P14AB01 Capteur pour suivi de cours d'eau

1. Résumé
2. Abstract
3. Page de remerciement
4. Glossaire
5. Table des abréviations
6. Introduction
7. Présentation du Sujet

1. Présentation du LIRMM
2. L'équipe EXPLORE
3. Justification du projet et contexte

8. Cahier des Charges

1. Définition du besoin
2. Enjeux et risques
3. Inter-acteurs
4. Cahier des charges fonctionnel

9. Developpement

1. Problématiques
2. Faisabilité
3. Fonctionnement d'une centrale inertielle
4. Solutions

1. Acquisition des données
2. Stockage des données
3. Transmission des données
4. Traitement des données
5. Fonctionnement du capteur dans l'environnement

10. Gestion de Projet

1. W.B.S.
2. Gantt

11. Notes d'application

1. sujet 1
2. sujet 2

12. Bilan

1. Etat d'avancement
2. Analyse Critique
3. Perspectives

13. Conclusion

14. Bibliographie

15. Annexes

Résumé

L'équipe EXPLORE du LIRMM étudie les trajectoires des cours d'eau souterrains à proximité de l'agglomération de Montpellier dans le but de construire une troisième pompe à eau afin d'améliorer l'alimentation de la ville en eau. Pour cela, l'équipe EXPLORE utilise des mini-véhicules sous-marins autoguidés relié à une interface homme machine par des câbles de données et d'alimentation, ceux-ci provoquent un effet de trainée qui limite le déplacement de ces mini-véhicules sous-marins à quelques centaines de mètres de leur point de départ. L'équipe EXPLORE souhaite cartographier les cours d'eau sur de plus longues distances et c’est le but de ce projet.
Dans le cadre de notre formation d'ingénieur du génie électrique à Polytech Clermont-Ferrand, nous avons l'opportunité de travailler sur un projet pour le LIRMM. Ce projet consiste à réaliser un capteur permettant de cartographier des cours d'eau souterrains (réseaux karstiques). Ce rapport présentera donc la partie avant-projet de ce projet et les différentes étapes à effectuer pour la réaliser.

Mots clés :

Cartographie
EXPLORE
LIRMM
Réseau karstique
Robotique sous-marine


Abstract

The EXPLORE team of the Laboratory LIRMM studies the trajectories of the subterranean streams near the city of Montpellier with the aim of building the third water pump to improve the supply of the city with water. For it, the EXPLORE team uses self-guided submarine mini-vehicles. Connected with an human-machine interface by cables of data and supply, these cause drag effects which limits the movement of these submarine mini-vehicle a few hundred meters away from their starting point. Nevertheless the EXPLORE team wishes to map streams on longer distances and this is the aim of this project.
In the context of our engineering electrical at Polytech Clermont-Ferrand, we had the opportunity to work on a project for the laboratory LIRMM of Montpellier. This project consists in realizing a sensor allowing to map subterranean streams (karstic networks). This report will thus present the draft of this project in general and the various stages to be made to realize it.

Keywords :

Cartography
EXPLORE team
Karstic networks
LIRMM
Underwater robotics


Page de remerciement

Nous tenons à remercier tout d'abord les intervenants qui nous ont beaucoup aidé durant toute la durée de l'avant-projet : notre client Sébastien Druon, notre responsable de projet Sébastien Lengagne et notre tuteur industriel Pascal Fickinger. Nous remercions également tous les autres enseignants de génie électrique de Polytech Clermont-Ferrand et en particulier : Véronique Quanquin, enseignante en communication, et Jacques Laffont, responsable de projet, pour leurs précieux conseils.


