DNB Drone

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Le brevet, c'est dans 3 semaines.

Tu as travaillé sur un drone FPV cette année. Saurais-tu expliquer comment il fonctionne à un jury ?

reflexion

💡 Lis chaque thème, fais l'activité, puis coche ton avancement dans la barre ci-dessus.

Cette page couvre 7 thèmes du programme de 3e : analyse fonctionnelle, chaînes d'info/énergie, matériaux, algorithmique, réseau, conception et cycle de vie.

Un drone FPV (First Person View = vue à la première personne) est un objet technique capable de voler de façon autonome ou pilotée, équipé d'une caméra qui transmet les images en direct au pilote via des lunettes ou un écran.

Vue d'ensemble du drone

Moteur+Hélice Carte FC Cam FPV Bras

Ses 4 sous-systèmes principaux :

⚙ Motorisation
4 moteurs brushless + hélices + ESC (Electronic Speed Controller). Les ESC règlent la vitesse de chaque moteur pour diriger le drone.
🔋 Énergie
Batterie LiPo (Lithium Polymère) → carte PDB (Power Distribution Board) → ESC → moteurs.
📡 Capteurs et contrôle
IMU (gyroscope + accéléromètre), GPS, altimètre, caméra FPV. La carte de vol FC traite les données et envoie les ordres aux ESC.
📷 Communication
Émetteur-récepteur radio 2,4 GHz entre la radiocommande du pilote et le drone. Retour vidéo FPV en 5,8 GHz vers les lunettes.
🔑 FPV
First Person View — vue à la première personne. La caméra du drone transmet en direct.
🔑 ESC
Electronic Speed Controller — régulateur électronique qui contrôle la vitesse d'un moteur brushless.
🔑 IMU
Inertial Measurement Unit — centrale inertielle. Mesure l'orientation et les accélérations du drone.
🔑 LiPo
Lithium Polymère — technologie de batterie légère et puissante, indispensable pour alimenter les moteurs brushless.

Clique sur une définition floue pour la révéler

📚 Rappel de cours

LA BÊTE À CORNES

À qui rend service ?
Le pilote FPV
🎟 Drone FPV
Objet technique
Sur quoi agit-il ?
La zone à filmer

FONCTIONS

FP = Fonction Principale — ce que l'objet doit faire pour l'utilisateur
FC = Fonction de Contrainte — conditions à respecter (masse, sécurité, coût...)

🎯 Activité 1 — Associe chaque fonction à sa description

Clique sur une fonction (colonne gauche) puis sur sa description (colonne droite). 5 paires à trouver.

FP1
Permettre au pilote de voir en direct ce que filme le drone
FP2
Assurer la sécurité des personnes autour du drone
FC1
Ne pas dépasser 250 g (réglementation UE)
FC2
Tenir au moins 15 minutes en vol
FC3
Être réparable sans outillage spécial
📚 Rappel de cours
ACQUÉRIRIMU · GPS · Altim. · Cam. TRAITERCarte de vol FC COMMUNIQUERÉmetteur radio
ALIMENTERBatterie LiPo DISTRIBUERPDB CONVERTIRESC TRANSMETTREMoteurs + Hélices

🎯 Activité 2 — Classe chaque composant dans la bonne catégorie

Clique sur un composant (zone du haut) puis sur sa catégorie (zone du bas).

IMU (gyroscope)
GPS
Altimètre
Moteurs brushless
Hélices
ESC
Batterie LiPo
Carte PDB
Carte de vol FC
Émetteur radio
📡 Capteurs
⚙ Actionneurs
🔋 Énergie
💻 Traitement
📚 Rappel de cours
Matériau Solidité Légèreté Éco-bilan Prix
Aluminium
ABS
Carbone

🎯 Activité 3 — Vrai ou Faux ?

Clique sur Vrai ou Faux. La correction s'affiche aussitôt.

La fibre de carbone est presque impossible à recycler.
✔ Vrai. La fibre de carbone est quasiment non recyclable — problème écologique majeur.
L'aluminium est plus léger que le plastique ABS.
✘ Faux. Le plastique ABS est plus léger que l'aluminium.
Choisir un matériau recyclable réduit l'impact environnemental.
✔ Vrai. Un matériau recyclable améliore le bilan écologique global.
Le coût est la seule contrainte d'un cahier des charges.
✘ Faux. Les contraintes incluent aussi masse, sécurité, éco-bilan et réparabilité.
💪 Défi bonus
Tu as terminé l'activité 3 ?

Quel matériau choisirais-tu pour un drone de secours en montagne ? Justifie avec 3 critères.

DEBUT SI batterie > 50% ALORS Activer les capteurs REPETER EN PERMANENCE SI obstacle < 50 cm ALORS ralentir FIN REPETER SINON alerte batterie FIN

🎯 Activité 4a — Remets le décollage dans le bon ordre

Clique sur les blocs dans le bon ordre. Ils apparaissent dans "Mon programme".

Blocs disponibles :

DEBUT
Monter à 5 mètres
SINON : alerte batterie
SI batterie > 50% ALORS
Activer les capteurs
Démarrer les moteurs
FIN

Mon programme :

🎯 Activité 4b — Complète l'algorithme de gestion batterie

Choisis le bon mot dans chaque liste déroulante.

DEBUT        Lire le niveau de batterie     SI batterie < 30% ALORS            FIN SI     SI batterie < 15% ALORS            FIN SI   FIN REPETER FIN
📚 Rappel de cours
👤 Pilote
192.168.1.10
📡 Radio
2,4 GHz
🔌 Routeur
.1.1
🎟 Drone
.1.20

Chaque appareil a une adresse IP unique. Le protocole définit les règles de communication. Le routeur dirige les données vers le bon destinataire.

