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 Mesure de la vitesse des flèches avec 1 ou 2 appareils (téléphone, caméra ...)
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Poster un nouveau sujet   Répondre au sujet    Integralsport - Le forum du tir à l'arc depuis 2001 Index du Forum -> Le matériel
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Auteur Message
sb15zHors ligneniveau 1
Arme(s): Classique

MessageLun 18-02-2019, 23:04
Répondre en citant

Petite expérimentation intéressante, je ne sais pas si c'est une technique bien connue, dans le doute je partage.

Résumé

Enregistrer au pas de tir et à la cible en faisant un repère audio/visuel. Synchroniser visuellement (pas très précis selon le framerate). Resynchroniser plus finement selon l'audio. Mesurer le temps exact entre le bruit de lâcher et d'impact.

Edit suite aux réponses: à courte distance, possible avec un seul appareil d'enregistrement, idéalement placé au milieu pour compenser la vitesse de propagation du son.

Edit 2, il vaut mieux compenser la position de la pointe au bruit de départ:
- on suppose que la tête est au dessus de la ligne de tir, la pointe à la longueur de la flèche -> retirer la longueur de la flèche
- le bruit significatif de départ est produit quand corde est revenue au band: la pointe de la flèche a avancé de l'allonge au creux de la poignée (ou BB) moins le band -> retirer allonge au BB - band
Ce n'est pas forcément à prendre en compte au centimètre près, mais pour un adulte moyen il faut environ enlever un mètre à la distance. C'est assez significatif à courte distance.

Exemple

68.75m (cible à 70m et décalage de la pointe 1.25m) en 1.315s -> 52.28m/s -> ~188.2km/h de moyenne
Avec une incertitude de 0.25m et 2ms, c'est à ~1km/h près.

Éventuellement ça peut être intéressant de refaire la manip à d'autres distances. Et surtout quand on change de réglage / matériel.

Étapes détaillées

Enregistrement

Le principal est d'être relativement au calme (pas trop de bruit divers et autres impacts), sinon ça complique la tâche.
Les appareils n'ont pas besoin d'être super high-tech, il suffit d'une caméra et d'un micro pas trop pourrave (mon tel à 60€ fait bien le boulot).
Ils n'ont pas besoin d'être super bien placés, je les mets par terre avec un stylo ou autre comme cale pour incliner.

1) Aller en cible, allumer les deux appareils. En placer un, faire quelques claquements de doigt (ou autre) vu des deux pour avoir un repère visuel/audio de synchro
2) Retourner au pas de tir, placer l'autre appareil pour se filmer et tirer ses flèches
3) Aller en cible, refaire un repère visuel/audio (dans le doute), et tout éteindre

Analyse

J'utilise des logiciels libres. Il y a peut-être moyen de voir des courbes sonores détaillées et directement faire un calage à la ms près avec un logiciel de montage vidéo plus évolué.

1) Traitement vidéo (avec Kdenlive): importer les deux vidéos, les caler selon les repères avant/après, éventuellement noter les moments intéressants (repères de calage, lâcher, impact) et baisser le bruit autours.
2) Export audio: mettre le son d'une vidéo sur le canal gauche et l'autre sur le droit, puis sauvegarder l'audio en stéréo
3) Traitement audio avec un logiciel plus adapté (Audacity): séparer les canaux audio, puis les recaler très précisément. Ensuite sélectionner la partie entre un lâcher et un impact. La durée de la sélection est indiquée, à noter et refaire pour les autres tirs.

C'est les grandes lignes, éventuellement j'ajouterais du détail si besoin.

