Bienvenue sur ma page d'équipement de photographies aériennes par cerf-volant (KAP)
Mon équipement:
Vous trouverez ci-dessous la description des nacelles que j'ai fabriquées pour faire de la photographie aérienne avec mes cerfs-volants.
Août 2017 - Nacelle #6
Cette fois-ci j'ai pris une approche différente en utilisant l'impression 3D pour fabriquer cette dernière nacelle.
Aussi, le circuit électronique est maintenant un circuit imprimé. Ceci a permis de réduire de beaucoup les fils et par conséquent réduire le poids de la nacelle.
Toute la visserie est en plastique ainsi que presque toutes les composantes mécaniques pour minimiser l'interférence possible avec l'émetteur vidéo et la télécommande ainsi que réduire le poids.
Différences principales par rapport à ma nacelle #5:
- Fabriqué en plastique imprimé en 3D.
- Réduit la résistance au vent en ajoutant des ouvertures partout sur les pièces de plastique. Ceci a permis aussi de réduire le poids.
- Suspension picavet pliable.
- Ajouté un trou filleté dessous la nacelle pour "entreposer" la vis 1/4" lorsqu'il n'y a pas de caméra dans la nacelle.
- L'émetteur vidéo (5.8GHz, 25mW) et son antenne sont complètement intégrés à l'intérieur de la nacelle.
- Les cables pour contrôler la caméra sortent sur le côté à travers une grande ouverture. Ceci a permis de réduire d'environ 20mm (0.79pouce) la largeur de la
nacelle et permet de laisser les câbles branchés durant le transport.
- Nouveau circuit de contrôle électronique qui utilise un microcontrôleur ARM Cortex-M4 de Texas Instruments (32bits, 80MHz, TM4C123GH6PZ) pour plus de performance et
meilleur contrôle des moteurs. Le circuit contient aussi plusieurs nouvelles options tel que des accéléromètres 3 axes, gyroscopes 3 axes, capteurs de pression et températures,
l'affichage à l'écran (OSD), un carte microSD, plusieurs indicateurs DELs.
Similitudes par rapport à ma nacelle précédente:
- Permet d'utiliser une caméra Canon T4i ou A590IS.
- Prend une photo à toutes les 3.5 secondes.
- Utilise la même télécommande, émetteur vidéo et batterie.
Voir aussi des détails durant la conception discutés sur les forums français et anglais de photographie aérienne par cerf-volant (KAP).
6e nacelle sur la table à dessin (forum français)
Yvon's KAP Rig #6 (forum anglais)
Poids avec la caméra (Canon A590IS): 726g (1.60lbs)
Poids avec la caméra (Canon T4i): 1179g (2.59lbs)
Poids sans la caméra: 476g (1.05lbs)
Photos:
Avril 2015 - Nacelle #5
J'utilise encore ma nacelle #3, surtout depuis que j'ai détruit par accident ma nacelle #4. Depuis, je me suis acheté
une autre Canon T4i et j'ai conçu une 5e nacelle pour remplacer celle que j'ai perdue.
Cette fois-ci j'ai pris une approche différente en utilisant des feuilles de fibre de verre FR4 utilisée pour la fabrication
de circuit électronique et en remplaçant autant que possible toute les pièces de métal par des pièces de plastique pour minimiser
l'interférence possible avec l'émetteur vidéo et la télécommande.
Différences par rapport à ma nacelle #4:
- Presque entièrement fait de pièces non-métalliques.
- Moteurs DC miniatures avec tête d'engrenage à la place des moteurs pas à pas pour réduire le poids.
- Utilisation de courroies avec les moteurs pour minimiser le jeu dans les mécanismes de mouvement.
- Émetteur vidéo (5.8GHz, 25mW) pour réduire le poids et les batteries en plus d'éliminer le besoin d'avoir une license de radio-amateur (au Canada).
- Remplacé les piles AA, NiMH rechageables par une batterie LiPo 0.95mAh pour réduire le poids et l'espace utilisé par les batteries.
- Nouveau circuit de contrôle électronique qui utilise un microcontrôleur ARM Cortex-M4 de
Texas Instruments (32bits, 80MHz, TM4C123GH6PM) pour plus de performance et meilleur contrôle des moteurs.
- Nouveau circuit de télécommande en utilisant des modules ce communication Zigbee de la compagnie Digi. J'avais
commencé à utiliser ces modules avec ma nacelle #4 pour augmenter la portée de la télécommande.
