Lancer de Ballon du 29 Mai et

du 25 octobre 2003.

Initialement écrits en 2003, ces deux articles n'étaient plus lisibles et je les avais désactivés. Je viens de les réécrire et de les regrouper.  J'espère que vous prendrez plaisir à les parcourir.
 

Lancer de Ballon du 29 mai 2003.

Un beau jour de Mai, notre ami Bernard F1UFX est contacté par Christian Crye producteur de Capucine Film, qui est en charge de suivre l'équipe de Michel Fournier responsable et acteur du projet "le grand saut". Un lancer de ballon dans le nord de l'Oise serait à l'étude, afin de tester les nouveaux GPS Fastrax et la caméra vidéo qui seront utilisés lors du grand saut. Contact pris avec le Radio-Club Pierre Coulon F5KMB de Saint Just en chaussée dont Bernard est membre du bureau, et l'affaire est dans le sac … c'est OUI.

Une réunion de concertation et d'information a lieu le 23 Mai au Radio Club F5KMB afin de déterminer qui fera quoi. Gérard F6FAO présent ce soir la, nous donna les dernières directives et nous présenta la charge utile.

Le lancer se fera le 29 Mai 2003 à 08h00 z.

Malgré le peu de temps (une petite semaine pour se préparer) il n'en fallait pas plus aux om's de l'Oise pour se mettre sur le pied de guerre. Réception 2,4 Ghz à peaufiner afin d'enregistrer depuis le sol les images retransmises par le ballon, équiper quelques véhicules pour " chasser " la charge utile, organiser l'intendance afin de recevoir les visiteurs dignement, préparer les abords du terrain de lancement afin de ne pas crever le ballon lors du décollage, tester le PCT afin qu'il soit opérationnel pour écouler le trafic sur 144.260 Usb, sur le relais F1ZCY d'Auneuil, et en meme temps décoder les trames APRS émises sur 144.650 afin de renseigner les chasseurs et aussi surveiller le 144.400 Usb ou le " piou piou " sévissait. Bref tous ces petits détails qui prennent du temps mais qui sont nécessaires pour la réussite de l'opération.

Quelques jours avant, une info de F6CWN et F6FOA tombe sur la liste de discussion internet hyperfr@yahoogroupes.fr :

26 Mai à 10h15z
"L'intégration de la charge utile est terminée. Des mesures de compatibilité entre les différents TX et le GPS sont en cours; à priori tout a l'air de bien se passer malgré la proximité des différents étages. L'étalonnage des différentes sondes est également effectué; pas de soucis RF. Les sondes actives sont au nombre de neuf: 3 pour des tensions; 1 pour la puissance RF 2400 MHz; 5 pour la température. La charge complète représente une masse de 1450g (50g de moins que le bilan estimé, on est pas à l'abri d'un coup de chance!). L'embout de gonflage de l'enveloppe est en cours de réalisation (50 mm). Comme quelques grammes sont disponibles, nous allons embarquer une µ-charge dans le cadre des expériences "Un Ballon pour l'école". Râ semblerait bien décidé à pousser les nuages...les prévisions météo étant bonnes, le vol est maintenu pour le 29 MAI à 0800z ( 10h00 locale ) "

La veille, F6FAO et F6CWN réalisent un lancer test dont voici le compte rendu :

28 Mai à 10h06z
"Comme prévu au programme, nous venons de procéder à un lancer test afin d'affiner la trajectographie du vol de demain. Tout s'est très bien passé et les résultats sont conformes aux prévisions. La µ-charge utile d'une masse totale de 30 g (parachute compris) s'est élevée jusqu'aux couches "jet-stream" et nous avons pu suivre son déplacement sans aucune difficulté. Le lâché a eu lieu à 08h05z depuis la région Parisienne. L'ascension fut parfaitement visible à l'oeil nu pendant 20 minutes, puis radio pendant le reste du déplacement. Vers 22000 m les bips-bips plus rapprochés nous indiquèrent l'explosion de l'enveloppe et la descente sous parachute. Le suivi continua sans difficulté, jusqu'à 15° d'élévation, ensuite ce fut le silence radio. Selon toute vraisemblance cette µ-charge utile serait tombée dans le Sud-Ouest de la région Parisienne. Vous pouvez encore la recevoir pendant 6 à 8 jours si vous n'êtes pas trop loin! la puissance est microscopique ( moins du mW!). Elle se présente sous la forme d'un petit parallélépipède rectangle de 80 x 80 X 60 mm de couleur noire avec deux petits fils blancs (antenne)et un petit parachute noir plastique genre sac poubelle. la chasse est ouverte si le coeur vous en dit! Ce serait sympa de la récupérer, elle pourrait servir à un autre vol. Toutes ces manips sont en effet réalisées en fond propre. La fréquence est de 145, 835 MHz (145,834.6 en USB au dernier relevé). Amitiés et à demain pour le vrai vol! Gérard F6FAO et Jeff F6CWN "

