Utilisateur:Pluto29/Brouillon

• Gérer mon brouillon
• Demander une relecture (voir les demandes)
• Publier mon brouillon

Cette page est un brouillon appartenant à Pluto29

Conseils de rédaction

• → N'hésitez pas à publier sur le brouillon un texte inachevé et à le modifier autant que vous le souhaitez.
• → Pour enregistrer vos modifications au brouillon, il est nécessaire de cliquer sur le bouton bleu : « Publier les modifications ». Il n'y a pas d'enregistrement automatique.

Si votre but est de publier un nouvel article, votre brouillon doit respecter les points suivants :

• Respectez le droit d'auteur en créant un texte spécialement pour Wikipédia en français (pas de copier-coller venu d'ailleurs).
• Indiquez les éléments démontrant la notoriété du sujet (aide).
• Liez chaque fait présenté à une source de qualité (quelles sources  – comment les insérer).
• Utilisez un ton neutre, qui ne soit ni orienté ni publicitaire (aide).
• Veillez également à structurer votre article, de manière à ce qu'il soit conforme aux autres pages de l'encyclopédie (structurer – mettre en page).

• → Si ces points sont respectés, pour transformer votre brouillon en article, utilisez le bouton « publier le brouillon » en haut à droite. Votre brouillon sera alors transféré dans l'espace encyclopédique.

L’utilisation de l’informatique en Formule 1 désigne l’ensemble des technologies reliées à l'informatique utilisées dans l'univers de la Formule 1.

Depuis quelques années, l'informatique occupe une place de plus en plus importante dans cet univers, que ce soit à tous les niveaux du développement de la voiture ou encore, pendant son utilisation en piste. En plus de servir en Formule 1, certaines de ces technologies, développées spécialement pour la Formule 1 ont été adaptées pour utilisation dans d'autres domaines tel que la médecine.

Historique

La Williams FW14B, possédant une suspension active

Pendant que les premiers ordinateurs étaient en train d’être développés, la Formule 1 ,elle venait tout juste de voir le jour. Pendant les trois premières décennies de son histoire, la formule 1 est restée un sport purement mécanique, les innovations technologiques n’étaient pas liées à l’informatique. Il a fallu attendre les années 1980 pour voir débarquer en Formule 1 l’utilisation de l’informatique. À cette époque, son utilisation était cependant limitée, on utilisait l’informatique pour effectuer certaines tâches simples comme enregistrer les données d’un seul et unique tour à bord de la voiture. Toujours dans les années 80, les premiers systèmes électroniques pour gérer les moteurs sont apparus, un exemple de ceux-ci est celui utilisé dans la Mclaren MP4/1e, qui ne connu pas de succès. La plupart des avancés reliées à l’informatique sont arrivées dans les années 1990 avec, par exemple, le développement de la suspension active permettant à un logiciel de contrôler la suspension de la voiture. La première voiture à avoir implémenté ce système de façon efficace est la Williams FW14B de 1992. Cependant, ce système fut jugé trop dangereux par la FIA et sera interdit dès 1994. Depuis la fin des années 1990, l’utilisation de l’informatique en Formule 1 ne cesse d’augmenter. Les systèmes électroniques à bord de la voiture pour gérer les différents composants de celle-ci sont de plus en plus complexes. Aussi, de plus en plus de données de la voiture sont recueillies en temps réel par les ingénieurs qui doivent analyser ces données avec des ordinateurs de plus en plus puissants.

Utilisations dans le développement de la voiture

Pour concevoir la voiture

L’informatique est une partie cruciale de la conception d’une voiture de Formule 1 moderne. La conception de la voiture est faite désormais presque exclusivement par ordinateur à l’aide de conception assistée par ordinateur. Les logiciels utilisés pour effectuer ces modélisations varient d’équipe en équipe. Un des logiciels qui est abondamment utilisé dans le paddock de la formule 1 est CATIA, développé par Dassault Systèmes.

