soumission écrite 18 octobre 0843 heures
http://www.lomag-man.org/converter/convertisseur_metrique.php
35
Location journalière : .36$/jour Location annuelle : 60$/an, soumission écrite 20 octobre à 14:02 heures
58/118
Version 1.3
Projet Éole
Linde
579, avenue Godin, Vanier, Québec G1M 3G7
418-688-0150
http://www.lindecanada.com/fr/aboutboc/index.php
59/118
Version 1.3
Régulate
ur
190
Hélium
234
1
K
1
Dépôt de 250$
Projet Éole
Praxair
Hélium
187,55$
T
1
8,07m cu ou 284,99
pi cu
Hélium
89,38$
M
1
3.02 m cu ou
106,65 pi cu
Hélium
70,70$
Q
1
2.02 m cu ou 71,34
pi cu
455 Av Béchard Vanier, Québec, QC
418-683-2388
http://www.praxair.com/praxair.nsf/0/35C250545A5B4ED18525654F0
06A5CD4?OpenDocument
http://www.praxair.com/praxair.nsf/0/47B50A02E2BE24E8852566330
0025641/$file/B-1-5.pdf
Location 0,30$/jour
Bec 49.59$
Bec avec cadran 92,25$
36
Régulateurs à Hélium
36
60/118
Version 1.3
Projet Éole
Cyberweld
http://store.cyberweld.com/viedsere.html
14 Choix du cylindre d’Hélium:
-
-
The large commercial high pressure helium cylinders, the big ones weighing in at well over 100 pounds and requiring a
regulator to dispense, contain about 230 cubic feet of helium each. The actual amount depends on pressure and can range from
190 cubic feet to 242 cubic feet in a typical range of tank pressures.
There is also a 9.25 by 55 inch cylinder which typically holds about 285 cubic feet. It is higher pressure and quite heavy.
There is a great, new cylinder, also aluminum that holds about 150 cubic feet of helium. It only weighs about 50 pounds and
uses standard regulators
Dia. Ft.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
37
Vol. l
14.83
118.62
400.34
948.96
1853.45
3202.76
5085.86
7591.72
10809.30
14827.58
19735.50
25622.05
32576.18
40686.87
50043.07
60733.75
72847.88
Lift Lbs.37
Lift gr.
15.2
121.7
410.9
973.9
1902.2
3287.0
5219.7
7791.5
11093.7
15217.7
20254.8
26296.2
33433.3
41757.4
51359.8
62331.8
74764.7
0.03
0.27
0.91
2.15
4.19
7.25
11.51
17.18
24.46
33.55
44.65
57.97
73.71
92.06
113.23
137.42
164.83
http://www.chem.hawaii.edu/uham/lift.html
61/118
Version 1.3
Projet Éole
18
19
20
21
22
23
24
86474.42
101702.34
118620.61
137318.18
157884.03
180407.11
204976.41
88749.8
104378
121741
140931
162038
185154
210369
195.66
230.12
268.40
310.70
357.24
408.20
463.79
38
38
http://raqi.ca/braq/histo/braq09-1/galerie/photos_ballon/BRAQ2009-1%20033.html
62/118
Version 1.3
Projet Éole
39
15 Alternative à l’acquisition d’un régulateur à Hélium
« Je n'utilise que des Bonbonnes M a parce qu'elles ont 108' cu et que la limite est 115, donc ça simplifie les mesures, je met presque
tout le temps la bonbonne au complet.
En plus elle font 48" et se place bien dans ma valise arrière, et pèse 60 lbs tandis que les K pèse 130 lbs et mesure 60", mais si tu as
une petite van, c'est un peux plus économique.
Je suis branché en direct, essaie de te faire donner un adapteur a la bonbonne, les fillets mesuré extérieur ont 1 3/16" »40
39
40
Courriel Michel Graveline [[email protected]] – François Racine du 20 octobre 2010 à 13 :38 heures
63/118
Version 1.3
Projet Éole
« Très difficile a trouver, j'ai trouvé le mien dans une vente de liguidation d'équipement de garage mécanique.
Mais si tu chiales un peu, le gars qui va te vendre l'hélium, vas peux-être te le donner ou te dire ou tu peux trouver ça.
Mais prend garde de lui dire que tu veux brancher ça direct, il y a 2,500lbs de pression et il va pas aimé ça. moi je le fais depuis 5
ans, mais il faut faire très attention, a ne pas ouvrir la valve trop grande et trop vite. »
Il semble que l’adaptateur requis soit un CGA-58041.
41
http://www.sisweb.com/referenc/tools/cgafitt.htm et http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_cylinder ou
http://www.google.ca/imgres?imgurl=http://www.regulatortorchrepair.com/sc_images/products/364_large_image.jpg&imgrefurl=http://www.regulatortorchrepai
r.com/store.php/products/cga-580-nut-andnipple&usg=__URu7plMBDntLP4koFhGSJpm0TFU=&h=448&w=597&sz=28&hl=fr&start=19&sig2=41DOUclSnprLA8NJLsTsw&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=2qc_pkJvdOLSjM:&tbnh=101&tbnw=135&prev=/images%3Fq%3Dcga580%26um%3D1%26hl%3Dfr%26sa%3DN%26
rls%3Dcom.microsoft:fr-ca%26tbs%3Disch:1&ei=m0rATJ7HFM2ynAfqhN3ZCQ
64/118
Version 1.3
Projet Éole
65/118
Version 1.3
Projet Éole
66/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 7
Remplissage d’un ballon
Le remplissage d’un ballon est une étape complexe.
D’une manière générale :
-
1 m3 d'Hélium pèse 0.18 kg. Il peut donc soulever 1.2 - 0.18 = 1.02 kg
Example : “A gas-filled balloon having a volume of 1.50 L at 1.2 atm and 25°C is
allowed to rise to the stratosphere (about 30 km above the surface of Earth), where the
temperature and pressure are −23°C and 3.00 multiplied by 10−3 atm, respectively.
Calculate the final volume of the balloon.”42
P1 V1 / T1 = P2 V2 / T2, where
P1 = init. pressure @ 1.2 atm
P2 = final pressure @ 3.00 x 10-3 atm
T1 = init. temperature @ 25°C
T2 = final temperature @ -23°C
V1 = init. volume @ 1.50 L
V2 = final volume
You want V2, so solve the equation for V2.
V2 = (P1 V1 / P2) * (T2 / T1)
Then calculate!
However, remember the units. Temperature must be in Kelvins.
If you're wondering where P1 V1 / T1 = P2 V2 / T2 comes from...
Start with the Ideal Gas Law.
PV = nRT
Presuming that there is no leaking as the balloon rises,
nR = PV / T
n = # moles of gas (should be constant, no leaking)
R = the Ideal Gas constant (L * atm / K mol)
So the ratio of PV/T should be the same from initial cond. to end because n and R are
constants.
42
http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20090928221609AASBrMw
67/118
Version 1.3
Projet Éole
n*R = P1 * V1 / T1
n*R = P2 * V2 / T2
Therefore,
P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2
“However, keep in mind that you need to fill these balloons with helium gas. The large
commercial high pressure helium cylinders, the big ones weighing in at well over 100
pounds and requiring a regulator to dispense, contain about 230 cubic feet of helium
each. The actual amount depends on pressure and can range from 190 cubic feet to 242
cubic feet in a typical range of tank pressures.
Such cylinders are about nine inches around and 51 inches tall. One cubic foot of gas is
about 28 1/3 liters or just under 7.5 gallons. Such a cylinder should inflate a balloon
about 7.5 feet in diameter and lift about 15 pounds or so. There is also a 9.25 by 55 inch
cylinder which typically holds about 285 cubic feet. It is higher pressure and quite heavy.
