Fluxgate versus magnétomètre

Bonsoir,
Avis aux spécialistes : pourquoi les constructeurs de pilote automatique utilisent-ils encore l'antique fluxgate pour mesurer le cap, alors qu'il y a des magnétomètres 3 axes qui coûtent une poignée d'euros et qui marchent plutôt bien (ce que l'on a dans nos smartphone) ?
Je suis en train de bricoler un Arduino avec un magnétomètre couplé en I²C et la sensibilité est impressionnante : précision (après calibration), sensibilité de l'ordre du degré, stabilité, réactivité.
Diantre ?!?

L'équipage
07 juin 2015
08 juin 2015
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Bonjour à tous,
Faire un compas à partir d'un magnétomètre n'est pas si simple. Il faut bien un capteur de champ magnétique 3 axes et un accéléromètre 3 axes. A partir de ça il faut faire quelques calculs assez futés pour sortir le cap compas. Ça consiste à retrouver le repère local du capteur par rapport au repère terrestre et en déduire l'angle (d'Euler) du nord magnétique avec l'axe des pôles. Ensuite il faut faire un filtrage numérique pour amortir les variations et enfin compenser le champ magnétique dans ses trois axes en fonction de la position sur la terre (ce n'est pas que la déclinaison).
Perso j'ai essayé pas mal de composants pour finir avec celui ci www.lextronic.fr[...]es.html qui embarque un processeur qui fait tous les calculs pour vous. Mais à 150 € ce n'est pas rentable.
Bon bricolage à tous.

23 déc. 2016
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Bonjour, maintenant il y a le BNO-055 de Bosch qui a 9 axes aussi pour bien moins cher.

08 juin 2015
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Les fabricants de matériel y arrivent! C'est le cas de Raymarine avec son pilote Evolution, si je ne me trompe pas évidemment, n'y connaissant rien en assemblage électronique

08 juin 2015
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@tux3132 : tu peux trouver à peu près la même chose pour deux fois moins cher chez Sparkfun.
@Amzerzo35 : effectivement, tu as raison, c'est bien ce qu'embarque le pilote evolution.

Pour ma part, j'ai utilisé un magnétomètre 3 axes, et après calibration (fourni par un sketch Arduino en open source), le résultat est étonnant. Je comprends l'intérêt du gyro pour pallier finement à un manque de sensibilité du magnétomètre, mais je ne comprends pas l'intérêt de l'acceléro... des idées ?

09 nov. 2015
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Bonjour Blacknav
Les accéléromètres servent à définir la verticale nécessaire pour calculer le cap à partir du magnétomètre 3 axes. Mais l'utilisation des seuls accéléromètres ne permet pas de définir correctement la verticale en cas de déplacements rapides et aléatoires du capteur (grosse houle). Il faut alors beaucoup amortir le signal vertical de façon à ce que la verticale soit correcte. Mais le cap calculé est alors perturbé par l'erreur de verticale due à l'important amortissement, ce qui n'est pas parfait pour un pilote dans de mauvaises conditions de mer, même si c'est beaucoup mieux qu'avec un fluxgate Raymarine même avec un gyromètre. C'est pourquoi les plus récents capteurs intègrent magnétomètres, accéléromètres et gyromètres le tout sur 3 axes. Avec un calcul de la verticale avec les accéléromètres et gyromètres en utilisant un filtre de Kalman, le cap magnétique calculé est toujours rapide et précis.

09 nov. 2015
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Bonjour
Un lien vers le firmware en question ?
Merci

21 nov. 2015
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Bonjour,
Un magnétomètre 3 axes donne l'orientation vectorielle du champ magnétique terrestre par rapport au capteur. Quand le bateau gite, le magnétomètre 3 axes ne mesure pas vraiment le cap du bateau sauf si le capteur est suspendu sur cardan comme la plupart des compas et fluxgates. Pour utiliser un magnétomètre 3 axes sans cardan, il faut d'autres capteurs (accéléromètres ou accéléromètres + gyromètre) pour déterminer la verticale. Celle-ci est nécessaire pour calculer l'orientation de la composante du champs magnétique terrestre dans le plan horizontal (cap magnétique du bateau).

09 nov. 2015
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Merci !
J'ai résolu mon problème en utilisant un firmware open-source qui renvoie la position sur les 3 axes à 10Hz, en utilisant la combinaison des 3 capteurs.
J'avoue n'avoir pas encore plongé dans le code pour voir précisément ce qu'il faisait.

09 nov. 2015
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J-Marc et BlackNav, un chtit dessin ne serait tet pas superflu(x)

08 juin 2015
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L'accéléromètre permet de donner des informations supplémentaires au calculateur afin qu'il prenne en compte TOUTES les données du bateau pour piloter correctement. Il va permettre entre autre de comprendre quand le bateau descend la vague et donc de compenser en conséquence en venant en aide au gyro.

09 juin 2015
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Oui; mais je crois surtout que l'accéléromètre sert à donner la verticale (la direction de la force gravitationnelle, quoi...), l'info rendue par l'accéléromètre devant être effectivement filtrée pour la débarrasser des accélérations du bateau lui même. La verticale est nécessaire aux "calculs assez futés" évoqués par tux3132.

08 juin 2015
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A partir de ce qui est écrit ici, j'ai du mal à comprendre le sens des phrases à propos du pilote Raymarine évolution. Pourriez-vous lever, svp, mes incompréhensions ?

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