Comment les pilotes et les contrôleurs communiquent numériquement

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une capture d'écran d'un ordinateur


© Fourni par The Points Guy


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«C'est bon de parler», nous a-t-on dit dans une campagne publicitaire des années 1990 d'une entreprise de télécommunications. Parler constitue une grande partie de notre communication les uns avec les autres, mais à l'ère numérique, la communication non verbale compense une proportion toujours croissante de la façon dont nous interagissons les uns avec les autres. Cela est particulièrement vrai pour les pilotes et Contrôle de la circulation aérienne (ATC).

La majorité des les interactions entre les pilotes et l'ATC se font toujours par la voix. L'envoi est rapide et la réception d'une réponse est rapide. Dans l'environnement rapide autour de l'aéroport avec plusieurs avions à l'arrivée et au départ, la vitesse de communication est essentielle. Lorsque l'ATC nous donne des instructions, il a besoin d'une réponse rapide.



un signe à l'écran: CPDLC présente de multiples avantages pour les pilotes et les contrôleurs. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)


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CPDLC présente de multiples avantages pour les pilotes et les contrôleurs. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)

Cependant, lorsque vous vous éloignez des basses altitudes frénétiques, une réponse instantanée n’est pas aussi importante. Alors que l'espace aérien commence à devenir de plus en plus occupé, de plus en plus d'aéronefs sont gérés par des contrôleurs individuels. Avec plus d'avions, il y a une augmentation des transmissions radio et un risque accru d'erreurs.

Un aéronef répondant à l'appel destiné à un autre aéronef, les pilotes manquant un appel qui leur est destiné et plusieurs transmissions diffusées en même temps sont tous des événements courants sur une fréquence occupée. De plus, vous pouvez avoir un pilote et un contrôleur de deux pays différents communiquer dans une langue qui n’est pas la première, l’anglais. Les accents peuvent parfois être difficiles à comprendre et des erreurs peuvent en résulter.

L'utilisation d'un système basé sur des messages texte annule tous ces problèmes, augmentant non seulement la sécurité des vols, mais aussi l'efficacité de l'ATC. Il s’agit de communications par liaison de données contrôleur-pilote (CPDLC).

Avantages de la liaison de données

Les avantages des communications par liaison de données continuent de croître à mesure que la technologie progresse. Il soulage la congestion sur les fréquences ATC et, par conséquent, réduit la charge de travail du contrôleur et du pilote. Ceci, à son tour, augmente le nombre d'aéronefs qui peuvent voler en toute sécurité dans une section particulière de l'espace aérien.

Cela augmente également la précision des communications, réduisant ainsi le risque que les mots fortement accentués soient mal compris. Avec des instructions écrites claires et concises sur un écran devant les pilotes, le risque d'erreurs diminue.

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un gros plan d'un panneau: le CPDLC donne des instructions claires et concises. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)


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CPDLC donne des instructions claires et concises. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)

Un certain type de liaison de données est également capable d'échanger des données avec les systèmes de l'avion, sans avoir besoin d'une intervention du pilote. L'avion est capable d'envoyer régulièrement des informations de position précises, ce qui permet de réduire la séparation des aéronefs en zones non surveillées par radar. Ceci est particulièrement utile sur l'Atlantique, permettant à plus de trafic de traverser dans un temps donné.

Il existe deux types de liaisons de données disponibles: le futur système de navigation aérienne (FANS) et le réseau de télécommunications aéronautiques (ATN).

Futur système de navigation aérienne (FANS)

FANS a été développé il y a près de 30 ans par Boeing puis adopté par Airbus. Il comprend deux composants opérationnels principaux, l'un pour la communication et l'autre pour la surveillance.

FANS est un système utilisé dans le monde entier qui fonctionne bien sur de longues distances. Comme il utilise des satellites pour créer un réseau, il peut être utilisé pour les communications au-delà de la ligne de visée, comme les radios à très haute fréquence (VHF).

Cependant, il a un taux de transfert de données relativement lent de seulement 2,4 kbps, ce qui signifie qu'il peut y avoir un certain décalage entre les messages envoyés et reçus.

Communications de liaison de données contrôleur-pilote (CPDLC)

L'élément de communication des FANS, CPDLC, relie l'aéronef aux unités ATC au sol. L'ATC peut alors l'utiliser pour nous envoyer des instructions relatives aux changements d'altitude, de cap, de vitesse et de fréquences radio. Nous pouvons également envoyer des demandes à l'ATC si nous souhaitons changer d'altitude ou changer de cap pour dévier autour des orages.

Survolant l'Atlantique, le CPDLC est utilisé comme principal moyen de communication avec HF en tant que secours. En survolant la terre, il est utilisé en conjonction avec les communications VHF normales.