Exemple de calage avec les appareils cote à cote (2 claquements de doigts ici)


Exemple de mesure entre le bruit du lâcher et l'impact en cible


Et un graph du temps de parcours à quelques distances (échantillonnage de quelques flèches à 7 et 30m, à une 20e en 3 séances à 70m dans des conditions diverses)

Pour plus d'infos et analyses, voir http://www.integralsport.com/viewtopic.php?p=496921#496921


Dernière édition par sb15z le Ven 01-03-2019, 23:15; édité 5 fois
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RNONE
Age: 58
Forges-Les-Bains
Arme(s): Vieillard Classique

MessageMar 19-02-2019, 12:12
Répondre en citant

Voici la méthode que j'utilise, via le son uniquement:

Acquisition:

1) Tu mesures la distance (disons 30m en gymnase)
2) Tu demandes à un assistant de se tenir derrière toi avec un téléphone dont le micro sera orienté vers la cible (repérer le trou du micro)
3) tu fais lancer l'enregistrement (mono, wav) et tu tires
4) Tu rentres le fichier dans Audacity.

Processing:

Dans Audacity, tu trouveras 3 choses dans la bande son: Le Click, le Chtonk et le Poc:



L'utilisation d'un spectrograme permet de repérer facilement les temps: Le click est à 0.8 seconde, le laché à 0.95 et le choc en cible environ 1.5 seconde.
Le reste des bruits sont des échos dans le gymnase. On peut les ignorer.

Pour avoir la vitesse de la flèche, il faut savoir à quel moment elle part. Voici l'image au moment du laché (donc le bruit de l'arc):



La fin de la propulsion se trouve au bac du pic initial. Le bruit avant est la dépression due à l'avancé des branches lors de la propulsion et le bruit après est l'onde de choc d'arrêt des branches suivi des oscillations divers de celles-ci. On notera qu'il est possible de mesurer le temps précis de propulsion (ici, environ 17ms) donc les accélérations, puissance développé et, par comparaison de poids de flèches, les rendements.

Il suffit alors de sélectionner la zone entre ce point et le Poc en cible:



And Voilà: 1.514-962 = 552ms (ne pas faire bêtement comme moi ici, choisir le mode 'start and length' et lire la durée directement).

Maintenant un peu de physique:

Le son du POC parcours 30m en sens inverse pour revenir au micro. La vitesse du son étant de (331.5 + 0.607*T) m/s = 344m/s a 21°C, le POC
met donc 30/344 = 87,2ms pour revenir de la cible au micro.

Je retire ce temps de celui mesuré: 552-87.2 soit 464.8 ms pour parcourir les 30m. D'où une vitesse de 30/0.4648 = 64.54 m/s soit:
(Tadam !!) : 232.3 km/heure

La précision de la mesure est d'environ 0.5km/h par milliseconde d'erreur.

Voila voila.
Rémy.

PS: Je crois qu'il existe une appli sur Apple qui fait tout le boulot en temps réel.

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FirefoxHors ligneniveau 4
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Age: 71
Sud de la France
Arme(s): Classique:RCX100 + VX1000

MessageMar 19-02-2019, 14:05
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Tiens tiens.....
E=Cap s'est reproduit !!! Laughing Applause
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Laurent Tiko
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Arme(s): classique

MessageMar 19-02-2019, 14:50
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Bravo Remy !
Alors il y a qq années j'avais voulu monter un truc électrique, à base de contact sec sur le clicker, capteur d'inclinaison pour le départ de flèche (..) et capteur sonore en ciblerie.
- Capteur d'inclinaison à base de contact liquide, qui réagit instantanément à la vibration du départ;
- Petit circuit avec bascule 555 pour détecter l'impact, relié à un petit hp monté en micro pour la cible, permettant de l'installer dans un coin et de ne pas le trouer tout de suite...
Raccords filaire aux entrées/sorties d'un port parallèle de PC pour récupérer en binaire les infos.
Programme simple de chronométrage avec départ/arrêt sur les inputs.

