Vous Êtes-Vous Déjà Demandé Comment Les Pilotes Savent Où Aller? C’Est Comme Ça !
Je me souviens encore de la première fois que j’ai pu voler dans un petit avion et j’ai été stupéfait de voir à quel point toutes les villes étaient proches que je conduisais depuis des années. Ce qui prenait une heure pour aller d’une ville à l’autre ne prenait plus que 10 à 15 minutes dans un avion! C’est à ce moment-là que cet insecte volant m’a attrapé et n’a pas lâché!
Cependant, une fois ma formation de pilotage commencée, apprendre à naviguer dans les airs était une véritable entreprise ! Dans une voiture c’est facile, il suffit de suivre les panneaux au bord de la route, mais dans les airs, un pilote n’a pas de panneaux alors comment savent-ils où aller!?
Aujourd’hui, les pilotes naviguent à l’aide de systèmes basés sur le GPS dans leur avion. Ils volent entre des points verticaux imaginaires appelés waypoints qui sont stockés dans la base de données GPS de l’avion. Avant le GPS, les pilotes devaient piloter des caps magnétiques et des jambes chronométrées ou utiliser des balises de radionavigation pour donner des informations de position au pilote via des instruments de base dans le cockpit.
Il existe de nombreuses formes de techniques de navigation dont les pilotes disposent. Certaines de ces techniques sont très basiques et certaines utilisent une technologie de pointe, mais une fois qu’un pilote a appris à utiliser chaque technique, il est facile de se rendre d’un point A à un point B.
Cependant, couper les coins ronds dans la planification du vol ou ne pas voler avec précision peut bientôt faire perdre un pilote, et ayant déjà été perdu auparavant, c’est un sentiment déchirant jusqu’à ce que vous trouviez quelque chose au sol que vous reconnaissez sur votre carte.
Avec l’avionique de navigation moderne utilisant le GPS et les cartes numériques mobiles, piloter un avion n’a jamais été aussi facile. J’ai peur de penser à quel point cela a dû être difficile pour quelqu’un comme Emelia Earhart de naviguer à travers le monde sur le plus primitif des instruments, mais elle l’a fait! C’était du vrai pilotage !
Types de navigation aérienne
Il existe de nombreuses façons d’amener un aéronef d’un point A à un point B et selon le type de vol que le pilote effectue, il peut utiliser une ou plusieurs techniques énumérées ci-dessous:
Connaissances locales
Pour les pilotes qui vivent dans la zone dans laquelle ils volent, ils connaîtront instantanément leur position en regardant par la fenêtre, reconnaîtront la zone et pourront se rendre là où ils vont sans aucune difficulté. De nombreux hélicoptères de police et d’information utilisent cette technique lorsqu’ils survolent une ville. Cela nécessite évidemment les connaissances locales mélangées à la technique suivante – le pilotage.
Pilotage
Le pilotage est la technique consistant à regarder par la fenêtre de l’aéronef et à voler en se référant à des points de repère locaux avec des connaissances locales ou en prenant ce que le pilote voit et en se référant à une carte pour localiser sa position. Les montagnes, les monuments, les routes, les rivières, les lignes de chemin de fer et les villes constituent d’excellents points de référence que le pilote peut trouver sur sa carte pour lui permettre de calculer sa position par rapport à eux.
Calcul mort
Cette technique est basée sur le vol d’un cap défini pendant un temps défini pour atteindre un point de repère défini. Par exemple, si un avion vole à 120 nœuds (Nœuds) par une journée calme, l’avion couvrira 2 nm (milles marins) toutes les minutes. Par conséquent, si le pilote veut atteindre un aéroport qui se trouve à 60nm à l’ouest d’eux, il peut voler sur un cap de 270 ° pendant 30 minutes et il doit être au-dessus de l’aéroport de destination.
L’astuce consiste à compenser le vent qui dévie la trajectoire de l’avion ou modifie le timing en raison d’un vent de face qui ralentit la vitesse de l’avion au-dessus du sol ou d’un vent arrière qui les pousse plus vite.