Le système CPDLC est conçu pour la simplicité. Pour configurer le système, nous devons d'abord nous connecter à l'unité ATC à laquelle nous souhaitons nous connecter. Chaque unité a son propre code à quatre lettres, que nous entrons dans la page de connexion. Par exemple, Londres est EGTT.

Lire la suite: Comment les pilotes gèrent les radiations et les vols au-dessus du pôle Nord



gros plan d'un ordinateur: le panneau de commande CPDLC du 787 Dreamliner. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)


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Le panneau de commande CPDLC sur le 787 Dreamliner. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)

Une fois connecté, ATC est en mesure de nous envoyer des instructions via des messages CPDLC au lieu de passer un appel radio.

Lors de la réception d'un message CPDLC de l'ATC, par exemple, une autorisation de monter à une altitude plus élevée, il apparaît sur un écran à droite du PFD. Pour répondre au message, il suffit d'appuyer sur l'un des trois boutons du poste de pilotage – accepter, annuler ou rejeter.

Pour envoyer un message à ATC, nous utilisons l'une des pages prédéfinies du menu CPDLC.

Lors de la traversée de l'Atlantique, nous devons obtenir l'autorisation des contrôleurs au sol. Autrefois, cet échange se faisait par voix sur radio HF. Cependant, avec un manque de clarté des transmissions, ce processus prend du temps et des erreurs sont facilement commises.

En utilisant CPDLC, l'échange avec ATC est beaucoup plus rapide et beaucoup moins sujet aux erreurs. Nous remplissons simplement les cases avec les informations requises et appuyons sur le bouton d'envoi – un peu comme remplir un formulaire sur un navigateur Web.

La simplicité du CPDLC est également d'un grand avantage dans les situations d'urgence. En cas de nécessité de détourner au milieu de l'Atlantique, mettre la main sur l'ATC sur HF pourrait être un processus laborieux. Au lieu de cela, en quelques secondes, nous pouvons envoyer un rapport d'urgence à l'ATC avec tous les détails dont ils auront besoin.

Surveillance dépendante automatique – contrat (ADS-C)

L'autre élément de FANS continue en arrière-plan sans aucun signe évident pour les pilotes. L'ADS-C permet aux unités ATC d'établir une connexion avec un aéronef et de surveiller divers aspects de la progression du vol. Il est principalement utilisé dans les zones où la couverture radar est faible ou faible.

Lorsque le vol malaisien MH370 a disparu au-dessus de l'océan Indien, sa position a été relayée à l'ATC par une série de ce que les médias ont décrit comme des «poignées de main». Le système ADS-C à bord de l'avion est ce qui a échangé ces «poignées de main», donnant à l'ATC une idée précise de la position de l'avion.

ATC est alors en mesure de créer un certain nombre de «contrats» avec les systèmes de l'avion.

Un «contrat périodique» permet à l'ATC de spécifier l'intervalle de temps auquel l'aéronef lui envoie une multitude de données et quelles données il souhaite. Cela peut inclure la position GPS, l'altitude, la vitesse, etc.

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un gros plan de l'électronique: ADS STATUS: ACTIVE indique que l'ADS-C est en cours d'utilisation. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)


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ADS STATUS: ACTIVE indique que l'ADS-C est en cours d'utilisation. (Photo par Charlie Page / The Points Guy)

Cela permet à l'ATC de surveiller de près un aéronef lorsqu'il survole des zones de trafic achalandées telles que l'Atlantique Nord. Avec des rapports de position aussi précis, cela signifie qu'un avion pourrait être autorisé à une altitude plus élevée plus rapidement, réduisant ainsi la consommation de carburant et les émissions de carbone.

Un «contrat d'événement» permet à l'ATC d'être notifié lorsqu'un événement particulier se produit sur un vol. Cela peut inclure un écart par rapport à l'altitude autorisée ou un changement du point de cheminement sur lequel l'avion vole.

Cela peut être une action par inadvertance des pilotes ou peut être dû à un problème technique avec l'aéronef. Quelle qu'en soit la cause, cela fait prendre conscience à l'ATC que quelque chose a changé et lui permet de contacter les pilotes pour interroger le changement.

Un «rapport d'urgence», comme mentionné ci-dessus, comporte également un élément ADS-C. Lorsqu'un équipage envoie un rapport d'urgence, il donne à l'ATC des mises à jour plus régulières de la position précise. Si le pire devait arriver, cela donnera une plus grande précision pour toute mission de recherche et sauvetage.

Réseau de télécommunications aéronautiques (ATN)

À l'instar des FANS, l'ATN fournit une liaison CPDLC entre l'ATC et l'aéronef, mais la principale différence est qu'il n'y a pas de capacité ADS-C. Cela peut sembler être un oubli pour ce qui est une technologie plus récente, mais il y a une raison à cela.

