Navigation – Module 1

Références terrestres

Coordonnées d’un point

Exemples

Les Sables d’Olonne-Talmont

LAT : 46 28 32 N 46° 28’ 32” latitude nord

LONG : 001 43 30 W

1° 43’ 30” longitude ouest

Melbourne International

LAT : 37 39 49 S LONG : 144 50 41 E

Mesure des distances

L’unité utilisée en aéronautique est le mile nautique (NM ou Nautical Mile)

Un mile nautique est la longueur d’un arc de grand cercle correspondant à une minute d’angle 1 NM = 40 000 km / 360 / 60 = 1852 m Un degré correspond à une distance de 60 NM

Cartes aéronautiques

PROJECTION MERCATOR Projection sur un cylindre que l’on déroule : Précise près de l’équateur

PROJECTION STEREO-POLAIRE Projection sur un disque tangent au pole: Précise près du pole

PROJECTION LAMBERT Projection sur un cône: Utilisée dans nos régions

La carte OACI au 500 000 ème

Canevas Lambert Echelle = 1/500 000 (Distance lue sur la carte / Distance sur la terre)

1cm sur la carte représente 500 000 cm (5 km) sur la terre

Couverture France en 4 cartes : NO, SO, SE, NE

Cette carte sert au vol à vue en basse altitude. Les renseignements qui y sont indiqués sont entre le sol et 5000 pieds QNH. Tout ce qui commence au dessus n’apparaît pas. On y trouve :

Les villes, les routes principales, les voies ferrées, les cours d’eau et les lacs, les forêts et les reliefs importants.

Les obstacles artificiels (antennes, éoliennes...) Les terrains d’aviation Les zones aéronautiques : TMA, CTR, zones interdites, réglementées ou dangereuses, zones de parachutage, axes de voltige... Les fréquences radio de contact Les balises de radionavigation

Carte aéronautique au 1/500 000 Canevas Lambert (OACI)

La carte SIA au 1 000 000 ème

Canevas Lambert Echelle = 1/1 000 000 (Distance lue sur la carte / Distance sur la terre)

1cm sur la carte représente 1 000 000 cm (10 km) sur la terre

Couverture France en 2 cartes : Nord et Sud

Cette carte sert au vol à vue en basse et moyenne altitude. Les renseignements qui y sont indiqués sont entre 3000 pieds QNH ou 1600 pieds AGL et le FL 195 (19 500 pieds au calage altimétrique standard). On y trouve les mêmes informations que sur la carte OACI, mais avec beaucoup moins de détails.

Carte aéronautique au 1/1 000 000 Canevas Lambert (SIA)

Mesure du temps 1

Mesure du temps 2

Mesure du temps 3

Mesure du temps 4

Navigation – Module 2

Conditions de vol et de navigation

Le vol à vue : VFR ( Visual Flight Rules ) selon les règles de vol à vue

Se pratique exclusivement selon les règles de vol à vue lorsque les conditions météo permettent le respect de ces règles. Le vol VFR se pratique en VMC ( Visual Meteorological Conditions )

Le pilote contrôle son appareil en prenant en compte les références extérieures ( horizon ) Le pilote assure l’espacement avec les autres appareils et les obstacles

Le vol aux instruments : IFR ( Instrument Flight Rules ) selon les règles de vol aux instruments

Se pratique obligatoirement lorsque les conditions météo ne permettent pas le respect des règles de vol à vue Le vol IFR se pratique en IMC ( Instrument Meteorological Conditions )

Peut se pratiquer même lorsque les conditions météo permettent le respect des règles de vol à vue Le vol IFR se pratique aussi en VMC ( Visual Meteorological Conditions )

Le pilote contrôle son appareil en prenant en compte les indications de ses instruments Le pilote assure l’espacement avec les autres appareils en se conformant aux directives du contrôle aérien

Méthodes de navigation

Navigation par cheminement

Se pratique en suivant des repères naturels situés au sol : Autoroutes, routes, voies ferrées, rivières... Villes, lacs...

Navigation astronomique

N’est plus utilisée

Navigation à l’estime

Se pratique en utilisant le compas et la montre Connaissant une position de départ , il s’agit de déterminer le cap à prendre et de calculer l’heure estimée d’arrivée sur un point caractéristique ou sur l’aérodrome de destination.

Calcul du temps sans vent : (T.S.V) C’est le temps nécessaire à un avion pour parcourir la distance entre deux repères A et B

Dans la pratique le temps sans vent se calcul en utilisant le « Facteur de base » Facteur de base = temps nécessaire (en minutes) pour parcourir 1 NM

Exemple : Avion volant à 120 kts Fb = 0,5 Le temps mis par cet avion pour parcourir 8 Nm est 8 x 0.5 = 4 minutes

Exemple de navigation à l’estime : Les Sables d’Olonne (LFOO) – Mauléon (LFJB)

Distance : 50 NM

Route magnétique : 60°

Vitesse avion : 120 kts

Facteur de base : 0,5

TSV : 25 mn

Point intermédiaire

La Roche sur Yon

Distance : 17 NM

TSV : 8,5 mn

Navigation aux instruments

Utilisée en vol IFR Aide à la navigation en vol à vue

Des récepteurs-indicateurs de bord reçoivent des signaux radio électriques émis par des balises au sol faisant office de point de repère. Les indicateurs permettent au pilote de connaître ainsi sa position ou orientation par rapport à ces points.

