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Téléphone : (+212) 022.91.34.93 Fax NOF : (+212) 022.91.35.08 Fax NOF : (+212) 022.91.35.08 AFTN : GMMMYNYX |
Royaume du Maroc Ministère de l'Equipement et du Transport Administration de l'Air Direction de l'Aéronautique Civile Service de l'Information Aéronautique B.P. 21, Aéroport Mohamed V Nouasser, Maroc |
AIC A 06 27 Août 1998 |
La présente Circulaire d'Information Aéronautique (AIC) a pour objet de définir les conditions opérationnelles d'utilisation du GPS (Global Positioning System) à l'intérieur de la FIR Casablanca. Elle décrit les capacités, les limites et les contraintes du GPS, définit les critères de navigabilité pour l'approbation du matériel de navigation GPS embarqué et définit les conditions d'emploi du GPS comme moyen de navigation supplémentaire de navigation en route et en région terminale, ainsi que pour les approches de non-précision . Les caractéristiques techniques du GPS sont présentées dans le tableau 1 en annexe .
a) Les VOR, VOR/DME et NDB continuent d'être les principaux systèmes de navigation pour l'exploitation en route, en région terminale et dans les zones de contrôle d'aérodrome (pour les approches de non-précision et atterrissage). Les aéronefs doivent être équipés de systèmes principaux de navigation faciles à entretenir et convenant à l'exploitation aérienne prévue.
b) Le récepteur GPS moyen supplétif au récepteur VOR ou ADF, servira à la navigation en route et en région terminale dans les conditions suivantes
c) L'équipement de navigation GPS ne peut être utilisé pendant une approche de non précision que selon une procédure approuvée par la Direction de l'Aéronautique Civile.
L'équipement de navigation GPS approuvé conformément à la notice 8110.60 de la FAA ou équivalent, peut être utilisé comme moyen primaire de navigation pour l'exploitation océanique éloignée.
L'équipement de navigation GPS approuvé conformément au document TGL N°2 de la )AA, peut être utilisé comme moyen de navigation B‑RNAV.
Les procédures de l'utilisation d'un équipement de navigation sur des routes B‑RNAV devraient inclure les points suivants:
a) Pendant la phase de planification de vol, étant donné une constellation GPS de 23 satellites ou moins (22 satellites ou moins pour un. équipement GPS autonome avec une aide d'altitude ‑ pression), la disponibilité de l'intégrité GPS (RAIM) devrait être confirmée pour le vol envisagé (route et temps). Ceci devrait être obtenu à partir d'un programme de prédiction soit basé au sol.
Le dispatche ne devrait pas être fait en cas de perte continue prévue au RAIM de plus de 5 minutes sur n'importe quel tronçon du vol prévu.
b) lorsqu'une base de donnée de navigation est installée, la validité de la base de données devrait être vérifiée avant le vol. _
c) l'équipement de navigation conventionnel (VOR, DME et ADF) devrait être sélectionné sur des aides au sol disponibles afin de permettre immédiatement une vérification croisée ou un retour à la navigation classique en cas de perte de la capacité de navigation par GPS.
IV 2. Procédure en cas de perte de la capacité de navigation par GPS
Les procédures opérationnelles devraient identifier les actions de l'équipage exigées lorsque l'équipement GPS autonome indique une perte de la fonction du contrôle de l'intégrité (RAM) ou un dépassement de la limite de l'alarme de l'intégrité (position erronée ). Les procédures opérationnelles devraient inclure les points suivants:
a) en cas de perte de la fonction de détection RAIM. L'équipement GPS autonome peut continuer à être utilisé pour la navigation. L'équipement devrait chercher à vérifier de manière croisée la position de l'avion, si possible avec une information VOR, DME et NDB , pour confirmer un niveau acceptable de performance de navigation. A défaut, l'équipage devrait revenir à un autre moyen de navigation.
b) En cas de dépassement de la limite d'alarme d'intégrité. l'équipage devrait revenir à un autre moyen de navigation.
c) Des informations sur l'état de fonctionnement des satellites de la constellation GPS peuvent être obtenues auprès de SIA ( Tél 02 91 34 93 ‑ Fax 02 91 35 08 ‑ Fax : 02 91 35 08 RSFTA : GMMCYNYX ).