Glossaire

Aqueux : qui contient de l’eau.
Ballast : Un ballast est un réservoir d'eau de grande contenance équipant certains navires. Il est destiné à être rempli ou vidangé d'eau de mer afin d'optimiser la navigation (Wikipédia 1, 2014).
Cartographie : désigne la réalisation et l’étude des cartes géographiques et géologiques. Le principe majeur de la cartographie est la représentation de données sur un support réduit représentant un espace généralement tenu pour réel.
Centrale inertielle : instrument utilisé en navigation capable d’intégrer les mouvements d’un mobile (accélération et vitesse angulaire) pour estimer son orientation, sa vitesse linéaire et sa position. Ces estimations sont relatives au point de départ ou au dernier point de recalage.
Faisabilité : correspond à une étude, dans le cadre de la gestion d’un projet, qui s’attache à vérifier que le projet soit techniquement faisable et économiquement viable.
Flottabilité nulle : qui se maintient entre deux eaux.
Inter-acteur : élément agissant avec le système à concevoir.
Odométrie : technique permettant d'estimer la position d'un véhicule en mouvement à partir d’une position initiale connue.
Problématique : présentation d’un problème sous différents aspects. Elle permet de poser le problème de recherche et de faire ressortir les informations pertinentes.
QQOQCCP : méthode résumant une méthode empirique de questionnement, c’est une phase préalable de questionnement systématique et exhaustif.
Réseau karstique : ensemble de galeries, salles, gouffres, puits et cheminées formant un tout, c'est à dire un ensemble de cavités.
Trainée : force qui s'oppose au mouvement d'un corps dans un liquide ou un gaz


Tables des abréviations

CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique.
IMU : Inertial Measurement Unit.
LIRMM : Laboratoire d’Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier.
QQOQCCP : Qui ? Quoi ? Où ? Quand ? Comment ? Combien ? Pourquoi ?
UM2 : Université Montpellier 2.


Introduction

Pour une formation complète et une préparation à la vie professionnelle, le département du génie électrique de Polytech Clermont-Ferrand offre l’opportunité de mener des projets industriels ou de recherche. C’est dans cette optique que nous avons été chargés de travailler sur le projet «Capteur pour suivi de cours d’eau». Ce projet a été proposé par l’équipe EXPLORE du LIRMM, et ce dans le cadre de leur recherche en robotique mobile pour l'exploration de l'environnement marin.

Mini-véhicule sous marin AC-ROV.

L’étude de ce projet sera mener durant les deux dernières années de notre cursus et ainsi, le travail sera subdivisé en 2 parties :

- L’avant-projet en GE4 (48 heures),
- La réalisation en GE5 (140 heures).

Ce rapport résume l’avant-projet du projet global et va se décomposer en plusieurs parties représentant les étapes de réalisation de l’avant-projet. Tout d’abord, il est important de bien connaitre le contexte dans lequel le projet a été conçu et va être utilisé. C’est pourquoi nous allons présenter le sujet et l’équipe du LIRMM qui en a fait la demande. Ensuite nous allons définir le cahier des charges du projet en identifiant le besoin de celui-ci, les risques susceptibles d’être rencontrés lors de sa réalisation et les inter-acteurs du produit final. Nous continuons par entrer dans le vif du sujet en développement les problématiques posées par le projet, sa faisabilité, les solutions disponibles pour le réaliser et les solutions qui ont été retenues. Enfin nous aborderons la gestion propre du projet et comment nous nous sommes organiser pour le réaliser dans un temps imparti via une représentation de celui-ci sous forme de W.B.S. et de Gantt avant de conclure.


Présentation du Sujet

Présentation du LIRMM

Le LIRMM est un laboratoire de recherche dépendant de l’UM2 ainsi que du CNRS. Il se situe sur le Campus Saint-Priest de l’UM2 (LIRMM, 2014). Le LIRMM emploie 422 personnes dont 204 personnels permanents et 155 doctorants répartit dans les trois départements de recherche du laboratoire :

• informatique,
• microélectronique,
• robotique.

Bâtiments du LIRMM.

Chaque département est composé de plusieurs équipes travaillant sur des points précis de leur spécialisation.