Pour tester les pièces

VR-01

MVR-02

La VR-01 et sa successeur la MVR-02 sont les seules voitures de Formule 1 conçues entièrement à l'aide de logiciel de MFN

Pour tester et développer ces pièces, les équipes utilisent des logiciels de Mécanique des fluides numérique(MFN). Ces logiciels permettent aux ingénieurs de simuler les pièces qu’ils viennent de modéliser sans avoir à les tester en soufflerie. Ces logiciels sont particulièrement efficaces pour simuler le comportement des différents composants aérodynamiques. Cette méthode est donc beaucoup plus économique en temps ainsi qu’en argent que les souffleries. Cependant, les logiciels de MFN ont aussi certains désavantages. En premier lieu, ils ne permettent pas de simuler toutes les situations possibles qu’une soufflerie pourrait apporter. De plus, ils nécessitent une très grande puissance de calcul, il est donc nécessaire pour les équipes d’utiliser un superordinateur . C’est pourquoi les logiciels de MFN sont seulement utilisés en complément de la soufflerie et ne visent pas à la remplacer dans l'immédiat. À l’heure actuelle les seules voitures conçues uniquement par logiciel de MFN sont la VR-01 et la MVR-02 de Virgin Racing construites respectivement pour la saison 2010 et 2011 de Formule 1. Ces deux voitures ne connaitront cependant aucun succès, arrivant les deux fois, dernières du classement des constructeurs.

Éléments informatiques à l’intérieur d'une voiture de Formule 1

Unité de commande électronique d'une voiture de Formule 1

Chaque voiture de Formule 1 moderne possède un Unité de commande électronique(UCE). Depuis 2008, la FIA impose à toutes les équipes le même UCE. Celui-ci est fourni par McLaren Applied Technologies. L’UCE, qui agit comme ordinateur central de la voiture, a plusieurs rôles à l’intérieur d’une voiture de formule 1 moderne. Il collecte en temps réel les données de plus de 100 capteurs situés partout autour de la voiture et effectue lui-même les changements nécessaires à la voiture si les conditions de piste changent le moindrement. Le nombre de capteurs varie de piste en piste et ceux-ci mesurent toutes sortes de données telles que la température des différents composants de la voiture, la pression des différents liquides, le battement de cœur du pilote etc. L’UCE actuel, utilisé depuis 2013 est le TAG-320, il possède plus de 4000 composants, deux processeurs double-cœur fournis par Freescale Semiconductor et est capable d’effectuer plus de 4000 MIPS. Le TAG-320 a aussi la particularité d’offrir aux écuries la possibilité de programmer l'UCE avec leur propre code en plus du code déjà fourni de base. Le code du UCE est généré automatiquement à partir de modules Simulink. Cependant, la FIA impose certaines restrictions qui font en sorte que les écuries n’ont pas accès à toutes les données de la voiture. Par exemple, les équipes ne peuvent pas accéder aux données qui concernent la vitesse de rotation de chaque roue pour éviter qu’ils développent un système d’antipatinage, interdit depuis 2008.

Quelques exemples d'utilisations de l'UCE

Par exemple, il peut s’occuper de gérer en quelle proportion la puissance du moteur doit venir de sa partie électrique versus sa partie mécanique lors d’une accélération et ce, tout dépendant d’où le pilote se trouve sur le circuit. Un autre exemple d’utilisation est lorsque le pilote freine. L'UCE doit déterminer si l’énergie cinétique accumulée lors du freinage doit être emmagasinée dans le système de récupération d’énergie ou si celui-ci est déjà à pleine capacité et doit être dispersée. L'UCE peut aussi, dépendamment du circuit où il se trouve, gérer la sensibilité de la pédale d’accélérateur. Sur un circuit plus lent, comme le circuit de Monaco, l’UCE va faire en sorte que la pédale soit plus sensible, par contre, sur d’autres circuits plus rapides, l’ECU va faire en sorte que la pédale soit moins sensible puisque le circuit possède plus de lignes droites et il y a donc moins de variation sur la pédale d’accélérateur. De plus, il peut faire en sorte d’ignorer les légères variations de pression sur la pédale d’accélération sur les circuits plus bossus.