🎯 Activité 5a — Étiquette chaque élément du réseau

Pour chaque numéro, choisis le bon nom dans la liste.

N°1 — icône 👤

N°2 — icône 🔋

N°3 — icône 🔌

N°4 — icône 🎟

🎯 Activité 5b — Vrai ou Faux : réseau & sécurité

Chaque terminal sur un réseau doit avoir une adresse IP unique.
✔ Vrai. L'adresse IP identifie chaque appareil de façon unique.
Le chiffrement rend les données illisibles pour un pirate.
✔ Vrai. Seul le destinataire avec la clé peut déchiffrer les données.
Un drone connecté ne peut pas être piraté à distance.
✘ Faux. Tout objet connecté peut être attaqué si ses communications ne sont pas sécurisées.
📚 Rappel de cours
Besoin CDC Conception Fabrication
Impression 3D
Tests &
Validation

🎯 Activité 6 — Remets le protocole de test dans le bon ordre

Clique dans l'ordre logique pour valider qu'un drone tient 15 minutes.

Étapes disponibles :

Comparer la durée mesurée à 15 min
Charger complètement la batterie
Conclure : drone conforme ou non ?
Déclencher le vol, démarrer le chrono
Arrêter le chrono quand batterie vide

Mon protocole :

📚 Rappel de cours
Extraction Fabrication Distribution Utilisation Fin de vie

🎯 Activité 7a — Associe chaque phase à son impact principal

Clique sur une phase (gauche) puis sur son impact (droite).

Fabrication
Pollution liée au transport et aux emballages
Utilisation
Consommation d'électricité pour recharger
Fin de vie
Grande consommation d'énergie et CO2
Distribution
Déchets électroniques difficiles à recycler
Q1 — Analyse fonctionnelle
Dans la Bête à cornes, que représente la corne gauche ?
ACe sur quoi agit l'objet
BÀ qui l'objet rend service
CLe coût de fabrication
DLa matière de l'objet
Q2 — Analyse fonctionnelle
Lequel n'est PAS une cause d'accident fréquente avec un drone FPV ?
APerte de signal radio
BBatterie insuffisante
CCouleur du châssis
DObstacle non détecté
Q3 — Chaîne d'information
Quel composant assure la fonction ACQUÉRIR ?
ALa batterie LiPo
BLe régulateur ESC
CL'IMU (gyroscope)
DLa carte PDB
Q4 — Chaîne d'énergie
Quelle est la fonction de la carte PDB dans la chaîne d'énergie ?
AConvertir l'énergie en mouvement
BStocker l'énergie électrique
CDistribuer l'énergie vers chaque composant
DMesurer la tension de la batterie
Q5 — Matériaux
Principal problème écologique de la fibre de carbone ?
ATrop lourde pour un drone
BQuasiment pas recyclable
CRouille facilement
DTrop chère à transporter
Q6 — Algorithmique
À quoi sert une boucle REPETER EN PERMANENCE ?
AExécuter une action une seule fois
BVérifier une condition à la fin
CRépéter indéfiniment un ensemble d'instructions
DDéclarer une variable
Q7 — Algorithmique
Pourquoi vérifier la batterie AVANT de démarrer les moteurs ?
APour économiser de l'énergie
BPour éviter un décollage dangereux avec batterie faible
CPour calibrer le gyroscope
DPour activer la caméra FPV
Q8 — Réseau
Quel système permet au drone de revenir automatiquement à son point de départ ?
ALe gyroscope
BLe RTH (Return to Home) via GPS
CL'altimètre
DLe régulateur ESC
Q9 — Réseau
Qu'est-ce que le chiffrement des communications ?
AAugmenter la portée du signal
BUn codage qui rend les données illisibles pour un intercepteur
CUn système de compression de données
DAugmenter la vitesse de transmission
Q10 — Conception
Quelle est la première étape d'un processus de conception ?
ALancer l'impression 3D
BIdentifier le besoin et écrire le cahier des charges
CChoisir les matériaux
DFaire les tests de validation
Q11 — Usages
Principale préoccupation éthique des drones autonomes en ville :
ALeur coût de fabrication
BResponsabilité en cas d'accident et surveillance de la population
CAutonomie de vol trop courte
DDifficulté à piloter
Q12 — Cycle de vie
Quelle phase produit le plus de déchets électroniques ?
ALa fabrication
BLa distribution
CLa fin de vie
DL'extraction des matières premières
reussi
✔ Je sais identifier les fonctions FP et FC d'un OST et les justifier
✔ Je sais décrire la chaîne d'information et la chaîne d'énergie d'un drone
✔ Je sais choisir un matériau en citant au moins 3 critères du cahier des charges
✔ Je sais lire et écrire un algorithme avec conditions et boucles
✔ Je sais expliquer comment circule l'information dans un réseau (IP, protocole, routage)
✔ Je connais les étapes du cycle de vie d'un objet et leurs impacts environnementaux
etudiant
📶 CSP OST — Décrire les liens entre usages et évolutions technologiques 📶 ECC7 — Décrire l'organisation interne d'un OST (chaînes info/énergie)
📶 ECC1 / Prog. — Définir un algorithme et le traduire en programme 📶 ECC11 — Circulation de l'information dans un réseau informatique
📶 ECC10 — Impact environnemental, cycle de vie, développement durable 📶 Conception — Prototypage, tests et validation des performances d'un OST
Thème : Structure, fonctionnement, comportement | CSP Technologie Cycle 4 juin 2025 | Application 3e : rentrée 2026-2027

Date de création : 20/05/2019 11:55
Catégorie : - GuppY
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