EventAude. ( 4/4 )
Présentation Fonctionnement Commandes Test
Procédure de test
Le but des tests du 28 février, était de tester la précision relative et absolue du système EventAude. Pour cela, il y avait un dispositif central entouré de trois "postes". Le dispositif central était une caméra Audine, controlée par une EthernAude, sur la matrice de laquelle on formait l'image d'une led dont l'éclairage était commandé par les tops donnés par le signal radio DCF77 de Francfort. Sur l'Audine, un drift-scan de 2ms par ligne était effectué, ce qui donnait donc sur l'image des segments avec un écart de 500 pixels (500 pixels=500*2ms=1s) entre chaque début. Le signal DCF77 est retardé (pour des raisons de transmissions et de récepteur) d'environ 45ms par rapport au signal PPS. La manip consistait à mesurer avec le EventAude la datation absolue de ces top DCF77. Le groupe se repartissait en trois postes.
Poste1
Bernard Christophe, gestion du signal DCF77 et mesure du décalage entre le top DCF77 et le top PPS de son propre GPS.
Poste 2
Guy Detienne, gestion du EventAude, et lecture des temps de début et de fin de driftscan.
Poste 3
Michel Meunier, acquisition des images de l'Audine.
Acquisition
Après quelques mises au point, cinq mesures ont été faites. Le déroulement d'une mesure était le suivant. D'abord le déclenchement d'un scan de 3000 ou 4000 lignes, soit donc 6 ou 8s. Le EventAude surveillait le signal de commande d'ouverture et de fermeture de l'obturateur de l'Audine pour dater précisement la première et la dernière ligne. A la fin du scan, Guy donnait ces deux datations. En même temps Bernard donnait le décalage qu'il avait mesuré entre le PPS et le signal DCF77, et enfin d'après le scan Michel donnait une datation absolue du début de top du DCF77. Il est à noter qu'il faut prendre en compte la position du spot sur la matrice pour calculer l'évenement. Voyons cela avec un exemple. Le premier scan révèle un trait qui commence au pixel 574, sachant que la position du spot (sans drift-scan) est de 353, on peut dire que le top DCF77 s'est produit (574-353)*2ms=442ms apres le lancement du scan. Guy (EventAude) donnant un lancement de scan a 56.604s (on laisse tomber les minutes, les heures ...etc), cela donne un top à 56.604+0.442=57.046s, Bernard donne lui un décalage de 43ms, soit donc un top théorique à 57.043, sur cette mesure on constate 3ms d'écart.
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Partie d'un des scans
Résultats
Rappel, la "Position spot" est l'ordonnée de l'image de la led sur la matrice CCD, la "Position top" est l'ordonnée du début du trait du top DCF77 sur la matrice, le "Début scan" est la datation absolue donnée par EventAude dont on a gardé que la seconde (mais bien sur EventAude donne aussi les minutes heures..etc), le "Décalage PPS/DCF77" est mesuré par Bernard en comparant les deux signaux, le "Début absolu du DCF77" est obtenu par calcul avec la formule (Position top-Position spot)*0.002+Début scan (0.002 étant le temps par ligne de 2ms), et enfin l'erreur est simplement la comparaison des deux résultats.
Voici les résultats des 4 mesures:
|
Position
spot
|
Position
top
|
Début
scan
|
Décalage PPS/DCF77 |
Début
absolue du DCF77
|
Erreur
|
|
353
|
574
|
56.604s
|
43ms
|
57.046s
|
+3ms
|
|
353
|
630
|
33.490s
|
44ms
|
34.044s
|
+0ms
|
|
352
|
692
|
56.369s
|
44ms
|
57.049s
|
+5ms
|
|
351
|
555
|
36.638s
|
44ms
|
37.046s
|
+2ms
|
L'incertitude de position de "Position spot" et "Position top" est de 1 pixels soit 2ms pour chacune. J'estime l'incertitude de la datation du EventAude à 1ms, cela nous donne la valeur "Début absolu du DCF77" avec une incertitude de +-5ms.
On voit immédiatement que le système donne une précision de datation d'au moins 5ms, un scan de 1ms par ligne aurait encore amélioré la précision du test, malheureusement on tombe dans les limites du système EthernAude (pour information, déjà un scan de 2ms par ligne par le port // du PC est quasiment infaisable).
Au passage nous avons mesuré la précision de pose de l'EthernAude. Une pose de 900s à été commandé, EventAude en a mesuré une duré de 900.001s!!
Application
Le système EventAude peut donc être utilisé pour enfin dater nos images avec une précision meilleure que le 1/100ème de seconde. Ce système ne se limite pas à l'Audine, il suffira en effet de recupérer dans n'importe quelle camera CCD, le signal d'obturateur pour obtenir cette datation. Au passage, dans une Audine, le signal obturateur est généré même si vous n'avez pas installé d'obturateur.Bien sur pour une pose classique, il faudra faire une mesure des temps d'ouverture et de fermeture de l'obturateur, mais avec un drift-scan c'est facile a obtenir, pour ensuite dater correctement une image. En Drift-Scan, le temps d'ouverture de l'obturateur n'a aucune importance, en effet les lignes commencent a se décaler meme quand l'obturateur est encore fermé. Nous vous laissons imaginer la précision des mesures pour les occultations. Enfin, avec l'EthernAude, dans le nouveau mode video à venir, les imagettes sortiront avec un intervalle constant, précis et connu, si l'on rajoute une datation absolue de la première imagette, le tour est joué!!
Le seul "bémol" dans cette datation est qu'elle ne marche pas si vous demandez à l'obturateur de rester fermé (cas des darks), mais cela ne semble pas bien grave dans ce cas on retombe sur la datation classique du PC. Ce "bémol" ne s'appliquera pas à l'EthernAude, car un autre signal sera généré même quand l'obturateur reste fermé, et c'est celui-la qui sert de référence au EventAude.
Second test.
Un second test a été effectué sur un des prototypes. Pour cela, on a utilisé le PPS du GPS Datum qui lui dure 500 mSec pour commander la Led, pendant que l'EventAude mesurait la position du front montant et descendant du PPS Datum.
L'Eventaude a évidemment mesuré N,000 et N,500 sur plusieurs heures et on a pu controler que les traces Led sur le drift-scan apparaissent entre N,000 et N,500 ce qui confirme les qualités temporelles de l'Ethernaude.
La
précision de mesure des événements d'une occultation sera maintenant limitée
par le rapport (Signal Etoile) /(Bruit de fond du ciel).
Les paramètres déterminants seront la magnitude de l'étoile, la turbulence
qui étale la tache, le choix du temps d'intégration ligne du drift et non
plus les mesures de temps des horloges.
Conclusion.
Les premières occultations observées ( 849 Ara et 1574 Meyer ) avec un prototype
ont montrés que les qualités attendues de l'ensemble
Eventaude et Audine/ Ethernaude sont bien là.
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