Handling such cylinders requires experience. They can be quite dangerous and tricky to
maneuver, as well as hazardous to feet and toes. Once a cylinder has a regulator attached
to it, it is quite dangerous and needs to be secured if in an upright position. If it falls over
with its protective cap removed and a regulator attached, the valve stem could break off
the cylinder, with devastating results. The cylinder would take off like a rocket of
considerable power.
A number of smaller cylinders are available, including light weight, low pressure
aluminum "party" cylinders. These are much safer to transport and use, but hold much
less helium. These are sometimes even filled with a mixed gas called "balloon gas" that
has some air in it, reducing lift vs pure helium.
There is a great, new cylinder, also aluminum that holds about 150 cubic feet of helium.
It only weighs about 50 pounds and uses standard regulators. Helium in such a tank costs
about 30 cents per cubic foot, but the cylinders often require a very stiff deposit as much
as $150, but which is refundable when the cylinder is returned in good condition. “43
16 Tableau de calcul de la quantité
Ainsi 179 cm = 5’10” (Diameter at Release (cm) pour KCI1200).
2.99 Cu. M. (Volume at Release (cu. m) pour KCI1200) = 105.90 cu. Ft
One cubic foot of gas is about 28 1/3 liters or just under 7.5 gallons
16.1 Mise en garde relativement à la réglementation canadienne
43
http://www.chem.hawaii.edu/uham/lift.html
68/118
Version 1.3
Projet Éole
N’oublions pas que la réglementation de Transport Canada spécifie ceci
« 602.42 Il est interdit de lâcher un ballon libre non habité d'une capacité en gaz supérieure à
115 pieds cubes (3,256 m3), à moins de se conformer à une autorisation délivrée par le ministre
en application de l'article 602.44 »
« La réglementation prévoit effectivement qu'une autorisation est nécessaire lorsque la capacité
en gaz du ballon est supérieure à 115 pieds cubes, ce qui correspond approximativement à un
ballon de 6 pieds de diamètre lorsque gonflé à pleine capacité. Un ballon ayant une capacité en
gaz inférieure ne nécessite pas d'autorisation mais, dans ces cas, nous encourageons les
pratiques de bon voisinage et vous invitons alors à communiquer avec l'aéroport ainsi qu'avec le
contrôle aérien (Nav Canada). »
Le KCI 1200 aurait une taille de 179 cm ou 5.87270 pied ce qui est sous la norme des
44
grands ballons.
3
45
Le projet Flight 2 a nécessité environ 4.06 m d’Hélium , l’altitude atteinte a été d’environ
30 KM pour une charge d’environ 1,5 kg soit 143 pied cube.
16.2 Truc pour savoir si le ballon est assez rempli
16.2.1
Pesée à poisson
« The balloon is inflated to the point where its lift exceeds the payload weight by
approximately two pounds. Lift is determined by means of a digital fish scale (Figures 20
and 21), relative to the payload mass, which is typically measured before departing for
the launch site. We currently use the following equation to calculate the lift that should
be seen on the fish scale for about a 1000 ft/minute rise rate.
lift = 1.2 ((payload mass)+(balloon mass))-(balloon mass) »46
47
44
http://www.metric-conversions.org/
http://www.natrium42.com/halo/flight2/
46
http://www.mrc.uidaho.edu/~atkinson/ENGR_RISE/Borealis.pdf
47
http://www.nearspacenetwork.com/profiles/blogs/highaltitude-balloon-lift
45
69/118
Version 1.3
Projet Éole
70/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 8
Échanges avec SBSZOO
RE Bear.msg
-
Courriel François Racine - [email protected] du 8 octobre à 13 :25 heure
“…
- http://arhab.org/members/members.html lists all the main players and web sites.
- http://arhab.org/ has links to other good pages.
- Be aware that most GPS units will not work above 60,000 ft and see
http://www.arhab.org/science/science/gpspass.html for a list of those that have been proven to
work.
- Using an amateur radio APRS is the only proven and good way to track balloon payloads
which means someone in your group, or yourself, will have to have an amateur radio
license.
- Buy balloons from http://www.kaymont.com/ . KCI 1200 (1200 gram size) sounding balloons are
the most common size used. I’ve never got an email reply but phone and Paul has always been
great to deal with. Order well in advance as they are often out and it sometimes takes 6 or more
weeks before stock can be replenished.
- liftwin041 http://www.eoss.org/dnload/liftw-041.zip is a valuable tool for calculating balloon fill
and burst altitude given a chosen balloon, load and launch site conditions.
As for regulations, everything is spelled out in the Canadian Aviation Regulations (CARs)
http://www.tc.gc.ca/eng/civilaviation/regserv/cars/menu.htm , but it will take you years to ever
figure them out (at least it took us years and then only after we finally found someone in
Transport Canada that knew all about unmanned balloons and what we exactly wanted to do). All
you really need to know is:
1. Unmanned balloon launches are basically unregulated as long as the balloon contains
less then 115 cu ft of He at sea level. It’s hard to measure how much is in a balloon and the
American regs are much easier as they specify a maximum payload weight, but liftwin041 will
give you a good idea of how much gas you’ll need and be using. Basically, if your payload
weight is less then about 2kg you’ll be ok and I wouldn’t worry too much unless your payload
weight starts getting up to 3 or more kg. But you’ll want to keep your payload weight as light as
possible and under 2kg as anything more will keep you from reaching very great heights anyway
plus over 115 cu ft means you’ll have to get special permission from Ottawa. Anyway,
assuming you’re under 115 cu ft, all you need to do, about a week before you plan to
launch, is contact your local NavCanada Flight Information Center to discuss your plans
and have a NOTAM (Notice To Airmen) issued. They’ll require such information as Launch
location (latitude/longitude), payload system length, payload weight, balloon diameter at
launch, rate of ascent, approx. burst altitude, payload description during decent, estimated
landing location, launch date and time plus estimated ascent and descent durations. Don’t
worry, it’s much easier then it sounds, especially after your first launch as they will simply
modify what was used for your first one. They will also let you know if they have any other
special requirements, such as sometimes they will want you to call Air Traffic Control just
before you launch for final clearance, or perhaps at other certain times throughout your
flight. Anyway, the Flight Information Center (FIC) will help you with all this.
Radar reflector - not needed for small balloons like we fly (besides it would be bigger and weigh
more then our payloads).
Insurance - wouldn’t hurt, but you wouldn’t be able to afford it. Get permission and file a NOTAM
with the Flight Information Center and you should be OK. Once it’s launched it’s an unmanned
71/118
Version 1.3
Projet Éole
balloon that you have no control over and the NOTAM has warned every pilot to keep an eye out
for it and it’s up to them to stay clear and avoid it. And if it did encounter an aircraft, a 2kg or less
payload in a styrofoam box is no worse then hitting a bird. And from what I can determine talking
to the FIC is that their main concern is long flight lines (the length of string connecting the
balloon to the parachute and then the payload below) as it could get wrapped around the
wing of a small aircraft and cause problems so we now keep our flight lines shorter then
we used to, or about 30-40 ft.
Good luck. And don’t forget to announce your flight on the
http://www.arhab.org/ARHABlaunchannouncements.html page when you have one so we can all
watch (APRS transmissions all make their way onto the web and many like to track and watch
flights of others using http://aprs.fi/ or Google Earth.)