L'avantage c'est affranchissement quasi total des interférences et vitesse du son. Bon ca déclenchait quand ca voulait, j'ai laissé tomber... Embarassed

Je ne remets pas en cause la méthodologie, qui me paraît excellente, la vitesse de 232 km/h me paraît importante - y compris par rapport à une vitesse de départ - alors sur 30m... Confused

_________________
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MetropolisHors ligneniveau 4
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Arme(s): Classique

MessageMar 19-02-2019, 15:20
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Laurent Tiko a écrit:
la vitesse de 232 km/h me paraît importante

Idem, j'étais justement entrain de chercher sur internet.
De mémoire les champions avec leurs 50# dépassent à peine 210 km/h - à confirmer.

[Edit] 210kmh / 42# à environ 240kmh / 52# d'après KSL.
http://www.kslinternationalarchery.com/Equipment/ArrowSpeed.html
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JosiieHors ligne

MessageMar 19-02-2019, 15:56
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Bonsoir à tous, je suis pas encore pro dans le tir à l'arc mais je veux bien essayer de mesurer la vitesse des flèches en utilisant la méthode de Rnone pour faire un essai. Je veux atteindre une vitesse maximale pour voir ma performance. Merci pour le partage de vos expériences, je ferai un retour après mon essai Wink

Dernière édition par Josiie le Ven 01-03-2019, 14:33; édité 1 fois
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Laurent Tiko
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MessageMar 19-02-2019, 16:18
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Attention, ils comptent en FPS... rajouter 10% pour faire des km/h. Vitesse au départ de la flèche, à 30m sans doute -5 à -10 fps à l'arrivée en cible ?

McKinney a tiré entre 185 et 220 fps il me semble (avec ses meilleurs résultats à 200 fps).
Un archer haut niveau en X10 et 50# tirerait dans les 210 fps (231 km/h), sans doute vers les 220 fps (242 km/h) en ACE.
L'américain Ed Eliason était monté à 230 fps/253 km/h (puissance de brute et moins de 10 brins sur la corde) pour chercher de la vitesse pour le field. Des archers HN inter on été encore plus vite en tirant de la McKinney2 - équivalent à la Uhyre... Mais la vitesse n'est pas suffisante pour gagner.

Une fois qu'on a la vitesse on peut s'amuser à calculer le rendement. Il faut intégrer l'énergie accumulée par l'arc (le courbe de puissance en fonction de l'allonge) que l'on divise de 1/2 mV2. On doit trouver maxi 80%...
Wink

Metropolis a écrit:

[Edit] 210kmh / 42# à environ 240kmh / 52# d'après KSL.
http://www.kslinternationalarchery.com/Equipment/ArrowSpeed.html


En fait il dit "approximately every additional pound of draw weight (to 42#) roughly translates to 0.6m/s (2fps) (to 200fps), therefore the velocity for an archer shooting 52lbs should be in the order of about 67m/s(220fps)".
Donc un Brady Elison a à Rio avec 62# tirait à 240 fps (263 km/h) et un Mauro Nespoli en renforcement cet hiver à près de 70# pointe à 256 fps (281 km/h).
Mais attention, c'est une vision simpliste, en fait il faut tenir compte de l'efficacité des branches suivant le réglage, des changement de spine - et donc de poids de tube - tous les 5#...
Wink

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RNONE
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Arme(s): Vieillard Classique

MessageMar 19-02-2019, 17:58
Répondre en citant

Metropolis a écrit:
Laurent Tiko a écrit:
la vitesse de 232 km/h me paraît importante

Idem, j'étais justement entrain de chercher sur internet.
De mémoire les champions avec leurs 50# dépassent à peine 210 km/h - à confirmer.

[Edit] 210kmh / 42# à environ 240kmh / 52# d'après KSL.
http://www.kslinternationalarchery.com/Equipment/ArrowSpeed.html


38#@31.5", VX1000 Evo2 Xcurve, flèches McKinneyII de 16 grammes. Hé ouais... Ca sort à la vitesse d'un p'tit poulie.
(mais ça claque à mort au décollage).