L'équipe EXPLORE

Créée en 2012, l’équipe EXPLORE fait partie du département robotique et a pour but de développer la recherche en robotique mobile pour les milieux terrestres, marins et aériens. EXPLORE aborde de nombreux thèmes tels que :

•Le contrôle de mouvement,
• la perception,
• la localisation,
•la cartographie.

Le développement d’outils théoriques et expérimentaux au sein de cette équipe permet de proposer des solutions innovantes qui sont ensuite implantées sur les robots de l’équipe EXPLORE au travers d’une architecture structurée et tolérante aux fautes.

Thématiques d'EXPLORE.

Le projet proposé aborde les thèmes de la localisation et de la cartographie.


Justification du projet et contexte

Le principal but de ce projet est la conception d’un capteur permettant de cartographier des cours d’eau souterrains sur des longues distances afin de reconstruire la trajectoire en trois dimensions de ces cours d’eau. Aujourd’hui cela est déjà possible avec des systèmes spécifiques comme l’utilisation de mini-véhicule sous-marins mais le coût de ces appareils reste très élevé. De plus, le fait d’avoir des effets de trainées à cause de l’utilisation de câbles lors de leur utilisation reste un problème majeur pour parcourir de longues distances. C’est pour cette raison que l’équipe EXPLORE cherche à concevoir un système coûtant moins cher et autonome en navigation qu’on laissera dériver dans l’eau afin qu’il cartographie la trajectoire du cours d’eau au fur et à mesure de sa traversée. Le but étant d’envoyer un certain nombre de ces capteurs dans un cours d’eau et de comparer les résultats obtenus d’où l’importance du faible coût d’un capteur.
L’étude du projet sera faite suivant trois axes principaux :

• la conception du capteur,
• la transmission des données inertielles,
• le traitement de ces données.

Principe du projet.
La cartographie de ces cours d’eau permettra de déterminer si ceux-ci sont utilisables ou non pour alimenter une nouvelle station de pompage (la troisième) destinée à la ville de Montpellier.


Cahier des Charges


Définition du besoin

La méthode du QQOQCCP permet de préparer l’analyse du projet et de rendre compte du problème posé par celui-ci. C’est une phase de questionnement systématique et exhaustif (Wikipédia 2, 2014). Elle est résumée par le tableau suivant :

QQOQCCP.


Enjeux et risques

Ce projet permettra de cartographier des cours d’eau souterrains ou aériens pendant 24 heures successives et de tracer la trajectoire en trois dimensions de ces cours d’eau. De plus, il retournera l’orientation du capteur utilisé lors de la cartographie et déterminera donc les changements de courant au sein du réseau karstique.
Ce projet apportera un changement dans la manière de cartographier les cours d’eau souterrains. Actuellement des mini-véhicules sous-marins, alimenté par des câbles électriques, permettent cette cartographie mais l’effet de trainée de ces câbles les empêchent une cartographie sur de longues distances. L’aboutissement de ce projet apporterait plus de facilités dans la cartographie d’un cours d’eau passant essentiellement par un capteur autonome en tous points.
La mise au point d’un tel projet implique des risques quant à sa réalisation. Le risque le plus important est une mauvaise précision apportée par des données inertielles sur le long terme au point où celle-ci ne serait plus acceptable. L’autre risque important est l’impossibilité de transmettre les données inertielles, obtenues par le capteur, via une liaison sans fil dans un environnement aqueux et karstique.
Des pistes sont données dans la suite de ce rapport afin de résoudre ces problèmes mais nécessite d’effectuer des tests pour valider leur fonctionnement.


Inter-acteurs

L’élaboration du cahier des charges passe par la détermination des acteurs agissant avec le système à concevoir. Ils sont appelés inter-acteurs et peuvent, dans notre cas se résumer au travers du schéma suivant :

Inter-acteurs.

