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 La radiosonde MODEM type GPSonde M10

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Voir aussi :   La radiosonde Geolink-Modem type GL-98 - La radiosonde MODEM M2K2-DC - Vol d'une radiosonde - L'écoute des radiosondes - Le radiosondage - 

La radiosonde M10 est la dernière née de la société française MODEM qui a conçu la M2K2-DC. Elle a fait ses premiers vols en mai 2010 et a été annoncée en mai 2011 sur le site de MODEM. Elle est en service régulier à Trappes depuis le 12/09/2011 et Météo-France va vraisemblablement généraliser son utilisation dans les autres centres de métropole. En octobre 2012 il ne reste plus que Bordeaux qui utilise encore des RS92SGP, sauf le mercredi à 12Z. En octobre 2015, LU3EI signale avoir entendu des M10 lâchées par la station de radiosondage de Ezeiza Airport.


Description de la M10

Le boîtier en polystyrène expansé est formée de quatres parties dont deux sont collées ensembles et les deux autres servent de couvercles pour accéder aux piles et au connecteur. Ce boîtier est nettement plus fragile que celui de la M2K2.
Le volume du boîter de la M10 est deux fois plus petit que celui de la M2K2 et son poids, piles comprises, est de 150 g environ au lieu de 210 g pour la M2K2. Ce gain de poids est appréciable car il permet d'utiliser un ballon plus petit et nettement moins d'hélium.
Le circuit imprimé est plus petit que celui de la M2K2 (65x65mm) et il est disposé horizontalement pendant le vol. L'antenne GPS est du même type que celui de la M2K2 tandis que le récepteur GPS est un Trimble Copernicus, comme sur les dernières M2K2.
L'antenne d'émission quart d'onde est du genre "câble de frein de vélo", comme celle de la DFM-06. Il n'y a pas de contre-poids au brin rayonnant comme sur la M2K2.
Le signal transmis ressemble beaucoup à celui de la M2K2, du moins à l'oreille.
Comme la M2K2, la M10 est alimentée par 4 piles AA de 1,5V mais elles sont groupées dans un coupleur plat disposé horizontalement avec les piles vers le bas, ce qui provoque parfois une coupure d'émission au moment d'un atterrissage un peu dur (voir § chasse ci dessous).
Une liaison infrarouge entre la sonde et la station de calage SR10 permet, entre autres, le réglage de la fréquence.




Caractéristiques

Dimensions du boîtier : boîtier en polystyrène 95 mm x 95 mm, hauteur 90mm
Masse : 150g avec le bloc de piles
Fréquence : fixe et très stable entre 400 et 406 MHz programmable par pas de 200kHz, ne change pas au moment de l'impact. En sortie d'usine la fréquence est préréglée sur 403.0 MHz ce qui explique que souvent les seconds lâchers se font sur cette fréquence, le sondeur ne perdant pas de temps à changer la fréquence.
Alimentation : 4 Piles alcalines 1.5 V LR6 de type Varta 4106 capacité 2600mAh. L'alimentation peut être coupée à l'aide d'un bouton poussoir extérieur (voir plus bas). En veille, la consommation est quasi nulle (<10µA). Le calage, effectuée avant le vol, se fait sur les piles de la RS.
Autonomie : supérieure à 3 heures d'après le constructeur, mais pouvant aller jusqu'à 28h voire 30h (info F5MVO). Cette performance est liée au fait que la puissance est réduite pendant les mesures, c'est à dire 90% du temps. Mais le froid peut réduire cette autonomie à moins de 3h en faisant descendre la tension des piles en dessous de 3,3V, en particulier en hiver
Modulation : FSK 4800 bauds. Une trame de 100 ms toutes les secondes. Modulation très caractéristique. Ne change pas après l'impact.
Puissance d'émission : supérieure à 200 mW. Entre deux trames la puissance d'émission n'est que de 2 ou 3 mW, ce qui explique la grande autonomie.
Capteurs : comme la M2K2-DC. T et U seulement, la pression est déterminée par le calcul à partir de l'altitude mesurée par GPS et de la température. Le capteur de température est une thermistance enfermée dans une perle de verre tandis que l'hygrométrie est mesurée par un capteur capacitif. Un connecteur permet le branchement de capteurs externes (mesure d'ozone par ex.).