Un vent arrière de 20kt (vent qui leur donne une poussée) fera passer l’avion au-dessus du sol à 140kts même si le manomètre du pilote indique 120kts. Cela signifie que l’avion parcourra 2,3 milles toutes les minutes et que l’avion atteindra sa destination plus tôt.
Balises de navigation
Les balises de navigation sont situées au sol partout dans le monde. Chaque balise a sa propre fréquence radio et lorsque le pilote règle sa radio de navigation sur la fréquence radio des balises individuelles, il indique au pilote l’emplacement de la balise par rapport à l’avion.
La façon la plus simple de naviguer à l’aide de balises est de pointer l’avion vers la balise et de voler vers elle, de cette façon, le pilote peut naviguer de balise en balise pour se rendre à destination. Il existe des moyens beaucoup plus compliqués d’utiliser des balises, mais elles sont pour leur propre article!
GPS & Waypoints
Tout comme le GPS que vous avez dans votre voiture, un GPS d’aviation permet au pilote d’entrer un ensemble de coordonnées de latitude et de longitude et le GPS peint une ligne sur son écran que le pilote doit suivre pour atteindre cet emplacement, ou
Le monde / pays est couvert par des waypoints GPS créés par l’autorité de contrôle de l’aviation de ce pays. Ces points imaginaires sont situés partout et chacun reçoit un nom de 5 lettres. Le pilote peut ensuite créer un itinéraire en volant jusqu’à chaque point de cheminement pour les amener à leur destination prévue. C’est ainsi que le monde des compagnies aériennes navigue.
La plupart des itinéraires populaires via des waypoints auront une voie aérienne dédiée entre eux. Ces « voies aériennes Victor » reçoivent un numéro et contiennent généralement des altitudes minimales pour parcourir cette section de route.
Vecteurs de contrôle de la circulation aérienne
La plupart des avions sont équipés d’un dispositif appelé « Transpondeur », il permet au contrôleur de la circulation aérienne de voir cet avion particulier sur son écran radar. Le contrôleur est alors en mesure d’indiquer au pilote par radio dans quelle direction tourner ou à quelle altitude monter / descendre pour lui permettre de naviguer. Ces commandes directionnelles données par l’ATC sont connues sous le nom de vecteurs
Par exemple: « United 63 tourner à gauche en direction 320, monter à 5000 »
Cela indique au pilote qu’il doit tourner à gauche jusqu’à ce qu’il fasse face à 320 ° et monter jusqu’à ce qu’il atteigne 5000ft puis se mettre à niveau.Les vecteurs
sont utilisés pour aligner les avions pour atterrir dans tous les aéroports très fréquentés. Lorsque les avions arrivent de toutes les directions, les contrôleurs ATC acheminent tous les avions vers un point de passage à plusieurs kilomètres de l’aéroport, puis les font tous alignés pour l’atterrissage.
Apprendre les Techniques de base de la navigation aérienne
Tout comme toutes les compétences de la vie quotidienne, chaque pilote doit d’abord apprendre les techniques les plus élémentaires de la navigation aérienne avant de passer aux formes avancées et modernes. La principale raison derrière cela est que si un pilote devait perdre toute l’énergie électrique, avec ses écrans de navigation, il peut extraire une carte et tracer un chemin vers sa destination. C’est principalement pour le pilote d’aviation générale qui vole pour le plaisir et les loisirs dans des avions simples. Les systèmes redondants de la plupart des avions de ligne et des avions commerciaux font perdre tout l’équipement de navigation à peu près inexistant!
Lorsque chaque pilote commence à apprendre à piloter, ce sont les principes de base de la navigation qu’il doit d’abord maîtriser:
Lecture de la carte
Tout pilote qui pilote un petit avion en VFR (Règles de vol à vue – Doit voir le sol en tout temps) et qui ne connaît pas une zone devra regarder une carte pour commencer à comprendre où se trouvent les endroits les uns par rapport aux autres. Les cartes pilotes ou les graphiques / sections comme on les appelle couramment contiennent tout un tas d’informations que le pilote utilise pour aider à naviguer lorsqu’il cherche des points de repère par la fenêtre.