Ce schéma défini l’environnement du système et les contraintes qui lui seront appliquées une fois en application. Tout d’abord, ce capteur évoluera dans des réseaux karstiques aqueux, il devra donc fonctionner sous l’eau et résister aux conditions ambiantes du milieu car une des contraintes imposées par le client consiste à élaborer un système possédant une flottabilité nulle. De plus, ce capteur devra récupérer des données et les stocker dans une mémoire jusqu’à ce qu’elles puissent être transmises à une unité de traitement qui permettra d’obtenir la trajectoire du capteur au travers des données que celui-ci aura récolté.


Cahier des charges fonctionnel

Le cahier des charges fonctionnel permet de formuler le besoin, au moyen de fonctions détaillant les services rendus par le système, et les contraintes, appliquées par le client ou les inter-acteurs du système, auxquelles il sera soumis. De plus, il est important de spécifier à chaque fonction et à chaque contrainte leur critère. Ce cahier des charges fonctionnel peut se résumer sous la forme d’un tableau disponible ci-dessous :

Fonctions et contraintes.

Le système a été divisé en fonction des fonctions que celui-ci doit effectuer cycliquement. En reprenant le schéma des inter-acteurs, on peut déduire que le système doit, tout d’abord, acquérir les données (fonction 1) puis les stocker (fonction 2), ensuite il doit les transmettre (fonction 3) à une machine qui va traiter ces données (fonction 4). Bien entendu, toutes ces opérations doivent pouvoir s’exécuter dans l’environnement d’utilisation du système, dans notre cas un environnement aqueux (fonction 5 et contraintes).
Maintenant que le cahier des charges a été détaillé, passons à l’étude de solutions permettant de réaliser ces différentes fonctions.


Developpement

Cette partie sera décomposée en plusieurs sous parties. Dans un premier temps, nous vous présenterons les problématiques du projet. Ensuite, nous détaillerons la faisabilité d’un tel projet et nous ferons une étude théorique sur le principe de la navigation inertielle ainsi que les différentes technologies susceptibles d'être utilisées afin de réaliser le projet. Enfin nous expliquerons quelles seront les solutions retenues et pourquoi.


Problématiques

Les problématiques, liées au projet, découlent directement des différentes fonctions énumérées dans le cahier des charges. Elles permettent d’identifier les principaux problèmes rencontrés lors de l’étude du projet et permettent ainsi de les résoudre plus facilement.
Dans un premier temps, nous devons créer le capteur permettant d’acquérir les données nécessaires à la reconstruction de sa trajectoire. Nous devons, pour cela, chercher les différentes technologies qui peuvent exister pour acquérir ces données. Dans nos recherches, nous nous sommes orientés vers les systèmes de navigation, plus précisément vers les centrales inertielles dont le fonctionnement vous sera décrit plus avant dans ce rapport. Elles sont utilisées couramment comme instrument de navigation pour intégrer le mouvement d’un mobile. Notre étude sera donc basée sur son fonctionnement et son utilisation qui nous permettrons de répondre aux besoins exprimés par la première fonction du cahier des charges : l’acquisition des données.
Dans un second temps, nous devons réaliser la transmission des données du capteur à l’unité de traitement via une technologie sans fil. La transmission de données se fait généralement avec des fréquences relativement hautes. Par exemple, le wifi utilise les fréquences autour de 2.4 GHz, la 3G utilise la bande de fréquence 5 GHz alors que la 4G utilise, quant à elle, les bandes de fréquences entre 800 MHz et 2600 MHz. Le capteur à concevoir évoluant en souterrain et étant immergé, transmettre les données via une technologie sans fil devient compliqué, l’eau ne laissant passer que les basses fréquences et le GPS ne pouvant être fiable à cause des réseaux karstiques que le capteur va devoir traverser. Nous devons résoudre cette problématique de telle sorte que le capteur puisse transmettre des données par liaison sans fil.


