Radiocommande de modélisme
Une radiocommande de modélisme est un instrument permettant de commander un modèle réduit à distance. Elle est généralement équipée de deux leviers permettant le contrôle de la puissance du moteur et de la direction. On trouve également des modèles avec molette et une gâchette pour les modèles réduits de voitures. Elles peuvent être très simples (levier de profondeur et de direction et celle des gaz pour les avions) ou très complexes (changement de canaux et de modes).
Composition de l'ensemble
- Un émetteur, équipé d'un module haute fréquence, d'une antenne et d'un quartz (ou module 2,4 GHz soit du Wi-Fi).
- Un ou plusieurs récepteurs en fonction de la taille du modèle et des impératifs de sécurité, équipés d'un quartz ou d'un récepteur 2,4 GHz sur la même fréquence que l'émetteur, et d'une antenne de réception.
- Une batterie de réception qui peut être aussi la batterie de propulsion.
- Servomoteurs qui transmettent mécaniquement aux gouvernes mobiles les ordres reçus par le récepteur.
- Dans le cas d'une propulsion électrique, un variateur/contrôleur, qui permet de varier la puissance du moteur et d'alimenter le récepteur via la batterie de propulsion.
Types
FM
Les radios émettent un signal en FM selon trois types de modulation. Le mode PPM, meilleur marché que le mode PCM, est généralement utilisé sur les appareils RC d'entrée de gamme. La moindre fiabilité du mode PPM le rend plus adapté aux petits modèles qui sont moins dangereux que des appareils plus lourds. Les radios haut de gamme offrent trois modes (PCM et PPM et PWM) afin d'offrir une compatibilité avec la majorité des récepteurs.
PPM
Modulation en position d'impulsions : la commande est donnée par la position d'une courte impulsion dans une fenêtre de temps bien définie. Pour les avantages et inconvénients, voir PWM.
PWM
Le Pulse largeur Modulation (PWM) est une modulation de type FSK dans laquelle la position de chacun des servomoteurs est codée par une impulsion de largeur variable. Chaque trame, d'une longueur fixe, débute par une impulsion de synchronisation. L'avantage de cette transmission est la simplicité de l'électronique nécessaire, ce qui a fait son succès aux débuts du radiomodélisme. Son inconvénient principal est l'absence de détection d'erreur.
PCM
Le Pulse Code Modulation (PCM) est un mode de modulation en fréquence de type FSK dans lequel la commande de chaque servomoteur est transmise sous forme d'un nombre codé. Les fabricants ont chacun leur propre système de codage de ce nombre sur une série variable de bits. JR utilise le mode Z-PCM (10 bits, 1 024 valeurs) et le S-PCM (11 bits, 2 048 valeurs). Futaba utilise le PCM-1024 et le G3 PCM (12 bits, 4 096 valeurs). L'avantage du codage PCM est de détecter les erreurs de transmission, ce qui permet de mettre les servomoteurs dans une position prédéfinie ou de les maintenir dans la dernière position correcte après la perte du signal : ce mode se nomme « Fail Safe », et s'avère intéressant du point de vue de la sécurité, notamment dans les hélicoptères (coupure des gaz en cas de perte de contrôle de l'appareil).
2,4 GHz
L'abandon des fréquences de l'ordre des dizaines de mégahertz au profit des fréquences de 2,4 GHz présente de nombreux avantages. D'abord, puisque les longueurs d'onde associées à cette fréquences sont très petites, la longueur des antennes des récepteurs peut être réduite à 3 cm. De plus, le bruit électromagnétique notamment dû aux moteurs électriques, qui se situe entre 10 et 100 MHz, ne perturbe ainsi plus les récepteurs proches.
Fonctionnement
Le principe de fonctionnement d’une radiocommande est simple : l’ensemble servant à commander le modèle est composé d’un émetteur, d’un récepteur et de servomoteurs, le tout est alimenté en électricité.
L’émetteur dispose de manches de commandes pouvant basculer d’avant en arrière sur leurs axes.
Chaque axe est équipé d’un potentiomètre qui va permettre d’obtenir une mesure. Cette mesure est transmise au récepteur qui la restitue au servomoteur. Ainsi, chaque mesure est envoyée en quasi temps réel au récepteur qui positionne les servos en conséquence[1].
On distingue plusieurs types de radio : les radios à volant ou à manches utilisé pour conduire ou piloter des voitures, des camions, des hors-bords et les radios à manches servant à piloter des avions, planeurs, hélicoptères, des voiliers, etc.