De nombreux éléments communs sur les cartes aéronautiques comprennent:
- Villes & Villes
- Routes, Rivières, Voies ferrées & Lignes électriques
- Structures hautes comme des Tours radio ou des éoliennes
- Ombrage du terrain topographique
- Plus hauts sommets
- Parcs nationaux
- Aéroports, Pistes d’atterrissage & Héliports
- Balises de navigation & Routes aériennes
- Types d’espace aérien & Limites
- Fréquences de communication radio
- Latitude & Longitude
Lorsqu’ils volent, les pilotes doivent développer les compétences nécessaires pour pouvoir regarder par leurs fenêtres et référencer les points de repère au sol à leur emplacement sur la carte. C’est un moyen très utile de s’assurer qu’ils sont sur leur itinéraire prévu et passent ce point de repère à l’heure spécifiée. C’est ce qu’on appelle le pilotage.
Bien qu’il ne soit pas utilisé par la plupart des pilotes en dehors de l’environnement d’entraînement, il est toujours judicieux d’avoir à portée de main une carte de la zone et un itinéraire tracé que le pilote souhaite piloter. À ce jour, j’ai toujours une carte à côté de mon siège et étant dans un hélicoptère, il est facile de m’installer sur une colline ou une montagne et de formuler un plan si je perdais mes données GPS et que j’étais en territoire inconnu.
La carte est le premier point de référence qu’un pilote doit utiliser lors de la construction d’une route de son prochain vol – Cette construction d’une route s’appelle le Plan de vol.
Pilotage
Tel que mentionné, le pilotage consiste à piloter l’aéronef et à faire référence à la position de l’aéronef aux choses que le pilote voit hors de l’aéronef. Il est facile pour un pilote d’utiliser cette technique lorsqu’il y a des points de repère très visibles et identifiables comme des montagnes, des stades, des monuments, etc., mais cela devient un peu plus difficile lorsque le pilote commence à pénétrer dans les régions rurales du pays.
Il faut de la pratique pour pouvoir identifier les lacs, les chemins de fer et les collines lorsque c’est tout ce que vous voyez. L’astuce consiste à rechercher des choses qui se démarquent, comme lorsque des routes ou des lignes de chemin de fer traversent une rivière, ou lorsque les lignes électriques tournent. Lacs de forme étrange à côté de collines ou de montagnes, etc. Une astuce que je trouve utile consiste, une fois que vous êtes conscient de votre position sur la carte, à y mettre votre doigt et à tourner la carte pour qu’elle fasse face à la façon dont vous volez. Si la prochaine chose à venir sur votre carte est une route traversant une rivière, vous devriez pouvoir la voir par la fenêtre.
Le pilotage prend de la pratique et de temps en temps, tous les pilotes doivent sortir la section, éteindre leur GPS et pratiquer cette technique!
Calcul en temps mort
Une fois que l’avion est en vol et que le plan de vol est en cours de vol, le pilote doit commencer à chronométrer ses jambes et à piloter les caps prévus. Si l’étape de planification du vol était exacte, le pilote devrait voir et traverser les points de repère choisis aux heures indiquées sur le plan de vol. En utilisant de bonnes compétences de pilotage, le pilote peut s’assurer que l’itinéraire réellement emprunté correspond à l’itinéraire prévu sur la carte et qu’il progresse comme il se doit.
S’il faut plus de temps que prévu pour atteindre les points de repère prévus, le carburant ou la lumière du jour pourraient devenir un problème, surtout si le vol est un long voyage de fond!
Vol précis
Ayant passé beaucoup de temps à planifier le vol, il n’est pas bon que l’avion ne soit pas piloté conformément à ce qui était prévu. Chaque étape aura été planifiée pour que l’avion vole à une vitesse déterminée, sur un cap déterminé pour un temps déterminé et une altitude déterminée. Si un seul de ces paramètres est désactivé, un pilote peut rapidement devenir incertain de sa position.
