Qu’est-ce que la télémétrie en Formule 1 ?

La télémétrie en Formule 1 fait référence à la transmission en temps réel des données de la voiture vers le mur des stands, permettant aux équipes de surveiller et d’analyser divers aspects de la performance et du comportement de la voiture sur la piste. Cette technologie basée sur les données joue un rôle crucial dans la F1 moderne, en permettant aux équipes de prendre des décisions éclairées et d’optimiser leurs stratégies pour viser la victoire.

Essentiellement, la télémétrie repose sur l’utilisation de nombreux capteurs placés dans toute la voiture de F1, chacun mesurant un paramètre spécifique tel que la vitesse, le régime moteur, la pression des pneus, la température des freins, etc. Ces capteurs génèrent un flux constant de données, qui est transmis sans fil aux ingénieurs de l’équipe au mur des stands et à l’usine.

L’importance de la télémétrie en F1 ne peut être surestimée. Dans un sport où le succès se joue souvent à une fraction de seconde, la capacité à collecter, analyser et agir sur des données précises en temps réel peut faire la différence entre gagner et perdre. La télémétrie permet aux équipes de :

1. Surveiller l’état de santé et la performance des différents systèmes de la voiture
2. Identifier et diagnostiquer les problèmes avant qu’ils ne provoquent une panne ou un accident
3. Optimiser la gestion des pneus et la consommation de carburant
4. Orienter les décisions de stratégie de course, comme le moment des arrêts aux stands ou le choix des pneus
5. Fournir aux pilotes des retours d’information précieux pour les aider à améliorer leurs performances

Avec l’analyse de Gambling.com, plongeons dans le flux de données et découvrons l’univers fascinant de la télémétrie en Formule 1.

Types de données collectées par télémétrie

Les voitures de Formule 1 sont dotées d’une vaste gamme de capteurs qui collectent différents types de données. Ces capteurs sont placés stratégiquement dans la voiture pour surveiller différents systèmes et composants. Les données recueillies peuvent être globalement catégorisées en trois domaines principaux : les données de performance, les données de surveillance de l’état et les données environnementales.

Données de performance

Les données de performance concernent les informations relatives au comportement et à la performance de la voiture sur la piste. Cela inclut :

1. Vitesse : des capteurs GPS et de vitesse des roues mesurent la vitesse de la voiture en temps réel, fournissant des données sur l’accélération, le freinage et la vitesse en virage.
2. Régime moteur (RPM) : les capteurs de régime surveillent la vitesse de rotation du moteur, aidant les ingénieurs à optimiser les rapports de boîte et la consommation de carburant.
3. Position de l’accélérateur et des freins : les potentiomètres mesurent la position des pédales, permettant aux ingénieurs d’analyser les actions du pilote et d’effectuer les ajustements nécessaires.
4. Changements de vitesse : des capteurs détectent les passages de vitesses et fournissent des données sur leur durée et leur timing, permettant d’optimiser la transmission.
5. Suspension : les capteurs de déplacement linéaire et les potentiomètres surveillent les mouvements de la suspension, apportant des informations sur la maniabilité et la stabilité de la voiture.

Données de surveillance de l’état

Ces données se concentrent sur la santé et la performance des différents systèmes et composants de la voiture. Cela comprend :

1. Pression et température des pneus : des capteurs intégrés aux pneus mesurent pression et température, permettant de surveiller la performance et l’usure des pneus.
2. Température des freins : des capteurs infrarouges mesurent la température des disques et plaquettes de frein, aidant à éviter les surchauffes.
3. Température du moteur : les thermocouples et RTDs surveillent la température de composants comme les cylindres, l’échappement et le liquide de refroidissement.
4. Pression d’huile : les transducteurs de pression mesurent la pression dans le moteur et la boîte de vitesses pour garantir une bonne lubrification.
5. Débit de carburant : les débitmètres ultrasoniques mesurent la consommation de carburant pour optimiser la stratégie et respecter la réglementation.

Données environnementales

Ces données concernent les conditions dans lesquelles la voiture évolue, telles que :

1. Température de la piste : des capteurs infrarouges mesurent la température de la surface, influant sur la performance et l’usure des pneus.
2. Température et humidité ambiantes : des capteurs mesurent la température de l’air et l’humidité, affectant les performances moteur et le refroidissement.
3. Vitesse et direction du vent : des anémomètres fournissent des données sur le vent ayant un impact sur l’aérodynamique et la consommation.

Ce ne sont que quelques exemples parmi les nombreux types de données recueillies par les voitures de F1. Chaque équipe dispose de ses capteurs et de points de données exclusifs. Le volume de données généré pendant un week-end de course peut dépasser 1 To par voiture, d’où l’importance d’une transmission et d’une analyse efficaces.

Comment les données de télémétrie sont transmises et analysées

La transmission et l’analyse des données en F1 reposent sur un processus complexe et hautement technologique. Elles combinent des équipements, des logiciels et des réseaux de pointe permettant aux équipes de recevoir, traiter et interpréter en temps réel les énormes volumes de données générées.

Transmission des données

Les données sont envoyées depuis la voiture vers le mur des stands via un réseau sans fil à haute fréquence. Une antenne, généralement située au-dessus du capot moteur, transmet les données à l’antenne de réception située au mur des stands.

Le réseau sans fil utilise une plage de fréquences dédiée à la F1, généralement entre 1,45 et 1,65 GHz. La fréquence exacte employée par chaque équipe est tenue secrète pour éviter toute interférence et assurer la sécurité des données.

Le système de télémétrie utilise des techniques avancées de correction d’erreur et de compression des données, garantissant leur fiabilité, même dans des conditions difficiles et à haute vitesse.

Analyse des données en temps réel

Une fois reçues, les données sont traitées par une suite de logiciels et algorithmes sophistiqués. Ces outils permettent aux ingénieurs de visualiser et interpréter les données en temps réel pour obtenir des informations cruciales sur la performance.

Un outil clé est le tableau de bord, une interface personnalisable affichant les données en direct de façon claire. Les ingénieurs peuvent le configurer pour suivre certains paramètres, fixer des alarmes ou combiner plusieurs données.

Un autre outil indispensable est l’enregistreur de données, qui sauvegarde toutes les données pour une analyse ultérieure. Il permet de comparer les tours, sessions ou courses et de détecter des tendances ou anomalies.

Au-delà de ces outils, les équipes F1 utilisent des techniques d’analyse avancée et d’apprentissage automatique pour extraire des informations pertinentes et affiner leurs décisions.

Analyse de données à distance

Ces dernières années, l’analyse à distance est devenue primordiale. Grâce à Internet haut débit et au cloud computing, les données peuvent être transmises depuis la piste jusqu’à l’usine en temps réel.

Ce système permet à un plus grand nombre d’ingénieurs et analystes d’examiner les données et d’apporter leur expertise. Ces équipes peuvent effectuer des simulations complexes pour optimiser les réglages, la stratégie ou encore les performances du pilote.

Cette capacité d’analyse à distance s’est montrée précieuse pendant la pandémie de COVID-19, lorsque le personnel sur piste était limité.

L’évolution de la télémétrie en F1

Présente depuis les années 1980, la télémétrie a connu de profondes évolutions. Voici les jalons clés de son développement et les perspectives à venir.

Les débuts de la télémétrie

Les premiers systèmes étaient simples, utilisant des connexions filaires pour transmettre des données limitées : régime moteur, position de l’accélérateur, pression de freinage…

En 1984, la FIA a interdit son utilisation en course pour des raisons de sécurité. L’usage est resté autorisé lors des essais, facilitant le développement de la voiture.

L’introduction de la télémétrie sans fil

Au début des années 1990, la FIA a levé l’interdiction, ouvrant la voie à la technologie sans fil. Benetton a été la première équipe à l’introduire en 1993 avec un simple émetteur radio.

Les systèmes sont ensuite devenus plus élaborés en utilisant des radios à large bande passante et une compression de données plus efficace, autorisant la transmission d’un plus grand volume d’informations.

L’avènement de la télémétrie bidirectionnelle

Dans les années 2000, les équipes ont expérimenté la communication bidirectionnelle, permettant aux ingénieurs d’envoyer des commandes à la voiture à distance (réglages du différentiel, équilibre de freinage…).

Mais en 2003, la FIA a interdit cette technologie craignant une prise de contrôle à distance. Cette interdiction est toujours en vigueur aujourd’hui.

L’introduction de la télémétrie haut débit

Récemment, des protocoles sans fil avancés comme le 802.11ac ou la 5G permettent des transferts atteignant 1,9 Gbit/s. Ceci permet de transmettre davantage de données dont de la vidéo haute définition et des sons embarqués.

Avec cette évolution, l’usage d’outils d’analyse prédictive et d’intelligence artificielle est également devenu possible.

Les futurs développements

1. Edge computing : traitement direct des données à bord, réduisant la bande passante nécessaire et optimisant les décisions en temps réel.
2. Intelligence artificielle : modèles prédictifs pour anticiper les pannes, affiner les réglages et améliorer la performance des pilotes.
3. Réseaux 5G : permettront la diffusion de données encore plus vastes : vidéo ultra-HD, nuages de points 3D depuis des capteurs LiDAR…
4. Réalité augmentée : visualisation innovante des données avec des superpositions sur vidéo ou des modèles 3D interactifs.

Tandis que la F1 continue d’explorer les limites de la technologie, la télémétrie restera au cœur de cette révolution…

Traduit à partir de l’article anglais “What Is Telemetry In Formula 1?“