Faisabilité

L'étude de faisabilité s'oriente globalement sur la possibilité de concevoir un tel capteur. C'est pour cette raison que l’on a concentré nos recherches sur les différentes possibilités de technologies à employer pour que ce capteur soit susceptible d’exister. Suite à nos recherches, nous avons remarqué que certains instruments déjà utilisés pour la navigation permettaient d’obtenir les données nécessaires à la reconstruction de la trajectoire 3D du capteur. C’est le cas, par exemple, de cet instrument :

Centrale inertielle F180.

Les caractéristiques de cette centrale sont disponibles en annexe 1 et peuvent se retrouver sur ce site : (CADDEN, 2014).
Cette IMU remplit une bonne partie des critères du cahier des charges. Elle possède une très bonne précision, ces dimensions sont acceptables et son fonctionnement est assuré dans l’eau. Malheureusement, le prix de cet instrument est beaucoup trop élevé pour l’utilisation que voudrait en faire le LIRMM. En effet, laisser dériver un capteur dans un cours d’eau souterrain ne garantit pas que l’on puisse récupérer ledit capteur à n’importe quel endroit du cours d’eau. Il y a donc un risque de perte mais comme les centrales inertielles F185R+ sont chères, le LIRMM ne peut pas prendre ce risque et nous a donc demandé un coût maximal de 200€ euros pour chaque capteur.
Nous restons néanmoins basés sur l’utilisation d’une IMU, car c’est le seul moyen dont nous disposons pour permettre l’acquisition des données nécessaires à la reconstruction de la trajectoire du capteur et donc du cours d’eau. De plus, certaines IMU ont un prix respectant celui du cahier des charges mais sont contrebalancées par une précision moins importante. L’étude théorique qui suit, donne une idée succincte sur le fonctionnement d’une centrale inertielle.


Fonctionnement d'une centrale inertielle

Une centrale inertielle est un équipement de navigation doté des capteurs tels que les accéléromètres et des gyromètres permettant de mesurer, par rapport à un point de départ, la position et l’orientation d’un objet (Wikipédia 3, 2014).
Ces capteurs sont habituellement au nombre de six et d'une précision métrologique :

• 3 gyromètres mesurant les trois composantes du vecteur de vitesse angulaire (vitesses de roulis, de tangage et de lacet),
• 3 accéléromètres mesurant l’accélération suivant leur axe x, y ou z.

Le calculateur de la centrale inertielle intègre les données de ses six capteurs en temps réel pour obtenir :

• les angles d'attitude (roulis, tangage et cap) du système,
• le vecteur vitesse du système,
• la position du système.

Tous ces constituants d’une centrale inertielle peuvent être représentés via le schéma ci-après :

Constituants d'une centrale inertielle.

Le paramètre le plus important d’une centrale inertielle est sa précision d’une itération à l’autre. En effet, le gros défaut des centrales inertielles à coût faible réside dans une précision médiocre et qui nécessite un recalage de la position actuelle de manière régulière. Les erreurs de calculs s’additionnent à mesure que l’on effectue des itérations de calcul de position et on obtient rapidement des incertitudes des plusieurs dizaines de mètres.


Solutions

Chaque fonction peut être résolue de plusieurs manières différentes ce qui inclut donc plusieurs solutions pour résoudre chaque problème.


Acquisition des données

L’étude de faisabilité nous a montré que seule la navigation inertielle est une solution viable pour réaliser le projet tout simplement car la navigation inertielle est le seul moyen actuellement disponible pour calculer une position relativement à une position de départ. Cette technologie s’utilise au travers d’une centrale inertielle, que nous avons détaillée dans la partie précédente. Par exemple, cette centrale inertielle conviendrait :

IMU MPU 9150.

