PAN — Système de tracking pour simulateur de tir
Caméra de tracking haute vitesse (180 fps) avec objectif IR/visible sur mesure, circuits électroniques miniaturisés (18mm de large) intégrés dans une arme, et logiciel de vision temps réel — le tout communiquant en radio et MQTT.
Le défi
Le client avait besoin d'un système de tracking haute vitesse capable de détecter avec précision la position de tir sur une cible en temps réel. Le système devait intégrer une caméra analysant à 180 images par seconde avec un objectif spécial alternant lumière infrarouge et visible, ainsi que de l'électronique embarquée miniaturisée dans le canon d'une arme modifiée. La contrainte dimensionnelle était majeure : le circuit principal (radio, batterie, microcontrôleur) devait tenir dans 18mm de largeur pour s'insérer dans le canon.
Un second circuit dédié au tir et à la recharge devait être extrêmement fiable sur la durée, les boutons étant soumis à une utilisation intensive. Le système devait être extrêmement résilient : la caméra fonctionne 24h/24 sans jamais être débranchée, et les armes doivent tenir plusieurs jours sur batterie, ce qui imposait une optimisation poussée de la consommation d'énergie et la mise en place de modes de veille intelligents. La gestion des interférences radio constituait un défi supplémentaire : plus d'une vingtaine d'armes peuvent être utilisées simultanément, chacune communiquant en ESP-NOW avec sa caméra, ce qui impose une synchronisation et un filtrage rigoureux des communications. L'ensemble devait s'intégrer dans un écosystème logiciel plus large via TCP et MQTT.
Notre solution
Nous avons conçu l'intégralité du système. Pour la partie vision, nous avons développé une caméra de tracking à 180 fps dans un boîtier imprimé 3D sur mesure, équipée d'un objectif spécial infrarouge/visible permettant d'alterner les modes d'éclairage. Un système de calibration par vidéoprojection permet à la caméra de déterminer automatiquement sa position par rapport à la zone de tir du simulateur.
Le logiciel d'analyse d'image temps réel détecte les points de tir et communique les positions via TCP et MQTT. Du logiciel embarqué a été développé côté arme et côté caméra pour synchroniser les messages radio des armes avec les analyses d'image — chaque tir doit être corrélé à la bonne frame dans un délai de quelques millisecondes. Pour l'arme, nous avons conçu deux circuits électroniques sur mesure : un circuit principal de 18mm de large intégrant batterie, radio et microcontrôleur dans le canon, et un circuit secondaire pour les capteurs de tir et recharge, conçu pour une fiabilité maximale face à une utilisation intensive.
Les boîtiers ont été designés et fabriqués en impression 3D pour un ajustement parfait dans l'arme modifiée. L'optimisation énergétique a été un axe majeur : les armes intègrent des modes de veille intelligents permettant de tenir plusieurs jours sur batterie, tandis que la caméra est conçue pour un fonctionnement continu 24h/24 sans dégradation. L'ensemble du système est pensé pour être extrêmement résilient — reconnexion automatique, reprise après coupure, gestion des cas d'erreur. Chaque composant a nécessité plusieurs itérations de conception PCB pour atteindre le niveau de miniaturisation, de fiabilité et d'autonomie requis.
Technologies utilisées
Résultats
fps — analyse d'image temps réel
armes équipées et en production
caméras déployées
largeur du circuit dans le canon
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