Les exploitants doivent s'assurer que leurs équipages ont une connaissance parfaite de l'équipement et qu'ils ont reçu la formation nécessaire à son utilisation.
Certains récepteurs GPS ne répondent pas aux exigences de l'exploitation IFR spécifiées dans la norme TSO‑C129. Les pilotes ont tendance à faire confiance à la navigation VFR utilisant le GPS. ll convient de noter que. comme indiqué ci-dessus, bien que les données fournies seraient exactes la plupart du temps, des informations fausses peuvent être fournies sans alerte.
Par conséquent, les récepteurs GPS qui ne sont pas certifiés ne peuvent être utilisés pour assister la navigation VFR que si les pratiques de navigation VFR normalisées sont appliquées parallèlement, c'est‑à‑dire si la position actuelle est vérifiée par référence visuelle aux points de repère.
Un système de navigation reposant sur le GPS est capable de répondre aux besoins de la navigation aérienne en route et en région terminale, et pour les approches et l'atterrissage. Le système mondial de satellites de navigation (GLONASS) de la Fédération de Russie est sur le point d'être opérationnel. Le GPS et le GLONASS complétés par d'autres satellites civils et moyens complémentaires au sol pourraient être les éléments possibles d'un système mondial de navigation par satellite (GNSS). Cependant, un certain nombre de problèmes techniques et institutionnels devront être réglés avant que la navigation par satellite puisse servir autrement que comme système complémentaire de navigation pour les vols en route et les approches de non-précision, comme envisagé dans la présente circulaire.
Des renseignements supplémentaires seront publiés en temps utile.
« précision » C'est le degré de conformité entre la position et/ou la vitesse estimée ou mesurée d'une plate forme à un instant donné et sa position ou vitesse vraie.
« disponibilité » C'est la capacité du système total de remplir ses fonctions au commencement de l'opération prévue.
« Continuité » C'est la capacité du système total d'accomplir sa fonction sans interruption pendant l'opération prévue.
« Intégrité » C'est l'aptitude d'un système à fournir en temps utile des avertissements aux usagers lorsque le système ne devait pas être utilisé pour la navigation.
« Système principal de navigation » C'est un système de navigation approuvé pour une opération ou une phase de vol donnée, qui répond aux critères de précision et d'intégrité, mais qui n'est pas tenu de satisfaire complètement aux critères de disponibilité et de continuité du service. La sécurité est obtenue en limitant les vols à des périodes spécifiques et en imposant les restrictions de procédure appropriées.
Note: ‑ Il n'est pas nécessaire qu'un système principal de navigation sou appuyé par un système complet de navigation n bord de l'aéronef.
« Contrôle autonome de l'intégrité par le récepteur (RAIM) » C'est une technique par laquelle un récepteur/processeur de GNSS embarqué dans l'aéronef contrôle de façon autonome l'intégrité des signaux de navigation des satellites du GNSS.
« Système complet de navigation » C'est un système complet de navigation approuvé pour une opération ou une phase de vol donnée qui doit permettre à l'aéronef de satisfaire, pour cette opération ou phase de vol, aux quatre critères de la qualité de navigation requise
Précision. intégrité, disponibilité et continuité du service.
Note: Cette définition n'exclut pas l'utilisation à bord d'autres systèmes de navigation. Un système complet peut comprendre un (installation autonome) ou plusieurs capteurs !installations multicapteurs . possiblement de types différents.
« Système complémentaire de navigation » C'est un système de navigation qui doit être utilisé conjointement avec un système complet de navigation. L'approbation d'un système de navigation complémentaire pour une phase de vol donnée exige la présence à bord d'un système de navigation complet pour cette phase du vol. Un système de navigation complémentaire doit satisfaire aux même critères de précision et d'intégrité qu'un système complet pour l'opération ou la phase considérée, mais il n'est pas tenu de satisfaire aux critères de disponibilité et de continuité.
Note : Un système complémentaire qui satisfaire aux critères de précision et d'intégrité peut être utilisé dans une opération sans qu'il sou nécessaire d'effectuer des contre-vérifications avec le système complet. Tout système de navigation approuvé comme moyen complémentaire pourrait comprendre un (installation autonome) ou plusieurs capteurs (installation multicapteurs). possiblement de types différents.