En route : VOR , DME , TACAN A l’atterrissage : NDB , ILS

Des récepteurs-indicateurs de bord reçoivent des signaux radio électriques émis par des satellites. Les indicateurs permettent au pilote de connaître ainsi sa position.

En route : GPS A l’atterrissage : GNSS

Référence magnétique : Déclinaison

La déclinaison magnétique est l’angle entre l’axe de rotation de la terre et l’axe magnétique. Elle change dans l’espace et dans le temps

Dm est EST ou positive si le nord magnétique est à l'est du nord vrai. Dm est OUEST (W) ou négative si le nord magnétique est à l'ouest du nord vrai.

En France la déclinaison magnétique varie de 1° environ tous les 6 ans.

La valeur de la déclinaison magnétique est portée sur les cartes aéronautiques

Déclinaison magnétique France 2016

Référence magnétique : Inclinaison

Le champ magnétique terrestre a également une composante verticale. L’inclinaison est l’angle entre l’horizontale de la surface terrestre et l’axe magnétique. Elle change dans l’espace, globalement positive dans l’hémisphère nord et négative dans l’hémisphère sud. Sa valeur est d’environ 64° en France.

Navigation – Module 3

Navigation à l’estime

Exemple de navigation à l’estime : Les Sables d’Olonne (LFOO) – Mauléon (LFJB)

Le Nord

Nord vrai Nv Nord géographique situé sur l'axe de rotation de la terre

Nord magnétique Nm Point errant unique sur la surface où le champ magnétique terrestre pointe vers le bas

Déclinaison magnétique DmAngle compris entre le nord vrai et le nord magnétique,

Nord compas Nc Nord indiqué par le compas

Déviation d Valeur de l’erreur instrumentale du compas, c’est donc l’angle compris entre le Nm et le Nc

Le Cap

Le cap est l’angle entre l’axe de l’avion et le nord

Cap Compas Cc

Angle entre l’axe de l’avion et le nord compas. Indication suivie par le pilote. C’est le cap que le pilote s’efforce de maintenir pour suivre sa route.

Cap Vrai Cv Angle entre l’axe de l’avion et le nord vrai (géographique).

Cap Magnétique Cm Angle entre l’axe de l’avion et le nord magnétique.

La Route

La route est l’angle entre la trace de l’avion au sol et le nord

Route vraie Rv Angle entre la trace de l’avion au sol et le nord vrai (géographique).

Route magnétique Rm Angle entre la trace de l’avion au sol et le nord magnétique.

En l’absence de vent la route suivie par l’avion correspond au cap.

Le vent introduit une dérive

Exemple de navigation à l’estime : Les Sables d’Olonne (LFOO) – Mauléon (LFJB)

Vent nul 1. Route vraie = cap vrai

Mesuré sur la carte avec un rapporteur : 060° 2. Route magnétique = cap magnétique

Déclinaison indiquée sur la carte : 1°W soit -1° Cap magnétique = 060° - 1° = 059°

3. Cap compas Déviation indiquée sur le compas

-2° au cap O60° Cap compas à suivre = 059° - 2° = 057°

Avec du vent Le cap magnétique n’est plus égal à la route magnétique ; il faudra calculer la dérive due au vent en réalisant un triangle des vitesses.

Le triangle des vitesses

Le compas magnétique

Les erreurs du compas à flotteur

Erreur de déviation La compensation d'un compas n'est jamais parfaite. Il existe toujours des petites erreurs entre le cap indiqué par le compas et le cap magnétique réel. D'ou l'intérêt après chaque compensation d'établir un courbe ou un tableau dit " de Régulation ou de déviations résiduelles".

Erreur de nord Lors d'un virage , la rose des caps soumise à la pesanteur s'incline comme l'avion et son plan est perpendiculaire à la verticale apparente. L'équipage mobile s'oriente alors suivant la direction de la projection du champ magnétique terrestre sur le plan de la rose, que l'on peut appeler Nord rose.

Erreur due aux accélérations et décélérations Comme la terre est ronde, les champs magnétiques suivent cette rotondité. Donc la rose d'un compas sans mouvement ne devrait pas être horizontale mais légèrement penchée. Pour compenser cet effet, un lestage (balourd) est ajouté à l'instrument et induit des erreurs de lecture si le mouvement n'est pas rectiligne uniforme. Lorsque l'avion vole à une vitesse constante au cap Est ou Ouest, le flotteur est horizontal, les effets de l'inclinaison magnétique et le poids étant approximativement égaux. En cas d’accélération ou de décélération le comas est temporairement affecté.

Erreur de rapidité Le temps de réponse d'un compas est de plusieurs secondes du fait des oscillations de la rose sur son pivot et de son balancement dans le plan transversal.

Erreur due aux objets magnétiques La présence d'objets magnétiques à bords va provoquer un champ perturbateur qui faussera les indications du compas. Exemple: pose d'un appareil photographique, d'un téléphone ou d'un trousseau de clés sur le bandeau du tableau de bord près du compas.

Erreur de parallaxe Le décalage de la ligne de foi du compas par rapport à l'axe visuel du pilote introduit une erreur de parallaxe. Celle-ci sera plus importante si la ligne de foi se trouve éloignée de la rose.

Le directionnel ou conservateur de cap

But du directionnel ou conservateur de cap Le directionnel ou conservateur de cap est un gyroscope qui fournit une information de cap. Son inertie est suffisante pour ne pas subir les perturbations et accélérations parasites comme le compas magnétique, ce qui permet une tenue de cap suffisamment stable pour effectuer des changements de caps précis.