Vous retrouverez les caractéristiques de ce produit sur le site : (Sparkfun 1, 2014).
Son utilisation nous permettra, de satisfaire, en partie seulement, la fonction d’acquisition des données citées dans le cahier des charges (fonction 1). En effet, d’après la documentation technique de la centrale inertielle ci-dessus, la précision de celle-ci devient de plus en plus mauvaise au fil des itérations de la boucle de calcul, les erreurs s’ajoutant les unes aux autres. Il est donc nécessaire d’obtenir la position du capteur de manière fiable et régulièrement au fur et à mesure de la traversée du cours d’eau. C’est pourquoi, étant donné que les cours d’eau ne sont pas des réseaux karstiques du début à la fin, mais uniquement dans des zones ciblées. Nous avons ajouté une solution à celle de la centrale inertielle. Nous ajouterons un module GPS au capteur qui l’utilisera dès qu’il pourra capter un signal, c’est-à-dire lorsque le cours d’eau évolue à faible profondeur ou lorsque celui-ci est aérien. Voici un exemple de module GPS :

Venus GPS with SMA Connector.

Vous retrouverez les caractéristiques de ce produit sur le site : (Sparkfun 2, 2014).
Nous avons choisi d’utiliser un module GPS pour recalculer la position du capteur car cette technologie permet d’obtenir une précision acceptable et conforme au cahier des charges.


Stockage des données

Les données étant acquises, nous devons les garder en mémoire. Pour cela, plusieurs solutions étaient disponibles, mais si on garde en tête le fait que les données doivent être conservées malgré une coupure d’alimentation, seules les mémoires mortes sont désormais utilisables. Il faut, de plus, déterminer la capacité que doit avoir cette mémoire. Les données doivent être acquises toutes les 100 millisecondes (période d’horloge du capteur) donc en considérant que chaque donnée relevée par un capteur de la centrale inertielle est codée sur un float (32 bits) et qu’on a un maximum de 20 données par coup d’horloge, on peut faire le calcul suivant :

20*32 bits=640 bits=80 octets

Pour une durée de 24 heures, on obtient :

640*( 24*60*60 )*10=552962222 bits=69120000 octets⩬70 Mo

Donc pour une période d’horloge de 100 millisecondes, la mémoire permettant de stocker les données doit avoir une capacité minimale de 70 Mo. Nous avons choisi d’utiliser une carte SD pour réaliser cette mémoire car les données sont très facilement transférables d’une plateforme à une autre. De plus, il existe des interfaces très simples permettant de communiquer avec une carte SD (d'Alès, 2014), en voici un exemple :

SD sniffer.

Vous retrouverez les caractéristiques de ce produit sur le site : (Sparkfun 3, 2014).


Transmission des données

La transmission des données est un point épineux du projet. Tout d’abord, le client nous a demandé de transmettre les données par liaison sans fil tout au long de la traversée du cours d’eau par le capteur sans nous imposer de technologie particulière. Il s’est très rapidement avéré qu’il était très difficile de communiquer dans un réseau karstique immergé, le wifi, la 3G et beaucoup d’autres technologies ne fonctionnent pas correctement dans cet environnement. On peut même dire que seules les basses fréquences et les ondes sonores sont utilisables sous l’eau.
Nous avons recontacté M. Druon pour lui expliquer ce problème et il nous a donc demandé de réaliser une solution de secours permettant de transmettre les données une fois le capteur récupéré par l’utilisateur, tout en continuant à travailler sur la liaison sans fil. Notre mémoire de stockage étant une carte SD, il est très facile de transférer les données qu’elle contient une fois que l’on a récupéré le capteur.
Une liaison sans fil est toujours en cours de discussion car le capteur ne peut transmettre les données qu’il contient uniquement lorsque le cours d’eau devient aérien et si on modifie la flottabilité du capteur pour qu’il flotte et puisse envoyer les données. Néanmoins, cette solution est dépendante de l’environnement, et donc du cours d’eau. Elle est donc fort contraignante quant à la portabilité du capteur. Cette solution a été retenue mais nous recherchons activement un moyen de l’améliorer.


