PPM PCM Failsafe
Écrit par Stéphane   
16-03-2007

Dans cet article, je me propose de faire vite fait un point sur les avantages/inconvénients de la modulation PPM et PCM. J'aborderais ensuite le fonctionnement du Failsafe (spécifique au PCM), et je proposerais mes réglages de Failsafe.

Ce document est encore un brouillon, n'hésitez pas à me remonter toutes les erreurs que vous rencontrerez ou les inexactitudes de réglages. Vous pouvez me contacter dans la rubrique "Me contacter" ou par EMail si vous le connaissez.

Tout d'abord, quelques définitions :

  • PPM : Pulse Position Modulation (Modulation par position du pulse)
  • PCM : Pulse Code Modulation (Modulation codé du pulse)
  • FailSafe : Fail Safely (gérer les problèmes en sécurité :-/)

Voyons un peu les avantages et inconvénients du PCM et du PPM :

PCM

Avantages

Inconvénients

Le code est redondant. Il est donc possible de détecter et masquer les interférences furtives. Ainsi, au lieu de partir dans les coins, les servos resteront dans la position précédente valide, jusqu’au retour de trames valide.

La transmission est numérisé, le signal envoyé au servo est donc stable, ce qui diminue la consommation sur la batterie du récepteur. Cette stabilité permet de travailler avec des sensibilités élevées sur les gyroscopes.

Si votre modèle a des petits problèmes radio (exemple, fils d’antenne blessé), le PCM masquera le phénomène parasite occasionné par ce problème, jusqu'à ce que cela empire en un plus gros problème (rupture définitive).

Si un autre modéliste utilise la fréquence, vous ne vous rendrez compte de rien tant que vous serez près de votre modèle. 

Si le récepteur est en Failsafe (perturbations longue), aucune action n’est possible sur les servos.

Récepteur plus cher

  

PPM

Avantages

Inconvénients

Dans le cas où un petit problème survient au niveau HF (fil d’antenne, émission proche, etc.), il est possible de l’identifier et de le traiter avant qu’il n’empire.

Dans le cas de perturbations faibles, on conserve une légère maitrise du modèle 

Récepteur faible coût (préférez le dual-conversion au moins)

S’il y a un phénomène interférant, les servos partent dans les coins.

Petite augmentation de l’énergie absorbée par les servos du fait de l’instabilité des fronts indiquant la position.

Vous avez surement remarquez que il y a de quoi jouer de la polémique entre ceux deux modulations. Chacun a à faire son choix. Personnelement, je penche pour le dual conversion PCM. Le principal avantage est la présence du Failsafe en natif dans l'ensemble TX-RX. Il existe cependant aussi des FailSafe pour le PPM, mais c'est généralement des modules plus basiques.

 

Puisque que nous parlons du failsafe pour ces deux modulations :

Failsafe existant

PCM

PPM

Cette fonction est en natif dans les récepteurs (ex de Futaba).

Le Failsafe est actionné à partir du moment où il y a un certain nombre de trames invalides successives cumulées, et restera actif jusqu’au retour de trames valides.

Il est en général possible de choisir entre deux type de Failsafe, soit le servo reste en position, soit il va en position prédéterminée.

Inexistant en natif sauf pour certain récepteur radio dédié aux voitures et bateau (coupure moteur et freinage).

Un système identique peut être porté sur un avion pour chaques servos.

 

Compte tenu du choix majoritaire des recepteurs PCM, expliquons comment fonctionne ce type de FailSafe :

Le Failsafe permet de fixer le positionnement des servos dans le cas de la perte du signal HF (ex : interférences excessives, perte du signal TX).

Le Failsafe comporte en général deux étapes :

    1 – Maintient des servos :

Une première partie maintient les servos dans la dernière position valide pendant un certain temps. En général, ce temps est d’environ 1 seconde, mais peut être ajusté sur certaines radios. Ainsi, tout les servos sont maintenus dans leur dernière position connue et ne partent pas dans les coins lors de l’interférence.

    2 – Failsafe :

Si ensuite l’absence de signal valide perdure au-delà du temps de maintient maximum permis, alors tout les servos peuvent prendre des positions particulières selon la configuration qui a été effectué sur la radio.
Deux modes différents sont généralement disponibles pour chaque servos : soit on maintient le servo dans la dernière position connue, soit on impose une position précédemment définie.

A noter que lors de ces deux étapes, si le récepteur arrive à récupérer un signal valide, alors, celui ci reprendra son fonctionnement normal.

 

Quand, la radio, envoie t’elle la configuration du Failsafe au récepteur ? :

La radio envoie régulièrement l’information de configuration du Failsafe. Cependant, pas continuellement, compte tenu que la bande passante est principalement occupée par la transmission des positions des servos. Le rafraichissement apparait toute les 1 à 2 minutes (sur les FF9, c’est quand le trigramme PCM clignote brièvement à l’écran).

A savoir que le maintient des servos en position est la valeur par défaut en Failsafe, si aucune configuration n’est encore parvenue au récepteur.