Jour J, le rendez vous est fixé à 6h00z. 5h30 les premiers om's du 60 sont sur place et affairés aux  derniers préparatifs. Disposer dans le local des pompiers du village d'Ansauvillers (JN19EN), réquisitionné pour l'occasion, des baches afin de ne pas abimer le ballon au gonflage, mettre à disposition du café et des tartes pour ceux qui auraient une petite faim, et enfin prier pour que le jet stream ne malmène pas trop le ballon. Le ballon est prévu pour monter à 32000 mètres. La caméra est en place et l'émetteur ATV 2.4 Ghz est prêt à nous retransmettre les images. La télémétrie sera retransmise sur 144.650 et donnera la position du ballon, son altitude, la température à l'extérieur. Cette télémétrie est décodable grace à un logiciel sous dos ou windows, téléchargeable sur internet. Une trame APRS permettra aux om's à l'écoute, de suivre la trajectoire du ballon.

Descriptif de la charge utile :

* TX 144 MHz :
- Fréquence : 144.650 MHz
- Puissance : 150 mW
- Antenne : dipôle en polarisation horizontale
- GPS : antenne amplifiée

* Télémétries :
- Transmission en mode Packet trames UI Bell 202
- Transmission des données GPRS par un module Tinitrak 2
- Indicatif utilisé : F6FAO
- Balise : Ballon TV 2.4 GHz
- Fréquence de transmission : 10 secondes
- Transmission balise : 1 trame sur 2

Exemple de trame :

TRAME SANS BALISE:
F6FAO
!4855.98N/00212.68E/220/002/A=000111

TRAME AVEC BALISE:
F6FAO>APT202/1: 'UI>:!4855.99N/00212.68E/219/004/A=000104/Ballon TV 2.4GHz

Explications :
APT202/1 : APRS Tinitrack 2 version 1
!: trame GPS
4855.99N: Latitude 48degres Nord 55,99 minutes
00212.68 E : Longitude 2 degrés E 2,68 minutes
219 : route au 219 degrés
004: vitesse 4 noeuds
A=000104 : altitude 104 pieds

Transmission des télémétries par une carte développées pour les ballons "bulle d'orage" :
Une trame télémétrie toutes les 15 secondes et toutes les 45 secondes un bloc de 5 trames consécutives. Toutes les 15 secondes une trame GPS brute GPGGA norme NMEA. Cette trame est redondante avec celle transmise en APRS.

Exemple de trame :
TM0BUL-1>TOUS/1: 'UI>:
060 00C 007 001 009 009 03C 00E 004 007 008 000 000 000 000 000
TM0BUL-1>TOUS/1: 'UI>:
$GPGGA,190122.48,4855.9912,N,00212.6885,E,1,07,2.0,32.4,M,51.1,M,,*51

- La télémétrie comporte 16 valeurs correspondant à la lecture de 16 entrées des convertisseurs Analogiques / Digitaux à 12 bits ( 4096 valeurs sur 4,096V, 1 valeur correspond à 1 mV ).
- La sortie est codée dans un bloc de 3 caractères hexadécimaux.
Exemple : 060 = 0 x 256 + 6 x 16 + 0 = 96 mV
Signification des télémesures : information non encore disponible.
-Trame GPGGA voir norme NMEA

* Transmission Vidéo :
Fréquence 2414 MHz (+ ou - humeur du jour)
Puissance : 900 mW à 1W RF (fonction de la température et de la forme des piles).
Antenne: hélice, polarisation circulaire droite (RHCP), orientée vers le bas, gain dans l'axe 8,5 dBiC. Modulation FM, sous porteuse son non exploitée ( pas de TM). Un micro est connecté pour écouter le bruit de structure ... Caméra couleur PAL inclinée à 40/45° pour voir le "paysage" (filtre UV incorporé). La phase ascensionnelle sera la plus intéressante, nous craignons comme d'ordinaire une forte concentration de glace à la descente.
(-58°C au dernier vol!)

