Horizon artificiel Android

[Dudule]

Suite de mon message précédent

Pour ceux que cela intéresse je vais vous décrire l’aventure de la genèse de l’appli, qui est née d’une application entièrement et uniquement basé sur le GPS, et qui se révèle aujourd’hui avoir été un véritable défi.

L’exploitation exclusive du GPS fonctionnait bien avec de gros avantages, l’horizon était insensible à tout mouvement du smartphone, une sorte d’antinomie pour un horizon justement sensé détecter les mouvements car l’application calculait l’attitude en fonction de la trajectoire GPS et non de l’orientation du smartphone, génial !
Malheureusement il présentait des défauts, le premier est dû à la fréquence d’actualisation du GPS des smartphones courants de l’ordre de une seconde et à la faible précision du positionnement, cela donnant un temps de retard conséquent et un comportement « sautillant » .
Le deuxième inconvénient étant la perte inopinée du signal GPS qui n’est pas rare avec pour conséquence l’arrêt de l’application.
A ceci j’avais ajouté un compas GPS, une carte défilante simple avec tous les aérodromes et toutes les bases ULM de France, les points personnels et la possibilité de faire des « aller vers » avec la route initiale, la route depuis la position actuelle, le vecteur direction avec les graduations en minutes et les indications habituelles complémentaires d’une application de navigation.

Cette réalisation et l’expérience que j’en ai retirée m’a incité à essayer une source plus fiable et plus réactive que le GPS, en l’occurrence les gyromètres du smartphone faussement appelés « gyroscope » par les fabricants, c’est à ce moment que j’ai mis le doigt dans l’engrenage.
Dès le premier test élémentaire le résultat fut stupéfiant avec des mouvements fluides et fidèles en temps réel, mais les difficultés ne faisaient que commencer et je ne me doutais pas de leur étendue.

Tout d’abord l’implémentation des taux de rotations simultanés sur les 3 axes en degrés par seconde fournis par des gyromètres m’était inconnue, je n’ai rien trouvé sur internet car apparemment les spécialistes gardent pour eux leurs petits secrets (et je fais de même), sauf Euler et les quaternions qui ne m’ont été d’aucun secours.
Je me suis donc lancé dans l’écriture des formules de calculs sans toutefois parvenir au résultat escompté dans un premier temps malgré tout le soin et le temps apporté à leur étude, à savoir qu’une suite de mouvements aléatoires devait toujours se traduire par l’affichage de la bonne attitude en temps réel, j’avais toujours un glissement lors des mouvements complexes.
Heureusement, alors que j’allais renoncer définitivement j’ai trouvé comment amender mes formules pour qu’elles fonctionnent enfin, eurêka !
Le mouvement c’était génial mais il fallait aussi calculer l’attitude en exploitant la gravité grâce aux accéléromètres pour l’initialisation et la correction de la dérive de l’horizon (érecteur), en clair un simple inclinomètre, facile !

Mais je voulais par nécessité pour un appareil mobile que l’appli fonctionne sur un support quelconque incliné en tangage et en roulis, cela m’a paru très simple de prime abord mais c’est révélé en réalité assez difficile à implémenter dans un algorithme assez complexe, ajout d’un calage initial pour compenser l’inclinaison du smartphone et surtout modification des calculs d’attitude.
Plus tard j’ai ajouté dans l’algorithme le calcul du cap en temps réel en fonction des rotations sur les 3 axes et là aussi il a fallu retravailler les formules, mais cela m’a permis de transformer le compas GPS en conservateur de cap, il faut dire que j’ai écarté la boussole interne de l’appareil qui n’est pas fiable selon la position de l’appareil ou son environnement.

Enfin dernièrement j’ai intégré les données du GPS complémentairement pour améliorer l’indicateur malgré il faut l’avouer une légère oscillation en tangage, le but étant d’éliminer le glissement de l’horizon (sauf dans les cas extrêmes), option désactivable par l’utilisateur s’il le souhaite.
Au chapitre des imperfections je dois avouer à mon grand désespoir n’avoir pas encore (et peut-être jamais) entièrement résolu le problème du passage des verticales (retournement de la maquette), c’est une sorte d’impasse, un nœud mathématique qui génère un glissement de l’horizon plus ou moins marqué et je me suis toujours refusé à tricher en utilisant un artifice trompeur.

Au début du développement j’optimisais l’application pour mon appareil mais j’ai ensuite appliqué des solutions logicielles « auto-adaptatives » afin qu’elle puisse tourner sur toutes sortes d’appareils y compris en partage d’écran avec une autre appli ce qui m’a permis de pouvoir en faire profiter d’autres amateurs sur Goole Play et l’App Store d’Amazon.

Cordialement

[pco]

Merci pour ces très intéressantes explications. On ne se rend pas nécessairement compte des difficultés rencontrées pour développer de telles applications (notamment le manque d'informations techniques).

Pierre

[Dudule]

Bonjour

Merci pco

A tous, si vous avez des questions n’hésitez pas, je ne promets pas de répondre a toutes car je garde pour moi mes petits secrets mais je répondrais de mon mieux.