Directionnel à rose verticale C'est le modèle le plus utilisé actuellement. Un mécanisme permet de transformer les déplacements autour de l'axe vertical en une rotation sur l'axe horizontal qui supporte la rose. La rose peut-être fixe et une aiguille indique le cap, ou la rose est entraînée directement et une maquette fixe représentant une silhouette d'avion sert de ligne de foi. Un bouton (en bas à droite) permet de déplacer un index pour sélectionner un cap ou une mémoire de cap à maintenir.

Systèmes d'alimentation des directionnels Electrique ou pneumatique, avec ou sans détecteur de panne

Utilisation du directionnel Il doit être calé selon le cap indiqué par le compas Il sera nécessaire durant le vol, de vérifier régulièrement le conservateur de cap avec le compas durant les phases de vol stables (compas exploitable), car le gyroscope se décale dans le temps.

Navigation – Module 4

Moyens de radionavigation en route

La goniométrie ou VDF (Visual Direction Finder) Infrastructure au sol : Tour de contrôle équipée d’une antenne gonio et contrôleur Equipement avion : Emetteur-récepteur VHF

Le radiocompas ou ADF (Automatic Direction Finder) Infrastructure au sol : Balise radiocompas Equipement avion : Récepteur ADF

Le VOR (VHF Omnidirectional Range) Infrastructure au sol : Balise VOR Equipement avion : Récepteur VOR

Le DME (Distance Measuring Equipment) Infrastructure au sol : Balise VOR-DME Equipement avion : Récepteur DME

Le Radar (Radio Detection And Ranging) Infrastructure au sol : Tour de contrôle équipée d’un radar et contrôleur Equipement avion : Transpondeur

Le TACAN (TACtical Air Navigation system) Version évoluée du VOR-DME utilisée par l’aviation militaire

Le GNSS (Global Navigation Satellite System) Infrastructure au sol : Aucune, utilisation d’un réseau de satellites terrestres Equipement avion : Récepteur GNSS

Moyens de radionavigation en approche / atterrissage

Le radiocompas (ADF) Infrastructure au sol : Balise radiocompas Equipement avion : Récepteur ADF

L’ILS (Instrument Landing System) Infrastructure au sol : Balise VOR-ILS Equipement avion : Récepteur VOR - ILS

Le Radar (Radio Detection And Ranging) Infrastructure au sol : Tour de contrôle équipée d’un radar de précision et contrôleur Equipement avion : Transpondeur

Le GNSS Infrastructure au sol : Approche GNSS publiée, utilisation d’un réseau de satellites terrestres, possibilité d’augmenter la précision verticale avec une balise au sol Equipement avion : Récepteur GNSS de précision

Notes : Le LORAN (LOng RAnge Navigation), système de radionavigation utilisant les ondes d'émetteurs terrestres fixes pour établir une position, est en cours de disparition. Le system RNAV basé sur la création d’une balise VOR fictive à partir de la réception de plusieurs balises VOR est peu utilisé.

Eléments de radionavigation

Fréquences de radionavigation dans notre région

La goniométrie (VDF)

La goniométrie permet de donner un cap permettant à un avion de revenir vers l’aérodrome en cas d’égarement (QDM). Il est possible en donnant plusieurs QDM émanant de plusieurs contacts de positionner un avion dans l’espace.

Principe Son principe de fonctionnement est simple, la Gonio utilisée en aéronautique est un système de guidage Sol/Air géré depuis le sol par un opérateur, lorsque l'avion émet avec sa VHF, l'émission hertzienne est analysée par l’appareil : Gonio, qui instantanément allume une diode sur la rose des vents de la console en donnant le cap d'où vient l'émission. Sur la photo, la diode rouge est allumée vers le 350° sur la console de droite, l’opérateur Gonio indiquera au pilote par radio le cap à suivre (QDM) pour qu'il puisse se diriger vers la station.

Avantages : Bonne précision Insensible aux perturbations météo

Inconvénients : Nécessite un opérateur dans la tour Information non continue au pilote Onde VHF à portée optique, sensible aux masses environnantes.

Le radiocompas ou ADF (Automatic Direction Finder)

1Z

Z

Haut à gauche : Balise émettrice au sol : NDB (Non Directional Beacon)

Haut à droite : Récepteur radiocompas : ADF

Bas à droite: Indicateur radiocompas

Principe Ces radiobalises sont implantées au sol, ce sont des émetteurs omnidirectionnels utilisant la gamme de fréquences de 200 kHz à 1750 kHz. L'émission provient de l'antenne; à bord de l'avion se trouve le récepteur radiocompas ADF ainsi que l'indicateur du radiocompas ADF indiquant la direction ou se trouve l'émetteur au sol. Chaque balise NDB à sa fréquence propre. Exemple la balise NDB d’Angoulême, code AGO fonctionne sur la fréquence de 404 kHz. En vol, l’affichage de la fréquence de la NDB permet d’avoir directement la direction de la balise par rapport à l’axe longitudinal de l’avion. Il ne reste plus qu'à suivre la direction indiquée par l'aiguille pour rejoindre la balise. La puissance des balises NDB varie entre 50 watts et 5 kilowatts avec des portées d'au moins 50 Nm pouvant aller jusqu'à 300 Nm. Si le code comprend 3 lettres (par exemple AGO) la balise est de forte puissance et peut servir de moyen de navigation en route.

