Analyse fonctionnelle thermographie aérienne ballon captif 1S3 grp 2 équipe 3

L’analyse fonctionnelle du ballon captif

Comment, à l’aide des besoins exprimés par les utilisateurs, les ingénieurs ont pu concevoir ce système ?

xcvbn

Ballon Captif. Source : ( sujet de Bac )

I. Analyse du besoin

Le ballon captif a été conçu pour la thermographie aérienne, notamment pour effectuer des cartographies thermiques de bâtiments pour trouver les fuites thermiques et par la suite, proposer une isolation adaptée. Il doit aussi être discret pour ne pas déranger les touristes. Le ballon a beaucoup de points positifs par rapport aux autres dispositifs de thermographie aérienne (hélicoptère, ULM, drone) :

a) Tableau comparatif des moyen de prise aérienne

Type

Consommation

Niveau sonore

Hauteur de prise de vue

Émission de CO2

Type de mesures

Hélicoptère léger (2/3 places)

pétrole

70 dB à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

Hélicoptère mono-turbine (5/6 places)

pétrole

70 dB à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

Avion de tourisme

pétrole

70 dB à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

ULM

pétrole

35 dB

à 500 m

Mini 400 m

Oui

Toitures sur grande zone

Drone

électricité

?

?

Non

?

Ballon captif

Électricité (treuil)

0 dB

à 30 m

Maxi 150 m

Non

Toitures, façades et sites difficiles d’accès

-niveau sonore faible

-prix de l’heure de vol peu coûteux

-aucune émission de CO2

Son seul point négatif par rapport autres dispositifs; il a une hauteur de prise de vue de maximum 150m contre 400m pour les autres.

Afin de pouvoir être commercialisé, le ballon doit répondre à certaines contraintes, dont « être utilisable sous certaines conditions météo » ou encore « respecter les normes environnementales ».

diagramme pieuvre d'un ballon captif à thermographie aérienne

Diagramme pieuvre d’un ballon captif à thermographie aérienne. Source : ( sujet de bac )

II. Analyse du système

a) La fonction de service

La fonction de service a pour but d’effectuer des relevés de thermographie infrarouge, elle comprend 4 fonctions techniques : – permettre au dispositif de s’élever pour des prises de vue en altitude. – pouvoir transporter et piloter la caméra infrarouge. – visualiser la prise de vue en étant au sol et connaître sa position géographique. – savoir où est situer le dispositif à l’aide d’un GPS.

b) Solution technique

La solution technique pour engendrer une force ascensionnelle est l’utilisation d’un ballon rempli d’hélium avec des tailles différentes selon le poids des dispositifs (caméra, nacelle…). L’utilisation de l’Hélium pour le déplacement en altitude permet de n’avoir aucune consommation de carburant (seulement d’électricité pour le treuil) et de ne générer aucun bruit.

croquis des différents types de ballon captif existant

Croquis des différents type de ballon captif existant. Source : (lp2i)

 Le premier mouvement du système consiste à élever le ballon en altitude de façon à le contrôler avec le treuil. Et ensuite, plus complexe, le mouvement de rotation de la caméra (nacelle), 360° dans les 2 sens.

diagramme flux d'informations

Diagramme flux d’informations et d’énergies. Source : (lp2i) : erreurs à corriger

c) Réponse aux besoin et matériaux utilisés

Les matériaux utilisés sont : un câble qui d’après les contraintes doit être en acier car il faut qu’il résiste à la force de traction exercée par le treuil et le ballon. Il faut aussi un treuil pour enrouler et dérouler le câble de fixation du ballon. Pour prendre en photo, il faut une caméra avec un masse minimum ( à cause de la nacelle ) et une grande autonomie. Si on devait améliorer le système, il faudrait ajouter une fonction de déplacement : télécommander le treuil pour permettre au ballon de se déplacer au sol.

Réponse au besoin. Source : (sujet de bac )

III Sources

http://eduscol.education.fr

Sujet du Bac Si 2013

Axel R; Lucas B; Mickaël M et Chris C

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