Traitement des données

Le traitement des données du capteur se fera sur une machine de type ordinateur, les contraintes liées au matériel sont donc minimes aux vues des performances actuelles des ordinateurs. Le traitement des données se fera entièrement de façon logicielle. Une application sera créée permettant à l’utilisateur d’entrer un fichier d’un type donné, par exemple .csv, et ressortira une courbe en trois dimensions en fonction des données du fichier. L’application possèdera des paramètres ajustables en fonction des caractéristiques de l’environnement du capteur durant la traversée du cours d’eau, notamment la densité de fer qui peut perturber les mesures effectuées par les accéléromètres et les gyromètres de la centrale inertielle.
La partie graphique de l’application sera codée en TCL TK tandis que la partie calcul de celle-ci sera codée en C ou en C++. Nous avons choisi ces langages car nous les avons étudiés en cours à Polytech Clermont-Ferrand et possédons donc des connaissances sur ceux-ci mais aussi car ils ont été développés dans un but particulier et pour répondre à un besoin. Par exemple, le langage TCL TK est optimisé pour les interfaces graphiques mais n’est pas très efficace pour effectuer des calculs compliqués.


Fonctionnement du capteur dans l'environnement

Le capteur va évoluer dans un environnement aqueux et souterrain. Il doit donc être étanche et résister aux chocs sur les parois du réseau karstique auxquels il peut être soumis. Nous pensons créer une boule d’une matière résistante autour du système afin de l’étanchéifier correctement. La matière choisie pour résister aux chocs n’est pas encore complètement définie mais le choix principal reste le plastique. Grâce à une forte épaisseur, le plastique est très résistant aux chocs, de plus, il est léger ce qui est un atout pour respecter aux mieux la contrainte de flottabilité nulle imposée par le client.
Cette flottabilité nulle s’obtiendra à l’aide de ballasts dont le volume sera calculé en fonction du poids total du capteur et de la densité de l’eau (1 000 kg/m3).
La précision du capteur est un critère flexible du cahier des charges car le but du projet est d’obtenir une allure d’un cours d’eau pour déterminer d’éventuelles zones de turbulences telles que des siphons ou des courants fort mais aussi pour identifier les différentes interactions entre tous les réseaux karstiques d’une zone déterminée. La précision ne nécessite donc pas d’être très élevée mais suffisante pour pouvoir effectuer les actions citées précédemment. Notre client a donc imposée une précision minimale de plus ou moins 100 mètres par rapport à la position réelle du cours d’eau mais bien évidemment, plus notre système est précis, meilleure sera l’allure de la trajectoire du cours d’eau.


Gestion de Projet


W.B.S.

A l’aide des fonctions décrites dans le cahier des charges fonctionnel et des différentes solutions choisies pour réaliser le projet, nous avons organisé la décomposition fonctionnelle sous forme de W.B.S. disponible en annexe 2.
Chaque fonction constitue une sous partie du projet et un détail des actions à effectuer est donné pour chaque sous partie.


Gantt
L’organisation temporelle du projet est divisée en deux parties. Tout d’abord, la gestion du projet, d’une durée de 48 heures, effectuée en GE4. Ce rapport rend compte de cette partie qui consiste à expliciter le cahier des charges, de déterminer quelles solutions vont pouvoir résoudre les problématiques posées par le projet. Cette phase permet d’effectuer une concordance entre les attentes du client et les solutions qui seront développées dans la seconde partie du projet.
Cette seconde partie, effectuée en GE5, d’une durée de 280 heures et de quelques dizaines d’heures de sous-traitance, va permettre de se rendre compte des écarts entre les solutions théoriques proposées et ces mêmes solutions appliquées en pratique. Cette partie doit être organisée afin de respecter les délais imposés et de permettre un maximum d’efficacité dans le développement du projet.
Nous prévoyons une durée importante pour le développement du hardware du projet, notamment pour tout ce qui concerne la réalisation des différentes cartes (acquisition, stockage et transmission). Puis une partie dédiée au software du projet essentiellement caractérisé par la réalisation de l’application permettant de traiter les données mais aussi par la configuration des composants des cartes.
Le Gantt permet de résumer le projet de manière temporelle, il est réalisé uniquement pour la seconde partie du projet car la première partie de celui-ci a déjà été effectuée et ce rapport met à terme à celle-ci.
Le Gantt est disponible en annexe 3.