- Tout l'électronique, la batterie et les moteurs sont à l'intérieur d'un boîtier fermé pour une
meilleur protection, surtout durant le transport.
- Changé le picavet pour une forme carrée plutôt qu'une croix pour accélérer l'installation de la
nacelle sur la corde du cerf-volant en réduisant les chances que la corde du picavet s'entremêle sous le picavet.
Similitudes par rapport à ma nacelle précédente:
- Permet d'utiliser une caméra Canon T4i ou A590IS.
- prend une photo à toutes les 3.5 secondes.
Poids avec la caméra (Canon A590IS): 928g (2.04lbs)
Poids avec la caméra (Canon T4i): 1381g (3.04lbs)
Poids sans la caméra: 682g (1.5lbs)
Photos:
Août 2013 - Nacelle #4
Après 5 ans depuis ma dernière nacelle, j'en ai finalement construit une 4e.
J'ai utilisé les mêmes moteurs pas à pas que dans ma nacelle précédente par contre, le contrôle électronique est différent et la nacelle
est plus grosse pour permettre d'y monter une plus grosse caméra: Canon T4i. Je peux quand même utiliser ma Canon A590IS.
Différences par rapport à ma nacelle précédente:
- Plus grosse pour permettre d'utiliser une caméra Canon T4i.
- Émetteur vidéo (5.8GHz, 200mW) qui permet de voir en bas ce que la caméra voit.
- Nouveau circuit de contrôle électronique avec télécommande. Le nouveau circuit est basé sur un kit d'évaluation CMD-HHLR-433-MD où j'y ai ajouté un microcontrôleur MSP430, deux circuits de commande de moteur, quelques transistors de sortie pour déclencher la caméra et alimenter l'émetteur vidéo.
- minimisé le jeu dans le mécanisme de rotation horizontale
- enlevé servo pour déclencher la caméra
- déplacé les piles
- rapetissé le picavet
- prend une photo à toutes les 3.5 secondes.
Similitudes par rapport à ma nacelle précédente:
- Même moteurs
- 4 piles AA rechargeables NiMH
Poids avec la caméra (Canon A590IS): 929g (2.04lbs)
Poids avec la caméra (Canon T4i): 1406g (3.09lbs)
Poids sans la caméra: 698g (1.54lb)
Photos:
Pour l'hiver, je couvre la caméra avec un tissu feutre pour l'isoler du froid. Lorsque je l'ai testé à -12C, la caméra à pris 6 photos sans revêtement et 1204 photos lorsque recouverte avec le tissu.
En septembre 2013, j'ai fait une fausse manoeuvre en descendant mon cerf-volant et j'ai coupé la corde par accident. Lecerf-volant et la nacelle ont traversé un marais, la rivière Petitcodiac (boue et eau salée) pour atterrir dans le
marais de l'autre côté de la rivière. La photo aérienne ci-dessous montre le trajet du cerf-volant de gauche à droite.
Le cerf-volant et l'équipement ont été retrouvés par un ami avec son drône 3 semaines plus tard. La caméra et la
nacelle ne fonctionnent plus mais au moins j'ai pu récupérer les photos.
Décembre 2008 - Nacelle #3
J'ai construit une 3e nacelle. Cette fois-ci je l'ai conçue et bâtit moi-même. Le but était de faire la nacelle plus légère et plus petite pour
faciliter le transport.
J'ai utilisé de l'aluminium plus mince et les morceaux sont plus petits. J'ai aussi changé de caméra pour une Canon A590 de 8mégapixels.
Avec cette caméra, je peux prendre des photos à toutes les 5.5 secondes. Cette nouvelle nacelle peut s'adapter facilement à différentes caméras.
Les moteurs pour les mouvements vertical et horizontal sont des moteurs pas à pas de 5Volts avec des têtes d'engrenage. Je préfère les moteurs pas
à pas au lieu des moteurs servos parce qu'ils consomment moins d'énergie, par contre ils sont un peu plus compliqués à interfacer (électroniquement).
J'ai conçu le circuit électronique de contrôle basé sur un microcontrôleur MSP430 de Texas Instruments. Cette nouvelle nacelle utilise quatre
piles AA rechargeable NiMH comparé à huit piles avec ma nacelle précédente. Avec quatres piles, la nacelle peut fonctionner pour plus de
huit heures sans arrêt.