* Alimentation :
5 piles Lithium LSH20 10AH.
Autonomie 8 heures.

* La réception au sol 2.4 Ghz était composée du matériel suivant :
Parabole 60cm installée sur un pied lourd. Suivi manuel, pointage peu critique jusqu'à 15000m et plus difficile au delà. Source antenne hélice 3 spires et demi, préampli de récupération (FHD200), Rx Comelec à module Comtech non modifié, environ 15m de cable vidéo, un moniteur TV et un magnétoscope. L'image était B5 tout au long de la montée. Seul dommage, l'enregistrement est mauvais et bardé de raies parasites. De ce fait la numérisation sur cd n'aura pas lieu.

Ca y est c'est parti, lancement réussi à 10h23 locale.

Premières trames :

10:33:23R TM0BUL-1>TOUS Port=1 'UI Len=71>:
$GPGGA,083318.05,4934.1921,N,00221.4007,E,1,08,1.2,4159.9,M,51.1,M,,*55
10:33:24R TM0BUL-1>TOUS Port=2 'UI Len=71>:
$GPGGA,083318.05,4934.1921,N,00221.4007,E,1,08,1.2,4159.9,M,51.1,M,,*55
10:33:31R F6FAO>APT202 Port=1 'UI Len=53>:
!4934.19N/00221.40E/301/011/A=013644/Ballon TV 2.4GHz
10:33:31R F6FAO>APT202 Port=2 'UI Len=53>:
!4934.19N/00221.40E/301/011/A=013644/Ballon TV 2.4GHz

Trames à 11h25 locale :

11:24:51R F6FAO>APT202 Port=1 'UI Len=36>:
!4925.61N/00219.84E/218/010/A=023535
11:24:52R F6FAO>APT202 Port=2 'UI Len=36>:
!4925.61N/00219.84E/218/010/A=023535
11:24:53R TM0BUL-1>TOUS Port=1 'UI Len=71>:
$GPGGA,092448.12,4925.5846,N,00219.7993,E,1,07,2.3,7077.4,M,51.1,M,,*57
11:24:53R TM0BUL-1>TOUS Port=2 'UI Len=71>:
$GPGGA,092448.12,4925.5846,N,00219.7993,E,1,07,2.3,7077.4,M,51.1,M,,*57

- 11h02 locale le ballon atteint 15000m d'altitude, T° extérieure -45°C.
- Réception ATV sur 2.4GHz reçues B5 au sol.
- 11h12 locale le ballon a atteint 18000m et a entamé sa descente.
- La vitesse de descente est de 7.5m/s, la corde reliant la CU au ballon s'est cassée à 18000m suite aux vents forts du Jet Stream (400Km/h).
- La charge a été retrouvée à environ 17 Kms du point de lancement.
 

 
Voici le bilan provisoire à chaud par Jeff F6CWN très euphorique.

29 Mai à 16h20z
" Bonjour à tous,

Au nom de toutes les équipes qui ont participé à cette manip Ballon, permettez-moi de vous remercier tous pour l'attention et les CR que vous nous avez prodigués. Qu'il nous soit également permis de remercier en premier lieu l'équipe de récupération sol qui a fait un travail extraordinaire, ne mâchons pas les mots!
S'ils étaient chasseurs je n'aimerais pas être chevreuil... Retrouver la charge utile en 15 minutes, ça fait peur!

Les CR qui me sont parvenus actuellement sont très utile et précis, juste ce qu'il faut, parfait. L'indicatif, le locator, le dept, le report, les conditions de RX (ant). Ceci permet d'établir une couverture de réseau exhaustive, afin d'en tirer des conclusions claires permettant des améliorations à apporter aux futures Charges Utiles.

Ceci n'est pas un compte-rendu, il y a trop de mesures à dépouiller pour le moment, il nous faut un peu de temps... Je n'ai pas encore tous les noms et indicatifs des présents sur le "camp de base", ils étaient plus de vingt, à courir dans tous les sens... A 90% cette manip fut une réussite bien que nous n'ayons pas atteint l'altitude prévue qui était de 32 000 m, mais "seulement" 18 000m ( deux fois l'Everest quand même, c'est à la mode en ce moment!)