Barry VE6SBS”
72/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 9
Échange avec Michel Graveline (Radio Amateur)
«…
J'ai fondé le BRAQ il y a 5 ans dans le BUT de raviver un peu la communauté radio
amateur du Québec, qui est en déclain constant avec la venu de l'Internet, les jeunes sont
de moins en moins intéressé à étudier pour devenir Radio Amateurs.
La poursuite et la récupération de ballon sonde, est une belle aventure qui nous fait se
rencontrer en groupe, échanger et surtout bricoller, mais elle comporte aussi des risques
et il faut se servir de son gros bon sens.
La seule règlementation consiste l'utilisation de ballon, n'ayant pas plus de 115 pieds cu
d'hélium.
Mais le gros bon sens nous indique aussi de ne pas lâcher de ballon près des aéroports et
couloir aérien connu et de tanter d'éviter les heures de pointes du traffic aérien.
Ensuite lorsque nous assemblons une nacelle, nous distribuons les charges de façon a ne
pas constituer de masse importante, example: une piles Lithium Polymer de trois cellules
sera défaites et les 3 cellules seront distribuées a l'intérieur de la boite de façon à reduire
la masse initial de 336 g en 3 partie de 112 g chacune.
Je pourrais vous parlé de ce que nous avons fait durant ces 5 années pendant longtemps.
Mais si vous regardé le site web du BRAQ vous y trouverez des informations sur nos
équipements et les vols passés dans la section historique.
A date nous avons fait nos envollée a l'intérieur d'un secteur délimité par le fleuve,
l'autoroute 10, et les autoroute 30 et 55, ce secteur nous l'appelons notre terrain de jeu,
et a été choisi pour nous donner le maximum de chance de récupérer nos équipements, et
aussi pour tenir compte des risques mentionnées ci-haut.
Notre contrôleur de vol agit en tenant compe de ces limites et peux aussi recevoir des
commandes a partir du sol transmis par les véhicules de poursuite, si l'on décide de faire
descendre la charge plus tôt pour quelque raison que ce soit. »
73/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 10 Choix d’un site de lancement
17 Échange avec Michel Graveline 8 novembre 2010
« Je ne peux pas te commenter sur les autres sites de prévisions, ne m'en étant pas servis.
Sur mon site dans la section météo les liens sont là pour environnement canada
On va surement apprendre de ton lancement si tu le fais de la cote Nord, tiens nous au
courant.
…
-------------------------------------------------------------------------------De : Michel Graveline
Envoyé : lundi 8 novembre 2010 12:14
À : Racine François ()
Objet : RE: Rép. : Choix du site de lancement
Mes prévisions sont basées sur un vol de ballons bien réel. Le matin et le soir a 8:00 et
20:00 environnement canada envoie des ballons météo et publie les trajectoires obtenues
avec leurs données. J'aime mieu utilser celles-ci mêmes s'il faut réaliser que ces données
sont plus précises si on les utilisent rapidement, Par example, je ne m'y fierais pas autant
si je lançais un balllon a 19:00 les soirs, de 8:00 la matin a 19:00 les conditions peuvent
changer.
Par contre si je lance un ballon a 9:00 ou 10:00 en me servant des données vielles que de
deux heures, le ballon devrait se comporter sensiblement pareil
c'est ma méthode, et je m'y tiens, a date ça a été pas pire comme prédiction.
Le choix de lancer d'un endroit plutôt que d'un autre relève de mon désirs de ne pas
atterrir dans le trouble.
Victo est sensiblement a 46.00.00 et 72.00.00
n'oubliez surtout pas de regarder l'ensemble de votre journée.
si tu te déplace à Victoriaville pour lancer et que le ballon atterri dans le clair près de
Quebec, c'est un meilleur choix que de lancer de la rive nord, près de Québec, d'atterrir
dans les bois ou dans le fleuve beaucoup plus au nord, là tu vas perdre du temps a
récupérer, et devoir parcourir la même distance au retour.
Peut-être que je ne connais pas assez ce coins de pays, mais sur mes cartes ça me semble
tellement moins dégagé et accessible.
74/118
Version 1.3
Projet Éole
J'ai fais un petit test qui confirme mes dires
j'ai zoomer out un carte et j'ai mis 5 ballons sur la carte sans regarder ou ,
en suite j'ai zoomer IN et j'ai regardé les routes d'accès, et dans 4 des 5 cas il va falloir
être bien équipé en véhicule tout terrain ou être capable de marcher loins.
J'aime mieu prévoir et demeurer en contrôle que de risquer de me mettre dans le trouble.
-------------------------------------------------------------------------------De : Michel Graveline
À : Racine François ()
Objet : RE: Rép. : Choix du site de lancement
Les courants d'air en haute altitude ne change pas drastiquement selon les saisons.
Le courant Jet souffle toujours avec une prédominance vers l'Est
Je regardais cela après t'avair répond, et moi je chosssirais un terrain de Jeu situé sur la
rive Sud. avec un point de lancement vers Victoriaville.
Je t'envois 3 images, le Terrain de Jeu suggéré, ensuite 2 simulations que j'ai faite avec
les conditions de vents de ce matin.
Avec ton point de lancement initial, tu tombe encore dans l'eau.
Avec Victoriaville comme point de lancement c'est beaucoup plus sécuritaire.
Tu remarqueras que les zones bleu clair sont des zone peu boisées, tandis que vers le
rose foncé c'est très boisé, et souvent sans beaucoup de chemin d'accèss
75/118
Version 1.3
Projet Éole
De : Michel Graveline
À : François Racine (hotmail)
Objet : Rép. : Choix du site de lancement
Désolé de te décevoir mais même en esseyant fort, il était difficile de choisir pire
emplacement.
Si tu regarde la simulation que je t'avais faite, je crois que dans votre secteur, il y a un
courant d'air se dirigeant vers le Nord - Est et suvollant le fleuve, ce qui est fréquent, j'ai
lancé un ballon sur la rive sud de SOREL et il a suivi le fleuve, en le survollant d'un bord
a l'autre. Je l'ai fait descendre près de Ste-Croix, car j'en avais le contrôle, sinon il se
prérarait a retraverser le fleuve en direction de l'aéroport.
http://braq.org/histo/braq06-3/braq06-3.htm
76/118
Version 1.3
Projet Éole
regarde les 2 images que je t'envois. Tu as chosis le centre du corridor aérien en
approche de Jean-Lesage, c'est le pire scénario. et ensuite tu es près d'une autoroute, et
au décollage alors que tu seras a basse altitude, tu vas survoller une zone fortement
habitée.
DONC CONSIDÈRE LES POINTS CI BAS AVANT DE CHOSIR UN BON SITE.
1- Pas près des aéroports et des zones de haut traffic aérien. Si tu observes pendant le
matin entre 7:00 et 10:00 am et que tu vois des avions survollée le secteur a moins de
20,000' et de 10 kilomètres c'est pas bon.
2- Pas près des zones habitées importantes ou t'emmenant à les survoller a moins de
20,000 pieds . Si tu attirent l'attention des habitants et qu'ils dérangent la police
inutilement, tu vas avoir des problèmes.
3- Pas trop près des fils électriques et pylones haute tension,
4- Pas près des autoroutes, c'est une distraction a la conduite, et si tu cause un accident,
tu vas aussi avoir des problèmes.»
18 Échange avec Barry de SBSZoo 9 novembre 2010
James and Garrett used to download the upper air data to use with some program (winds
aloft or something like that) but then several on-line sites became available to use, like
the Wyoming one, and I know they tried them all, found some much better then others
and for a while they used them all and sort of averaged out the results. But after finding
habhub.org and that it’s so easy to use (don’t have to fiddle around finding wind data)
and gives as good and often better results then any of the others that’s all they use now.
