Plusieurs équipements électroniques en développement sous l’impulsion de la CAA pour améliorer l’anti-collision en aviation générale.

La CAA anglaise parle d’Electronic Conspicuity, une terminologie que l’on pourrait traduire par la « perception électronique » ou la façon d’améliorer sa propre visibilité vis à vis des autres usagers de l’espace aérien… Ce vocable cache un ensemble de nouvelles technologies, transmettant la position d’aéronefs utilisant un même espace aérien et partageant un équipement basique commun.

Un certain nombre de Portable Collision Avoidance Système (PCAS) ont ainsi vu le jour ces dernières décennies, destinés à détecter les émissions de transpondeur SSR. Certains ont connu un développement plus sophistiqué, pouvant détecter les transpondeurs mode A, C et S mais aussi les systèmes ADS-B voire les Flarm. De tels équipements peuvent ainsi transmettre et recevoir, afficher et alerter les pilotes par rapport à des conflits potentiels. Pour la CAA, il s’agit d’aller au-delà du concept de « voir et être vu », parfois insuffisant pour assurer la sécurité des vols, et de passer au concept de « voir, être vu et éviter ».

Ainsi, un groupe de travail (Electronic Working Group ou EWG), en collaboration avec le NATS (l’organisme gérant la circulation aérienne outre-Manche), l’AOPA et d’autres entités de l’aviation britannique (vol à voile, ULM, Royal Air Force, etc.), a travaillé depuis 2013 sur ce nouveau concept, notamment pour diminuer les risques de collisions entre aéronefs de l’aviation générale dans l’espace aérien anglais non contrôlé, avec la définition et le développement d’équipements portables, légers, consommant peu d’énergie électrique, le tout utilisant l’ADS-B ou Automatic Dependent Surveillance-Broadcast.

L’Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) est un « système de surveillance coopératif pour le contrôle du trafic aérien et d’autres applications connexes. Un avion équipé de l’ADS-B détermine sa position par un système de positionnement par satellite (GNSS) et envoie périodiquement cette position et d’autres informations aux stations sol et aux autres appareils équipés de l’ADS-B évoluant dans la zone » – dixit Wikipedia.

Ainsi, la CAA espère qu’à partir de ce travail de recherche, des équipements électroniques vont être développés par l’indutrie, répondant à un minimum de specifications techniques communes, dans le but de réduire les risques de collisions en vol en classe G en améliorant la conscience de la situation des pilotes de l’aviation générale.

Sur le même sujet, l’IAOPA-Europe a diffusé des informations, rappelant que le concept existe déjà dans le monde vélivole avec le Flarm (2005) dont une version PowerFlarm a vu le jour pour le vol moteur. Les Flarm, opérant sur des fréquences déréglementées autour de la bande de 868 MHz, alertent les vélivoles de la présence à proximité d’un autre planeur ainsi équipé, avec un étagement (plus bas, même hauteur, plus haut) et un gisement.

Un bip sonore et une diode verte sur le petit écran positionnent l’autre trafic pour le pilote. Si la menace devient importante, les diodes flashent en rouge, indiquant un risque important de collision si la trajectoire n’est pas modifiée rapidement. De plus, la base de données intégre des obstacles comme certains câbles dans les vallées alpines… La FFVV a imposé l’usage des Flarm à ses clubs.

En 2014, le NATS a démarré un programme financé par l’Europe, dénommé EVA pour Electronic Visibility via ADS-B, avec la participation de l’AOPA anglaise et des équipementiers Funke Avionics et Trig Avionics, pour démontrer la validité du concept. Le NATS a également étudié l’usage de GPS non certifiés connectés au mode S, l’ADS-B étant généralement associé au mode S du transpondeur. Le système diffuse ainsi l’immatriculation de l’appareil, son terrain de base (code OACI), l’altitude pression ramenée à 1.013,21 hPa et sa position GPS en latitude et longitude.
Ces informations sont transmises régulièrement par le transpondeur.

Mais une recherche a porté également sur un transmetteur ADS-B non associé à un transpondeur, avec le programme LPAT. Le NATS a démontré que les données de position de l’aéronef sont comparables en précision à celles des GPS certifiés utilisés sur avions de ligne. D’où l’acceptation par la CAA d’autoriser l’usage de GPS non certifiés associés à des transpondeur Mode S (ADS-N) comme une modification mineure pour les aéronefs certifiés ou de l’Annexe 2, tels que les planeurs, ULM, etc.

