Master MSIAG Option Systmes Intelligents de Transport Module

Master MSIAG Option Systèmes Intelligents de Transport Module III-4 : Communication, Navigation, Surveillance Information au service du transport aérien 9 et 23 mai 2006 Dominique STAMMLER Master MSIAG Module CNS-ISTA

Objectifs de l'exposé ü Séance du 9 mai 2006 § Fournir des notions de base sur la gestion du trafic aérien, son rôle, son fonctionnement, les moyens techniques, les aspects financiers, … ü Séance du 23 mai 2006 § Présenter la problématique d’évolution de l’ATM § Introduire le concept CNS/ATM et les autres concepts futurs d’exploitation § Décrire les perspectives de mise en œuvre en Europe Master MSIAG Module CNS-ISTA 2

La Gestion du trafic aérien ou ATM ü Définitions OACI § ATM : “la gestion intégrée et dynamique du trafic aérien et de l’espace – de façon sûre, économique et efficace – grâce à la fourniture d’installations et de services homogènes en collaboration avec toutes les parties concernées”[OACI, Concept opérationnel d’ATM mondiale, Doc. 9854, Ed. 2005] § L’ATM comprend : “le système qui fournit les services de gestion du trafic aérien par l’intégration et la collaboration des personnels, des informations, des technologies, des installations et des services appuyés par des moyens de communication, navigation et surveillance, embarqués, au sol ou spatiaux ”. § "L'objectif général de l'ATM est de permettre aux exploitants d'aéronefs de respecter leurs heures prévues de départ et d'arrivée et de suivre les profils de

Les usagers ü Compagnies aériennes § internationales § régionales ü Aviation générale § d'affaire § de loisir § travail aérien ü Militaire § défense aérienne § entraînement

Les phases de vol En route Départ Arrivée aéroport départ Pré-vol aéroport arrivée Atterrissage Décollage segment SOL segment AIR segment SOL Au cours d’un vol, le pilote est en contact avec des organismes ATM spécialisés qui dépendent de la phase de vol Master MSIAG Module CNS-ISTA 5

Pré-vol RPL ü Un plan de vol a été déposéFPL ü Le pilote prend connaissance de l’information météorologique la plus récente (ATIS) ü Il doit respecter un créneau (slot) si le vol est soumis à des mesures de régulation ü Mise en route, repoussage, roulage Master MSIAG Module CNS-ISTA 6

Décollage ü Le pilote reçoit l’autorisation de décoller du contrôle local (TWR) ü Il peut alors décoller Master MSIAG Module CNS-ISTA 7

Départ ü Après décollage, le pilote reçoit une instruction de changement de fréquence pour contacter l’approche (APP) ü Il doit suivre un itinéraire prédéterminé (SID) pour quitter l’aéroport de départ ü Le contrôleur surveille la piste sur l’écran radar, quand l’avion atteint la limite de l’espace confié à l’approche il est transféré électroniquement au centre en route (ACC). Master MSIAG Module CNS-ISTA 8

En route ü Le pilote reçoit du contrôleur du centre enroute (ACC) une clairance, instruction lui indiquant l’altitude et la route à suivre ü Il reçoit des instructions sur les fréquences radio à sélectionner, en cas de passage d’un ACC à un autre ACC ü A l’approche de la destination, le pilote commence la descente, Master MSIAG Module CNS-ISTA 9

Arrivée ü Le pilote a reçu une clairance du contrôleur d’approche ü Celui-ci met en séquence les vols à destination d’un même aéroport ü Le pilote doit suivre une route prédéterminée (STAR) en fonction de la piste ü Le pilot reçoit une instruction de changement de fréquence radio pour contacter la Tour du terrain de destination. ü Le vol est transféré électroniquement de l’approche à la tour. Master MSIAG Module CNS-ISTA 10

Atterrissage ü Le pilote reçoit une clairance pour l’atterrissage du contrôleur Local de la tour de contrôle ü Sur la piste le vol est transféré au controleur Sol qui le guide sur les taxiways jusqu’à son point de stationnement Master MSIAG Module CNS-ISTA 11

Le déroulement d’un vol Instructions, Informations, Compte-rendus s ns tio o o C a din na i rd Tour or n tio Co Centre en route Approche Master MSIAG Module CNS-ISTA 12

Les routes aériennes ü Un réseau défini à l’échelle européenne, suite de tronçons reliant des points désignés ü Publié dans les AIP ü Utilisées par les pilotes pour la préparation de vol, les systèmes sol et bord pour le suivi du vol Master MSIAG Module CNS-ISTA 13

Les espaces aériens Sont divisés en Régions d’information de vol ou FIR (5)… Puis en secteurs (90)… Chacun gérés par une position de cont (2 contrôleurs) Master MSIAG Module CNS-ISTA 14