Also makes future predictions which I don’t know if any of the others even will.
Barry VE6SBS
…
Oh Yes - you will have fun with the St-Laurent and U.S. to worry about. We’re lucky,
except for 1 or 2 larger lakes (although extremely tiny compared to the great lakes), and
basically have wide open country side in all directions, especially east.
77/118
Version 1.3
Projet Éole
… We usually go for a rate of rise of about 700-800 ft/min. and I don’t recall what they
use for a descent rate with our 4 ft chute, but you can check the BEAR 4 Google Earth
kml file and quickly figure out what it was for that flight. If there’s any chance you’d
land in the St-Laurent I’d wait for a better day when it will land far away from the river,
big lakes, etc. Not sure off hand what the area is exactly like in different directions, but I
personally don’t like water and seriously considering winter launches when lakes are
frozen over, although recovery won’t be nearly as much fun as it is in the summer when
it’s much warmer. (Perhaps warm spring days before the ice melts :)
…
Ignore all the idiot comments, use good old common sense and have fun. You wouldn’t
believe all the stupid comments I’ve seen in blogs from many that hear about balloon
launches for the first time (why is it that those with the least knowledge and stupidest
ideas are always the ones that just can’t resist commenting). Things like balloon launches
have to be illegal because no one wants things falling from the sky and killing people
(hundreds of weather stations launch 2 balloons every day and I’ve never even heard of
anyone seeing one land) or it has to be illegal because it may bring an airliner down (it’s
a big sky and the chances of encountering an aircraft are extremely low, regardless there
are countless birds as large, or larger, to worry about plus aircraft are designed to
withstand inpacts with much larger objects then we will ever launch).
…
As for distracting drivers - what about video bill boards, construction equipment, a
farmer plowing his field, a pretty girl sunbathing, a hot air balloon or countless other
things that MAY distract drivers? Drivers constantly have to deal with countless
distractions including someone playing in a field with a balloon. As for people calling the
police - so what? It might even make the news and be good for a laugh, but would you
call the police if you simply saw a balloon flying overhead? What about hot air balloons?
At least you can see them, but unless someone has a sharp eye and is looking for a tiny
weather balloon I doubt anyone would ever see one once it’s airborne for more then just a
few minutes. Our local weather office is just west of Edmonton, they launch 2 balloons
everyday, 99% fly right over the city and I doubt more then just a few have ever seen
one. And even if it was illegal, how would they ever find who launched it? It will be
miles away within minutes and the police have no way of grabbing it out of the air to find
your name and number on it or tracking it to recover this info when it lands. Again,
another stupid comment.
Again, check with the local flight information office and if they approve then simply go
and have fun.
Barry VE6SBS
78/118
Version 1.3
Projet Éole
P.S. Winds around the world are generally from the west and I live on the east side of
Edmonton so our flights always head east over mostly open country. But if I lived on the
west side of the city, or for any reason one of our flights is predicted to cross over the
city, I would seriously consider waiting for a better day when we wouldn’t fly over the
city simply because there is always a chance a balloon may “pop” unexpectedly and I
wouldn’t want our payload landing in the city as someone would likely quickly find it
and steal our equipment. That was a concern during the 2 launches we had with cameras
and the UofA this summer, but we needed to launch from the UofA in the center of the
city so the kids could participate so we gambled that all would be ok, which is was of
course. There’s little chance a balloon will fail prematurely, but it has happened so
something to keep in mind.
…
This on-line site, http://habhub.org/predict/ , is just as good, if not better, then any other
site or program plus it gets the upper data for you (i.e. no searching for latest data) that
it’s all we use now. But I can’t run a prediction for you as more info is needed (plus I’ve
never run one myself yet - James or Garrett always handle that part of our launches)
Anyway, the site needs to be nothing special - just a nice big open area so the payload has
time to clear any buildings, trees, etc. before any breeze carries the payload into them,
although a building with a nice high loading door is nice to have to fill the balloon in if
there’s any wind or some type of wind break.
More than one launch site - not really. Weather offices around the world each launch 2
balloons daily from the same site. We have always used the same site (a school yard
close by) for our bear launches and only reason to change would be if we wanted to
capture photos of different scenery during the first part of the ascent.
As you can see on the web page, you also need ascent rate, descent rate (size of parachute
and payload weight will give you that using a calculator found on parachute construction
pages), burst altitude (from winlift program), launch altitude and a few other parameters.
How do you know if its good or not - It’s as good as your input data/guesses and as good
as the upper wind data which is constantly changing of course and future launch date
predictions of course rely on wind prediction software. With that said, we’ve found
predictions to be very good with the flight path changes in direction usually very accurate
and the direction and landing zone within a few miles. Future predictions vary more
depending on how long in the future of course. Anyway, while tracking winds can change
a bit, but once you detect burst you can compare the predicted point to the actual and if
its a few miles off you can simply adjust the landing point a few miles in the same
direction. Same for burst altitude - if it’s higher or lower then you guessed the winds will
simply blow the package a few miles more or less. Of course you can always run new
predictions after a launch with the actual ascent rate and later yet with the actual burst
altitude for refined predictions, Regardless, the predictions will let you know in advance
the general area where it will land and if you should launch that day or not (ie. if it’s
79/118
Version 1.3
Projet Éole
going to go further then you wish to drive or possibly land in a hard to reach area or area
with a lot of water.)
80/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 11 Budget
19 Budget global
Item
Ballon
Montant
prévisionnel
$
100
Hélium
102,8
Régulateur
Hélium
30
Corde
Parachute
Nacelle
Ordinateur de
bord et
instrumentation
Piles
Imagerie
Caution pour
perte
Divers
10
60
25
170
Prix
US
40
120
50
50
81/118
Version 1.3
Prix
Canadien
Transport
et taxes
Prix
total
Facture
no
Commentaires
Praxair M 3,02m cu ou 106.65 pi cu en incluant
un montant pour les taxes et la location de
0,30$/j. Mais est-ce que ce volume sera
suffisant?