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Laurent Tiko
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Age: 53
Arme(s): classique

MessageMar 19-02-2019, 18:57
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RNONE a écrit:
flèches McKinneyII

Ah, voilà ! Razz

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MetropolisHors ligneniveau 4
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Arme(s): Classique

MessageMar 19-02-2019, 19:04
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Laurent Tiko a écrit:
un Brady Elison a à Rio avec 62# tirait à 240 fps (263 km/h) et un Mauro Nespoli en renforcement cet hiver à près de 70# pointe à 256 fps (281 km/h).

Justement je suis toujours sceptique quand je lis de telle puissances. Qu'ils puissent tenir ça quelques jours je n'en doute pas, les chasseurs le font bien, mais sur 1 saison je demande à voir.

Cet article d'octobre 2018 évoque 15# de moins pour Brady (dont 3# pour blessure aux doigts il me semble cette saison) :
https://worldarchery.org/news/164685/how-heavy-recurve-bow-draw-weight-question
Dans sa première mouture l'article contait le cas Nespoli... avant de disparaitre pour revenir en ligne quelques heures plus tard sans lui (?!).

Donc que notre ami Rémy puisse atteindre les mêmes vitesses avec seulement 38# autant dire que préfère jouer les St Thomas.
À moins que ça semble plausible à Ecap, je m'en remettrais à lui dans ce cas là...
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sb15zHors ligneniveau 1
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MessageMar 19-02-2019, 20:17
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Bon, je vois que je n'ai pas inventé la roue, je m'en doutais un peu quand même Smile

À une distance où un seul enregistreur suffit, l'idéal serait de placer le matériel au milieu (du genre à 15m quand on tire à 30m) pour avoir le même décalage de propagation du son au départ et à l'arrivée. Plus besoin de faire de soustraction.

Je mets aussi quelques screenshot de mes mesures (à 70m, avec 2 appareils).

Le calage aux claquements de doigts, avec les 2 appareils cote à cote:



La mesure du décalage entre le lâché et l'impact en cible à 70m:



Ça fait 191km/h de moyenne avec des EX1 à ~40lbs et des SST 600 de ~29" pointe 100gn

Faudra que je teste à 10-20m pour avoir une vitesse plus proche de celle en sortie d'arc.
Comme ça je saurais si mes flèches volent comme des fers à repasser ou des enclumes Laughing

Edit: j'ai aussi ajouté les images et la ref à la méthode 1 appareil à courte distance au post initial.
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Laurent Tiko
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Age: 53
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MessageMar 19-02-2019, 23:55
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Metropolis a écrit:
Donc que notre ami Rémy puisse atteindre les mêmes vitesses avec seulement 38# autant dire que préfère jouer les St Thomas....

C'est plausible avec les CT McKinney...
16 grammes ici, mais l'équivalent en X10 (des 500) ce serait au mini 23 grammes, soit une vitesse inférieure de 20%, à puissance et rendement d'arc égal... Donc au lieu de 211 FPS, 176 FPS. Pour moi c'est raccord.
Au passage, je n'ai pas regardé tes flèches samedi, mais si tu tires en salle avec celles-ci, bravo de faire +550 avec des tubes aussi légers en salle ! Joli réglage.. Applause

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RNONE
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MessageMer 20-02-2019, 0:20
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Laurent Tiko a écrit:
Metropolis a écrit:
Donc que notre ami Rémy puisse atteindre les mêmes vitesses avec seulement 38# autant dire que préfère jouer les St Thomas....

C'est plausible avec les CT McKinney...
16 grammes ici, mais l'équivalent en X10 (des 500) ce serait au mini 23 grammes, soit une vitesse inférieure de 20%, à puissance et rendement d'arc égal... Donc au lieu de 211 FPS, 176 FPS. Pour moi c'est raccord.
Au passage, je n'ai pas regardé tes flèches samedi, mais si tu tires en salle avec celles-ci, bravo de faire +550 avec des tubes aussi légers en salle ! Joli réglage.. Applause


Merci Laurent. Je te confirme que j'ai vraiment affiné les réglages par vidéo pour sortir 'tout droit'. D'où une configuration rapide et limitant la puissance demandée à mon grand age et qui me permet de m'incruster au 70m. Je table sur la vitesse pour limiter le temps pendant lequel l'arc est en contact avec la flèche, donc l'influence du bras.

