Bonjour,

Contexte:
Dans le cadre d'un projet de construction d'un drone pour la prise de vue photographique aérienne basse altitude, je voudrais définir le type de fixation le plus adapté pour la nacelle sur laquelle est fixée l'appareil numérique (un reflex dédié à la capture sur le spectre du proche infrarouge, 730 à 1000nm).
Ni les professionnels de l'aéromodélisme, ni les les professionnels de la photographie ne savent répondre à cette question.
Peut-être qu'ici il y aurait des cerveaux charitables pour m'aider à poser le problème en équations et aboutir à une solution avec la mention CQFD...

Objectif:
Assurer à la nacelle un maximum de stabilité par rapport au sol lors d'une prise de vue effectuée en stationnaire sur un sujet fixe (ici des paysages en vue nadirale ou obliques à 45°).

Préalables:
Dans chaque configuration, avant chaque vol la nacelle est équilibrée, l'APN (appareil photo numérique) est orienté selon l'angle de prise de vue souhaité et la nacelle est équilibrée pour que son centre de gravité soit aligné avec le centre de gravité de l'aéronef.
Dans tous les cas on considère les vibrations nulles. Chaque solution est parée de silentblocs adaptés.

Trois solutions techniques à comparer (Cf. Figure):

1: Une nacelle solidaire du châssis de l'aéronef.

2: Une nacelle suspendue avec un cardan ou système passif équivalent: utiliser la gravité pour stabiliser sur deux axes (roulis et tangage).
Rq 1: le débattement est prévu pour être limité pour les contraintes du vol en déplacement.

3: Une nacelle articulée avec des moteurs "brushless": un moteur en haut de la nacelle assure le contrôle de l'axe du roulis. Un moteur situé dans l'alignement du centre de gravité de l'APN assure le contrôle du tangage.
Rq: les moteurs (servos brushless) sont gérés par une électronique dédiée (gyroscope électronique)

Données:
Le poids hors tout n'excèdera jamais 4kg.
La partie aéronef (bleu et rouge) pèse environ 2kg
La partie nacelle+APN (le reste) pèse aussi environ 2kg
L'envergure de la partie haute avoisine les 900mm (diamètre)
L'expérience montre que dans le cas de la solution n°1 la fenêtre de "temps de stabilité" est d'1/40seconde dans des condition de vent nul.

Questions:
Étape 1: quelles données manque t-il pour mettre le problème en équation? (liste des contraintes physiques)
Étape 2: quelles sont ces équations?
Étape 3: définir le système le plus approprié.


Remarque générale: Les nacelle du type 3 inondent le marché et c'est une idée peut-être un peu naïve, mais il me semble que la latence de l'électronique et la sensibilité des capteurs gyro rendent le système bien moins efficace que la bonne vieille gravité... si quelqu'un connait, je veux bien son avis là dessus.

Note: je suis un peu nul en physique... si vous m'avez lu sans pouvoir répondre, merci quand même!