On peut se passer d’un régulateur et à la place
directement se connecter au cylindre ou
Praxair :
Bec : 49,59
Bec avec cadran : 92,95
Projet Éole
Carte SIM
Rogers avec
SMS et GPRS
41,28
Total
799,08
Pour TrackGPS. Attention : Si la transmission
est faite à partir des Etats-Unis, le coût est de
0,60$ par messages. Pour les besoins de
l’implantation : 11,28$+ (3*10)
20 Calcul de l’autonomie du forfait Rogers
Fréquence
Messages/min Messages/he
ute
ures
60
120
240
720
3 600
4
240
480
960
2 880
14 400
Forfait
10 $
2 500
Réactivation pour durée
10 $plus longue
2 500
10 $plus longue
2 500
10 $plus longue
2 500
5 000
7 500
10 000
1/minute
30 secondes
15 secondes
5 secondes
1 secondes
1
2
4
12
60
5
300
600
1 200
3 600
18 000
6
360
720
1 440
4 320
21 600
Carte SIM
82/118
Version 1.3
Durée (heures)
7
420
840
1 680
5 040
25 200
11,28 $
8
480
960
1 920
5 760
28 800
9
540
1 080
2 160
6 480
32 400
10
600
1 200
2 400
7 200
36 000
Projet Éole
21 Évaluation d’un ordinateur de bord
21.1 Parallax
Parallax
SparkFun Electronics
Arduino
Module Microcontrôleur BASIC Stamp 2pe Parallax
MMA7260 Triaxial Acceleration Sensor
LM35
Arduino Digital Temperature & Humidity sensors
BMP085
Ambient Light: TEMT6000
Digital Buzzer
Taxes, taux de change, frais de transports, divers
Prix
Unitaire
78,95 $
21,98 $
5,26 $
25,00 $
19,95 $
4,95 $
3,58 $
Can
US
US
US
US
US
159,67 $
Qté Prix total
1 78,95 $ Micro-Contrôlleur
1 21,98 $ Accéléromètre
1
5,26 $ Température
1 25,00 $ Température et Humidité
1 19,95 $ Pression
1
4,95 Lumière ambiante
1
3,58 Sonnerie
79,84 $
239,51 $
Parallax
Arduino
Propeller
LM35
BMP085
Digital Buzzer
Prix
Unitaire
48,42 $
21,98 $
5,26 $
25,00 $
19,95 $
4,95 $
3,58 $
129,14 $
83/118
Version 1.3
Can
US
US
US
US
US
Qté Prix total
1 48,42 $ Micro-Contrôlleur
1 21,98 $ Accéléromètre
1
5,26 $ Température
1 25,00 $ Température et Humidité
1 19,95 $ Pression
1
4,95 Lumière ambiante
1
3,58 Sonnerie
64,57 $
193,71 $
Projet Éole
21.2 Arduino
Arduino
Arduino
Uno
LM35
BMP085
Digital Buzzer
Prix Unitaire
29,95 $
21,98 $
5,26 $
25,00 $
19,95 $
4,95 $
3,58 $
110,67 $
84/118
Version 1.3
Can
US
US
US
US
US
Qté Prix total
1
29,95 $
1
21,98 $
1
5,26 $
1
25,00 $
1
19,95 $
1
4,95
1
3,58
55,34 $
166,01 $
Micro-Contrôlleur
Accéléromètre
Température
Température et Humidité
Pression
Lumière ambiante
Sonnerie
Projet Éole
Annexe 12 Schéma de couverture Rogers
85/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 13 Planification
Événement
Réunion 1 : Restaurant Mikes
2960, boulevard Laurier\t "_parent"
Quebec, QC G1V 4S1\t "_parent"
(418) 653-3330
Date
5 novembre 1700
heures
H-7jours
86/118
Version 1.3
Invités
Larsonnier Christian
Racine François
Roy Denis
Souty-Bonnot Yan
Théroux Louis-Daniel
Participant
Projet Éole
Annexe 14 Séquence des événements préalable au lancement
Événement
Date
Responsable de la sécurité ballon (RSB) Un NOTAM doit être délivré
au moins 12 heures avant chaque lancement et on doit conserver un
registre détaillé de chacun des vols. Tous les ballons doivent être
comptabilisés et la fin du vol doit être signalée à l’ATS pour terminer
chaque mission de ballon.
H-7jours
Communiqués avec NavCanada Flight Information Center et donner
87/118
Version 1.3
Projet Éole
le plan de vol pour obtenir un NOTAM (Notice to Airmen)
- Site de lancement (latitude et longitude)
- Poids de la charge utile
- payload system length
- Diamètre du ballon au lancement
- Vitesse d’ascension
- Altitude approximative d’explosion
- Description de la charge utile
- Estimation du lieu d’atterrissage
- Date et heure du lancement
“Don’t worry, it’s much easier then it sounds, especially after your first launch as
they will simply modify what was used for your first one. They will also let you know
if they have any other special requirements, such as sometimes they will want you
to call Air Traffic Control just before you launch for final clearance, or perhaps at
other certain times throughout your flight. Anyway, the Flight Information Center
(FIC) will help you with all this.”
Mme Nancy Delcambre du Centre de contrôle régional à Montréal (Nav
Canada). Il serait bien de lui fournir les coordonnées du site de lancement et
la trajectoire prévue. Son adresse courriel est
[email protected] et son numéro de téléphone est le 514-6333369.
88/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 15 Exemples de résultats avec LiftWin
22 Mathématique des ballons48
http://balloon.pbworks.com/BalloonMath
« The math on their site as far as the weight ratios go is:
Average Weight: The weight of the balloon itsself (uninflated)
Gross Lift: The recommended amount of lift to inflate the balloon to (the negative weight of the helium in the balloon)
Nozzle Lift: The Gross Lift minus the Average Weight of the balloon = The negative weight of the filled balloon
Payload: The recommended payload weight
Recommended Free Lift: The difference between the Nozzle Lift and the Payload weight. If the payload weight is increased, you
should also increase the Gross Lift so you keep the Recommended Free Lift. With this Free Lift value you should achive the specified
Rate of Ascent.
If we use a 3000, it will go up to 125k feet in around 2 hours and a typical parachute should provide a descent of about 3-5m/sec
which would at most take around 2 hours for it to come back down. »
23 Logiciel Liftwin
23.1 Exemples d’extractions avec Lifwin
48
http://balloon.pbworks.com/
89/118
Version 1.3
Projet Éole
49
50
49
50
90/118
Version 1.3
Projet Éole
51
51
91/118
Version 1.3
Projet Éole
Ici la valeur du diamètre de base par défaut est de 7,1 pieds soit 216 centimètres. Toutefois le site du manufacturier indique 179
centimètres (« diameter at release ») ou 5.87270 pieds. J’ai également ajusté le poids (en livre) pour quelque chose de plus réalise.
92/118
Version 1.3
Projet Éole
93/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 16 Suggestion de liste de vérification pour chasser le ballon sonde
52
CHECK-LIST « Chasse au radiosondes »
Détection
•
•
•
•
•
Récepteur (400 à 406 MHz).
Piles de rechange ou accu pour le récepteur.
Antenne 403 Mhz directive et câble coaxial.
Antenne mobile 403 MHz et son support et câble coaxial.
Préampli 403 Mhz.
Communication
•
•
•
•
•
Transceiver 144 MHz portatif.
Accus de rechange chargé pour transceiver 144 portatif.
Transceiver 144 MHz mobile.
Antenne mobile 144 MHz.
Téléphone portable.
Décodage
•
Ordinateur portable.
•
Alimentation 12 V pour ordinateur portable.
•
Logiciel SondeMonitor (avec clé d’enregistrement).
•
GPS avec alim et cordons pour branchement sur ordinateur.
Déplacement
•
•
•
Voiture (état mécanique).
Voiture (plein d'essence).
Corde lg 25m.
Localisation
•
•
•
•
•
•
•
Planchettes pour cartes.
Jeu de cartes 1/100 000 ou 1/50000.
Cartes routières.
GPS.
Boussole.
Règle CRAS.
2 crayons de papier 2B taillés.
52
http://www.radiosonde.eu/RS07/RS07B01.rtf
94/118
Version 1.3
Projet Éole
•
•
•
•
1 stylo fonctionnant par tous les temps.
Planchette + papier A4.
Paire de jumelles
Appareil photo ou camescope
Protection individuelle
•
Chaussures + 1 paire de lacets de rechange.
•
Vêtements chauds.
•
Vêtement de pluie.
•
Gilet fluo (style ADRASEC).
Eclairage
•
•
•
•
Lampe frontale.
Piles ou accus pour lampe frontale autonomie 10 h.
Petite torche.
Piles ou accus pour petite torche autonomie 10 h.
Documents
•
•
Permis de conduire, papiers du véhicule
Moyen de paiement
Intendance
•
•
•
•
•
•
Aliments pour 24h.
Barres énergétiques.
Boisson pour 24h.
Trousse de premiers soins.
Médicaments personnels.
Couteau de poche.