18 000m seulement parce que nous avons joué d'un poil de malchance... en effet la cordelette reliant le ballon tracteur à la charge utile doit respecter certains critères comme la rupture à 24 Kg ( c'est la loi, on ne discute pas! ),cette cordelette donc faisait bien son office au sol, bien sèche, et tout et tout... Mais, la même à - 50°C,
chargée de glace et déjà bien secouée a décidé d'abdiquer, comme ça, de son propre chef... Ce qui nous a valu vers 18 000m un divorce entre le ballon, qui d'un côté s'est trouvé très bien, allégé qu'il était subitement de 1450g, et la charge utile, qui d'un seul coup, sans rien comprendre ( nous aussi d'ailleurs!) s'est trouvée précipitée vers le bas à vitesse V. Je vous passe les noms d'oiseaux échangés devant les écrans de contrôle, où les ??? allaient bon train! Y compris des petites phrases du style : " te fies pas aux TM, elles ne veulent rien dire" ??? !!! Pendant 5 à 10 minutes, personne ne comprenait ce qui se passait, les mesures n'étaient pas Concordantes (encore un truc à la mode!), car il faut vous dire qu'une équipe était venue dans le seul but de suivre le ballon à l'aide d'un puissant cinéthéodolite (1), et que malgré l'altitude de 18 000m le ballon était parfaitement visible. ??? Chacun en bon technicien, effectuait sa tâche avec sérieux sans s'occuper de la cellule d'à côté, ce qui est parfait pour la concentration et le travail bien fait! J'avais omis de vous signaler que pendant ce temps là, nos amis les "chasseurs" sans rien dire s'entraînaient tranquillement, sans faire de vagues à traquer le "ballon" à l'aide d'une µ-balise que nous avions fixée comme cela en vrac juste au-dessus du parachute afin de leur simplifier la tâche le moment venu au cas où il faille fouiller dans un champ de maîs! Donc revenons à nos moutons: 10 minutes après le hoquet dans les TM, aucune explication logique et cohérante n'était trouvée lorsque nos "chasseurs" (encore eux!) nous signalent ne plus recevoir le bip-bip alors que jusque là il était 59 + Connaissant la température extérieure des TM, j'en avais déduis que comme la µ-balise n'avait été testée qu'à - 40°C, le silicium la constituant était passé en hibernation et que dès que la température allait remonter avec l'altitude, le doux "piout-piout" se feraient de nouveau entendre..., donc pas de panique! L'équipe vidéo ( je devrais dire les équipes vidéo, plutôt! )s'activaient curieusement en se posant semble-t' il des questions du style: "pourquoi l'image qui était jusque là B5" avait des sursauts, et que maintenant on avait plutôt tendance à voir le ciel avec de temps à autre le parachute" ???

PANIQUE!

D'un seul coup la réponse fusa de toute part: le ballon n'avait pas explosé mais la cordelette avait cassé, le cinéthéodolite (1) courait après un ballon fou, la µ-balise avait fait une chute libre de 18 000m sans parachute et la nacelle redescendait dar-dar à la recherche de couches plus denses pour satisfaire le parachute! Explications qui validaient les TM et les images reçues, ouf! La Charge utile descendait maintenant vers le plancher des vaches et il fallait la retrouver au GPS et à l'image, le bip-bip étant quelque part lamentablement vautré dans un champ mais pas avec la CU! D'où mon coup de chapeau à ces fins limiers auxquels il n'a fallu que 15 minutes pour retrouver le précieux chargement!

Première préconclusion :

- Faire un banc de test pour cette p... de ficelle ( ça s'impose!) :-#

- Mettre sur pied une méthode d'analyse en temps réel de TOUTES les infos, afin de comprendre plus vite...

- Transmettre en TV sur la bonne fréquence!

- Changer de type d'antenne pour les TM en VHF ( polar ciculaire comme la vidéo ).

- Accrocher le bip-bip sur la nacelle et pas sur le haut du parachute!

- Recommencer le plus tôt possible et monter plus haut!

- Un gros paquet de TM à dépouiller à revisualiser avec les images, sans compter toutes les TM que vous nous avez fait parvenir...

Nous disposons d'une bonne heure d'images parfaites B5 et très stables.