Télémétrie en Formule 1

Télémétrie en Formule 1.

L'UCE a aussi comme utilité de collecter les données d'une centaine de capteurs présents dans la voiture et de les retransmettre aux équipes. Les données stockées dans l’ECU sont retransmises en direct aux receveurs présents dans les garages de chaque écurie à l'aide d'antennes radios situées un peu partout autour du circuit. Une fois les données reçues, elles sont décodées et envoyées à un serveur ATLAS (Advanced Telemetry Linked Aquisition System) propre à chaque équipe. Par la suite, ces données sont envoyées sur le réseau Ethernet de chaque écurie, tant dans les garages présents sur le circuit qu’à l’usine, située en dehors du circuit. Par la suite, les ingénieurs peuvent accéder à ces données en temps réel grâce au logiciel ATLAS. Une voiture peut générer de 20 à 30 MB de données par tour et une équipe peut recevoir aux alentours de 30 GB de données à analyser par week-end de grand-prix. Les ingénieurs peuvent ensuite analyser ces données pour décider de la stratégie de course à adopter (à l'aide de logiciel spécialisés) et pour surveiller l'évolution des différentes données de la voiture.

Accident Data Recorder en Formule 1

Un autre composant informatique présent dans les voitures modernes de formule 1 est un ACR(Accident Data Recorder). En cas d’accident, ce module électronique enregistre les données du véhicule pour pouvoir déterminer les causes de l’accident. De plus, si l’impact subit par la voiture est trop important (15G ou plus), une lumière s’allume sur la voiture pour avertir les commissaires de pistes qu'un impact assez violent a eu lieu pour qu'ils puissent agir avec précaution lors de leur intervention. De plus, depuis 2015, toutes les données recueillies par les ACR sont envoyées dans la FIA World Accident Database: une base de données contenant toutes sortes d’informations à propos des accidents subis dans différentes disciplines du sport automobile. Ces données permettent aux chercheurs d’étudier ces accidents pour pouvoir ainsi améliorer la sécurité en sport automobile.

Simulateurs en Formule 1

Les équipes de formule 1 ont aussi recours à l’informatique lorsqu’ils utilisent leurs simulateurs. Ces simulateurs, en plus d’aider les nouveaux pilotes à s’adapter à la voiture et à découvrir de nouveaux circuits, servent aussi à tester de nouvelles améliorations apportées à la voiture. Le simulateur réplique toutes les conditions d'une véritable voiture de formule 1 telles que les vibrations et le mouvement de la voiture. Depuis la restriction des essais privés, les simulateurs sont devenus de plus en plus importants, mais dû à leurs coûts élevés, les plus petites équipes n'ont pas nécessairement les moyens de s'en procurer un et doivent utiliser le simulateur d'une autre équipe. Le choix du logiciel de simulation est laissé à l’écurie mais plusieurs d’entre elles utilisent rFactor Pro.

Utilisations en dehors de la Formule 1

Les innovations informatiques faites en Formule 1 ont aussi des retombés dans d’autres domaines. Par exemple, l’UCE utilisé dans toutes les voitures depuis 2008 et produit par McLaren, a été utilisé à l’hôpital pour enfant de Birmingham. L’ECU a été adapté pour pouvoir lire différentes caractéristiques d’un enfant malade comme, par exemple, sa fréquence cardiaque. L’UCE est beaucoup plus performant que l’ancien système utilisé par l’hôpital puisqu’il permet de détecter beaucoup plus rapidement les petites variations de données, exactement comme dans une formule 1. Le système peut donc détecter beaucoup plus rapidement si l’enfant a un problème. De plus, le système pourrait devenir utilisable à distance pour pouvoir suivre un patient à distance et enregistrer les données relatives à son état pour ensuite pouvoir les analyser et améliorer les soins.