Il faut beaucoup d’habileté et d’autodiscipline pour voler à des paramètres définis!. Je trouve qu’au fur et à mesure que les pilotes approfondissent leur expérience, ces principes fondamentaux du vol deviennent oubliés et les pilotes semblent devenir paresseux et voler comme ils le souhaitent! J’ai vu des pilotes de 5000 heures qui ne pouvaient pas maintenir une altitude à +/- 300 pieds! Ils étaient terribles, alors qu’un pilote compétent devrait être fou s’il ne peut pas maintenir une altitude à +/-50 pieds!
Si le plan de vol exige que l’avion vole à 100 nœuds sur un cap de 270° à 4000 pieds pendant 23 minutes, le pilote doit faire de son mieux pour conserver ces chiffres. Lorsque l’avion commence à s’écarter de ces paramètres, le pilote a besoin de plus de travail pour revenir là où il est censé être et plus il laisse la correction, plus il sera éloigné de sa trajectoire ou de son plan!
Pour la plupart des pilotes, être en décalage de quelques degrés ou en retard de quelques minutes est acceptable, mais si un pilote n’est pas sûr de sa position, il est facile pour un avion de se promener dans un espace aérien restreint ou occupé, ce qui pourrait non seulement se faire engueuler par l’ATC, mais pourrait se solder par une amende ou des poursuites contre le pilote!
Une bonne maîtrise de l’aviation nécessite une discipline de vol précise.
Corrections en vol pour le vent, la météo
La météo prévue est juste la meilleure estimation des lecteurs de météo et parfois ils l’obtiennent légèrement. Il est difficile de juger des mesures exactes telles que la vitesse et la direction du vent, mais ces deux facteurs peuvent avoir un effet très dramatique sur la façon dont un avion vole.
Lorsqu’un pilote commence à voir de grandes différences entre les temps de traversée prévus et les temps de traversée réels, le calcul mental doit commencer. Si le vent est plus fort que prévu et que l’avion est constamment dévié de sa trajectoire, une correction de cap doit être appliquée pour s’assurer que l’avion commence à survoler le sol sur la trajectoire choisie et y reste!
En vol, les corrections se produisent tout le temps et certaines ont besoin d’un bon calcul mental pour comprendre alors que d’autres peuvent être pilotées sans trop de tracas. L’astuce pour effectuer des corrections en vol consiste à les faire suffisamment tôt car l’erreur s’aggrave plus le vol se poursuit. Une petite correction de 5 ° à 2 miles d’un vol peut empêcher l’avion d’être à près de 10 miles de sa trajectoire au moment où il atteint 100nm!. C’est là qu’un bon pilotage, un calcul à mort et des compétences de pilotage précises aident vraiment!
Prise de décision
Les pilotes prennent constamment des décisions et des calculs pour assurer la sécurité des vols et l’une des compétences les plus difficiles à développer lors de la navigation d’un aéronef est de savoir quand atterrir ou faire demi-tour lorsque le temps commence à se détériorer.
De nombreux accidents se sont produits dans l’aviation générale parce que le pilote avait des « I-Tus de retour à la maison » et a continué à voler dans de mauvaises conditions météorologiques plutôt que de choisir d’atterrir et d’attendre. Les orages, le brouillard, la brume, les fortes pluies, la tombée de la nuit, la neige, la réduction des plafonds nuageux sont tous des dangers que les pilotes doivent surveiller pendant le vol au cas où ils auraient besoin d’ajuster leur plan et de se détourner de la météo ou de la terre avant qu’il ne soit trop tard.
Même hier, j’ai atterri au milieu de nulle part avec le client alors qu’un mur de brouillard imprévu devant nous nous disait qu’il était temps de faire une pause café! 30 minutes plus tard, le soleil l’avait brûlé et nous avons continué nos journées de travail.
Il est toujours préférable d’être au sol en souhaitant que vous voliez plutôt que de voler et en souhaitant que vous soyez au sol!
Navigation aérienne avancée
Une fois les compétences de base de la navigation aérienne acquises, le pilote entre dans le monde réel. Celui qui est régi par le Système de positionnement mondial – GPS.