La FF9 possède une particularité. Si vous allumez le récepteur d’abord, et ensuite l’émetteur, alors, dans les 10 secondes, la configuration sera envoyée au récepteur. Après reprendra le rafraichissement classique toutes les minutes.

 

Cassons les mythes :

Une fois le PCM en mode Failsafe, il y reste.
C’est faux, le récepteur PCM reprend son fonctionnement normal dès que les trames reçues sont considérées comme valide. En général, quelques fractions de secondes après l’arrêt de l’interférence.

Si le servo ne va pas en position de Failsafe, c’est qu’il n’y a pas d’interférence.
C’est faux, lors d’une interférence continue, le récepteur PCM ordonnera aux servos de tenir leurs positions pendant quelques secondes avant de décider de passer en mode Failsafe, et d’ordonner aux servos de prendre la position définie.

La modulation PPM n’est pas adaptée pour les modèles thermiques.
En général, c’est des arguments de magasins pour vendre des PCM (plus cher), se reposant sur un résonnement hypothétique, celui de croire qu’un moteur thermique génère plus d’interférences.

 

Ma configuration du Failsafe pour l’hélicoptère, et pourquoi :

Moteur : En position ralentie.

C’est certainement la configuration Failsafe la plus importante. Maintenir le moteur au ralenti assurera le ralentissement du rotor avant de toucher le sol. Ca peux sauver certaines pièces de l’hélico, le matériel sur lequel l’hélicoptère tombe, et aussi sauver des vies.

Si de plus, l’interférence était créée par une vibration du moteur, une fois celui au ralenti, le PCM reprendra le dessus, et nous pourrons récupérer les commandes. Enfin, si le moteur repart au même régime, l’interférence reprendra, et ainsi de suite. Il faut ensuite avoir le reflex de se placer en autorotation et de limiter les dégâts à l'approche du sol.

Sensibilité gyroscope : En position de travail AVCS (70-80%).

Ainsi, on est sur de garder le cap, et qu’il ne parte pas en rotation autour du rotor principal.

Cycliques et rotor de queue : Maintient au neutre.

Il est plus facile de récupérer l’hélicoptère s’il n’est pas en changement d’orientation.

Pas collectif : Si stationnaire : Maintenir un pas assez positif ; si 3D : maintenir la dernière position valide.

Certains sont pour mettre le pas collectif au neutre, pensant que c’est le meilleur compromis ayant du sens. Avec un pitch positif, ça maintiendra l’hélicoptère plus longtemps en l’air lors du Failsafe, mais si cette opération est effectuée avec l’hélicoptère à l’envers, il rejoindra le sol plus vite.

Cependant, il faut noter que le rotor ralenti peu avec un collectif neutre. Sachant que la priorité est de sauver des vies, ce n’est pas une bonne configuration.

En laissant maintenant le pas collectif en position lors du Failsafe, on joue sur deux tableaux, on a des chances de ralentir la chute de l’hélicoptère, même tête en bas, et surtout on ralentit plus vite le rotor avant impact au sol.

 

Ma configuration du Failsafe pour l’avion, et pourquoi :

Moteur : En position 1/3.

L'avantage de cette position, c'est que l'avion est limité en vitesse, sans pour autant décrocher. Pour certains modèles, on peut aller à 1/2 des gaz (Faut adapter selon le modèle).

Ailerons : En position neutre.

Il est plus facile de récupérer l'avion s'il est stable au roulis.

Profondeur : En position légèrement grimpeur.

Là, il faut bien régler, le but est d'avoir l'avion suffisamment soutenu pour couvrir le ralentissement du moteur, sans pour autant aller jusqu'au décrochage ou la prise d'altitude. L'idéal serait de perdre doucement de l'altitude pour limiter les dégats une fois en bas.

Le plus simple, c'est de voler avec un copain à coté, de trouver un bon réglage, et de le faire noter les positions des manches, pour les recopier dans la configuration du FailSafe.

Dérive : En position droite ou gauche au 1/3 ;

Le but, c'est que l'avion tourne en faisant de grand cercle, ainsi, cela évite d'aller le chercher super loin dans la forêt ou les champs.

Là aussi, le plus simple, c'est de voler avec un copain à coté, de trouver un bon réglage, et de le faire noter les positions des manches, pour les recopier dans la configuration du FailSafe.

Pour le reste des accessoires (train d'atterrissage, crochet de remorquage, etc.) c'est vous qui voyez selon la configuration de l'avion.

 


Publications :

France Hélico : http://www.france-helico.com/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&t=19283
Modelisme.org : http://forum.modelisme.com/viewtopic.php?pid=891255

 


Plus d'informations, sources :

http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3819/is_199906/ai_n8848016
http://www.compilots.com/article1354.html
http://www.torreypinesgulls.org/radios.htm
http://davesrcflight.mysite.wanadoo-members.co.uk/frame_pages/radio_control_topics_frame2.htm
http://serge.laforest.free.fr/pcm/PCM.htm
http://www.natew.com/rcheli/frame_main.cgi/html.PCMvsPPM

Dernière mise à jour : ( 21-03-2007 )