Essais & Simulations 148

MESURES
EXPERTISE
Utilisation conjointe
de la photogrammétrie et d’une
caméra thermique pour valider
et affiner les modèles prédictifs
La prédiction et la vérification des déformations thermoélastiques sont des sujets particulièrement difficiles
dans le domaine de l’industrie spatiale, et peu de données issues de l’expérience sont disponibles pour corréler
les modèles numériques. L’ESA a initié un programme de recherche dans le cadre du TRP (Technology Resarch
Program) avec l’objectif d’améliorer les méthodes associées à la validation des modèles de prédiction des
déformations thermo élastiques des structures de satellite, avec en particulier la spécification d’un test dédié.
Cet article se concentre sur les aspects métrologiques du test.
Philippe
Baussart
Référent Métier
Alignement Thales
Alenia Space France,
Philippe Baussart est
spécialiste en mesure
dimensionnelle par
procédés optiques,
responsable
alignement des
programmes science
ESA (Planck –
Herschel) et charges
utiles optiques. Il
assure à la fois la
définition et la mise
en œuvre des essais,
et l’exploitation des
mesures en fonction
des exigences
techniques exprimées
par les analystes
Thermique &
Mécanique.
En vue de collecter les données nécessaires
à la corrélation de modèle et compte tenu
des objectifs de précision, une attention
particulière a été placée dans la collecte
des champs de température et des distorsions
associées. Dans ce but, il a été décidé de recourir
aux techniques de mesure les plus performantes
tant pour les mesures de température par imagerie
infrarouge que pour les mesures de distorsion
géométrique par photogrammétrie.
Thales Alenia Space a une longue expérience
quant à l’utilisation de la photogrammétrie et a
développé un système d’acquisition en chambre à
vide thermique 1 . L’ESA a proposé sa contribution
à ce test en y intégrant ses propres systèmes de
photogrammétrie et d’imagerie infrarouge.
LES CONDITIONS DE L’ESSAI
Dans ce cadre, Thales Alenia Space et l’ESA
ont réalisé un test de distorsion thermique sur
le Site de Cannes. Cet article décrit brièvement
le test en lui-même 2 , alors que les analyses de
corrélation mécaniques et thermiques sont
décrites séparément dans un autre article 3 .
L’objectif de l’essai était de créer une distribution
en température sur un spécimen représentatif
d’une structure satellite, mettant en œuvre en
conditions de vide secondaire des gradients
de températures. Les zones où les gradients
sont appliqués sont caractérisées à l’aide de
thermocouples et d’une caméra infrarouge, dans
le but d’y associer les déformations induites par
la photogrammétrie et les jauges de contraintes.
Le spécimen de test était basé sur une plateforme
satellite représentative d’une structure vol,
rééquipée pour accueillir des éléments
additionnels tels qu’un télescope, un mécanisme
de déploiement antenne en fabrication additive
(ADPM) et une structure fibre de carbone
sandwich CFRP en U avec peaux aluminium.
Figure 1 • Spécimen (panneau de référence +Z) et soussystèmes
additionnels.
38 I ESSAIS & SIMULATIONS • N°148 • Février - Mars - Avril 2022