Les radios se distinguent par le nombre de voies ou canaux qu’elles commandent :
- sur une radio à deux voies, chaque manche correspond à une voie, celui-ci ne pouvant se déplacer que sur un axe : un axe « gauche/droit » et un axe « haut/bas », par exemple ;
- sur un émetteur deux voies, les voies sont réparties ainsi : une voie pour la direction et une voie pour le moteur/variateur de vitesse électronique.
Une radio trois voies permettra par le biais d’une voie supplémentaire généralement équipée d’un interrupteur de commander un servo en « tout ou rien » : désactivé, le servo est dans une position fixe, activé, il se déplace vers une autre position fixe.
La répartition est la même qu’une radio deux voies plus la voie supplémentaire utilisée pour déclencher une action comme allumer des phares, par exemple.
Sur une radio quatre voies, les manches se déplacent chacun sur deux axes (haut/bas et droite/gauche) de sorte à commander quatre servos. La répartition est par exemple celle-ci en aéromodélisme : une voie pour la dérive, une voie pour la profondeur, une voie pour les ailerons et une voie pour le moteur (gaz). En planeur et en l’absence de moteur, la voie des gaz sera par exemple utilisée pour libérer le câble de treuillage ou de remorquage.
Les radios les plus évoluées ont seize voies voire plus : véritable bijoux d’électronique, les canaux peuvent être mixés entre eux quasiment sans limite.
Mode
Le Mode d’une radiocommande correspond à la répartition des commandes pilotées sur le modèle radiocommandé sur les manches de l’émetteur. Le choix du mode est important car il détermine à la base le manche qui sera utilisé pour la commandes des gaz sachant qu’il a la particularité de ne pas disposer de ressort de rappel au neutre du manche dans le but de pouvoir, quand il est en position basse, couper ou mettre le moteur au ralenti.
On distingue quatre modes, les plus répandus étant le mode 1 et le mode 2.
Modes Avions
| manche gauche | avion / planeur | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Profondeur |  |
Mode 1 |  |
Gaz / Variateur |
| DĂ©rive |  |
 |
Ailerons | |
| manche gauche | avion / planeur | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Gaz / Variateur |
|
Mode 2 | |
Profondeur |
| DĂ©rive | |
|
Ailerons | |
| manche gauche | avion / planeur | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Profondeur | |
Mode 3 | |
Gaz / Variateur |
| Ailerons | |
|
DĂ©rive | |
| manche gauche | avion / planeur | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Gaz / Variateur |
|
Mode 4 | |
Profondeur |
| Ailerons | |
|
DĂ©rive | |
Modes Hélicoptères
| manche gauche | hélicoptère | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Cyclique longitudinal |
|
Mode 1 | |
Gaz / Pas |
| Anticouple | |
|
Cyclique latéral | |
| manche gauche | hélicoptère | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Gaz / Pas | |
Mode 2 | |
Cyclique longitudinal |
| Anticouple | |
|
Cyclique latéral | |
| manche gauche | hélicoptère | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Cyclique longitudinal |
|
Mode 3 | |
Gaz / Pas |
| Anticouple | |
|
Cyclique latéral | |
| manche gauche | hélicoptère | manche droit | ||
|---|---|---|---|---|
| Gaz / Pas | |
Mode 4 | |
Cyclique longitudinal |
| Cyclique latéral |
|
|
Anticouple | |
Le mode le plus utilisé en France est le mode 1 comparativement aux États-Unis ou le mode 2 est le plus répandu.
Les fabricants de radiocommandes proposent généralement leur radio en mode 1 ou en mode 2 sachant que le mode est facilement adaptable en démontant et en inversant les commandes au niveau de l'émetteur, le point le plus crucial étant le manche des gaz.
Manche au neutre | Manche des gaz (moteur coupé / ralenti) |
Le choix du mode reste un choix personnel même s'il tend à reproduire la position des commandes en « réel ». Il est toujours judicieux quand on apprend à piloter d'utiliser le mode le plus répandu dans le club ou l'on va pratiquer.
RĂ©glementation
Les fréquences autorisées en aéromodélisme sont dépendantes des États et des régions[2] - [3].
Modélisme ferroviaire
L'alimentation et la commande de certains modèles réduits de train de jardin est faite par par une batterie, associée à une radiocommande[4].
Notes et références
- Radio Modélisme, no 166, octobre 1980, Radio Robbe Eco FMS4.
- Annexe A7, page 10, dans laquelle on trouve les bandes attribuées à la radiocommande en France.
- JO Décision 2008-0517 du 22 avril 2008 fixant les conditions techniques d’utilisation des fréquences par les systèmes de radiocommande de modèles réduits.
- (en-US) « Garden railways: a brief overview - Garden Railways Magazine », sur Trains (consulté le ).