Accélération dans un repère de Frenet vers une vitesse dans le repère "Normal"

[invite8915d466]

Bonjour,

Pour calculer la vitesse et la position, nous avons finalement décidé d'utiliser 3 accéléromètres 3 dimensions. C'est bien ça qu'il fallait pour pouvoir notifier les changements de directions sur tous les axes?

Donc, viens ma question: pouvez vous me donner une piste pour avoir la vitesse et la position à partir des 3x3 accélérations que l'on enregistre dans le repère du poisson ?

Je vous remercie d'avance.

je viens de découvrir cette discussion marrante. A mon avis un seul accéléromètre est suffisant en théorie si on suppose que le poisson n'est pas assez facétieux ou agile pour se déplacer de coté ou en à reculons . Si il va toujours vers l'avant, en théorie, un axe x lié à l'accéléromètre qui pointerait vers l'avant du poisson serait toujours parallèle à la vitesse v, et donc Ax est bien l'accélération tangentielle. Dans ce cas (toujours en théorie) tu peux obtenir la vitesse en tout temps en intégrant dv/dt = A// = Ax

Les autres composantes te donnent l'accélération normale, donc te permettent (toujours en théorie) de remonter à la direction dans laquelle va le poisson. La l'équation est un peu plus compliquée, mais si j'ai bien compris c'est pas le problème essentiel.


Si l'accéléromètre n'est pas correctement orienté, alors il faut reperer la direction de "l'avant" du poisson (queue-tete) par rapport à lui , et décomposer le vecteur unitaire suivant x,y,z :

n = nx i + ny j + nz k

dans ce cas l'accélération tangentielle sera
A // = nx ax + ny ay + nz az


bon, ça c'est de la théorie mais je rejoins les autres : c'est une très mauvaise méthode pour calculer la vitesse, l'intégration est notoirement instable, et au bout de quelques minutes tu risques de trouver que le poisson se déplace à 150 km/h ou a reculons . Il vaut bien installer un capteur de vitesse par rapport à l'eau, si c'est possible, à mon avis.
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[invite5a89bfe6]

repost,

d'accord si l'expérience c'est grandeur nature, c'est autre chose.Si c dans un petit bassin, c'est autrement moins compliqué que de doter le poisson d'acceleromètre,etc...
Il doit être costaud quand même le poisson pour porter du matos sur lui.De plus si c un tout petit poisson il risque de se retrouver dans le ventre d'un plus grand que lui.
Les poissons ils se baladent souvent en bandes, non? Comme des loubards, c'est ça, non?
Bon alors pourquoi pas doter quelques poissons du système et les remettre dans un banc de poissons, puis comme grosso modo ils suivent la même trajectoire que le banc sur de grande distances, (mais avec un mouvement de type brownien sur de très courtes distance), tu peux collecter les informations (sur diverses périodes) et utiliser l'outil des statistiques.
c'est rien qu'une suggestion simpliste...




tu mets le système à mille poissons et tu remets dans un banc de plusieur milliers d'autres poisson, eh bien ça devient significatif, en plus t'aura les données de chaque bestiole...

[invite5a89bfe6]

repost,

d'accord si l'expérience c'est grandeur nature, c'est autre chose.Si c dans un petit bassin, c'est autrement moins compliqué que de doter le poisson d'acceleromètre,etc...
Il doit être costaud quand même le poisson pour porter du matos sur lui.De plus si c un tout petit poisson il risque de se retrouver dans le ventre d'un plus grand que lui.
Les poissons ils se baladent souvent en bandes, non? Comme des loubards, c'est ça, non?
Bon alors pourquoi pas doter quelques poissons du système et les remettre dans un banc de poissons, puis comme grosso modo ils suivent la même trajectoire que le banc sur de grande distances, (mais avec un mouvement de type brownien sur de très courtes distance), tu peux collecter les informations (sur diverses périodes) et utiliser l'outil des statistiques.
c'est rien qu'une suggestion simpliste...




tu mets le système à mille poissons et tu remets dans un banc de plusieur milliers d'autres poisson, eh bien ça devient significatif, en plus t'aura les données de chaque bestiole...

mais en fait ce n'est pas un probleme de poisson et de biologie, c'est juste une colle sur la physique (dynamique)...

