Retours d'expérience
Une piste d'essais, six unités et un mégahertz
Échantillonner à un mégahertz n'est pas difficile. Le faire en six endroits répartis sur plusieurs kilomètres, et faire atterrir toutes les voies sur la même chronologie, voilà tout le problème.
Le contexte
- Secteur
- Centre d'essais officiel, Europe
- Plateforme
- Piste d'essais à très grande vitesse, plusieurs kilomètres
- Périmètre
- Remplacement du système d'acquisition, appel d'offres ouvert
- Mise en service
- 2024 — précédent système ETEP depuis 2016
Une piste à très grande vitesse offre un environnement maîtrisé pour les essais d'impact, d'aérodynamique et d'accélération : un objet d'essai est accéléré le long d'un rail selon un profil connu, et tout ce qui lui arrive doit être mesuré. Les spécimens sont instrumentés, et la piste aussi.
Le centre exploitait depuis 2016 un enregistreur ETEP plus ancien sur les spécimens. Quand l'acquisition de la piste elle-même est venue au remplacement, elle est passée par un appel d'offres ouvert.
La contrainte : un mégahertz, réparti sur des kilomètres
Deux exigences tiraient en sens opposés. Les phénomènes intéressants — impacts, chocs, transitoires de pression — demandent un échantillonnage de quelques centaines de kilohertz jusqu'au mégahertz. Et les capteurs sont répartis le long d'une piste qui se compte en kilomètres, ce qui rend les longues liaisons analogiques impossibles : à ces cadences, la longueur de câble n'est pas une gêne, c'est la mesure.
L'acquisition devait donc se trouver près des capteurs. Ce qui crée immédiatement la vraie difficulté : six unités indépendantes, chacune échantillonnant au mégahertz, dont les échantillons doivent être comparables entre eux. À cette cadence, une microseconde de désalignement entre unités, c'est un échantillon.
L'architecture
Six unités réparties le long de la piste, chacune portant dix modules d'acquisition, reliées par un commutateur réseau dédié à une unité maître qui assure l'enregistrement en IRIG 106 Chapter 10 et la transmission temps réel vers la salle de contrôle. Une référence de temps, distribuée aux six.
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Les opérateurs voient le tir pendant qu'il a lieu et non après, ce qui, sur une installation où un essai consomme le spécimen, n'est pas un confort : c'est ainsi qu'on décide si le tir suivant peut avoir lieu.
Les voies
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| Famille | Ordre de grandeur | Cadence |
|---|---|---|
| Piézoélectrique | une quinzaine de voies | jusqu'à 1 MHz |
| Impulsions | une soixantaine de voies | — |
| Analogique tension | une cinquantaine de voies | jusqu'à 250 kHz |
| Ethernet | 4 voies | — |
Environ cent trente paramètres au total — un compte modeste à côté d'une installation d'essais en vol, à des cadences deux ordres de grandeur plus hautes. Cette inversion est caractéristique des moyens d'essais au sol, et c'est pourquoi dimensionner sur le seul nombre de voies donne une mauvaise réponse.
Ce que cela a changé
L'argument décisif de l'appel d'offres n'était pas la cadence, que plusieurs systèmes atteignent. C'était de le faire en six endroits à la fois avec une base de temps unique, et de montrer le résultat en salle de contrôle pendant le tir.
Ce que nous en retenons
Les moyens d'essais au sol ressemblent à une version simplifiée des essais en vol et se comportent à l'inverse : peu de voies, des cadences extrêmes, des événements courts, et aucune possibilité de refaire le tir. Tout ce que l'essai en vol résout avec de la marge, une piste doit le résoudre avec de la précision — et la base de temps y fait l'essentiel du travail.