Support de webcam pour télescope - Thème collectif Cahier des charges fonctionnel

BTS Microtechniques
                                     Session 2003

                  Thème collectif
          Cahier des charges fonctionnel

                        Support de webcam
                          pour télescope

                                BORDA Julien
 Noms des candidats :           FOSAR Cédric
                                GLARIA Renaud
                                PALOMA Julien

Cachet d'officialisation :      Avis de la commission :

SUPPORT de WEBCAM
                    pour TELESCOPE

   I/ PRESENTATION DU BESOIN ET DU PRODUIT

          A/ LE BESOIN ET SON MARCHE
       Le télescope est un outil d’observation des astres utilisé par des
astronomes professionnels et amateurs. De plus en plus, les webcams associées à
des logiciels spécialisés sont utilisées pour faire de la photographie mais aussi de
la spectrographie en utilisant des réseaux à traits. C’est pour cette utilisation que
l’on a besoin d’un support orientable motorisé qui permette de faire les réglages
sans avoir à toucher au télescope
       Les nouvelles possibilités informatiques et le faible prix des équipements
(ordinateur,webcam…) ont rendu accessible aux amateurs la spectrographie.
Dans le cadre du BTS Microtechniques, il a été décidé de réaliser un équipement
adaptable au télescope du Lycée. Ce système doit permettre d’effectuer les
réglages à distance sans avoir à manipuler le télescope.

          B/ EXISTANT DU PRODUIT

               Les seuls produits qui existent sont des prototypes réalisés par
des particuliers qui ne servent qu’à fixer une webcam sur l’objectif d’un
télescope, on ne peut donc réaliser que de la photographie et non pas de la
spectrographie.

    II/ EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN

          A/ ENONCE DU BESOIN

De quoi s’agit-il ?

       Il s’agit d’un support motorisé de webcam s’adaptant sur le télescope
permettant de faire de la spectrographie et de la photographie, sans toucher au
télescope pour éviter que l’image à l’écran ne soit perturbée.

Qui est concerné par ce produit ?

      Les personnes désirant utiliser un télescope et faire de la spectrographie et
éventuellement de la photographie (astronomes amateurs).

A quoi servira t’il ?

      Ce support permettra l’orientation de la webcam pour pouvoir capter le
spectre obtenu grâce au réseau à trait, et permettra de « zoomer » pour cadrer le
spectre sur le capteur CCD de la webcam.

          B/ L’ENVIRONNEMENT DU PRODUIT

    Le télescope : le support devra s’adapter sur le télescope du Lycée
(MEADE ETX 90 EC).Il doit être de faible encombrement et de poids réduit.

     La webcam : Le support devra s’adapter aux principales webcams du
marché et en particulier à celle du lycée (PHILIPS Vesta Pro Scan).Il
comprendra donc un berceau interchangeable.

      L’énergie : Elle devra se faire à l’aide de piles ou de batteries
rechargeables.

      L’utilisateur : Les utilisateurs pourront être des particuliers ou des
professionnels d’où la nécessité d’un fonctionnement simple en toute sécurité.

       La lumière : Le support sera en partie intégré dans un tube pour permettre
l’isolement du réseau et de la webcam de la lumière. Un soufflet placé au niveau
de l’articulation finira de protéger l’ensemble.

III/ ANALYSE FONCTIONNELLE

          A/ DIAGRAMME PIEUVRE

       Lumière                                              Webcam
                                    Fc2

                                                 FP1
                    Fc6

                                       Support de
                                                                    Fc5
                                       WEBCAM

                   Fc3

                                        Fc4
                                                Fc1                 Télescope
     Utilisateur

                                    Energie

       B/ EXPRESSION DES FONCTIONS DE SERVICES

FP1: Positionner la webcam par rapport au télescope pour permettre soit la
visualisation des astres sur un écran PC soit la visualisation d’un spectre.

Fc1: Pouvoir s’adapter sur le télescope du Lycée.

Fc2 : Pouvoir s’adapter sur la webcam.

Fc3 : Pouvoir être piloté simplement avec un PC.

Fc4 : Etre alimenté par piles ou batteries rechargeables.

Fc5 : Etre d’un poids faible.

Fc6 : Etre isolé de la lumière extérieure dans un boîtier très léger.

C/ CARACTERISATION DES FONCTIONS DE SERVICES

      Fonctions principales

Fonctions Ennoncé de                         Critère        Niveau                   Flexibilité
          la fonction                        d’appréciation d’exigence

FP1                Réglage manuel en         Course             d1 mini = 10mm             +/-10%
Positionner la     translation du réseau                        d1 maxi = 80mm             +/-10%
webcam par         (Voir schéma de
rapport au
télescope pour
                   principe : 2/1 : d1)
permettre soit
la visualisation   Déplacement en            Course             d2 mini = 10mm             +/-10%
des astres sur     translation motorisé                         d2 maxi = 30mm             +/-10%
un écran PC        (Voir schéma de
soit la
visualisation
                   principe : 4/3 : d2)      Précision          0,1mm                      +/-30%
d’un spectre.
                                             Vitesse            5 < V < 10mm/s             +/-10%

                                             Irréversibilité                               aucune
                                             du mécanisme

                   Déplacement en            Course             -30° à +30°                +/-10%
                   rotation
                   (Voir schéma de           Précision          0,25°                      +/-10%
                   principe : 3/2 : θ)
                                             Vitesse            [ 3°/s                     +/-10%

                                             Irréversibilité                               aucune

      Fonctions complémentaires

Fonctions Ennoncé de                     Critère d’appréciation            Niveau     Flexibilité
          la fonction                                                      d’exigence

Fc1                Pouvoir               Dimensions de la bague filetée     Celles du
                   s’adapter au          et du porte oculaire.              télescope
                   télescope                                                Meade ETX-
                                         Facilité et rapidité de la mise en 90EC
                                         place.

Fc2                S’adapter à la        Dimensions et position du trou    Celles de la
                   webcam                taraudé de la webcam.             Webcam
                                         Dimensions de la webcam.          Philips Vesta
                                         La liaison avec le chariot        Pro
                                         longitudinal doit être complète
                                         démontable.

Fc3   Pouvoir être      Liaison par fil vers un boîtier
      commandé à        contenant l’électronique et
      distance          l’alimentation. Ce boîtier est
                        lui-même relié au PC.

      Fonctionner de    Piles ou batterie rechargeable.   LR6 1,5V
Fc4   manière
      autonome en
      énergie

      Etre d’un poids   Masse.                            500g        maxi
Fc5   faible

      Etre protégé de   Luminosité au niveau du           A définir
Fc6   la lumière        support de réseau.                (essais)