[LPFR]

Bonjour,

Pour calculer la vitesse et la position, nous avons finalement décidé d'utiliser 3 accéléromètres 3 dimensions. C'est bien ça qu'il fallait pour pouvoir notifier les changements de directions sur tous les axes?

Donc, viens ma question: pouvez vous me donner une piste pour avoir la vitesse et la position à partir des 3x3 accélérations que l'on enregistre dans le repère du poisson ?

Je vous remercie d'avance.

Bonjour.
En dehors du fait que l'utilisation des accéléromètres pour obtenir la position ou la vitesse c'est une méthode inutilisable à long terme à cause de la précision finie et du bruit des mesures, même avec deux accéléromètres à trois axes, vous ne pouvez pas déterminer complètement l'orientation d'un objet.
Si je comprends vos intentions, vous voulez mettre les deux accéléromètres séparés et mesurer la rotation du poisson à partir de la différence entre les deux mesures d'accélération. C'est l'équivalent de mettre deux accéléromètres à l'extrémité d'une tige. Et bien, si la tige tourne autour d'elle même, les accéléromètres ne détecteront pas le changement d'orientation et vous mesures suivantes seront complètement faussées.
Pour pouvoir mesurer les changements d'orientation il fait de détecteurs de rotation, ou 3 accéléromètres 3 axes.
Mais surtout, vous êtes en train de réfléchir comme si les mesures d'accélération avaient une précision mathématique. C'est loin d'être le cas pour des composants réels, même en mettant le prix. Car, en plus de la résolution limitée des capteurs et convertisseurs, vous avez le bruit du signal, qui est intrinsèque à tout capteur et à toute source.

Alors, même pour des mesures à très court terme (quelques minutes) l'erreur dans la position risque d'être ridiculement élevée.

Faites un petit calcul: supposez que l'erreur dans l'accélération soit de 0,01 m/s² (= 1/1000 g), et calculez combien vaut le terme ½ at², au bout de quelques minutes, quelques heures ou quelques jours.
Au revoir.

[invite5a89bfe6]

Bonjour.
En dehors du fait que l'utilisation des accéléromètres pour obtenir la position ou la vitesse c'est une méthode inutilisable à long terme à cause de la précision finie et du bruit des mesures, même avec deux accéléromètres à trois axes, vous ne pouvez pas déterminer complètement l'orientation d'un objet.
Si je comprends vos intentions, vous voulez mettre les deux accéléromètres séparés et mesurer la rotation du poisson à partir de la différence entre les deux mesures d'accélération. C'est l'équivalent de mettre deux accéléromètres à l'extrémité d'une tige. Et bien, si la tige tourne autour d'elle même, les accéléromètres ne détecteront pas le changement d'orientation et vous mesures suivantes seront complètement faussées.
Pour pouvoir mesurer les changements d'orientation il fait de détecteurs de rotation, ou 3 accéléromètres 3 axes.
Mais surtout, vous êtes en train de réfléchir comme si les mesures d'accélération avaient une précision mathématique. C'est loin d'être le cas pour des composants réels, même en mettant le prix. Car, en plus de la résolution limitée des capteurs et convertisseurs, vous avez le bruit du signal, qui est intrinsèque à tout capteur et à toute source.

Alors, même pour des mesures à très court terme (quelques minutes) l'erreur dans la position risque d'être ridiculement élevée.