Avantages : Elles sont utilisables par un nombre illimité d'avions en route, en procédure et en approche. Infrastructure au sol peu couteuse et nécessitant peu d’entretien.

Inconvénients : Imprécision à la verticale due à un cône de silence en réception. Très sensibles aux charges électrostatiques et difficilement utilisables dans un système orageux, tout nuage chargé en électricité statique perturbe la réception. Déviation de l'onde au voisinage des côtes et montagnes Soumis à la propagation ionosphérique des ondes, principalement la nuit, ce qui peut provoquer des erreurs avec d'autres NDB lointaines ayant la même fréquence.

Le VOR (VHF Omnidirectional Range)

Haut à gauche : Balise émettrice au sol : VOR (VHF Omnidirectional Range)

Haut à droite : Récepteur VHF - VOR

Bas à droite: Indicateur VOR

Principe Le principe du VOR est de créer une émission dont le signal soit caractéristique de l'azimut par rapport à l'émetteur. Ces radiobalises sont implantées au sol, ce sont des émetteurs omnidirectionnels utilisant la gamme de fréquences de 112 à 117.95 MHz. L'émission provient de l'antenne; à bord de l'avion se trouve le récepteur VOR ainsi que l'indicateur VOR indiquant sur quel azimut de la balise se trouve l’avion. Chaque balise VOR à sa fréquence propre. Exemple la balise VOR d’Angers, code ANG fonctionne sur la fréquence de 113 MHz.

Avantages : Bonne précision, bonne stabilité Insensible aux perturbations électriques Indications permanentes Utilisables par un nombre d'avion illimité simultanément Possibilité de le coupler à un pilote automatique.

Inconvénients : Portée visuelle donc inefficace à basse altitude et en relief. Imprécision à la verticale due au cône de silence Imprécision lors d'un passage travers, 10° de part et d'autre du radial travers. Sensible au relief montagneux et obstacles dû à la fréquence VHF qui est à portée optique. Infrastructure coûteuse et nécessitant des vérifications régulières avec des moyens aériens.

Interprétation de l’indication du VOR

Les informations données par le VOR sont indépendantes du cap de l'avion.

Le DME (Distance Measuring Equipment)

Haut à gauche : Balise émettrice au sol : DME (Distance Measuring Equipment)

Haut à droite : Récepteur VOR Le module complémentaire DME est derrière le tableau de bord

Bas à droite: Indicateur DME

Principe Ces radiobalises sont implantées au sol, ce sont des émetteurs omnidirectionnels toujours associés avec un émetteur VOR et émettant sur la même fréquence. Le VOR est alors dénommé VOR – DME. L'émission provient de l'antenne; à bord de l'avion se trouve un module complémentaire DME associé au récepteur VOR ainsi que l'indicateur DME indiquant à quelle distance de la balise se trouve l’avion, ainsi que la composante de sa vitesse dans la direction de la balise et le temps nécessaire pour la rejoindre.

Le Radar (Radio Detection And Ranging)

Radar primaire: PSR (Primary Surveillance Radar)Le Radar émet un signal qui est réfléchi par l’avion qui doit être de dimension suffisante pour donner un écho exploitable

Radar secondaire: SSR (Secondary Surveillance Radar)Le radar secondaire ne détecte pas le retour d'un écho mais reçoit une réponse radioélectrique de l'avion, qui doit de ce fait être équipé d'un répondeur de bord appelé Transpondeur. Lorsque le transpondeur reçoit une impulsion, il envoie une réponse codée donnant un symbole caractéristique sur l'écran de l'opérateur, les confusions d'écho sont par ce fait éliminées. Le code transpondeur est donné par l'opérateur puis sélectionné à bord de l'avion par le pilote.

Il existe 3 types de transpondeur : Mode A : Identification de l'avion. Mode C : Identification de l'avion et report d'altitude grâce à un alticodeur embarqué. Mode S : Le transpondeur est affecté à l’appareil sur lequel il est installé. De ce fait l’appareil est immédiatement identifié par l’opérateur radar.

Le GNSS (Global Navigation Satellite System)

Quatre systèmes de positionnement par satellite sont actuellement opérationnels : GPS ou Navstar (USA), GLONASS (Russie), Galileo(Europe), et Beidou (Chine).

1990 2018

Développement système de positionnement GNSS sur téléphone portable ou tablette (non certifié)

Approches radiocompas

Principe Les radiobalises NDB utilisées pour les approches peuvent être moins puissantes que les balises NDB utilisées pour la navigation ; dans ce cas elles sont appelées « Locator » et le code comprend seulement 2 lettres (exemple YN pour la balise NDB de La Roche sur Yon dont la fréquence d’émission est 334 MHz). Le principe d’utilisation reste celui de l’ADF, mais sur des trajectoires imposées et publiées sur les cartes d’approche.

Approches ILS

Principe L' ILS (Instrument Landing System) est un système d'aide à l'atterrissage aux instruments par visibilité réduite utilisant la gamme de fréquences de 108 à 111.95 MHz. Les informations délivrées au pilote sont des informations: - continues de position par rapport à l'axe de la piste « Localizer ». - continues de position par rapport à un plan oblique de descente aboutissant à la piste « Glide Path ». - discontinues de distance par rapport au seuil de piste « Markers ». - continues de distance par rapport au seuil de piste si l'ILS est couplé avec un DME. L'avion est autonome et aucune liaison sol-air n'est nécessaire.

