Echosondeur (un bathymètre)

[invite0025ad7a]

Je dois faire un projet avec un échosondeur (un bathymètre simple) qui mesure la profondeur de l’eau (l’hauteur pourrait être 10m, et avec une précision de centimètre voir millimètre près).
Je voudrais savoir quel type de transducteurs doivent être utilisés (Fréquence d’utilisation 500kHz, ouverture 6°).
Comment arriver à transmettre et réceptionner avec le même transducteur ? (Je sais très bien que le transducteur est bi-directionnel, mais comment savoir si c’est bien le signal écho mais pas le signal envoyé… )
Quelles sont les méthodes utilisées pour le calcul du temps de vol ? Impulsion ? Quelle est la nature ? un train d’onde (signal sinusoïdale, carré ) ?
Coté traitement du signal…. Quelle serait la méthode la mieux adaptée ?…. Convolution, inter corrélation, FFT ? (Mais je ne vois pas comment on pourrait utiliser FFT dans le cas actuel ). Voyez vous d’autres méthodes ?
Connaissez vous des algorithmes rapides? La contrainte : on doit utiliser un PIC 16F74 ou 84

J’aimerais bien échanger et obtenir des informations avec vous.

Merci beau coup.
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[invite5637435c]

salut,
j'ai répondu il y a peu à un post semblable sur les écho-sondeur et je vais te faire une réponse similaire.
Cette techno est complexe et chère dans le cadre d'une réalisation personnelle.
Beaucoup de concepts entre en jeu dans ce dispositif et il faut des équipements couteux pour la mise en oeuvre.
Il faut de bonnes notions en HF et en traitement du signal.
Je ne connais pas ton niveau ni le temps imparti à ce projet mais sans vouloir te décourager c'est pas du gâteau.
A moins que tu es une petite partie de ce vaste projet en étude je ne vois pas de solution simple à ton cas.

[invite936c567e]

Bonsoir

Il est quand-même possible d'apporter quelques éléments de réponse sur les bathymètres à très petits fonds (<100m).

Pour fixer les idées, la célérité du son dans l'eau de mer est voisine de 1500 m/s, ce qui correspond à un temps d'aller-retour de 1,3 ms par mètre de profondeur.

Le signal émis par le transducteur ("ping") est généralement un court train d'onde sinusoïdale de l'ordre de la milliseconde, répété tous les dizièmes ou centièmes de seconde.

Le signal reçu est amplifié de façon croissante avec le temps (selon une loi dite TVG = "Time Varying Gain") après la fin de l'émission. On analyse à la fois l'amplitude et la phase afin de déterminer le centre de gravité du signal dans le temps.

La détermination de la profondeur fait intervenir des corrections en fonction de la température, de la pression et de la salinité.

[invite5637435c]

Pour compléter PA5CAL, l'utilisation d'un PIC16F84 va être short compte tenu des paramètres et des calculs à effectuer.
Comment comptes tu afficher ton résultat de mesure?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0025ad7a]

Merci pour vos réponses.

HULK28 :
Ce n’est pas un projet personnel. C’est pour mon stage. J’ai un niveau bac +5. Je ne cherche pas forcément une solution simple. Je cherche une solution utilisé dans l’industrie… un peu comme décrit Pascal.

Pourquoi un PIC 16F74 ou 84 ?
Parce que j’ai vu un échosondeur dans le marché utilisant un pic.

PA5CAL :

Pourquoi le signal reçu est amplifié de façon croissante avec le temps ?
Pourquoi on doit déterminer le centre de gravité du signal dans le temps ? Une simple corrélation n’est pas suffisante ? Je vais chercher des information sur cette méthode.

J’ai pensé qu’on envoyait juste une forte impulsion simple ….
Tu penses qu’en envoyant un train d’onde sinusoïdale il est plus facile de faire une corrélation ?
Vu que la fréquence de fonctionnement du transducteur est de 500kHz… la période de signal sera de 2us. Donc une dizaine de période suffiront non (20 à 30us, alors que tu parles d’un train d’onde de quelques ms)?

Merci les gars.

[invite936c567e]

Bonjour

Le signal doit être amplifié de façon croissante avec le temps, car plus le temps passe, plus la distance parcourue est grande, et plus l'atténuation du son retourné est importante.

On détermine le centre de gravité en amplitude et en phase afin de "reconnaître" un instant significatif dans le signal de retour. En effet, les conditions de propagation sont telles que le signal reçu ne ressemble plus beaucoup au signal émis, ce qui suppose une méthode d'analyse adéquate. Pour info, en démarrant avec une enveloppe rectangulaire, et on finit plutôt avec une enveloppe en cloche.

Je pense que, de ce fait, une méthode de corrélation ne se serait pas bien adaptée à la détection des caractéristiques invariantes de l'onde. Et elle serait de toute manière gourmande en ressources informatiques plus que de nécessaire.

Employer une forte impulsion simple présente l'inconvénient de mettre le transducteur à rude épreuve, ce qui réduirait sa durée de vie (que certains jugent déjà trop courte). De plus, son efficacité serait faible tant du point de vue de l'énergie (étalement du spectre) que de la discrimination du signal de retour.

Le train d'onde sinusoïdal dure environ 1 ms (on donne dans les 10 ms pour détecter les plus grandes profondeurs). Cette durée relativement importante permet de réduire l'étalement spectral et de conserver un signal de retour suffisamment discriminant malgré sa déformation notable et le bruit ambiant.

[invite5637435c]

Salut,
pour ma part les écho-sondeur que je connais (dans l'industrie) sont équipés de DSP, jamais de PIC, quel est le modèle dont tu me parles?
Les calculs qui seront faits (vigule flottante) si tu veux le mm vont largement dépasser ce que peux accepter la ram du PIC.
Ensuite vu la taille de code du PIC16F84 tu vas pas aller loin.
Et pour afficher tes infos tu n'as pas répondu non plus.

Vu que tu as Bac+5 tu dois savoir que le µC se choisit après avoir fait le tour des ressources nécessaires.

Dans ton cas je peux te dire que c'est largement OUT!