Faites un petit calcul: supposez que l'erreur dans l'accélération soit de 0,01 m/s² (= 1/1000 g), et calculez combien vaut le terme ½ at², au bout de quelques minutes, quelques heures ou quelques jours.
Au revoir.

salut

Laisse béton LPFR, c'est une expérience sans queue ni tête!
Il s'imagine parce que le poisson frétille de la queue qu'il pourra installer près de la queue de son poisson l'acceleromètre (a pas de temps extremement rapide , genre en moyennant c'est comme s'il etait a deux positions differentes).
Franchement pourquoi ne pas utiliser une balise tout court ? captée par un réseau satellitaire ? là t'as la triangulation, et puis t'as la profondeur avec le capteur de pression. Ca s'arrete là! T'as la trajectoire, apres tu fais ce que tu veux avec. Et puis pour voir si ton pané a fait attention à sa ligne tu le localise, tu tends un filet tu le pêches, tu le pèses, tu le relâche (ou tu le file au cuistot).

bye.




ps:
en fait il veut te mettre à la place du poisson, tu vois le truc, te rendre poisson, avec l'intelligence d'un poisson.C'est une vieille ficelle de psy manipulateurs a deux sous...

[invitec526c150]

Laisse béton LPFR, c'est une expérience sans queue ni tête!

Un peut comme toi quoi.

Franchement pourquoi ne pas utiliser une balise tout court ? captée par un réseau satellitaire ?

Je sais pas, peut être par manque de moyens financiers. Mais si tu veux participer de ta poche, je n'y vois aucun inconvénients.

Sinon, merci pour vos réponses.

[invite5a89bfe6]

Un peut comme toi quoi.



Je sais pas, peut être par manque de moyens financiers. Mais si tu veux participer de ta poche, je n'y vois aucun inconvénients.

Sinon, merci pour vos réponses.

désolé j'ai pas les moyens, demande donc aux ministères plutôt qui eux savent si bien gérer l'argent du contribuable.


de toute façon tu fais un gros caca nerveux avec ton poisson rouge.
T'es là ,tu débarques, tu veux foutre un accélérateur de particule sur un thon, puis ché pas quoi, tu veux genre appliquer un repère de frenet dessus... on se croirait en train de modeliser une théorie unitaire à la einstein ou a la tonnelat sur un poisson rouge!!
c'est un pur délire ton truc, désolé de te le jeter comme ça à la figure ton thon!
t'as qu'à aller consulter la nasa pour ta simulation de bocal!

[LPFR]

Bonjour Gezguez Karim.
Je n'aime pas votre façon d'agir et d'intervenir dans cette discussion.
Même si le projet de Coleim est très mal engagé et mal réfléchi, et qu'il n'a aucune chance d'aboutir, ce n'est pas une raison pour se moquer de lui ou pour le vexer.
Il est plus constructif de lui montrer quelles sont les failles et les défauts. N'oubliez pas qu'il est seulement un stagiaire et qu'il subit le manque de réflexion de ses encadreurs.
Dans ce forum nous essayons de garder les discussions a un niveau de gens de bonne compagnie, polis et respectueux des autres.
Ainsi, je vous invite à plus de modération.
Cordialement,

[invitec526c150]

Je te remercie LPFR.

Si je pose toutes ces questions, c'est aussi pour être capable de donner des justifications à mes encadrants sur le pourquoi du ça peut pas marcher.
Je me vois mal leur dire :"Non, ça peut pas marcher" sans aucune explication, et sans avoir chercher un minimum.

Comme vous aviez plus tôt parlé de la possibilité de réduire les erreurs en plaçant 3 accélérometres sur le poisson, je venais donc demander conseil sur comment s'en servir pour avoir la position.

A bientot

[LPFR]

Comme vous aviez plus tôt parlé de la possibilité de réduire les erreurs en plaçant 3 accélérometres sur le poisson, je venais donc demander conseil sur comment s'en servir pour avoir la position.

Re.
Mettre 3 accéléromètres ne réduira en rien les erreurs. Cela permettra en théorie de mesurer les changements d'orientation du poison.