95/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 17 Liste d’équipements en préparation d’un lancement
Voici un exemple de liste de vérification en préparation du lancement d’un ballon :53
Liste des équipements requis
LBS
PESÉE DE LA CHARGE
Bidon eau : GO - NOGO
Boyau gonflement
Crochet gazon
Cable de nylon
Ventilateur + inverter
Ballon
Parachute
Helium
Sac Cameras + Trépied
THD7 + TH78A
Antennes Yagi + TH78A
Coffre aluminium
Câble de nylon
Fuser
53
http://raqi.ca/braq/charges/divers/checklist-equipement.xls
96/118
Version 1.3
Projet Éole
Voltmètre
Tie Wrap
Cutter
Fer à souder
étain
paste
97/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 18 Programmation des caméras
Il est possible de modifier le “firmware” de certaines cameras Cannon pour les programmer.54 55
Une autre alternative :
“At 9/24/2010 09:26 AM, you wrote:
>The quick, simple, cheap solution is to use a Pentax W-80 or W-90
>camera. These cameras have a built in interval timer that will shoot up
>1,000 pictures in a sequence. The cameras also have a bit of cold
>proofing and are water and shock proof. I have test the W-80 that I have
>and it will shoot the entire 1,000 12megapixel images on a single battery
>charge. The cold proofing is no adequate for balloon use and still
>requires some additional insulation.
Another posibility is to use a Canon digicam with CHDK firmware:
http://chdk.wikia.com/wiki/CHDK
In addition to the interval timer, you can use the USB port as a remote
shutter.
http://chdk.wikia.com/wiki/USB_Remote_Cable
Bob NO6B
========================
54
55
http://chdk.wikia.com/wiki/CHDK
http://raqi.ca/braq/modules/camera/sd-890.htm
98/118
Version 1.3
Projet Éole
We have flown those pack of gum shaped cameras, running in video mode, and with no thermal protection at all, they were velcroed
to the outside of the box as last minute additions. And all have worked perfectly through the whole flight.
Joe WB9SBD
Near Space Sciences »
99/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 19 Caméras et appareils photos utilisés dans des projets indépendants
24 Utilisation d’une caméra web
“My first thought was to use a USB webcam. This would have the added advantage of being able to take short movie clips. Linux has
support for some USB webcams via the Video4Linux subsystem. Unfortunately, almost all of them have CIF resolution (360x288)
sensors, which I thought would give poor results. A notable exception was the 3Com HomeConnect webcam, now discontinued. The
datasheet claimed a 1024x768 sensor, so I picked one up on eBay for $70. Unfortunately, the 3Com HomeConnect Linux driver only
supports CIF-like resolutions, and the coloring seemed to be quite a bit off, so it was back to the drawing board.”56
25 Caméra et Caméscope
Canon
Canon
Dakota Digital
Camera
Canon
Canon
Aiptek
56
A560
Pocket digital
camera
E-Bay
DIGIC-II
PowerShot A510
with tilt servo
(2048x1536
pictures, 320x240
videos)
PenCam 1.3 Mega
http://vpizza.org/~jmeehan/balloon/
100/118
Version 1.3
http://abcnews.go.com/Technology/balloon-camera-duct-tape-shoot-earth-picturesspace/story?id=10210658
Hobbyist Shoots Earth From Edge of Space With Used Camera From eBay
http://cexx.org/dakota/
http://sunsite.utk.edu/~mcoffey/ux-1/
Pictures from weather balloon
Flight 2 - High ALtitude Object
Cygnus High Altitude Balloon
Projet Éole
Aiptek
Pencam Trio VGA
Balloon v1.0
Kodak
Kodak Z1 Video
Camera
D-510 2.1
megapixel digital
camera
Sony DSC-P50
2.1 megapixel
SD780is Camera
A-HD Camcorder
EasyShare C643
6.1 Mega Pixel
digital camera
AF400
Powershot A720IS 8Go (movie
111 minutes)
Powershot A560
4Go (700 photos)
Keychain Camera
4Go (61minutes)
W90
http://nt4bg.net/MissionDetail.aspx?id=14
Olympus
Sony
Canon
Aiptek
Kodak
Vivatar
Canon
Canon
Keychain
Pentax
GoPro
101/118
Version 1.3
http://nt4bg.net/MissionDetail.aspx?id=13
http://bear.sbszoo.com/construction/cnstr-toc.htm
http://bear.sbszoo.com/construction/cnstr-toc.htm
http://www.ve3kbr.com/files/QU_Balloon_2008_Report.pdf
http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/cusapps/NearSpace7.pdf
http://hollandshoogte.wordpress.com/flights/august-2010/
http://www.goprocamera.com/products/?gclid=COmq1Ifxp6UCFYgUKgodyBKfHw
Projet Éole
Annexe 20 “Global Positionning System” (GPS)
L’une des tristes réalités est que peut importe la qualité du travail fait et des photos prises, cela ne servira à rien si nous ne retrouvons
pas la nacelle. Cette probabilité est relativement élevée si nous prenons en compte la proximité de la frontière américaine ainsi que
celle du fleuve sans compter toutes les autres possibilités.
Il faut également noter que ce ne sont pas tous les GPS qui vont au-delà des 60 000 pieds (18 288 mètres).57
26 GPS téléphonique
L’une des alternatives est donc d’utiliser un GPS utilisant une liaison cellulaire. Un GPS qui transmet par réseau cellulaire a une limite
qui dépend de la proximité des tours de téléphonie. Ainsi un GPS qui transmet par le réseau cellulaire verra son signal reçu sur une
portion du trajet d’envol et à partir d’un certain point au retour. C’est un début de solution. Les faiblesses résident dans le fait que
nous pourrions ne pas connaître l’altitude atteinte. Ce trou dans la période de réception pourrait nous induire en erreur lors de la
recherche du ballon. Par exemple, le ballon peut demeurer sur la rive nord vers La Malbaie et apparaître suite à la descente à
Kamouraska..
27 GPS Radio
Un GPS relié à un émetteur radio pourrait nous tenir au courant en tout temps de la position de la nacelle. Toutefois, il faut un permis
de radio amateur et une certaine connaissance en électronique. Ces aspects semblent manquer actuellement au groupe. Pour y pallier,
il faut soit s’adjoindre un groupe de radio amateur, soit recruter un électronicien et passer le permis de radio amateur soit renoncer
27.1 Proposition de TrackGPS
57
http://arhab.org/science/science/gpspass.html
102/118
Version 1.3
Projet Éole
« C’est un beau projet et j’ai surement quelque part un plus vieux module de localisation temps réel qui ne sert plus vraiment et qui
ferai le travail de transmettre la position en temps réel en GPRS sur notre interface de localisation. Je suis prêt à vous fournir cela
gratuitement pour le projet en échange de publicité si le projet est médiatisé ou simplement de bouche à oreille. Il vous faudra par
contre fournir la carte sim ROGERS activé GPRS et SMS pour les transmissions cellulaire.
Je peux vous vendre des batteries Lithium-Ion polymères si vous en avez besoin et pour un montage particulier je peux vous préparer
cela gratuitement.
Prévoyez-vous filmer le tout ?
Voir ces autres ballons de l’espace :
http://www.youtube.com/results?search_query=space%20balloon&search=Search&sa=X&oi=spell&resnum=0&spell=1
Le printemps est encore loin donc laissez moi connaitre le projet dans le temps et il me fera plaisir d’y participer.
A+
Eric Gauthier
TRAKGPS
Administration
LOCALISATION GPS TEMPS RÉEL
514.887.6403 »58
27.2 Courriel du 27 octobre 2010-10-27 entre François Racine et Eric Gauthier de Track GPS
« Je pensais au GMAX qui ne consomme pas beaucoup d’énergie car c’est un appareil portatif.