Cordialement

[Antoine2015]

Etant incapable d'écrire des lignes de code, je suis impressionné par ce que vous faites pour nous
Continuez SVP
Merci

[Dudule]

Bonjour

Merci beaucoup Antoine pour les encouragements.

Cordialement

[Patricklfgo]

Bonsoir, il y a du travail pour faire cet horizon, par contre , je suis curieux de savoir pourquoi c 'est la maquette qui bouge et non le fond qui reste parallèle au sol comme tous les horizons classiques ( et non de certains pays de l'Est ) . cela aurait été plus difficile ?

[Dudule]

Bonjour Patrick

Plusieurs raisons m'ont incité au départ a faire bouger la maquette plutôt que le fond et cela n'a rien a voir avec ce que fait tel ou tel pays bien au contraire, cela a été le résultat d'une concordance d’idées, modifier les habitudes déroutent mais j'ai l'habitude de ne rien faire comme tout le monde.

Les horizons "traditionnels" doivent se limiter a un affichage rond de 80 millimètres de diamètre, hors les smartphones actuels ont un affichage rectangulaire d'a peu peu près la mème largeur et de 2 fois la hauteur et il m'est apparu comme intéressant d'exploiter toute la nouvelle surface disponible plutôt que de copier un affichage classique sur une petite portion, ridicule de mon point de vue (au propre comme au figuré).

De plus avec le fond mobile une fois passé environ 30 degrés en tangage on se retrouve perdu dans le bleu ou le marron avec pour seul repère les indication numériques d'angle, si on ajoute au tangage a plus de 30 degrés le roulis a plus de 90 degrés personnellement je suis complément désorienté.

Le fait de faire bouger la maquette sur un fond immobile intégral permis par l’écran permet de voir toujours exactement "ou on est" dans l'espace d'un simple coup d’œil et cela m'est apparu comme un progrès, beaucoup plus facile a appréhender me semble-t'il car c'est la maquette qui "bouge" dans le bon sens comme le ferait un avion réel et non de façon inversée comme le fait un fond mobile.

Cela fait un moment que je songe a implémenter un fond mobile pour les inconditionnels mais je n'ai quasiment pas de demande dans ce sens, il faudrait faire cohabiter les deux options dans la même appli et cela dépasse pour le moment mes disponibilités.

Cordialement

[Patricklfgo]

bonsoir et merci de ton retour. je pense que tu as voulu un horizon qui pouvait aider à continuer de voler en conditions dégradées, je suis un peu déformé par les horizons en IMC ou autre procédures IFR que je visualise depuis des décennies ...
je reconnais le travail . bonne soirée

[Dudule]

Bonjour Patrick

Certains commercialisent des capteurs déportés afin de combler la différence avec un EFIS mais cela ne résout pas tout, un appareil Android n'a pas d'alimentation externe ni de fixations, l’écran n'est pas toujours très lisible en plein soleil et l'appareil chauffe facilement jusqu’à la coupure totale, de plus la liaison avec les capteurs par wifi n'est pas aussi fiable que du filaire.
Au regard du prix de l'appareil Android dédié, de l'installation "fixe" et du prix des capteurs j'ai toujours pensé qu'il valait mieux un petit EFIS pas plus cher et bien meilleur.

Je n'ai pas fait un véritable EFIS car un smartphone quelconque ne réunit pas (et de loin) toutes les conditions nécessaires et souffre un peu des limitations intrinsèques de l'appareil mais tout le monde a un smartphone dans la poche et l'investissement se limite a 10 euros (moins de 6 euros pour moi) pour avoir un "gadget" a disposition a l'instar des applications de navigation.

Effectivement l'affichage ne correspond pas au standards habituels, un peu comme les pilotes avions qui essayent le pendulaire c'est déroutant au départ, peut-être bientôt un fond mobile si j'ai la motivation et le temps.

Cordialement

[Dudule]

Bonjour a tous

Une mise a jour est en ligne avec la correction d'un vilain petit bug et l’amélioration de la gestion des cases a cocher.
Par ailleurs l’évolution vers une version mixte maquette mobile/fond mobile est en marche et j’espère qu'elle plaira a tous, patience!

Cordialement

[alain roy]

Version complète chargée, dès demain l'essai en vol.

[alain roy]

Merci Dudule pour ce logiciel qui fonctionne impeccable,, félicitations
RAS lors de l'utilisation, silhouette stable et inclinaisons réalistes, (même dans les huit paresseux...) cap compas OK,
1 client très satisfait !

[Dudule]

Bonjour Alain

Merci pour ton retour d’expérience et pour tes compliments.

Bien cordialement
Jeff

[Dudule]

Bonsoir a tous

L'affaire progresse, j'ai encore une quelques tests a effectuer avant de mettre en service une mise a jour importante puisqu'elle comprend la possibilité de choisir le mode d'affichage, soit avec la silhouette mobile comme jusqu’à présent, ou soit avec le fond mobile selon la manière "traditionnelle".
A la suite de cela Je devrais compléter la diffusion par la mise a jour de la fiche de présentation sur le Playstore avec en particulier de nouvelles captures d’écran et une nouvelle vidéo.

Cordialement

[mike333]

Bonjour Dudule
L'application fonctionne très bien (depuis que je l'utilise avec mon Samsung Galaxy S21)
super travail... Merci
Michel