Mais la réponse à donner à vos encadreurs est celle de trouver les notices d'accéléromètres envisageables et de regarder leur résolution et leurs erreurs. Avez ces incertitudes, faites le petit calcul que je vous ai suggéré. Ça vous donnera une idée de ce que l'on peut espérer comme précision.
A+

[Blend59]

Ralala c'est Nicolas Hulot qui serait pas content d'entendre ca...
Pauvre petit pichon, tu subis la folie de l'homme qui veut te coller de l'électronique au derrière.
En plus le tripoter comme ca, lui mettre des balises et capteurs...pas sur que ses copains du banc de poissons l'acceptent avec ce nouveau look, pas sur qu'il puisse les suivre avec son gros sac à dos.
Faudrait miniaturiser au maximum et ca coute bonbon, faudrait que ca le laisse libre dans ses mouvements et pour ca faudra surement attendre le développement des nanotechnologies et des biotechnologies...
Le fait même d'intervenir sur le poisson peut modifier son comportement (bon il va ptét pas faire une déprime non plus)
Conclusion théoriquement faisable, technologiquement irréalisable sur un petit poisson.
Enfin ce que j'en dis...

[invitec526c150]

@LPFR: Merci, je tenterai de faire le calcul pour avoir une estimation de l'erreur.

@Blend59: Normalement, ils font en sorte de ne pas trop déséquilibrer le poisson, en compensant par des mini flotteurs (d'après ce que j'ai compris).
Et pour les poissons, ce sont des thons, ou bien des raies (enfin, des gros poissons). L'accéléromètre pèse 10grammes dans l'air.

Y'a eu des recherches similaires sur de la consomation d'oxygène pour des oiseaux (grands cormorrants), mais c'était surtout des études en laboratoire, avec des sondes mesurant la consomation d'oxygène. Avec ça, ils avaient fait une formule leur permettant d'associer l'accélération à la consomation d'oxygène.

[LPFR]

Re.
La manip de mettre de choses sur/dans des animaux pour les suivre est très courante.
On a déjà mis de émetteurs à ultrasons dans des anguilles pour les suivre d'Europe vers la mer des sargasses Et des balises Argos sur des albatros, des cigognes et des pigeons voyageurs (entre autres).
Et si vous lissez le dernier numéro de Pour la Science, vous verrez, dans l'article sur les thons rouges, qu'on les a suivis dans leurs migrations avec des balises type Argos.
Donc, cela démontre à quel point l'idée de trouver leur position à partir des mesures des accéléromètres est absurde.
P.S.: Comment récupère-t-on les mesures? On pêche le thon? Il est attaché par une ficelle?
A+

[invitec526c150]

Ok, je me renseignerais.

Pour récupérer les données, un mécanisme permet à l'accéléromètre de se détacher tout seul lorsqu'il est "plein" de données. Il va alors flotter jusqu'a la surface, et envoyer une signal, qui permettra de le repérer.

Pour les balises de type Argos, j'avais demandé pourquoi ils suivaient pas directement par satellite, et ils m'avaient expliqué qu'a cause de l'eau et de sa profondeur, il y avait des problèmes de précisions. Mais comme son anglais est pas terrible, je sais pas si c'est bien ça qu'il voulait me dire.

Enfin, même si je n'arrive pas à de bon résultats, ils pourront au moins faire un article comme quoi ça marche pas, que y'ai pas d'autres gens qui essayent la même chose.

[LPFR]

Re.
L'autre possibilité, moins chère que le suivi par satellite, est la balise GPS qui enregistre la position en fonction du temps. Bien sur, elle ne fonctionne pas ni sous l'eau ni dans le poisson, mais on enregistre la données de profondeur en fonction du temps et la position GPS quand le poisson est en surface.
Ceci n'est pas très original. "Tout le monde" le fait.
A+

[invitee71724f2]

Salut,

Effectivement les ondes des GPS ne pénètrent pas profondément dans l'eau, sans parler de la diffraction qui va ralentir le temps de propagation des ondes, donc perdre de la précision.