Par contre ses antennes internes sont moins puissante que les autres appareils de gestion de flotte de véhicule ou les antennes sont
externe.
Voir les détails sur :
http://www.trakgps.com/shop/index.php?act=viewCat&catId=1
http://www.trakgps.com/fr/index.php?option=com_content&view=category&id=39&Itemid=72
58
Courriel Érick Gauthier – François Racine 21 octobre 2010 à 20 :16 heures
103/118
Version 1.3
Projet Éole
J’ai déjà testé le GMAX en avion et les résultats n’était pas très bon car la vitesse maximale est 255 kmh et dans l’avion le GPS près
du hublot ne détectais pas bien les satellites. Mais dans une nacelle possiblement que les résultats seront meilleur. Logiquement il y a
effectivement une limite en hauteur pour bien détecter la position mais le problème sera plutôt je crois le réseau cellulaire qui se perd
assez vite en hauteur. Par contre pour le retrouver lors de la descente ou bien lors de l’envol nous devrions recevoir le signal.
J’ai aussi des modules enregistreur GPS disponible mais cela ne transmet pas et par conséquent ne fait pas le temps réel.
http://www.trakgps.com/shop/index.php?act=viewProd&productId=74
…
Pour utilisez l’interface de localisation temps réel il est requis d’installer et utiliser FireFox comme navigateur ou bien Google
Chrome.
…
Interface de localisation
www.trakgps.com/member
nom d’utilisateur
mot de passe
: test
: test
Manuel de l’interface :
http://www.trakgps.com/download/interface/TRAKGPSIntFr_2009.html
…
Si vous voulez un module pour tester la porté des transmission je vous propose de vous procurez une carte sim ROGERS et je vous
ferai parvenir un module programmé ainsi que l’accès à l’interface. J’ai un vieux module que l’on pourrait lancer au risque de le
perdre pour tester l’émission des transmissions. Vous n’aurez qu’à cancellez votre carte sim si jamais nous le perdons. Cela serais un
bon test pour voir jusqu’à ou nous pouvons le suivre en temps réel. Je pourrais modifier le module pour obtenir une antenne externe
104/118
Version 1.3
Projet Éole
pour les transmissions ou nous gagnerons en distance probablement. Avec la batterie originale et des transmissions au minutes nous
pouvons faire environ 48 heures ce qui serait suffisant pour le test je crois car le ballon prendra environ 1 heures avant d’éclater.
Cela pourrais être un petit ballon à bas prix juste assez pour lever l’appareil qui ne pèse qu’environ 80 gramme. Pour le froid il
faudrait avoir une chambre isolante car l’appareil ne fonctionnera probablement pas à -60°C. »
105/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 21 Ordinateurs de bord
28 Microcontrôleurs
28.1 Manufacturiers
-Parallax
-Arduino (http://www.arduino.cc/)
28.2 Détails des contrôleurs
Modèle
Prix
Spécifications
Arduino
Arduino
Arduino Duemilanove
27,95 Can
Microcontroller: ATmega328
Operating Voltage: 5V
Input Voltage (recommended): 7-12V
Input Voltage (limits): 6-20V
Digital I/O Pins: 14 (of which 6 provide PWM output)
Analog Input Pins: 6
DC Current per I/O Pin: 40 mA
DC Current for 3.3V Pin: 50 mA
Flash Memory" 32 KB of which 2 KB used by
bootloader
SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Clock Speed: 16 MHz
Uno
29,95$ Can
Microcontrôleur : ATmega328
• Tension de fonctionnement : 5 V
• Tension d'entrée (recommandée) : 7 à 12 V
• Tension d'entrée (limites) : 6 à 20 V
• Broches E/S numériques : 14 (dont 6 fournissent la
sortie MDI)
• Broches d'entrée analogiques : 6
• Courant alternatif par broche d'E/S : 40 mA
• Courant continu pour la broche de 3,3 V : 50 mA
• Mémoire Flash : 32 Ko (ATmega328) dont 0,5 Ko
utilisé par le chargeur initial de programme
• SRAM : 2 Ko (ATmega328)
• EEPROM : 1 Ko (ATmega328)
106/118
Version 1.3
Projet Éole
• Vitesse de l'horloge : 16 MHz
Modèle
Arduino Starter Kit
59,95$ Can
• Arduino Duemilanove ATmega328 fully assembled
and tested.
• 6' USB A to B cable - USB provides power for up to
500mA (enough for most projects) and is ample length to
connect to your desktop or laptop USB port.
• Miniature breadboard - Excellent for making circuits
and connections off the Arduino. Breadboard may come
in various colors.
• Male to Male jumper wires - These are high quality
wires that allow you to connect the female headers on the
Arduino to the components and breadboard.
• Piezo Vibration Sensor - A sensor that allows the
detection of vibration, movement, even musical drum
beats.
• Photocell - A sensor to detect ambient light. Perfect for
detecting when a drawer is opened or when night-time
approaches.
• Thermistor - A sensor for detecting ambient
temperature and temperature changes.
• Tri-Color LED - Because everyone loves a blinky. Use
107/118
Version 1.3
Projet Éole
this LED to PWM mix any color you need.
• Basic LEDs - Light emitting diodes make great general
indicators.
• Linear trim pot - Also known as a variable resistor, this
is a device commonly used to control volume, contrast,
and makes a great general user control input.
• Buzzer - Make wonderful, brain splitting noises,
alarms, and possibly music!
• 12mm button - Because big buttons are easier to hit.
• 330 Ohm Resistors - 5 current limiting resistors for
LEDs, and strong pull-up resistors.
Modèle
Prix
Spécifications
Parallax
Parallax
BASIC Stamp 2pe Motherboard
78,95$ Can
Compact size: 2.75" x 1.35" (69.9mm x 34.3mm)
BS2pe BASIC Stamp chip for ease of use and high
performance (~6000 instructions/sec)
Built-in USB port: mini-B connector
Onboard power select jumpers: USB or external (6 to 9
VDC) power supply
Multiple Vdd levels: 3.3 VDC and 5VDC, jumper
selectable
Power consumption as low as 18 mA
Propeller
48,42 $ Can
Mémoire EEPROM doublée pour les programmes et les
données
• Puce Propeller intégrée et cristal de 10 MHz pour un
fonctionnement jusqu'à 80 MHz
• Compatible avec la gamme complète de cartes filles
enfichables
• Conforme RoHS
108/118
Version 1.3
Projet Éole
Two sockets for plug-compatible daughterboards: 2x6pin, 2mm header sockets
User-programmable multi-color status LED
29 Senseurs et prix
29.1 Interface I2C
« Un bus I2C (pour Inter Integrated Circuit) est un bus série et synchrone composé de trois fils :
un signal de donnée (SDA) ;
un signal d'horloge (SCL) ;
un signal de référence (masse). »59
29.2 Fournisseurs
- SparkFun Electronics60
29.3 Accéléromètre
“What do the g-forces look like when the balloon explodes? How hard do we rattle the electronics around? The GPS should give us
altitude so we can tell decent rates, but I want to know more. And a triple axis accelerometer will give us that.”
