Renforcer la sécurité aérienne lors des opérations à très basse altitude
Plus de la moitié des accidents mortels impliquant des avions commerciaux se produisent lors d’opérations à très basse altitude, comme le décollage, l’approche finale et l’atterrissage. Ces accidents à très basse altitude peuvent être causés par une défaillance des commandes de vol due à de mauvaises conditions météorologiques ou à des problèmes mécaniques, ou par une défaillance du système de navigation et de guidage due, par exemple, à une mauvaise visibilité. «L’amélioration de la sécurité aérienne au cours de ces étapes opérationnelles critiques est essentielle pour réduire le nombre d’accidents d’avions», déclare Yoko Watanabe, coordinatrice du projet VISION (Validation of Integrated Safety-enhanced Intelligent flight cONtrol), une initiative cofinancée par l’UE et le Japon. Le projet VISION contribue à réduire le nombre d’accidents dans l’aviation civile en mettant au point des technologies intelligentes pour le guidage, la navigation et le contrôle (GNC) des aéronefs et, surtout, en effectuant des évaluations en vol. Bien que les projets précédents aient évalué des solutions GNC avancées pour détecter les anomalies de vol, leur adoption a été lente en raison d’un manque de validations de vols. Le projet VISION entend surmonter cet obstacle en réalisant des validations de vols sur des plateformes d’aéronefs réelles, dont JAXA MuPAL-alpha au Japon et USOL K50 en Europe. Des résultats impressionnants Bien que le projet ne soit pas encore terminé, les chercheurs ont déjà obtenu des résultats remarquables, dont notamment la validation de vol des systèmes de détection et diagnostic de défaillances (FDD) / commande tolérante aux défauts (FTC). «Si des recherches universitaires approfondies ont été menées dans le domaine des systèmes FDD et FTC sur la base de modèles, la plupart des idées qui en ont découlé n’ont été testées qu’en simulation», explique Mme Watanabe. «Dans le cadre de ce projet, les systèmes de commande FDD/FTC sont mis à l’essai en vol à bord d’un avion de recherche bimoteur grandeur nature, où ils s’adaptent aux pannes en temps réel.» Les chercheurs ont également mis au point deux systèmes de vision. L’un consiste à contrôler les gouvernes en combinaison avec la fonction FDD du pilote automatique, tandis que l’autre est un système de vision stéréoscopique à longue portée pour la détection des caractéristiques de la piste et pour aider les aéronefs effectuant une approche finale. Les deux systèmes en instance de brevet ont été testés en vol avec succès sur des aéronefs réels. Un autre résultat clé est l’élaboration d’un système de navigation intégré à la vision, assorti d’une fonction de contrôle de l’intégrité. La conception du système a été évaluée dans le cadre de simulations utilisant des données réelles de capteurs provenant d’une plateforme K50 de véhicule aérien sans pilote (UAV). Les résultats ont confirmé une amélioration à la fois des performances de navigation et de la détectabilité des défaillances. Le système est en cours de préparation pour les essais en vol. Sur la voie de la certification Ces validations constituent la première étape vers l’amélioration du niveau de maturité technologique (TRL) des techniques de pointe FDD/FTC mises au point dans le cadre du projet. Il s’agit d’une étape indispensable avant d’intégrer ces techniques sur de véritables aéronefs d’essais développés par des constructeurs de calibre mondial comme Dassault, Airbus et Mitsubishi. «À notre connaissance, c’est la première fois que des commandes de vol FDD/FTC de conception avancée sont testées en vol sur des aéronefs réels grandeur nature. Et il s’agit d’une réalisation dont nous sommes particulièrement fiers», déclare Mme Watanabe. «Ces résultats contribueront à augmenter le TRL des techniques de GNC avancées pour aéronefs, ce qui réduira les tâches du pilote dans des situations critiques et renforcera la sécurité générale des opérations aériennes des aéronefs civils.» La prochaine mission des chercheurs consiste à fournir la preuve théorique de la stabilité des commandes de vol et de l’intégrité de navigation des méthodes, deux étapes essentielles pour faire certifier les solutions GNC avancées mises au point dans le cadre du projet en vue de leur utilisation dans l’aviation civile.
Mots‑clés
VISION, aviation, sécurité aérienne, opérations à très basse altitude, guidage, navigation et contrôle (GNC)