RNAV: Méthode de navigation permettant le vol sur n'importe quelle trajectoire voulue (Doc 9613‑AN/937: Manuel sur la qualité de navigation requise [RNP])
RNP (Required Navigation Performance): Précision de navigation nécessaire pour évoluer à l'intérieur d'un espace aérien défini (Doc 9613‑AN/937: Manuel sur la qualité de navigation requise [RNP])
B‑RNAV: Type de RNAV défini par EUROCONTROL pour la zone CEAC dans le document Doc 003‑93. Les principales caractéristiques demandées à l'équipement de bord RNAV sont les suivants:
D Une précision de navigation en route de ±5 NM pendant 95% du temps de vol (soit une capacité RNP 5 telle que définie par l'OACI)
D Une continuité de service de 99.99% du temps de vol (infrastructures de sol et bord confondues)
SIGLES ET ABRÉVIATIONS
AAIM Contrôle autonome de l'intégrité
ADF Radiocompas automatique de bord
AIC Circulaire d'information aéronautique
DME Équipement de mesure de distance
EGNOS Complément géostationnaire européen de navigation
FAA Fédération Américaine d'Aviation Civile
GLONASS Système mondiale de satellite de navigation
GNSS Système mondiale de navigation par satellite
GPS Système mondiale de localisation
IFR Règles de vol aux instruments
ILS Système d'atterrissage aux instruments
INS Système de navigation par inertie
INMARSAT Organisation Internationale de Télécommunications Maritimes par Satellites
JAA Autorité conjointe d'aviation
NDB Radiophare non directionnel
OACI Organisation d'Aviation Civile Internationale
RAIM Contrôle autonome de l'intégrité par le récepteur
RNP Required Navigation Performance
SPS Service de localisation standard
TSO Norme technique (technical standard order)
UTC Temps universel coordonné
VFR Règle de vol à vue
VOR Radiophare omnidirectionnel VHF'
WASS Système de renforcement à couverture étendue
WGS‑84 Système géodésique mondiale
Le GPS des Etats-Unis est un système de navigation radio par satellite. Le 8 décembre 1993, les Etats unis ont déclaré la capacité opérationnelle initiale de ce système. En 1994 les Etats-Unis ont officiellement offert à la communauté de l'aviation civile internationale la possibilité d'utiliser ce système . Cette offre a été acceptée par le conseil de l'OACI le 26 octobre 1994.
Le système mondial de localisation (GPS) Navstar des Etats unis est un système de radionavigation par satellite. Actuellement Vingt-quatre satellites sont positionnés sur six orbites à environ 20200 Km (10900 NM) de la surface terrestre. Chaque satellite émet un signal et un message de données. Une partie du message de données indique aux récepteurs GPS la position de chaque satellite sur son orbite. Le récepteur mesure le temps que met le signal à lui parvenir depuis le satellite en vue, et se sert de cette information pour calculer la position et la vitesse.
Trois satellites sont nécessaires pour déterminer une position à deux dimensions et quatre une position à trois dimensions. L'altitude et la géométrie de chaque satellite par rapport aux récepteurs doivent répondre à certains critères pour que l'on puisse obtenir le degré de précision théorique du système . Les performances de localisation standard (SPS) sont les suivantes
On notera toutefois que le signal GPS peut subir des interférences et que la couverture est parfois incomplète.
NOTE : consulter les caractéristiques techniques du GPS dans te tableau J en annexe.
1.2. Intégrité
On appelle intégrité la capacité du système à fournir une alarme au pilote lorsque le système de navigation ne peut plus être utilisé avec la précision requise.
Le système GPS n'ayant pas été initialement conçu pour usage aviation civile, il ne dispose pas en lui‑même d'un système de vérification d'intégrité compatible avec les besoins de la navigation aérienne civile. En conséquence. un ou plusieurs satellites peuvent transmettre un signal erroné pendant une durée significative ( pouvant dépasser 45 minutes) . Dans ce cas. la position peut être fausse sans que l'utilisateur en soit averti et la valeur de l'erreur peut atteindre plusieurs dizaines de miles marins.
En l'attente de complément civil au système GPS, la détermination de l'intégrité du signal doit être effectuée à bord de l'aéronef
Le principe de base de la fonction RAIM repose sur un calcul de cohérence entre plusieurs positions basées sur des observations de satellites différents. Cette comparaison nécessite en général la visibilité d'un nombre de satellites, avec une géométrie et une élévation suffisante supérieure à 4.