Equipements

Récepteur VHF - VOR

Antenne Localizer

Antenne Glide

Boite de mélange équipée de markers

Récepteur VOR - ILS

Exemple

Approche ILS La RochellePiste 27

Identification RL fréquence 109,55 MHz

L’ILS n’étant pas un moyen de navigation ne figure pas sur les cartes OACO et SIA

Approches RADAR

Les PAR (Precision Approach Radar) sont surtout employées sur les aérodromes militaires et sur les théâtres d'opération militaires , en particulier sur les porte-avions où les mouvements du navire rendent les ILS difficiles d'usage. Ces derniers ont aussi l'inconvénient d'être une balise radio pour un ennemi éventuel.

Approches GNSS

Les procédures GNSS (Global Navigation Satellite System) sont, comme les autres types de procédures (ILS, VOR/DME, ILS, ILS/DME, LOC/DME, NDB, etc.) des approches aux instruments. Ce sont des trajectoires qui font la liaison entre une phase « en route» et l’aire de poser. Comme aucune installation coûteuse au sol n’est requise, elles sont particulièrement adaptées à l’aviation générale.

Il existe 3 types d’approche GNSS selon la sophistication de l’équipement de l’avion : Approche LNAV (2D) Approche LNAV / BAROVNAV (3D) Approche LPV (3D)

Les minima opérationnels dépendent du type d’approche GNSS utilisée.

Il existe actuellement en Vendée trois aérodromes certifiés pour des approches GNSS La Roche sur Yon (l’approche GNSS a remplacé l’ILS qui a été supprimé) Ile d’Yeu Fontenay le Comte (en cours de certification)

Exemple Approches GNSS La Roche sur Yon, pistes 10 & 28

Navigation – Module 5

Organisation de l’Espace Aérien

Espace aérien supérieur et espace aérien inférieur

Régions d’information de vol : FIR

Classes d’espaces aériens Espaces contrôlés de classe A, B, C, D et E Espaces non contrôlés de classe (F) et G

Zones à statut particulier permanent ou temporaire Zones D, R et P ZIT et ZRT

Aérodromes, infrastructures et plates-formes aéronautiques Régions terminales de contrôle : TMA Zones terminales de contrôle : CTR Aérodromes

Les règles de circulation aérienne

Validité des informations aéronautiques

Espace aérien supérieur et espace aérien inférieur

Espace aérien inférieur

Du sol au niveau de vol (FL) 195 soit 19500 pieds au calage altimétrique standard (1013 hpa) Espace accessible aux vols VFR et IFR sauf restrictions relatives aux différentes classes d’espaces aériens

Espace aérien supérieur

Au-dessus du niveau de vol (FL) 195 soit 19500 pieds au calage altimétrique standard (1013 hpa) Espace réservé aux vols IFR, interdit aux vols VFR

Régions d’information de vol : FIR

Chaque FIR a la responsabilité de la gestion de l’espace aérien inférieur (du sol jusqu‘au FL 195) :

Centre de contrôle Régional : CCR

Centre d’information de vol : CIV Le CIV est décliné en plusieurs services d’information de vol (SIV) qui couvrent l’ensemble de son territoire

Centre de coordination des secours : CCS

Services assurés aux vols IFR et VFR : Information de vol Alerte

Exemple de service proposé : Les SIV de Nantes et La Rochelle

Classes d’espaces aériens

Afin de permettre une sécurité accrue en fonction de la densité de trafic et des moyens mis à disposition des usagers, certains territoires sont classés par droits et devoirs. Au niveau des espaces contrôlés, on trouve les classes A, B, C, D et E. La classe F n’est pas utilisée en France et tous les espaces non contrôlés appartiennent à la classe G. La plupart des classes d’espaces aériens contrôlés sont associées à des régions terminales de contrôle d’aérodrome et sont de type D, exceptionnellement de type C ou E. Seule la région parisienne comporte des espaces de type A. Les conditions de visibilité et de distance des nuages requises dépendent de la classe de la zone ; la base et le plafond des zones sont mentionnés sur les cartes.

Exemple de classes d’espaces aériens contrôlés : Nantes et La Rochelle

Zones à statut particulier permanent ou temporaire

PROTECTION DE CERTAINS SITES, ZONES PERMANENTES : Trois types de zones à statut particulier ont été définies :

P : zones interdites : aucune pénétration autorisée. D : zones dangereuses : pénétration possible mais sous responsabilité du pilote. R : zones réglementées : transit autorisé sous réserve d’une autorisation du gestionnaire de cette zone. Sinon interdit. Et des zones d’entraînement à très grande vitesse et à très basse altitude pour les avions d’armes. 46 zones composent le Réseau à Très Basse Altitude (RTBA). Pénétration interdite pendant l’activité. Anti-collision non assurée. On trouve les informations complémentaires et les plages d’activabilité sur le site du Service de l’Information Aéronautique (SIA) ainsi que dans des documentations spécialisées pour le pilote.