Notes d'application
sujet 1

sujet 2


Bilan

Etat d'avancement


Analyse Critique


Perspectives


Conclusion

Cette phase d’avant-projet nous a permis de mieux cerner le projet et les attentes de M. Druon, notre client. Suite à cela, nous avons déterminé le cahier des charges fonctionnel du projet et ses délivrables. Nous avons étudié la faisabilité du projet et nous l’avons décomposé en sous partie représentant chacune une fonction du projet et permettant, une fois assemblées, d’obtenir les délivrables définis précédemment. Ces fonctions ont chacune fait l’objet d’une étude approfondie pour déterminer la meilleure solution pour la réaliser. Cette étude a été synthétisée sous forme de W.B.S. et de Gantt afin d’avoir une vision claire du projet et d’établir un planning de développement de celui-ci qui devra être suivi du mieux possible. Comme souvent, la pratique diffère de l’étude théorique et des changements dans la gestion du projet devront être effectués. L’avant-projet a pour but principal d’éviter au maximum ces changements et de développer sereinement le projet en évitant les mauvaises surprises.
Cette phase d’avant-projet a été très intéressante car, même si aucune pratique n’a étét effectuée, elle a fait appel à une culture générale certaine via la nécessité à effectuer une étude pour chaque solution éventuelle et donc de chercher dans toutes les directions et d’étudier toutes les technologies pour, au final, choisir la solution qui nous semble la plus probante. Cette culture ne peut être acquise qu’avec l’expérience de ce genre de démarches et c’est une très bonne chose de l’expérimenter durant notre formation à Polytech Clermont-Ferrand.
La seconde phase du projet peut donc commencer et va, je l’espère, nous permettre de valider les solutions choisies.


Bibliographie

Wikipédia 1. (2014, mai 3). Ballast (marine). Récupéré sur Site officiel de Wikipédia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Ballast_%28marine%29
LIRMM. (2014, avril 5). Page d'accueil. Récupéré sur Site officiel du LIRMM: http://www.lirmm.fr
Wikipédia 2. (2014, avril 5). QQOQCCP. Récupéré sur Site officiel de Wikipédia: http://fr.wikipedia.org/wiki/QQOQCCP
CADDEN. (2014, avril 5). Centrale avec GPS intégré. Récupéré sur Site officiel de CADDEN: http://www.cadden.fr/fr/centrale-dattitude-inertielle/centrale-avec-gps-integre
Wikipédia 3. (2014, avril 4). Centrale à inertie. Récupéré sur Site officiel de Wikipédia: http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale %C3%A0 inertie
Sparkfun 1. (2014, mai 3). centrale inertielle MPU-9150. Récupéré sur Site officiel de Sparkfun: http://www.sparkfun.com/products/11486
Sparkfun 2. (2014, mai 3). Venus GPS with SMA Connector. Récupéré sur Site officiel de Sparkfun: http://www.sparkfun.com/products/11058
d'Alès, E. d. (2014, mai 3). Mise en oeuvre d'une carte SD avec un microcontrôleur. Récupéré sur CarteSD? : http://mecatronique.id-alizes.net/Local/mecatronique/dir/Public/carteSD.pdf
Sparkfun 3. (2014, mai 3). SD sniffer. Récupéré sur Site officiel de Sparkfun: https://www.sparkfun.com/products/11468

Annexes

Annexe 1 Documentation technique F180.

Annexe 2 W.B.S.

Annexe 3 Gantt.

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