Les unités GPS d’aviation modernes d’aujourd’hui sont fantastiques et même les petites unités portables sont très puissantes, précises et abordables. Une fois sorti de l’école de pilotage, ce sera la seule façon pour un pilote de naviguer, mais il doit avoir les connaissances de base au cas où le GPS déciderait de ne pas fonctionner, et croyez-moi quand ses unités GPS à -30 ° F peuvent être comme ma fille de 6 ans et ne pas coopérer!
GPS
La plupart d’entre nous ont tous utilisé un GPS dans la voiture pour se repérer dans une ville inconnue ou faire de la randonnée, et pour les avions, le GPS fait la même chose sauf qu’il indiquera au pilote l’emplacement de l’avion (généralement en affichant sa position sur une carte numérique en mouvement), où il est programmé pour aller, combien de temps il faudra pour y arriver, à quelle vitesse il se déplace au sol, etc., tout en affichant ces informations sur cette carte numérique. Les unités GPS les plus basiques n’ont pas de carte, mais indiquent simplement le cap à suivre et la distance à laquelle l’unité se trouve par rapport à l’emplacement souhaité.
À l’autre extrémité du spectre, les aéronefs peuvent avoir des unités GPS avec des cartes mobiles complètes, le terrain, l’espace aérien, les procédures d’approche sur piste et même ce que l’on appelle la vision synthétique. C’est à ce moment que le GPS utilise les données de terrain de sa base de données pour construire et représenter une image 3D du terrain et du monde qui approche! Ils sont plutôt cool mais peuvent être chers!
Une promenade autour d’un spectacle aérien ou d’une ligne de vol de club de pilotage révélera à peu près tous les avions ont une unité GPS d’une certaine forme à l’intérieur. Certains peuvent être intégrés dans les écrans et l’avionique montée dans le tableau de bord du cockpit, d’autres peuvent être des unités portables assises dans un berceau au-dessus du panneau du cockpit, et maintenant certains sont même des iPads exécutant un logiciel incroyable connu comme ForeFlight.
Une fois qu’un GPS a saisi la destination par le pilote, il suffit de remonter la ligne magenta affichée à l’écran jusqu’à ce qu’il atteigne cette destination. Il montrera au pilote exactement où il se trouve à tout moment et lui indiquera combien de temps il doit aller jusqu’à ce qu’il y arrive. Il est vraiment impossible de se perdre en utilisant un GPS à condition que le pilote place la bonne destination pour commencer!
Voici le GPS portable que je pilote actuellement au sein de l’hélicoptère de la compagnie. C’est l’écran tactile Garmin Aera 660 et c’est très bon. Mon propre GPS portable est un Garmin GPSMap 296 et même après 15 ans, il s’allume toujours chaque fois que j’en ai besoin! À moins qu’il fasse -30°F et qu’il y pense !
Si vous souhaitez en savoir plus sur l’unité GPS Garmin Aera 660 aviation, vous pouvez la trouver ICI à Amazon.com
Vol avant
Pour de nombreux pilotes qui ne pilotent pas d’avion de ligne, l’avènement du vol avant pour l’iPhone & iPad a changé la donne dans l’industrie de l’aviation générale. Initialement développé par deux pilotes en 2007, il a ensuite été acheté par Boeing qui possède également les publications de navigation aérienne les plus populaires au monde – Jeppesen.
Ce logiciel utilise le récepteur GPS embarqué de l’iPad ou un GPS monté à l’extérieur pour transmettre des données de localisation à l’iPad et afficher la position de l’avion sur les publications Jeppesen!. Pour 140 $ / an, n’importe quel pilote peut avoir un GPS de carte mobile complet avec des procédures de météo, de trafic et d’approche aux instruments superposées parmi de nombreuses autres fonctionnalités! ForeFlight lui-même justifie son propre article!
Charger des itinéraires ou les sélectionner en vol est un jeu d’enfant et les concepteurs de ForeFlight se sont assis avec de nombreux pilotes pour concevoir l’un des logiciels de carte mobile GPS portables les plus simples, mais les plus puissants disponibles.