D’où l’équipement baptisé LPAT pour Low Power ADS-B Transceiver, développé par le NATS avec Funke Avionics et évalué en conditions réelles en Grande-Bretagne et en Allemagne. L’AOPA anglaise a joué un rôle important durant le développement du LAPT en faisant appel à des pilotes volontaires pour évaluer le système en conditions de vol. Le LAPT émet l’identité et la position de l’appareil, tout en pouvant recevoir les signaux ADS-B et afficher le positionnement des autres aéronefs, pouvant détecter les transpondeurs mode A, C et S, les signaux de Flarm, et donnant au pilote une alerte mais sans gisement.

Le LAPT est défini commme étant « idéal pour les aéronefs n’ayant pas la capacité ou le système électrique pour alimenter un transpondeur classique ». Il n’émet pas une position en réponse à une interrogation d’un radar SSR et reste donc limité en usage vis à vis du contrôle aérien. Cependant, note l’AOPA anglaise, l’ADS-B est encore en essai dans de nombreux pays car il réduit les exigences en installations radar complexes et coûteuses.

Ainsi, les Pays-Bas recommandent l’usage de l’ADS-B dans la zone de la Mer du Nord pour améliorer les services de la circulation aérienne, tandis que le NATS anglais a déjà mené des essais en Grande-Bretagne. Mais à ce stade, le LPAT ne répond pas aux exigences réglementaires pour des appareils devant circuler dans un secteur où l’ADS-B est obligatoire. Une deuxième version du LPAT est en cours de développement chez Trig Avionics, pour améliorer le système.

D’autres solutions sont étudiées par ailleurs, comme le PilotAware (ou PiWare), un équipement basé sur un Raspberry Pi. L’appareil a déjà été évalué par des pilotes durant l’hiver 2015-2016, avec un programme informatique additionnel assurant la transmission sur la bande des 868 MHz. Le PiWare peut détecter les autres utilisateurs de PiWare mais aussi les systèmes ADS-B et les transpondeurs mode S. Si les mêmes bandes de fréquence sont utilisées, les PiWare et Flarm ne sont pas compatibles, à moins d’avoir un équipement ADS-B ou un transpondeur mode S. Le PiWare, via le Wifi, peut être associé à des applications de navigation genre SkyDemon, RunwayHD, Easy VFR et d’autres. Une « couche » supplémentaire apparait ainsi à l’écran.

Les GPS non certifiés et le LPAT utilisent la fréquence conventionnelle des transpondeur SSR, soit 1.090 MHz pour transmettre et recevoir. Et c’est là le défi selon la CAA. Si la réception d’un message 1.090 MHz peut être obtenu relativement aisément avec une récepteur radio (USB DVB-T), la transmission est réglementée par les autorités et donc la disponibilité d’équipements consommant peu et capables de transmettre sur cette fréquence reste faible et/ou coûteuse.

D’où la publication d’un document dénommé Cap 1391, définissant les exigences pour un émetteur 1.090 consommant peu, pour inciter les équipementiers à étudier de tels équipements bon marché. Si les Flarm et Pilot Aware utilisent un émetteur consommant peu sur la fréquence 868 MHz, ils ont été été développés séparément et ne peuvent se détecter mutuellement. Cependant, ils peuvent « voir » les émissions ADS-B sur 1.090 MHz.

La CAA note que les pilotes ayant la plus grande expérience dans ce domaine, sont les pilotes vélivoles équipés de Flarm. Mais la question se pose de savoir s’il est préférable d’afficher les trafics conflictuels sur l’écran d’un GPS utilisé en navigation ou sur un écran spécifique, affichant la hauteur relative, la distance et le gisement pour faciliter l’analyse de la situation, sans oublier une alarme sonore.

La CAA rappelle que de tels équipements ne fournissent pas d’informations sur des aéronefs non équipés et qu’il reste essentiel d’assurer un scan méticuleux de son environnement durant tout le vol. Les systèmes d’alerte développés doivent donc être clairs à analyser pour limiter le temps passé les yeux dans le cockpit.  ♦♦♦

Photo d’ouverture © CAA

Page sur le site de la CAA concernant l’Electronic Conspicuity.