Cette nouvelle nacelle dispose de deux capteurs de position d'origine, un pour chaque moteur. En allumant le circuit, les moteurs tournent pour amener
la nacelle à leur position de départ respective pour ensuite se positioner aux angles préprogrammés et commencer à prendre des photos.
Les photos sont prises automatiquement sans télécommande. C'est ce qu'on appelle AutoKAP.
Habituellement je programme la nacelle pour prendre 16 photos par tour continuellement.
Elle change d'angle vertical à chaque tour parmi deux angles préprogrammés.
Le microcontrôlleur peut être programmé avec différents paramètres en utilisant une connexion RS-232 avec un ordinateur tel que montré dans l'exemple
ci-dessous:
- Nombre de photos par cycle: 1 à 99
- Angle horizontal #1: de -360 à +360 degrées (*)
- Angle horizontal #2: de -360 à +360 degrées (*)
- Angles vertical #1: 0 à 90 degrées (**)
- Angles vertical #2: 0 à 90 degrées (**)
- Délai entre les prises de photos: 5.5 secondes
(*) Lorsque la différence entre les angles horizontaux est moins que 360 degrées, le moteur horizontal va tourner aller-retour
entre les deux angles programmés. Si la différence est de 360 degrées, le moteur horizontal va tourner continuellement. Les angles
horizontaux sont relatifs au capteur de position de départ.
(**) Après chaque cycle horizontal, l'angle vertical change selon les angles programmés.
Il y aura d'autres paramètres programmable bientôt et la programmation pourra se faire sans fil à partir d'une télécommande. De cette façon
la nacelle pourra être reprogrammée dans les airs au cas où la direction du vent changerait pendant une session de photographie ou si la
hauteur du cerf-volant change par exemples.
Poids avec la caméra (Canon A590IS): 710g (25oz)
Poids sans la caméra: 457g (16oz)
Photos:
Vidéos:
Février 2005 - Nacelle #2
J'ai construit une 2e nacelle. Cette fois-ci j'ai utilisé de l'aluminium et l'aide d'un ami (merci à Jean Charles Hébert). J'utilise encore une caméra digitale 3,2mégapixels de Kodak, modèle CX7300.
Le mouvement de la caméra est contrôlé par un circuit électronique avec un microcontrôleur programmé pour faire tourner la caméra et prendre une photo à tous les 22,5 degrées (16 photos par tour). À chaque tour, l'angle vertical de la caméra alterne entre -30 degrées et -15 degrées par rapport à l'horizontal. La séquence et la longueur des mouvements peuvent facilement être modifiées par logiciel.
La nacelle utilise 8 piles AA NiMH. Le système peut prendre plus de 450 photos avec les mêmes piles sans être rechargées et une carte mémoire de 512megabytes.
Poids avec caméra: 1,48kg (52oz)
Poids sans caméra: 1,31kg (46oz)
Nouvelles fonctionalités:
- Utilise maintenant un moteur servo pour prendre des photos. Ceci a permis de réduire les dimensions de la nacelle ainsi que son poids. Aussi, le mécanisme du moteur servo est plus simple et plus fiable que le mécanisme précédent.
- Mouvement vertical automatique qui permet de prendre des photos à plusieurs angles sans redescendre le cerf-volant.
- Nouveau système de poulies pour le support picavet éliminant la possibilité de la corde de débarquer des poulies ou de se mêler. Ceci simplifie énormément l'installation de la nacelle sur la corde du cerf-volant.
- Le mécanisme de rotation horizontale est plus fiable que le précédent.
Juin 2004 - Nacelle #1
J'ai construit ma 1ère nacelle en utilisant du bois. Le matériel et les outils à ma disposition m'ont amenés à utiliser le bois pour mon premier prototype. J'utilise une caméra digitale 3,2mégapixels de Kodak, modèle CX7300.
Le mouvement de la caméra est contrôlé par un circuit électronique avec un microcontrôleur programmé pour faire tourner la caméra et prendre une photo à tous les 22,5 degrées (16 photos par tour). La séquence et la longueur des mouvements peuvent facilement être modifiées par logiciel.
L'angle vertical est ajusté manuellement au sol. Pour changer l'angle, la caméra doit être ramenée au sol.
La nacelle utilise 8 piles AA NiMH. Le système peut prendre plus de 750 photos avec les mêmes piles sans être rechargées et une carte mémoire de 512megabytes.
Poids avec caméra: 2,36kg (83oz)
Poids sans caméra: 2,19kg (77oz)
Sites internet intéressants:
