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2009 Numéro 2

À vos instruments – Gestion de la circulation aérienne

Le 19 janv. 2010

par David Bjellos

Depuis qu'elle a été retenue comme fournisseur principal pour l'intégration du système NextGen et de la capacité de surveillance dépendante automatique en mode diffusion (ADS-B), l'entreprise ITT Corp. a scrupuleusement respecté l'échéancier fixé par l'ancienne administratrice de la FAA, Mme Marion Blakey. Le successeur de cette dernière, M. Bobby Sturgell, administrateur par intérim, présente le système NextGen comme le principal élément qui permettra de désengorger le système d'espace aérien national (National Airspace System) des États-Unis. On a commencé à mettre en place les éléments terrestres de l'ADS-B dans le golfe du Mexique, et la construction de nouvelles installations a débuté en Floride. On prévoit que ce nouveau cadre de l'aviation civile et militaire sera prêt aux fins d'exploitation d'ici 2020, ou peut-être même avant cette date.

La plupart des pilotes n'ont aucune notion de l'ADS-B. Il s'agit de la transition des systèmes de suivi et de radar classiques, exploités par les centres de contrôle de la circulation aérienne en route (ARTCC), vers une structure fonctionnant au moyen de satellites permettant aux équipages d'obtenir un aperçu en temps réel de la circulation aérienne évoluant près d'eux. Le fait de changer un environnement de contrôle de la circulation aérienne pour un scénario plus général de gestion de la circulation aérienne (ATM) permettra aux pilotes d'assumer un rôle (et des responsabilités) plus important de gestion proactive du vol. Cette transition critique, bien que discrète, est essentielle pour assurer la réussite et l'efficacité du système NextGen.

Parmi les éléments du système NextGen, mentionnons l'ajout de matériel dans le poste de pilotage, notamment la mise à niveau des transpondeurs actuels (pour la plupart des gros aéronefs et tous les turboréacteurs) et du nouveau matériel pour les aéronefs plus petits de l'aviation générale. Les transpondeurs de mode S actuels (conformément au document TSO C112) envoient des données, ou des réponses spontanées (squitter), qui sont utilisées par l'ATC, et ils communiquent avec les autres aéronefs équipés de TCAS/ACAS. L'ajout d'un appareil 1090ES, ou d'un squitter long (modifié selon le document TSO C166A), lors de la mise à niveau du système, permettra de mettre en service l'ADS-B qu'emploieront les contrôleurs au solet, plus tard, les autres aéronefs également équipés de l'ADS-B. (La sortie ADS-B désigne l'envoi d'un tel signal par un aéronef tandis que l'entrée ADS-B désigne sa réception par un autre aéronef.)

Les aéronefs plus petits de l'aviation générale utiliseront un émetteur d'accès universel (UAT) conçu pour les vols à basse altitude. L'appareil 1090ES et l'UAT donneront la position, la vitesse, l'heure, la trajectoire et, ultérieurement, la destination de l'aéronef. Lorsque les constructeurs d'origine mettront à niveau les capacités des systèmes de gestion de vol actuels pour que ces derniers tiennent compte des trajectoires de vol prévues, l'ADS-B deviendra un outil actif de gestion de la circulation aérienne, car le système communiquera les points de virage de la trajectoire aux aéronefs qui se trouvent à proximité. C'est la dernière étape de l'intégration de l'ADS-B. Les communications à grande vitesse de l'appareil 1090ES permettront d'étudier les points de virage de la trajectoire d'un autre aéronef et de modifier la vitesse ou la route (ou d'informer le pilote des autres options et mesures à prendre.) Une telle transition vers des responsabilités de gestion de la circulation aérienne nécessitera de la formation et la mise en place de mesures en cas de situations d'urgence, lesquelles ont été éprouvées dans le cadre des essais à Capstone, en Alaska.


Trajectoires 4D et espacement des arrivées
De nombreuses régions éloignées tireront profit de la capacité de surveillance dépendante automatique en mode diffusion (ADS-B), car cette fonction fournira des trajectoires 4D (la quatrième dimension étant le temps) permettant de mieux gérer l'écoulement de la circulation. Comme l'intervalle entre les aéronefs alignés peut parfois atteindre jusqu'à 15 minutes, l'espacement en route pourra maintenant être réduit sans compromettre la sécurité des aéronefs. Il s'agit d'un avantage pour les opérations aéroportuaires, car l'aéronef pourra régler sa vitesse en route de façon à atteindre des repères d'approche ou des repères d'approche initiale sans que les installations d'ATM au sol aient à procéder à son guidage (et à monopoliser du personnel à cet effet), ce qui s'avère coûteux.

Consultation publique concernant le système NextGen et l'ADS-B

La FAA a proposé de tenir des consultations publiques concernant l'ADS-B dans le cadre d'un avis de projet de réglementation. Nombre d'intéressés se sont vivement opposés à l'avis de projet de réglementation en question, car celui-ci ne prévoyait pas équiper tous les aéronefs d'une sortie ADS-B et d'une entrée ADS-B. Le projet prescrivait seulement l'installation d'une sortie ADS-B, et aucun échéancier n'était donné concernant l'installation d'une entrée ADS-B. Par conséquent, comme le projet ne prévoyait pas la fonction de diffusion (et de réception) dans la communication, l'industrie s'est vivement opposée au plan. La majorité écrasante des répondants a signalé que le projet comportait des failles, et que, tel quel, il n'offrait aucun avantage réel, mais tous les répondants ont convenu que la version définitive de l'ADS-B devait être mise en oeuvre.

SESAR – Coordination de l'intégration de l'ADS-B avec l'Europe de l'Ouest

L'Europe compte certains des espaces aériens les plus achalandés de la planète, surtout dans les États de l'Union européenne (UE). La gestion de la circulation aérienne pose un problème depuis des décennies, et celui-ci est aggravé par le fait qu'il est impossible de construire de nouveaux aérodromes en raison de questions environnementales. L'attribution de créneaux et la congestion au sol sont courantes, et les pilotes qui fréquentent les pays de l'UE considèrent les retards comme une source de complications et de dérangement lorsqu'ils effectuent des missions d'entreprise urgentes. Le calendrier de mise en oeuvre du projet Single European Sky Air traffic Management and Research (SESAR) correspond presque à celui des travaux qui se déroulent aux États-Unis. Eurocontrol assure le soutien du système Link 2000+, lequel a recours aux caractéristiques des communications contrôleur-pilote par liaison de données (CPDLC) et à l'ADS-B pour mieux gérer l'écoulement de la circulation aérienne entre des pays ayant des structures disparates. Par l'utilisation de l'infrastructure en place (surveillance élargie en mode S) et d'une plate-forme terrestre connue sous le nom de VDL2/ATN, l'ATM d'Eurocontrol se prépare à la mise en oeuvre du projet SESAR. L'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), Eurocontrol, la FAA, Mitre Corp. et d'autres intéressés ont accepté de collaborer étroitement pour assurer une transition sans heurt aux opérateurs des deux côtés de l'Atlantique. En outre, l'Asie, la Russie et le Moyen-Orient ont convenu d'y participer de façon proactive afin d'assurer un rôle à leur compagnie de pavillon et à leurs exploitants non commerciaux. Ces entités économiques et souveraines connaissent une croissance rapide, et leurs infrastructures aériennes sont en plein essor. L'Europe encourage fortement la mise en oeuvre de la sortie ADS‑B d'ici 2015, soit cinq ans plus tôt que la date de 2020 prévue aux États-Unis.