1.3. Disponibilité
La disponibilité du positionnement GPS ( 4 satellites visibles ) est proche de 100% sur la majeure partie du monde avec une constellation de 24 satellites. La disponibilité de la fonction de surveillance du RAIM, nécessitant davantage de satellites, est nettement inférieure à 100%.
Il en résulte que l'intégrité de l'information de position fournie par un récepteur GPS utilisant le RAIM n'est pas assurée de façon permanente.
2.1 La position calculée à l'aide du GPS est référencée par rapport au système géodésique mondial 1984 (WGS‑84). Ces données relient les coordonnées géographiques à un ellipsoïde mathématique qui reproduit approximativement la forme complexe de la surface terrestre. La référence du système géodésique mondial (WGS‑84) a pour origine le centre de gravité de la terre. L'OACI a adopté le WGS‑84 comme système unique mondial de référence géodésique pour l'aviation civile.
2.2 Dans le passé, les coordonnées géographiques étaient calculées dans le monde entier à partir de données locales ou régionales. Ces données utilisent différents ellipsoïdes qui reproduisent approximativement la forme de la Terre dans une région donnée mais qui introduisent des distorsions à l'échelle de la planète. On peut convertir ces données ; toutefois, les inexactitudes éventuelles présentées dans les données nationales subsisteront.
2.3 Ainsi donc, une série de coordonnées établies à partir d'un point de référence nationale pourrait être sensiblement déplacée par rapport aux même coordonnées obtenues avec le WGS‑84. Des différences de plusieurs centaines de mètres ne sont pas rares.
Par conséquent. là où les coordonnées du WGS‑84 n'ont pas été calculées. on en tiendra compte pour savoir comment utiliser le GPS. Par exemple, il pourrait être dangereux d'utiliser des informations dérivées du GPS pour effectuer des approches aux instruments si les coordonnées du WGS‑84 n'ont pas été calculées et publiées.
Les aides de navigation au sol actuellement employées sont contrôlées et donnent l'alerte si des signaux erronés sont émis. Par exemple, les VOR et les ILS cessent automatiquement d'émettre ou de coder si les tolérances prédéfinis ne sont pas respectées. Vu la configuration actuelle du GPS, il peut s'écouler un temps considérable avant que les usagers ne s'aperçoivent du mauvais fonctionnement du système. C'est pourquoi on ne peut utiliser ces systèmes comme moyen principal de navigation à moins que des moyens de renforcement ne permettent de donner en temps voulu les informations nécessaires sur l'intégrité, la précision, la disponibilité et la continuité du signal.
Ces informations peuvent être fournies par différents moyens. Ceux-ci peuvent être classés en trois grandes catégories : moyens embarqués , moyens au sol et Moyens satellitaires.
Le renforcement à bord peut être mis en oeuvre par
111.2. Renforcement basé au soi
Le renforcement au sol ou renforcement à couverture locale. est fournie par une station de contrôle située à l'aéroport ou près de l'aérogare. Cette station de contrôle transmet des informations sur la précision de la position et de l'intégrité du système aux aéronefs équipés à cet effet dans les zones de couverture. c'est‑à‑dire dans un rayon maximum de 20 NM (37 Km).
Le renforcement basé au sol peut être utilisé pour les opérations jusqu'aux approches de précision de catégorie Ill.
111.3.Renforcement basé sur satellite
Le renforcement satellitaire ou renforcement à couverture étendue diffuse les informations requises par voie de satellites géostationnaires. Les satellites de la série INMARSAT ‑3. le système WAAS des Etats-Unis et le service complémentaire géostationnaire européen de navigation (EGNOS) fourniront ce service.