SparkFun
59
60
Triple Axis Accelerometer Breakout
2.0-3.6VDC Supply Voltage
http://fr.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C
109/118
Version 1.3
27.95$ USD
Projet Éole
Electronics
- ADXL345
Arduino
MMA7260 Triaxial Acceleration
Sensor
Hitachi
H48C
110/118
Version 1.3
Ultra Low Power: 40uA in measurement mode, 0.1uA in
standby@ 2.5V
Tap/Double Tap Detection
Free-Fall Detection
SPI and I2C interfaces
Selectable Sensitivity (1.5g/2g/4g/6g)
• Low Current Consumption: 500 μA
• Sleep Mode: 3 μA
• Low Voltage Operation: 2.2 V – 3.6 V
• 6mm x 6mm x 1.45mm QFN
• High Sensitivity (800 mV/g @ 1.5g)
• Fast Turn On Time
• Integral Signal Conditioning with Low Pass Filter
• Robust Design, High Shocks Survivability
• Pb-Free Terminations
• Environmentally Preferred Package
• Low Cost
Typical Applications
• HDD MP3 Player: Freefall Detection
• Laptop PC: Freefall Detection, Anti-Theft
• Cell Phone: Image Stability, Text Scroll, Motion Dialing, ECompass
• Pedometer: Motion Sensing
• PDA: Text Scroll
• Navigation and Dead Reckoning: E-Compass Tilt
Compensation
• Gaming: Tilt and Motion Sensing, Event Recorder
• Robotics: Motion Sensing
Measure ±3 g on any axis
Uses MEMS (Micro Electro-Mechanical System) technology
Onboard regulator and high-resolution ADC for simple
21,98$ USD
24,99$ USD
Projet Éole
connection to microcontroller host
SPI communications compatible with BASIC Stamp 2 series
SHIFTOUT and SHIFTIN commands
Free-fall output indicates simultaneous 0g an all axes
Small, breadboard-friendly package
Key Specifications:
Power Requirements: 5 VDC
Communication: Serial SPI
Dimensions: 0.7 x 0.8 x .45 in (17.8 x 20.3 x 11.4 mm)
Operating Temperature: -13 to +167 °F (-25 to +75 °C)
29.4 Température
SparkFun
Electronics
TMP102
LM3561
61
12-bit, 0.0625°C resolution
Accuracy: 0.5°C (-25°C to +85°C)
Low quiescent current
10µA Active (max)
1µA Shutdown (max)
1.4V to 3.6VDC supply range
Two-wire serial interface
Calibrated directly in ° Celsius (Centigrade)
Linear + 10.0 mV/°C scale factor
0.5°C accuracy guaranteeable (at +25°C)
Rated for full −55° to +150°C range
Suitable for remote applications
Low cost due to wafer-level trimming
Operates from 4 to 30 volts
http://www.planete-sciences.org/espace/pages_clubs/andromede_bourchardon_2003.pdf
111/118
Version 1.3
5,95$ USD
5,26$ can
Projet Éole
Less than 60 μA current drain
Low self-heating, 0.08°C in still air
Nonlinearity only ±1⁄4°C typical
Low impedance output, 0.1 W for 1 mA load
RB-SUM-20
Arduino Digital Temperature &
Humidity sensors
Arduino
Energy consumption:
80uW (at 12bit, 3V, 1 measurement/s)
RH operating range:
0~100% RH
T operating range:
-40 ~+125Centigrade (-40~+257F)
RH response time:
8 sec (tau63%)
Output:
digital (2-wire interface)
Arduino Temperature Sensor
10,69$ USD
25$ US
4,20$ US
29.5 Pression
SparkFun
Electronics
BMP085
Motorola
MPX411561
112/118
Version 1.3
Digital two wire (I2C) interface
Wide barometric pressure range
Flexible supply voltage range
Ultra-low power consumption
Low noise measurement
Fully calibrated
Temperature measurement included
Ultra-flat, small footprint
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheetpdf/view/5178/MOTOROLA/MPX4115.html
19.95$ USD
Projet Éole
Motorola
MPX100
http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/146712/MOTOROLA/MPX100.html
HP02D
DS18B20
5,90$ USD
29.6 Humidité
SparkFun
Electronics
HIH-4030
Arduino Digital Temperature &
Humidity sensors
Near linear, analog output
4-5.8VDC voltage supply
All pins broken out to a 0.1" pitch header
Laser trimmed interchangeability
Low power design, typical current draw of only 200μA
Enhanced accuracy
Fast response time
Stable, low drift performance
16,95$ USD
25$ US
29.7 Lumière ambiante
SparkFun
Electronics
4,95$ USD
29.8 Sonnerie (“Buzzer”)
SparkFun
Electronics
Buzzer
113/118
Version 1.3
7,95$ USD
Projet Éole
RADIO SHACK
273-0079
90mA CW
80dB piezo buzzer
Arduino
Digital Buzzer
http://www.picbasic.co.uk/forum/showthread.php?t=3076
http://www.discovercircuits.com/B/beepers5.htm
http://www.playarduino.fr/2009/10/utilisation-buzzer-arduinoson-syntetiser.html
3,58$ USD
29.9 Compteur Geiger
Aware
Electronics
SparkFun
RM-60
SEN-09298
149,50$ USD
5V@30mA input
LND712 Geiger tube
ATMega328
FTDI USB
Power and status LEDs
TTL output pin from tube
29.10 Rayons Cosmiques
Ortec
BU-CAM-600
Ortec
ULTRA-AS
29.11 Ozone
114/118
Version 1.3
(Continuous Air Monitoring)
http://www.jlab.org/accel/inj_group/testcave/mott/ultra.htm
149,95$ USD
Projet Éole
VAISALA
ECC/6A (RS-92)
Ozone.ch
Aware
Electronics
S-505
RM-60
115/118
Version 1.3
http://www.parallax.com/dl/docs/cusapps/NearSpaceNVMar04.pdf 149,50$ USD
Projet Éole
29.12 Autres filages et composantes Arduino
http://www.emartee.com/category/Arduino-Brick/Arduino-Sensor-Cables/rk
116/118
Version 1.3
Projet Éole
Annexe 22 Exemple d’affiche apposée sur la nacelle
ÉOLE 1
ÉMETTEUR RADIO SANS DANGER – HARMLESS RADIO TRANSMITTER
NE PAS OUVRIR
DO NOT OPEN
SI TROUVÉ, RETOURNER À :
FRANÇOIS RACINE
287, LA FERTÉ
QUÉBEC,
QC, CANADA, G1C 5G1
418-667-3073
RÉCOMPENSE OFFERTE
117/118
Version 1.3
IF FOUND, RETURN TO :
FRANÇOIS RACINE
287, LA FERTÉ
QUÉBEC,
PQ, CANADA, G1C 5G1
418-667-3073
REWARD OFFERED
Projet Éole
Annexe 23 Commanditaires et remerciements
-
TrackGPS, http://www.trakgps.com/fr/ , Érick Gauthier
Marielle Tremblay, financement
Michel Graveline ([email protected]), conseils
Barry VE6SBS ([email protected]), conseils
118/118
Version 1.3
RE TRAKGPS
Informations Suivi d'un ballon sonde par GPS.msg

Projet Éole - Radio Amateur du Québec

Transcription

Documents pareils

ST TROPEZ N.C. Bleu Citron hires a commercial agent

ballon eclairant

INVENTAIRE RESIDENCE CONFORT INVENTORY COMFORT

Across 1 in good condition >> en bon é*** / bien

Répertoire (Duo Marina Isabel Daniel Bolduc) Francophone

Comment choisir un sujet - Canadian Parents for French

TRANSPORT SCOLAIRE/SCHOOL TRANSPORTATION ÉCOLE

Charlotte - Lycée Perrimond

You`ve been selected to be a part of Lady X (Senior E/D)!

AMADOR VALLEY HIGH SCHOOL MADAME