De plus, et pour ajouter le sacrilège à l'hérésie, .... je n'utilise que 2 plumes (gaspro) montées en opposition verticale et pour gaucher (alors que je suis droitier).

Le public: "Sortez le bucher !!"

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Le BleuHors ligneniveau 5
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MessageJeu 21-02-2019, 11:33
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RNONE a écrit:


Le public: "Sortez le bucher !!"


Le public pourrait à l'inverse te porter au pinacle Applause

Questions:

-Quel choix de spine et de poids de pointe ?
-Quelle réflexion t'a amené à monter tes plumes en gaucher ( ou est-ce effectivement pure sacrilège Wink ) ?
-Ne crains tu pas de fragiliser tes branches ?

_________________
Je ne perds jamais. Soit je gagne, soit j'apprends. Nelson Mandela
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RNONE
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MessageJeu 21-02-2019, 13:20
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Le Bleu a écrit:
RNONE a écrit:


Le public: "Sortez le bucher !!"


Le public pourrait à l'inverse te porter au pinacle Applause


Tu es trop gentil. Je n'ai rien inventé. Au départ, c'était pour mesurer le temps de propulsion, avant que j'ai une caméra haute vitesse. Je voulais comparer mes anciennes et nouvelles branches. Une fois compris ou se trouvait la fin de propulsion, la mesure de vitesse devient précise. C'est finalement simple sur un classique (ou le voit directement sur le sonogramme) mais beaucoup plus compliqué sur un poulie où il faut le chercher dans le spectrogramme, à la disparition du vent de la corde.

Le Bleu a écrit:

Questions:

-Quel choix de spine et de poids de pointe ?

J'utilise des MKII 650 avec 90grains. En autre référence: ACE 570 et Uhyres 600. Je dois tirer léger pour limiter la puissance.

Le Bleu a écrit:

-Quelle réflexion t'a amené à monter tes plumes en gaucher ( ou est-ce effectivement pure sacrilège Wink ) ?


En réalité, un accident de commande. N'ayant plus le temps de repasser commande après un accident de sélection de sens, je me suis aperçu que les montages gaucher changeaient aussi le côté de montage sur la flèche:

(Vue d'artiste.... Non, je rigole, vue par mec qui sait pas dessiner).

A gauche, le montage normal: En cas de tir a travers le clicker, on peut toucher. A droite, le montage avec plumes de gaucher: Moins de risque de toucher qqchose et on peut tirer plus rigide (l'empennage passe plus près du RP) sans risque.

Je n'ai plus jamais arraché de plumes (ni sortie de la cible) depuis que j'utilise ce montage et c'est beaucoup plus facile à faire pour les types pas doués de leurs mains comme moi.

J'ai fait un essai sur 1000 flèches, en 2 et 3 plumes. Le résultat est identique en points.

Ça ne marche qu'avec des gaspro, et d'autant mieux qu'elles sont petites. Avec des plumes droite plastique, c'est une catastrophe.

Condition indispensable: Être PARFAITEMENT réglé car les plumes n'agissent au max qu'a la verticale et pas du tout à l'horizontale, donc moins on compte sur les plumes pour redresser un mauvais réglage initial, mieux ça vaut. C'est moins vrai en extérieur ou le nombre de rotation qu'a le temps de faire la flèche compense assez bien un éventuel défaut et avec un drag inférieur à 3 plumes.

Ma prochaine expérience prévue est de les rapprocher juste après le point naturel de flexion et de filmer le résultat. Tant qu'a se rouler dans l'apostasie, allons-y gaiement !!

Le Bleu a écrit:

-Ne crains tu pas de fragiliser tes branches ?


Avec des lamellé-collées, ou des Border, ça serait risqué. Uukha ne donne pas de limite de poids inférieur (construction monobloc), donc à priori, pas de problème.

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