PROTECTION DE CERTAINS SITES, ZONES TEMPORAIRES: ZIT : Zone d’Interdiction Temporaires ZRT : Zone Règlementée Temporaire ZDT : Zone Dangereuse Temporaire

Exemple de classes de zones règlementées

Aérodromes, infrastructures et plates-formes aéronautiques

Les Régions de contrôle (TMA et CTA) et zones de contrôle (CTR) sont les portions d’espace aérien dans lesquelles il est décidé d’établir un service du contrôle de la circulation aérienne pour les vols IFR. Les Régions de contrôle ont leur base à une hauteur d'au moins 200 m (700 ft) et s'élèvent jusqu'à une hauteur définie. Elles peuvent desservir plusieurs aérodromes et servent à faire la transition entre la phase de croisière des avions et la phase d'approche. Les TMA sont gérées par le contrôle d'approche (APP). Les Zones de contrôle commencent au sol et s'élèvent jusqu'à une hauteur définie. Une CTR est associée à un aérodrome, lorsque celui-ci est pourvu d'approches et/ou de départs aux instruments. Les aérodromes purement VFR n'ont pas de CTR, mais peuvent bien évidemment avoir une Tour de contrôle, qui est chargé du contrôle d'aérodrome. Les CTR sont gérées par le contrôle d'aérodrome (TWR).

L’aérodrome

L’aérodrome peut être :

Contrôlé : Présence d’un ou plusieurs contrôleurs de la circulation aérienne employés par la DGAC (Direction Générale de l’Aviation Civile) qui assurent la régulation du trafic aérien (Approche, Tour, sol...)

Non contrôlé : 1. Absence de tour de contrôle ; la régulation du trafic se fait sur une fréquence dédiée (Air-air) entre les pilotes qui précisent leur position et leurs intentions. 2. Tour de contrôle avec un agent AFIS employé par l’exploitant aéroportuaire, qui assure un service d'information et d'alerte (jamais de contrôle).

Le circuit d’aérodrome

Le circuit standard est à gauche, à une hauteur de 1000 pieds au-dessus de l’altitude de l’aérodrome. Mais la configuration géographique autour de l’aérodrome peut amener la DGAC à modifier ces éléments.

La carte d’aérodrome : VAC (Visual Approach Chart)

Aérodromes non contrôlés

La carte d’aérodrome : VAC (Visual Approach Chart)

Aérodrome contrôlé

Les règles de circulation aérienne

Calage altimétrique et altitude de vol

On appelle altitude de transition (TA pour Transition Altitude), l'altitude à partir de laquelle, un avion en phase de montée, doit changer de réglage altimétrique et passer au réglage standard 1013.dans le cas d'un avion en descente, le contrôleur (ou l'ATIS) fournit un niveau de transition (TL pour Transition Level), à partir duquel le pilote règle l'altimètre sur le QNH.

Un avion ne peut voler en palier dans la zone de transition. Il doit seulement la traverser. Les VFR évoluant dans les TMA, espace terminal d'aérodrome, doivent régler leur altimètre au QNH, s'ils sont en dessous de la TA et voler en FL au dessus.

En France le niveau de transition est 5000 pieds sauf indication contraire du contrôle.

On utilise 3 types de calages :

- le QFE pour afficher la hauteur de l'avion par rapport au terrain (calage local dans le circuit d’aérodrome). Il indique donc 0 m sur la piste. - le QNH pour afficher l'altitude de l'avion par rapport au niveau de la mer (calage régional en basse altitude). Ce calage permet de comparer l'altitude de vol de l'avion à celle indiquée sur les cartes pour les obstacles - le 1013 pour afficher le niveau de vol (FL) de l'avion par rapport au niveau 0 (calage universel au dessus de l’altitude de transition). Ce calage permet d'avoir une référence commune à tous les avions quel que soit leur terrain d'origine et de destination.

Altitude de vol ou niveau de vol et route

Espace aérien non contrôlé :

Au-dessous de 3000 pieds QNH ou 3000 pieds sol: Calage altimètre au QNH hors circuit d’aérodrome ; altitude libre

Au-dessus de 3000 pieds QNH ou 3000 pieds sol: Calage altimètre 1013 ; altitude selon application règle semi circulaire

Espace aérien contrôlé et au-dessous d’un espace aérien contrôlé :

Au-dessous de l’altitude de transition: Calage altimètre au QNH hors circuit d’aérodrome ; altitude selon instructions du contrôle

Au-dessus de l’altitude de transition: Calage altimètre 1013 ; altitude selon instructions du contrôle

Les règles de sécurité aérienne

Hauteurs de survol

Sauf pour les besoins du décollage et de l’atterrissage, ou sauf autorisation des autorités compétentes, aucun vol VFR n’est effectué à une hauteur inférieure à 150 m (500 ft) au-dessus du sol ou de l’eau. D’autre part, une distance de 150 m (500 ft) par rapport à toute personne, tout véhicule, tout navire à la surface et tout obstacle artificiel est respectée en permanence.

Restrictions particulières :

Règles d’évitement – prévention des abordages

En cas de proximité avec un autre aéronef il faut appliquer les règles de priorité pour éviter les abordages : En raison de leur caractère plus ou moins manœuvrant, certains aéronefs sont prioritaires sur d'autres :

* les aéronefs à moteur doivent céder le passage aux dirigeables, planeurs et montgolfières. * les dirigeables doivent céder le passage aux planeurs et montgolfières. * les planeurs doivent céder le passage aux montgolfières. * les aéronefs volant seuls doivent céder le passage aux attelages (remorquage de planeurs...) et aux aéronefs volant en patrouille.