La fonction SAMM - aide embarquée pour les pilotes
La gestion des mouvements de la circulation de surface (SAMM) permettra de réduire le nombre d'intrusions sur les pistes; la question de sécurité la plus importante selon le Bureau américain de sécurité aérienne (NTSB) en 2008. La fonction SAMM permettra de connaître avec précision la position d'autres aéronefs, au sol comme en vol, quelles que soient les conditions météorologiques. Les pistes en service seront affichées en rouge, et les aéronefs à l'arrivée seront clairement indiqués. Actuellement, de nombreux constructeurs d'origine fournissent des organiseurs électroniques de poste de pilotage (EFB) de classe 2 et 3 donnant ces renseignements. Bientôt, les écrans principaux de vol seront mis à niveau pour permettre l'affichage d'information de trafic dans le poste de pilotage (CDTI).

Partenariats avec la FAA

La FAA a récemment accordé du financement à l'université Embry-Riddle Aeronautical (ERAU) pour que celle-ci l'aide à atteindre les objectifs du projet NextGen. La Floride a été le premier état à mettre en oeuvre la couverture ADS-B (depuis le début de 2009, elle comprend les arrivées en descente continue dans certains aéroports) et l'ERAU de Daytona Beach a été un choix tout naturel. Sa flotte d'entraînement est équipée de la capacité d'ADS-B, et ses stagiaires apprennent vite que la collaboration entre les responsables de la politique, de l'industrie et de l'éducation peut apporter un avantage sur le plan du transport national. Il est prévu que l'ancien ordinateur central de la FAA sera remplacé par le programme ERAM (enroute automation modernization), à la lumière des commentaires de l'équipe de l'ERAU qui participe au projet NextGen, ainsi que par une mise à niveau du logiciel traffic management advisor (TMA). L'ERAU contribuera grandement au produit NextGen et à son efficacité. NetJets, une compagnie exploitant des aéronefs en copropriété, a tout récemment signé une entente avec la FAA visant à équiper sa flotte d'avions d'affaires de l'ADS-B et à collecter des données pour le compte de la FAA. Comme elle possède près de 600 avions, NetJets est bien placée pour aider la FAA à cet égard. Certains avions peuvent déjà effectuer des approches RNP SAAAR, et l'on s'attend à ce que la compagnie se concentre aussi sur l'avionique reliée au WAAS et sur d'autres approches RNP.


La fonction Saferoute - plus d'autonomie pour les pilotes
La fonction Saferoute permettra aux pilotes d'orienter leur aéronef avec précision derrière un autre aéronef et d'harmoniser leur vitesse-sol de façon à maintenir l'espacement prescrit par l'ATM (5 ou 6 milles) dans la région de contrôle terminal. UPS est la seule entreprise à utiliser les fonctions SAMM/ Saferoute dans le système d'espace aérien national (NAS). L'affichage d'information de trafic dans le poste de pilotage se trouve à bord de leurs avions, grâce aux EFB de classe 3 que chacun des pilotes utilise.

Résumé

Au fur et à mesure que le projet d'ADS-B se concrétise, les coûts s'y rattachant prendront de l'importance, comme c'est toujours le cas lors de grands changements techniques. La précarité des bénéfices engrangés par les compagnies aériennes ainsi que de la croissance concernant l'exploitation des avions d'affaires partout dans le monde fera que les coûts à payer par les entités ayant des structures disparates varieront grandement. Bien que l'industrie de l'automobile et les banques parviennent à peine à survivre aux répercussions de leur ineptie (et qu'ils reçoivent des prêts-relais ou font l'objet de mesures incitatives politiques pour rester à flots) l'aviation d'affaires continue de faire son chemin ou d'en subir les conséquences. La survie des plus aptes et des mieux financés pourra être constatée d'ici quelques années, mais il n'y a aucun doute que l'aviation d'affaires survivra. Le système NextGen permettra au système d'ATM actuel de faire un pas de géant, et il améliorera certainement un dossier de sécurité déjà remarquable. Cette technologie, quelle que soit sa forme finale, ouvrira de nouveaux horizons pour les utilisateurs d'espaces aériens.