Moralité, Confusius avait raison: "On mesure la résistance d'une chaîne à la résistance de son maillon le plus faible" ( 1/hi )

MERCI à TOUS, la suite lorsque nous serons un peu calmés...

PS: nous n'avons pas croisé de couronne d'épines, le ballon a bien éclaté à 32 000m mais tout seul!

snif!
 

L'équipe des chasseurs :

L'équipe de recherche était constituée d'oms ayant l'habitude de l'ardf. Hors, le but même de l'ardf est de rechercher le fameux "piou piou". La micro balise qui devait permettre de retrouver la charge utile s'étant 'envoyée en l'air' nous nous retrouvions donc à rechercher un ballon fantôme perdu dans la nature. Pas tout à fait perdu puisque la bête criait ses trames aprs et par ce fait les coordonnées GPS. La petite dizaine d'oms et les six véhicules des chasseurs se retrouvaient tous à environ 200/300m du point de chute. Mais ensuite comment faire !!! Il restait à arpenter le terrain gps en main afin de "marcher" vers le dit ballon.

Et puis tout à coup nous tenons notre anecdote :

Un cyclotouriste passait par la :

* (f1nqp hésitant) eeeeuuuuhhhh Bonjour M'sieur vous n'auriez rien vu de spécial des fois ?
* (le cycliste) Vous cherchez pas un ballon non !!!
* (f1nqp re hésitant) Bin si, auriez vous vu quelque chose ?
* (le cycliste) suivez moi c'est à 2 pas d'ici.

Effectivement à une portée de roue de vélo plus loin, le ballon était la, à 200 mètres de la route dans un champ de petits pois. La bestiole n'avait pas souffert (les petits pois déjà montés de 20 centimètres avaient amorti la chute) elle était là, agonisant sur le coté, et criant ses dernières trames aprs.

Moralité, Il est vrai que le temps record de 15 minutes pour retrouver la chose n'est pas du à l'électronique embarquée mais bel et bien à l'œil averti d'un cycliste de passage hi !!!!

Allez, restons modeste, l'habitude des chasses au renard a bien servi quand même ;O))

Conclusion Provisoire de F6CWN :

Il faut effectivement remercier le cycliste, qui a protégé le champ de pois de quelques coups de " rangers "abusifs qui auraient immanquablement quelque peu tassés ces pauvres papilionacées.
Il est un fait certain que vous avez gagné 8 minutes et 38 secondes en ayant eu la présence d'esprit interviewer ce paisible cyclophile. Ce qui nous a permis à tous de pouvoir neutrodyner avec une joie non dissimulée ce succulent vin blanc bien frais qui n'attendait plus que votre triomphale retour sur le pas de tir...non mais! C'est donc également grâce à vous que nous ne nous sommes pas déshydraté, tel le poisson rouge sur le napperon à côté du bocal...

Qu'il me soit permis d'ajouter ce léger détail d'importance!

Comme nous sommes à la saison des anecdotes, j'en ai une petite à vous narrer...

Lors du premier "Bulle d'orage" la chasse au renard nous a conduite à cerner une gendarmerie... petit coup de sonnette: " Euhhh, bonjour Monsieur...euhhh, vous n'auriez pas par hasard dans vos mûrs un machin comme ça accroché à un ballon tout noir et grand comme ça... euhh excusez nous...?" Le ballon de 8 m de diamètre, la nacelle, le parachute et le bip-bip avaient été récupérés par un automobiliste l'ayant vu atterrir et ayant porté le tout à la gendarmerie locale... ( il était midi, l'heure des cacahuètes...il fut procédé à une légère collation à l'annexe voisine, je m'en souviens encore...)

Si vous êtes d'accord, le temps de trouver des finances, de construire une autre charge, plus évoluée et on remet ça! Jeff / F6CWN.

Remerciements à tous les om's de l'Oise et des environs pour cette formidable expérience, et au RC F5KMB pour sa spontanéité.

Remerciements à Christian F1AFZ pour les infos quasiment en temps réel sur son site internet.

(1) Cinéthéodolite : Caméra couplée à un théodolite et permettant de suivre et d'enregistrer des objets en mouvement à très grande distance (ballon, fusée, phénomènes atmosphériques etc…). Nous pourrions développer un peu plus sur cette technique mais ce n'est pas le sujet principal de cet article.

Diaporama photos accessible en cliquant ICI ->