Règles de séparation en VFR

Espace aérien contrôlé Espace aérien non contrôlé

Validité des informations aéronautiques

Cartes OACI au 1 / 500 000ème

Révision annuelle

Cartes SIA au 1 / 1 000 000ème

Révision bisannuelle

Cartes VAC Révision mensuelle

Cas des modifications exceptionnelles ou temporaires Les modifications de l’espace aérien sont consultables sur le site de la DGAC : Sup-AIP

Exemple : Modifications apportées à l’espace aérien pendant un exercice militaire Les modifications des informations relatives aux aérodromes sont diffusées sous forme de NOTAM (NOTice to AirMen) et consultables sur le site de la DGAC : NOTAM

Exemple :

Navigation – Module 6

Brevets, licences & qualifications des pilotes

Brevet : Diplôme délivré suite à un examen théorique et pratique

Licence :

Document permettant d’exercer les privilèges de base liés à un brevet Qualification :

Mention portée sur une licence et permettant l’exercice de privilèges supplémentaires

Certification, équipement et entretien des aéronefs ULM :

Les ULM sont conçus sous la seule responsabilité de leur concepteur ; il n’y a pas de processus de certification officiel.

Autres aéronefs : Les aéronefs sont certifiés et essayés selon un programme dépendant de la catégorie d’appareils concerné, établi et contrôlé par l’autorité compétente dans le pays de construction (EASA, FAA etc...).

Brevets de pilote

Brevet de pilote d’ULM Brevet permettant de piloter en solo en France des aéronefs ultralégers inscrits au registre français et délivré selon 6 classes d’appareils :

Parachutes motorisés Pendulaires Multiaxes Autogires Aérostats Hélicoptères

Licence de pilote d’ULM La licence est délivrée conjointement avec le brevet sans réserves particulières ni limitation dans le temps.

Qualifications de pilote d’ULM Emport de passager Radiotéléphonie Remorquage de planeurs Remorquage de banderoles Instructeur Examinateur d’instructeur

Brevets de pilote privé avion

Brevet permettant de piloter en France, en VFR de jour et à titre non professionnel des avions d’une classe définie (monomoteurs à pistons terrestres, hydravions, monomoteurs à turbine, multimoteurs etc...) inscrits au registre d’un pays membre de l’EASA. Deux types de brevet :

LAPL (Light Aircraft Pilot Licence) limité à la promenade aérienne et l’utilisation de machines non complexes, et ne permettant pas d’acquérir de qualifications particulières. PPL (Private Pilot Licence). Il existe pour le PPL des qualifications de type, de vol aux instruments, d’accès à des aérodromes spécifiques etc...

Licences de pilote privé avion

Les licences sont délivrées aux pilotes possédant le brevet et ayant satisfait aux conditions d’expérience et de contrôle requises concernant le type de brevet et les qualifications dont ils sont titulaires. Par exemple une licence PPL sans qualification particulière a une validité limitée à 2 ans. Un pilote titulaire d’une licence PPL valide ne peut exercer les privilèges de sa licence que s’il possède un certificat médical de classe 2 valide. Un pilote titulaire d’une licence PPL valide peut exercer les privilèges de sa licence dans un pays étranger non francophone s’il possède une qualification de radiotéléphonie en langue anglaise valide.

Qualifications de pilote privé avion

Le PPL permet d’accéder à de nombreuses qualifications dont les plus courantes sont : Qualification de type sur appareils complexes, train classique, Vol de nuit (NVFR), vol aux instruments (IR), Voltige, remorquage, largage parachutistes, Montagne, Instructeur, Etc...

Brevets de pilote professionnel avion

Brevet permettant de piloter en France, en VFR et à titre professionnel des avions d’une classe définie (monomoteurs à pistons terrestres, hydravions, monomoteurs à turbine, multimoteurs etc...) inscrits au registre d’un pays membre de l’EASA.

Deux types de brevet : CPL (Corporate Pilot Licence) théorique et pratique permettant de piloter des avions légers (moins de 5,7 tonnes). Le début de la formation pratique requiert un PPL, 200h de vol et une qualification vol de nuit.

Note : Un CPL pratique associé à un ATPL théorique permet de piloter comme copilote un avion de ligne.

ATPL (Airline Transport Pilot Licence) théorique et pratique permettant de piloter des avions de ligne comme commandant de bord.

Licences de pilote professionnel avion

Les licences sont délivrées aux pilotes possédant le brevet et ayant satisfait aux conditions d’expérience et de contrôle requises concernant le type de brevet et les qualifications en particulier de type, dont ils sont titulaires.

Un pilote titulaire d’une licence CPL ou ATPL valide ne peut exercer les privilèges de sa licence que s’il possède un certificat médical de classe 1 valide.

Un pilote titulaire d’une licence CPL ou ATPL valide peut exercer les privilèges de sa licence dans un pays étranger non francophone s’il possède une qualification de radiotéléphonie en langue anglaise valide.

Un pilote possédant un CPL théorique et pratique est limité aux avions légers (moins de 5,7 tonnes)

Un pilote possédant un ATPL théorique et un CPL pratique peut piloter des avions lourds (plus de 5,7 tonnes) comme copilote s’il possède une qualification de travail en équipage (MCC).

Qualifications de pilote professionnel avion

Le CPL et l’ATPL sont associés à de multiples qualifications : Type, IR, MCC, TP etc....

Autres brevets et licences de pilote (privé ou professionnel)

Pilote de planeur

Pilote de ballon

Pilote de dirigeable

Pilote d’autogyre

Pilote d’hélicoptère

Il existe également un brevet de pilote d’essais délivré par l’EPNER (école du personnel navigant d'essais et de réception)

Et les brevets et licences de pilotes militaires....