À propos de l'auteur

David Bjellos est le gestionnaire d'aviation d'une entreprise privée dont le service aérien a été le premier du sud de la Floride à obtenir une certification IS-BAO. L'entreprise exploite un avion Gulfstream IVSP, un avion Dassault Falcon 2000, deux hélicoptères Bell 407s et un hélicoptère Eurocopter EC120.


Atténuer les risques d'abordage au-delà des limites du TCAS/ACAS
L'abordage controversé entre un avion Embraer Legacy 600 et un avion Boeing 737, exploité par Gol, au-dessus de l'Amazone, a souligné la nécessité d'une gestion efficace des aéronefs dans un environnement où ceux-ci ne sont pas surveillés par radar. Le NTSB a récemment publié ses constatations à l'égard de l'accident survenu le 29 septembre 2009, et il a révélé que celui-ci était attribuable à un manque de contrôle efficace de la circulation aérienne entre les deux avions, lesquels étaient autorisés à voler sur la même voie aérienne, à la même altitude, quoique dans des directions contraires. Le document mentionne également les présumées lacunes systémiques liées à la gestion et à l'ensemble des concepts du réseau de l'ATC brésilien, lesquelles sont considérées comme des facteurs contributifs dans la catastrophe. Si la capacité de surveillance dépendante automatique en mode diffusion (ADS-B) avait été en service à ce moment-là, les pilotes des deux avions auraient été avisés de la présence de l'un et de l'autre, et ils auraient disposé de suffisamment de temps pour régler le conflit. Ironiquement, les deux avions étaient neufs et équipés d'avionique de pointe, notamment d'un TCAS qui a cessé de bien fonctionner à un moment donné pendant le vol.


Commentaires d'ICP

La restructuration de l'espace aérien et de la gestion de la circulation aérienne (ATM) est maintenant une grande priorité pour tous les gouvernements et exploitants partout dans le monde, et elle pourrait se faire plus tôt que prévu. Le prix à la hausse du carburant, la volonté de réduire les émissions de gaz à effet de serre et les bénéfices presque inexistants (s'il y en a) font qu'une nouvelle technologie est souhaitable. La capacité de surveillance dépendante automatique en mode diffusion (ADS-B) est un élément essentiel de la technologie, et elle permettra de changer la façon dont nous nous déplaçons partout dans le monde. Selon l'article paru tout récemment dans Professional Pilot, il appert que les gouvernements et les exploitants souhaitent mettre en oeuvre cette nouvelle technologie. Cette dernière contribuera non seulement à améliorer les bénéfices nets après la reprise économique, mais on s'attend à ce que, partout dans le monde, elle favorise une gestion plus écologique, sécuritaire, souple et efficace des volumes élevés de circulation que peuvent actuellement le faire les systèmes d'ATM. Les économies naissantes et les pays en développement peuvent éviter d'avoir à installer les anciennes aides à la navigation coûteuses, comme des VOR, des ILS et des radars, et adopter immédiatement des systèmes spatiaux de navigation et de surveillance dépendante. Ils peuvent ainsi offrir des espaces aériens plus sécuritaires et efficaces, pour moins qu'il n'en coûte à l'Europe et à l'Amérique du Nord en ce moment. En raison des changements radicaux que l'on prévoit au cours des dix à vingt prochaines années, les exploitants militaires et les gestionnaires de systèmes d'armes devront étudier et surveiller les besoins en avionique, notamment la certification et les processus d'approbation. La Force aérienne canadienne est donc très bien placée pour se procurer et utiliser ce nouveau matériel de façon économique et opportune. Pour obtenir de plus amples renseignements sur la navigation axée sur les performances (PBN), la qualité de navigation requise (RNP) et la navigation de surface (RNAV) visiter les sites Web de l'OACI, de la FAA et d'Eurocontrol. Vous pouvez également consulter le site www.icpschool.com pour obtenir d'autres liens utiles.

Capitaine Scott Anningson
pilote examinateur de vol aux instruments, École centrale de vol.

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