Mais je pense que tu peux calculer l'énergie qu'il consomme en mesurant le débit d'eau, car avec le débit d'eau, et connaissant la forme de ton poisson tu peux connaître la force qu'il exerce contre l'eau.

Maintenant côté précision je ne sais pas ce que ça vaut, mais certainement bien plus qu'une plateforme intertielle.

Je pense à une petite hélice couplée à un moteur dont le courant qu'il génère est proportionnel au débit de l'eau
A bientôt,

Flavien

[invitec526c150]

Merci à vous deux.

Je me pencherai sur la question du débit d'eau, mais je ne sais pas si l'on pourra le faire.

[invite5a89bfe6]

salut,
désolé pour mon emportement.
Mais la seule solution valable est la balise (ultrason ou bien émetteur FM de faible puissance -un peu comme de grosses puces RFID plus commodes à porter- des "bip" réguliers dont l'atténuation indiquera la profondeur) puis des récepteurs en surface qui sont mobiles pour suivre, de plus ou moins loin, le banc de poissons où se meut notre poisson suivi, genre trois bateaux ou plus pour trianguler. Pas besoin de satellite (c vrai).
On en implante mille de ces puces et on aura alors même le type d'interaction interne propre au banc entre poissons (enfin une moyenne). Quant à l'énergie, une petite idée que voici:
Avec la grosse puce RFID on couple (implanté aussi un micro labo monté sur puce pour déterminer en temps réel le taux de glucose dans le sang du poisson) une petite puce pour déterminer (en temps réel ou régulièrement) le taux de glusose ou de nutriments dans le sang de notre pauvre poisson, ces données la micro puce les enverra à la RFID qui les transmettra via les onde electromag vers la surface.
Connaissant le poid initial du poisson et grâce aux études antérieure concernant le métabolisme de ce genre d'animal on pourra "grosso modo" en tirer l'énergie dépensée pour une durée déterminée...

Tout ça pour finir dans une fritteuse?...

[invitec526c150]

salut,
désolé pour mon emportement.

Pas de soucis.

Mais la seule solution valable est la balise (ultrason ou bien émetteur FM de faible puissance -un peu comme de grosses puces RFID plus commodes à porter- des "bip" réguliers dont l'atténuation indiquera la profondeur) puis des récepteurs en surface qui sont mobiles pour suivre, de plus ou moins loin, le banc de poissons où se meut notre poisson suivi, genre trois bateaux ou plus pour trianguler. Pas besoin de satellite (c vrai).
On en implante mille de ces puces et on aura alors même le type d'interaction interne propre au banc entre poissons (enfin une moyenne).

Je leurs soumettrai cette idée. J'avais pensé à un truc du genre mais comme j'y connais pas grand chose, et qu'ils m'avaient dit que c'était pas trop possible. Je réessayerais.

Quant à l'énergie, une petite idée que voici:
Avec la grosse puce RFID on couple (implanté aussi un micro labo monté sur puce pour déterminer en temps réel le taux de glucose dans le sang du poisson) une petite puce pour déterminer (en temps réel ou régulièrement) le taux de glusose ou de nutriments dans le sang de notre pauvre poisson, ces données la micro puce les enverra à la RFID qui les transmettra via les onde electromag vers la surface.
Connaissant le poid initial du poisson et grâce aux études antérieure concernant le métabolisme de ce genre d'animal on pourra "grosso modo" en tirer l'énergie dépensée pour une durée déterminée...

J'ai cru comprendre qu'ils comptaient faire un système qui récupèrent le sang du poisson et l'analyse, mais dans 4 ou 5 ans. J'ai pas bien compris pourquoi ils le font pas maintenant, puisque c'est évidement beaucoup plus fiable pour le calcul de l'énergie. ( Et pas simplement l'énergie dépensée pour se déplacer dans l'eau ).

Tout ça pour finir dans une fritteuse?...

Plutôt en sushi je crois bien.