Tableau 1 : Caractéristiques des performances du GPS
| 1. Satellite (secteur spatial) | |
| Constellation | 24 satellites (4 satellites x 6 orbites) |
| Altitude | 20 200 Km |
| Période orbitale | 11 heures 56 minutes |
| Inclinaison | 55 degrés |
| Durée de vie théorique du satellite | 7.5 ans |
| 2. Station sol (secteur de commande) | |
| Station de commande | 1 |
| Antennes sol | 3 |
| Station de contrôle | 5 |
| 3. Signal RF | |
| Fréquence porteuse | 1575.42 MHz (LI) |
| Puissance du signal | -160 dBW (à la surface de la terre) |
| Polarisation | Circulaire droite |
| 4. Précision (SPS) | |
| Position | |
| Horizontale | 100 m (probabilité de 95 %) |
| 300 m (probabilité de 99.99 %) | |
| Verticale | 156 m (probabilité de 95 %) |
| Pseudo-distance | |
| Vitesse | ne doit pas dépasser 2 m/s |
| Accélération | 8 mm/s2 (probabilité de 95 %) |
| ne doit pas dépasser 19 mm/s7 | |
| Temps | 340 ris 1nrobabilité de 95 %) |
| 5. Couverture | Mondiale |
| 6. Nombre d'usagers | Illimité |
| 7. Système de coordonnées | Système géodésique mondial 1984 (WGS-84) |
| Géocentrique à axes fixes |
Classes de récepteur GPS TSO C129
1. Classes d'équipement
L'équipement approuvé au titre de la norme TSO C129 est identifié par la classe d'équipement applicable, comme suit
(i) Classe A( 1 Equipement comprenant à la fois un capteur GPS et une capacité de navigation. Cet équipement fournit le contrôle autonome de l'intégrité par le récepteur RAIM).
1) Classe A1. Capacité de navigation en route. en région terminale, et pour approche de non-précision.
2) Classe A2. Capacité de navigation en route et en région terminale seulement.
(ii) Classe B ( ). Equipement consistant en un capteur GPS qui fournit des données à système de navigation intégré (système de gestion de vol), système de navigation à capteurs multiples, etc.)
1. Classe B1. Capacité de navigation en route, en région terminale et pour approche de non-précision. Cet équipement fournit une capacité RAIM.
2. Classe B2. Capacité de navigation en route et en région terminale seulement. Cet équipement fournit une capacité RAIM.
3. Classe B3. Capacité de navigation en route, en région terminale, et pour approche de non-précision. Cet équipement exige un système de navigation intégré pour fournir un niveau d'intégrité GPS équivalant à celui qui fournit le RAIM.
4. Classe B4. Capacité de navigation en route et en région terminale seulement. Cet équipement exige un système de navigation intégré GPS équivalent à celui que fournit le RAM.
Note 1 : Les instructions concernant l'installation du matériel doivent signaler toute condition concernant le matériel qui doit être installé de telle manière que le système de navigation intégré auquel le capteur GPS est relié assure un niveau d'intégrité GPS équivalent à celui qu'assure les RAIM.
(iii) Classe C ( ). Equipement consistant en un capteur GPS qui fournit des données à un système de navigation intégré (système de gestion de vol), système de navigation à capteur multiples, etc.) qui donne des indications plus précises à un pilote automatique ou à un directeur de vol pour diminuer les erreurs techniques en vol.
1. Classe C1. Capacité de navigation en route. en région terminale, et pour approche de non-précision. Cet équipement fournit une capacité RADA.
2. Classe C2. Capacité de navigation en route et en région terminale seulement. Cet équipement fournit une capacité RAIM.
3. Classe C3. Capacité de navigation en route, en région terminale. et pour approche de non-précision. Cet équipement exige que le système de navigation intégré assure un niveau d'intégrité GPS équivalent à celui que fournit le RAIM.
4. Classe C4. Capacité de navigation en route et en région terminale seulement. Cet équipement exige que le système de navigation intégré fournisse un niveau d'intégrité GPS équivalent à celui fourni par le RAIM.
2. Récapitulation
Z.1.Le tableau suivant récapitule les différentes classes de récepteurs TSO C129
Classes et capacités des récepteurs GPS TSO‑C129
| Classe A (autonome) | Classe B ou C (capteurs multiples) | |
| I | ||
| RAINI | RAM | |
| En route, en région terminale, Approche de | En route, en région terminale, Approche de non- | |
| non-précision | précision | |
| 2 | ||
| RAM | RAIM | |
| En route. en région terminale | En route. en région terminale | |
| 3 | Non défini | Intégrité par comparaison avec d'autres capteurs. |
| En route, en région terminale, Approche de non-précision | ||
| 4 | Non défini | Intégrité par comparaison avec d'autres capteurs. |
| En route. en région terminale |