ATN a été développé par Eurocontrol et est utilisé sur le continent L'Europe  où de bonnes communications radar et VHF sont disponibles. Par conséquent, la fonction de compte rendu de position précis de l'ADS-C n'est pas requise.

Il utilise un émetteur-récepteur VHF dédié à bord de l'avion, connu sous le nom de VHF Datalink (VDL) Mode 2 pour la transmission des messages. Cela donne une vitesse de connexion beaucoup plus rapide de 31,5 kbps par rapport au réseau FANS lent et cela permet une utilisation légèrement différente de CPDLC par les contrôleurs.



gros plan d'une carte: couverture ATN en Europe. (Image fournie par Eurocontrol)


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Couverture ATN en Europe. (Image fournie par Eurocontrol)

Comme mentionné précédemment, la vitesse lente des FANS signifie qu'il pourrait y avoir un délai substantiel entre l'ATC qui envoie le message et les pilotes qui le reçoivent. Pas idéal dans l'environnement dynamique d'un secteur ATC occupé.

Cependant, la vitesse accrue de l'ATN signifie que la vitesse des messages CPDLC entre les pilotes et les contrôleurs est beaucoup plus rapide. Cela signifie que l'ATC peut émettre des instructions urgentes telles que des virages et des titres. En conséquence, l'ATC est en mesure de donner plus d'instructions aux aéronefs dans un laps de temps plus court, ce qui augmente à la fois la sécurité des vols et l'efficacité commerciale.

Comment savoir à qui se connecter?

Lors de la connexion à CPDLC, nous devons d'abord nous assurer que nous nous connectons à l'unité ATC appropriée. Autrefois, une collection de cartes papier était chargée sur tous les aéronefs, ce qui fournissait une foule d'informations sur notre route. De nos jours, les cartes sont toutes sous forme électronique dans le cadre du sac de vol électronique de l’avion.

Notre itinéraire est indiqué sur la carte et en zoomant et en tapant sur la zone pour laquelle nous avons besoin d'informations, nous pouvons trouver le code à quatre lettres de l'unité ATC. Nous utilisons ensuite ce code pour nous connecter au CPDLC.

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un gros plan d'une carte: des informations sur la disponibilité des CPDLC peuvent être trouvées dans les cartes en route. (Image reproduite avec l'aimable autorisation de Lido Pilot Solutions)


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Vous trouverez des informations sur la disponibilité des CPDLC dans les cartes en route. (Image reproduite avec l'aimable autorisation de Lido Pilot Solutions)

Comme la plupart des unités dans le monde sont des FANS, une connexion FANS est automatiquement établie. Dans toute l'Europe, car ATN est utilisé, une connexion ATN est automatiquement établie. Cependant, dans certains domaines, comme au Royaume-Uni, nous avons le choix de la connexion que nous souhaitons établir.

Lorsque vous quittez Londres et que vous vous connectez à London ATC CPDLC (EGTT), nous avons la possibilité si nous souhaitons nous connecter via FANS. Notre choix dépend de notre destination.

Si nous nous dirigeons de l'ouest vers le nord ou Amérique du Sud, nous allons voler dans une région FANS, nous avons donc sélectionné l'option FANS. Si nous nous dirigeons vers l'Europe, nous serons dans la zone ATN, nous voudrons donc utiliser les vitesses de connexion ATN plus rapides et ne pas sélectionner l'option FANS.

Conclusion

L'utilisation des communications par liaison de données facilite la vie des pilotes et des contrôleurs. Non seulement cela améliore la sécurité des vols, mais cela augmente également le nombre d'aéronefs pouvant traverser une partie de l'espace aérien dans un temps donné.

Les deux types de connexion ont une différence de vitesse marquée, l'ATN rapide étant capable d'émettre des instructions critiques dans le temps tandis que les FANS plus lents utilisent l'ADS-C pour donner des rapports de position précis à l'ATC dans les zones où la couverture radar est limitée.

Dans certaines régions du monde, l'utilisation du CPDLC est obligatoire. Pour utiliser l'espace aérien achalandé du système de suivi de l'Atlantique Nord, les aéronefs doivent avoir un CPDLC opérationnel. Une défaillance du système oblige les pilotes à voler en dehors de cette zone, ce qui ajoute à la fois du temps et des coûts au vol.

Photo présentée par Charlie Page / The Points Guy

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Avis de non-responsabilité éditoriale: les opinions exprimées ici sont uniquement celles de l'auteur, et non celles d'une banque, d'un émetteur de carte de crédit, d'une compagnie aérienne ou d'une chaîne hôtelière, et n'ont été examinées, approuvées ou autrement approuvées par aucune de ces entités.

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