Et les drones ?

Certification, équipement et entretien des aéronefs ULM :

Les ULM sont conçus sous la seule responsabilité de leur concepteur ; il n’y a pas de processus de certification officiel.

L’entretien peut être effectué par le propriétaire sans programme contraignant. Autres aéronefs :

Les aéronefs sont certifiés et essayés selon un programme établi et contrôlé par l’autorité compétente dans le pays de construction (EASA, FAA etc...) qui délivre un Certificat de Navigabilité (CDN) reconnu par les organisations internationales qui leur permet de voler dans leur espace aérien.

L’entretien est effectué obligatoirement par des mécaniciens aéronautiques certifiés dans un atelier aéronautique certifié selon un programme déposé et agréé par l’administration.

Cependant, dans le cadre national certains pays ont développé des certifications spécifiques permettant à déroger à certaines contraintes.

Dans le cadre français il existe par exemple : Le CNRA concernant les aéronefs de construction amateur (Immatriculés en F-Pxxx) Le CNRAC concernant les aéronefs de collection (Immatriculés en F-Axxx) Le CNSK concernant les aéronefs assemblés à partir d’un kit (Immatriculés en F-Pxxx) Le CDNS et le CDNR concernant les aéronefs dont le concepteur a disparu ou a rendu le certificat de type

Les équipements :

Le moteur, l’hélice et les équipements divers (radio, équipements de radionavigation, transpondeur, pilote automatique balise de détresse etc...) montés sur les aéronefs certifiés doivent eux-mêmes être certifiés.

L’entretien est effectué obligatoirement par des mécaniciens aéronautiques certifiés dans un atelier aéronautique certifié selon un programme déposé et agréé par l’administration.

Les équipements divers montés sur les aéronefs ou présents à bord (parachute, radeau de survie, oxygène, etc...) dépendent de l’utilisation faite (VFR, NVFR, IFR, voltige, traversée maritime etc...).

Navigation – Module 7

Sécurité des vols

Accidentologie

Facteurs humains

Accidentologie Aviation de transport

Accidents mortels - Année 2018

Source : https://news.aviation-safety.net/2019/01/01/aviation-safety-network-releases-2018-airliner-accident-

Accidentologie Aviation France

Accidents - Année 2017

Source : Rapport annuel BEA 2017

Accidentologie Aviation de loisirs France

Accidents - Année 2017 Source : DGAC

Accidentologie Aviation de loisirs France

Accidentologie comparée Source : DGAC

Nombre de décès par nombre de pratiquants

Automobile : 1 pour 11 500 Planeur : 1 pour 10 000 Deux roues motorisés : 1 pour 5 000 Avion : 1 pour 2 600 ULM : 1 pour 333

Le facteur humain, cause principale des accidents mortels

Un accident n'est que très rarement la conséquence directe d'une cause isolée mais il résulte le plus souvent de l'enchaînement ou du cumul de plusieurs facteurs. Chaque accident est caractérisé par:

• des facteurs « descriptifs », qui décrivent ce qui s'est passé pendant l'accident, répondant à la question « comment ? », • et des facteurs « explicatifs », qui, répondant à la question « pourquoi ? », décrivent ce qui a contribué à produire l'accident. Ils peuvent concerner des défaillances de systèmes, d'individus ou de machines. Un facteur explicatif est un facteur sur lequel on peut agir, contrairement au facteur descriptif qui n'est qu'une constatation.

De ses analyses, le BEA conclut que les facteurs descriptifs sont exclusivement des facteurs humains, et que les facteurs liés à l'équipage représentent en moyenne plus de 80% des facteurs explicatifs, qui s'analysent comme suit:

• poursuite d’un vol par conditions météorologiques défavorables • perte de contrôle • vol à basse hauteur intentionnel • décollage et atterrissages manqués • arrêt moteur, panne de carburant • collision sur parking ou taxiway • altération des capacités humaines • défaillance dans la compréhension d’un système complexe

Performances humaines

Rôle des prédispositions individuelles Age Etat de santé Condition physique Stress Tabac, alcool, drogues, médicaments...

Rôle des facteurs extérieurs Altitude

Défaut d’oxygénation du sang : Hypoxie Les premiers troubles apparaissent au-dessus de 11 500 pieds La limite d'utilisation de l'oxygène est 10 000 ft avec une franchise de 30 minutes pour le pilote et ce sans dépasser 13 000 ft

Barotraumatisme Douleur due à la variation (rapide) de pression : Sinusite, otite ...

Accelérations

Illusions sensorielles Le cerveau humain n’est sensible qu’aux changements de stimulation se produisant dans son environnement. Un stimulus constant de faible intensité peut conduire le pilote à amener l’avion dans des attitudes dangereuses.

Effet coriolis La rotation de la tête en virage peut provoquer une sensation erronée de rotation.

Inclinaison Une inclinaison non souhaitée suivie d’une correction brutale créée une illusion de virage inverse. En vol au-dessus d’une couche de nuages inclinés on a l’impression d’être incliné de l’autre côté.

Pente Des lumières au sol peuvent être interprétées comme étant à l’horizon.

Illusions liées à la piste Piste montante : Sensation de hauteur trop élevée donc risque d’approche trop basse. Piste large : Sensation de hauteur trop faible donc risque d’approche trop haute Piste étroite : Sensation de hauteur trop élevée donc risque d’approche trop basse.