Non seulement ForeFlight offre les informations de navigation, avec des mises à jour mensuelles, il affichera toutes les informations actuelles sur les aéroports, les héliports, les NOTAM, les changements d’espace aérien et les données météorologiques en vol. C’est vraiment un excellent logiciel et si vous êtes nouveau dans l’aviation, je vous recommande fortement de le vérifier!
FMS, Pilotes automatiques & Directeurs de vol
Lorsque les avions commencent à grossir et sont principalement utilisés pour voler dans et au-dessus des nuages, l’automatisation passe vraiment à la vitesse supérieure. La plupart des avions de ligne modernes, des jets privés d’entreprise & et des hélicoptères plus gros disposeront d’un ensemble complet d’avionique comprenant plusieurs unités GPS, des radios, une surveillance des paramètres de l’avion & du moteur, des directeurs de vol, des pilotes automatiques et bien plus encore.
Ces suites intégrées utiliseront un FMS (Système de gestion de vol) pour permettre aux pilotes d’entrer une Procédure de départ d’aéroport publiée et un itinéraire prédéterminé par les répartiteurs / planificateurs de vol de leur compagnie. Une fois que l’avion a décollé et que les pilotes ont choisi que l’avion commence la navigation automatisée, le FMS prélèvera ensuite les données du GPS intégré et des balises de radionavigation locales, puis saisira les données d’itinéraire de navigation sélectionnées dans le système de pilote automatique pour déplacer les gouvernes de l’avion et faire suivre l’itinéraire sélectionné à l’avion.
Ce haut niveau d’automatisation permet aux pilotes de piloter l’avion de manière très précise. En utilisant le FMS pour contrôler la trajectoire de vol, les pilotes doivent alors simplement entrer l’altitude et la vitesse souhaitées dans le « Directeur de vol » de l’avion et l’avion suivra comme demandé. Une fois le moment venu de commencer une approche dans un aéroport, les pilotes sélectionneront une procédure d’approche aux instruments dans la base de données du FMS et une fois autorisés par l’ATC pour l’approche, les pilotes activeront le FMS pour piloter l’approche et s’asseoir jusqu’à l’heure de l’atterrissage!
Garbage In Garbage Out
L’un des nombreux problèmes de l’automatisation avancée de la navigation est qu’elle fera EXACTEMENT ce que le pilote lui a dit de faire. Si le pilote entre les mauvaises données, destination, point de cheminement ou intersection, l’avion le fera, ce qui peut surprendre les pilotes lorsque l’avion fait quelque chose qu’il n’est pas censé faire!
Quand j’ai emménagé pour la première fois dans un hélicoptère moderne avec automatisation et système FMS, c’était une courbe d’apprentissage abrupte et il était très facile de se tromper, surtout lors de la programmation d’un itinéraire complexe! Heureusement, tout était dans le simulateur, alors nous venons de réinitialiser et de recommencer, mais cela montre vraiment que peu importe le type de système de navigation ou la technique utilisée par un pilote, si les données sont erronées ou si le pilote fait une erreur, les résultats peuvent vraiment faire monter la tension artérielle!
Pour finir
Les progrès de la technologie GPS ont permis aux pilotes de naviguer beaucoup plus facilement et plus en sécurité et je peux vous dire que d’après une expérience personnelle, naviguer avec un GPS rend le passage d’un point A à un point B une tâche simple. Avoir les fondamentaux de la navigation de base dans mon arsenal est toujours un sentiment agréable de savoir que si la technologie échoue, je serai toujours en mesure de trouver mon chemin et de me rendre à destination.
Au fur et à mesure que la technologie avance, ce sera un moment passionnant de voir quelles inventions de navigation trouvent leur chemin dans le cockpit. En attendant, le GPS fonctionne très bien pour permettre à tout le monde dans les airs de savoir où il se trouve et de quelle façon voler pour rentrer chez lui!
Si vous avez trouvé cela intéressant, vous aimeriez peut-être lire ces articles:
- À Quelle Altitude Les Avions Peuvent-Ils Voler Légalement? Comme Les Voisins S’Agacent!
- Commandant de bord ou Copilote : Quelle est la différence ?
- Passage D’Une Frontière : Les Avions Privés Doivent-Ils Passer La Douane ?