Architecture fonctionnelle des systèmes Radars P &S Mode S ADS Surveillance Air Multi. Surveillance Latération Aéroport Surveillance Sol Fournisseur Opérateur AIS Fournisseur FMP Gestion Aéronef Pilote Météo Espace Aérien Contrôleur En route Contrôleur Tour Opérateur Aéroport ATC En-route et APP ATC Aérodrome Gestion Aéroportuaire Service Info Aéro Gestion flux / capa Opérations aéronefs ATM CNS Services de communication et de distribution Navigation Aéronefs Surveillance Embarquée Gestion du vol Gestion Configuration Gestion Info Aeronautique Description aéronefs Fonctions transversales Aides Navigation Pilote Senseurs autonomes embarqués ADS-B Master MSIAG Module CNS-ISTA 15

Les Systèmes techniques ü CNS § Communications • Radio • Téléphone § Navigation • Radiobalises • Aides à l’atterrissage § Surveillance • Radars Master MSIAG Module CNS-ISTA ü Automatisation (ATM) § Traitement des plans de vol (FDPS) § Traitement des données radar (RDPS) § Filets de sauvegarde § Visualisation (ODS) § Supervision § Simulateur § … 16

Rôle de l'automatisation ü Assister et non pas remplacer les opérateurs ü Fournir § la bonne information § au bon moment § au bon opérateur ü Détecter les risques et émettre des alarmes Master MSIAG Module CNS-ISTA 17

La position de contrôle Chaine Télé Ecran Radar 28 pouces Contrôleur radariste Téléphone Chaine radio Contrôleur organique Ecran tactile Tableau de strips Master MSIAG Module CNS-ISTA 18

Les outils du contrôleur Le strip Attitude Vol Coordinations Instructio ns de contrôle Informations générales Indicatif Route Type d’appareil Vitese Provenance Destination • Balise • Heure Estimée Equipements embarqués Code Transpondeur Master MSIAG Module CNS-ISTA 19

Les outils du contrôleur L’écran ODS Alarmes Pistes Etiquettes Cartographie Master MSIAG Module CNS-ISTA 20

Les équipements de bord ü Récepteurs radios VHF, HF ü Centrales à inerties (INS/IRS) ü Récepteurs radionavigation (VOR/DME/ILS/GPS, MMR multimode. . . ) ü Systèmes multisenseurs (FMS, Calculateurs de navigation) ü Transpondeurs radar Master MSIAG Module CNS-ISTA 21

Performances de l’ATM üLa sécurité est à la fois la moteur et la condition de l’amélioration des autres performances de l’ATM üIl est nécessaire de mesurer les performances avec les métriques appropriées lors du changement : « ce qui ne se mesure pas ne s’améliore pas » § Retard, prédictibilité, flexibilité, efficacité, accès, coût du service et sécurité üAméliorer simultanément la sécurité et la capacité est la clé du futur de l’ATM

La sécurité ü l'objectif § point de vue collectif : quantitatif 1, 55 x 10 -8 par heure de vol ou 0, 6 accident par an en zone CEAC où l’ATM contribue(ESARR 4 ) § point de vue individuel : qualitatif ü son évaluation a priori § Collision Risk Model § fiabilité, maintenabilité des systèmes ü les redondances § sol § bord ü le suivi § statistique § retour d'expérience

Indicateurs de sécurité en France Master MSIAG Module CNS-ISTA 24

Trafic en Europe ü En 2004, 8. 9 million vols d’aviation générale (CAG) contrôlés en Europe. ü Augmentation annuelle de 4, 8%, ü Record journalier le 10/09/04 avec 29 495 vols dans la zone CFMU ü Après une décroissance en 2001 -2002, la croissance du trafic reprend à une allure soutenue Master MSIAG Module CNS-ISTA 25

Densité de trafic En 2002 En 2020 Master MSIAG Module CNS-ISTA 26

Les retards ü Les retards du transport aérien sont mesurés par rapport aux horaires de départ et arrivée publiés ü La Ponctualité (= à l’heure par rapport aux horaires publiés) est mesurée par la proportion de vols retardés de plus de 15 minutes ü Pouvoir prédire avec exactitude les horaires d’arrivée est très important pour la programmation des compagnies et des aéroports. Master MSIAG Module CNS-ISTA 27

Évolution des retards en Europe Master MSIAG Module CNS-ISTA 28

Causes des retards Master MSIAG Module CNS-ISTA 29

Coûts de l’ATM ü Coût total en Europe (2003) : 6741 M€ ü Recouvrement des coûts § principe OACI § répartition entre les usagers : nombre d’ Unités De Service *Taux Unitaire • formule Eurocontrol pour la détermination des UDS • taux unitaires par état

Evolutions du système ATM Pourquoi changer ? ü La capacité ü Efficacité des vols ü Coûts ATS trop élevés ü Nouvelles technologies ü Construction de nouvelles pistes difficile Obstacles au changement ü La sécurité ü Avions, équipements, systèmes existants ü Multiplicité et diversité des acteurs ü Coût pour l'ATS ü Coût pour les Compagnies