Photos
 Trappe d'accès aux piles et au connecteur    Comparaison de tailles entre M2K2DC, M10 et DFM-06

 Antenne GPS    Le circuit imprimé est horizontal pendant le vol.

 Le capteur d'humidité est protégé du rayonnement solaire et des ...    ...intempéries par deux demi-coquilles

 Comparaison du spectre de la M2K2...    ...avec celui de la M10


Merci à Yves F6FHG pour les photos de cette M10 lâchée de Toulouse.



La chasse aux M10

La M10 se chasse comme la M2K2 :
- puissance assez élevée (>200mW) pendant l'émission des trames qui permet une portée au sol supérieure à celle des autres modèles de RS mais semble moins grande que celle de la M2K2
- modulation très caractéristique audible en SSB, ce qui permet une détection plus facile des signaux faibles et lointains. Les trames supplémentaires irrégulières permettent d'identifier une M10 ou une M2K2 des autres types de RS. Voir paragraphe "modulation" ci-dessous.
- fréquence stable (si on la compare à une RS92KL mais certains exemplaires peuvent dériver jusqu'à 5kHz pendant le vol) et connue, bien que pouvant être décalée légèrement par rapport au chiffre rond.
- elle est décodable avec SondeMonitor depuis septembre 2011 apparemment avec une portée moins grande que la M2K2. L'absence de contrepoids (les deux petits fils émaillés présents sur la M2K2) en serait une cause. Le décodage des M10 est plus délicat que celui des M2K2 car la bande occupée par la M10 est parfois trop large pour certains récepteurs trop sélectifs. Paradoxalement un récepteur bon marché peut être plus efficace qu'un récepteur de haut de gamme.
- plus que les autres RS il arrive de temps en temps que l'émission se coupe lors de l'impact lorsque le sol est un peu dur (champ labouré bien sec, sonde traînée par le parachute gonflé par le vent au sol...). Cela est dû aux éléments de piles qui peuvent sortir partiellement du coupleur de pile, celui-ci étant placé à l'envers, comme un tiroir retourné. Dans ce cas il ne reste plus que la recherche visuelle à partir du dernier point décodé.
- il arrive également assez souvent que l'émission se coupe pendant le vol lorsque la tension des piles descend en dessous de 3,3V, ces dernières supportant mal le froid. Contrairement à la M2K2 qui, dans ce cas particulier pouvait redémarrer spontanément, la M10 nécessite un appui sur le bouton-poussoir de démarrage. Si le vol est court (altitude d'éclatement relativement basse) les piles n'ont pas le temps de se refroidir et la M10 ne cesse pas d'émettre. L'autonomie peut alors dépasser 24h). Une autre raison de panne moins fréquente pendant la descente est l'humidité due à la condensation à l'intérieur du boîtier.
- au sol et à moyenne distance, la porteuse entre les trames (dont la puissance est de l'ordre de 2 ou 3mW) devient audible, c'est un bon indicateur de proximité.

Modulation


La modulation des M10 est semblable à celle des M2K2. Elle est facile à identifier quelque soit le mode. On l'a surnommé "cri-cri". Les séquences de trames sont parfois changeantes en fonction des conditions de réception GPS. La M10 est caractérisé par une sous-porteuse supplémentaire, située 4 à 5 kHz au dessus de la fréquence centrale, qui permet de lever instantanément le doute lors d'une écoute en SSB (voir ci-dessus la représentation du spectre de la M10 comparé à celui de la M2K2.
- grande autonomie jusqu'à plus de 24h qui laisse un temps raisonnable pour la retrouver. La structure de la trame de données de la M10 est un peu différente de celle de la M2K2DC
- M2K2 écoutée en SSB
- M2K2 écoutée en NFM
Signe particulier : 45 trames/mn (cas ou les signaux GPS sont absents ou non synchronisés à la mise en route) ou 60 trames/mn régulièrement espacées plus des trames supplémentaires aléatoires de temps en temps. Deux M10 émettent leurs trames strictement au même instant même si elles n'ont pas été initialisées en même temps, elles semblent synchronisées sur le temps GPS (info F6EYG).

Merci à F5JAE, F5MVO, F5JTZ, F6ACU, F6EYG, F6FHG
, F6GVH, F1GZH, F0ERP pour les informations.