022 IB ATPL Tome 2 DRAFT PDF

Automatismes de conduite
06
Automatismes
de conduite
I - Abrviations Dnominations
Lutilisation de ces systmes automatiques implique la connaissance dun grand
nombre dabrviations. Afin de nous familiariser avec celles-ci, en voici une premire
srie :
Institut Aronautique JEAN MERMOZ La photocopie non autorise est un dlit
PA (franais) AP (anglais) : pilote automatique autopilot

DV (franais) FD (anglais) : directeur de vol flight director
CADV : Commande Automatique du vol (franais) AFCS : Auto Flight Control
System (anglais). Il sagit de lensemble pilote automatique / directeur de vol /
automanette ou autopousse.
Chez certains constructeurs, la CADV porte des dnominations particulires :
T
BOEING : AFDS : Auto Flight Director System
AIRBUS : Chez ce constructeur, les fonctions AFCS sont le plus souvent
assures par un calculateur intgrant galement dautres fonctionnalits : le
AF
FMGC (Flight Management and Guidance Computer) assure en effet les
fonctions de gestion du vol (flight management) et AFCS (flight guidance).
A/T (Autothrottle) ou ATS (Auto Throttle System) : Automanette : Le contrle
automatique de la pousse est assur par des servomoteurs qui dplacent les
manettes des gaz.
A/THR (Autothrust) : Autopousse : Le contrle automatique de la pousse se
fait en aval des manettes des gaz sans retour celles-ci : il ny a donc pas de
R
mouvement automatique des manettes.

MCP (Mode Control Panel) : Il sagit du panneau de commande commun au
pilote automatique, au directeur de vol et lautomanette/autopousse.
D
Chez certains constructeurs, il peut porter une dnomination diffrente :

BOEING anciens : MSP : Mode Select Panel
AIRBUS : FCU : Flight Control Unit
FCU AIRBUS A320
MCP BOEING 747-400
7
06 Automatismes de conduite
FMA (Flight Mode Annonciator) : Annonciateur de modes du pilote automatique,

du directeur de vol et de lautomanette / autopousse. Il est prsent en haut
de limage du PFD (Primary Flight Display) ou proximit de lADI (Attitude
Director Indicator) sur les avions instrumentation mcanique.
FMA du Boeing 777

II - Prsentation
A - Liste des automatismes de conduite

1. Pilote automatique
T
AF
Le pilote automatique agit autour dun ou de plusieurs axes de lavion. Il assure au
moins une stabilisation sur les axes contrls, cest--dire quil contrle la position de
lavion par rapport son centre de gravit.
Il peut galement souvent assurer un guidage pour contrler la trajectoire de
lavion ou sa vitesse.
Cest un systme dit ACTIF car il agit directement sur les commandes de
lavion.
R
Point rglementaire : Daprs lEU-OPS 1.655 : quipements additionnels pour

les vols en IFR ou de nuit avec un seul pilote : Lexploitant nexploite un avion en vol
IFR monopilote que si lavion dispose dun pilote automatique pouvant maintenir au
D
moins laltitude et le cap.
2. Automanette / Autopousse
Lautomanette ou lautopousse affichent la pousse ncessaire chaque phase de
vol. Elles peuvent fonctionner en modes POUSSEE FIXE, VITESSE ou MACH. Ce sont
galement des systmes actifs.
3. Amortisseur de lacet (Yaw Damper)

Cet automate (automatisme ne ncessitant pas dentre du pilote) quipe les
avions sensibles au roulis hollandais. Il braque la ou les gouverne(s) de direction pour le
contrer.
4. Compensateur automatique de profondeur Trim automatique

Il sagit de la commande lectrique du compensateur de profondeur par le pilote
automatique.
5. Trims suivant les conditions de vol (Mach Trim, Trim dincidence)

Dans certaines conditions de vol o les commandes ne ragissent pas de manire
habituelle, une compensation en profondeur adapte et non-commande par le pilote
permet de restituer un comportement normal de lavion.
8
06
6. Contre panne moteur

Sur les avions les plus rcents, une aide au traitement de la panne moteur est
fournie au pilote sous la forme dun braquage adapt et automatique de la (des)
gouverne(s) de direction.
7. Contrle du domaine de vol

Les avions de dernire gnration sont quips de commandes de vol lectriques.
Les ordres de pilotage du pilote sont envoys des calculateurs qui les traduisent en
braquages des gouvernes. Cependant, ces ordres de braquage seront limits par le
calculateur de manire rester dans le domaine de vol prdfini. Il existe ainsi diverses
protections : assiette, inclinaison, facteur de charge, vitesse, incidence.
B - Systme daide la conduite

Directeur de vol
Le directeur de vol indique au pilote, au travers dune symbologie prsente sur
lADI/EADI/PFD, linclinaison et lassiette adopter pour suivre une trajectoire
slectionne.
T
Il sagit ici dun systme PASSIF car les ordres de pilotage ne sont pas transmis aux
05
gouvernes mais prsents au pilote.

Dans le cadre dun directeur de vol barres de tendance, la rfrence de travail est
AF
la maquette avion, fixe par rapport lavion, et non la ligne dhorizon. Le but est
damener le point de maquette avion lintersection des deux barres laide des
commandes de lavion : on va chercher les barres .
Attention : Le fait que les barres DV soient centres signifie que lavion suit la
trajectoire calcule par le calculateur DV, pas forcment quil est sur un axe VOR / ILS
Le DV ne donne pas dinformation de position !
R
Axe suivre Axe suivre

D
9
III - Calcul de la pousse

A - Avions dancienne gnration
Sur les avions de gnration ancienne, jusqu trois calculateurs permettent une
gestion de la pousse.
N1/EPR
Calculateur Calculateur Calculateur
N1/EPR calcul N1/EPR limite Automanette
Entres :
IAS/Mach cible
N1/EPR cible
Configuration avion
Entres :
T
N1/EPR calcul
Mode N1/EPR limite
slect au TRP(*)
Entres :
N1/EPR calcul
N1/EPR limite
AF
N1/EPR actuel
Acclration Prlvements dair Vitesse de
Vitesse verticale moteurs mouvement des
Hauteur radiosonde Altitude pression manettes des gaz
IAS/Mach actuel totale
Nombre de Mach
VMO/MMO
R
(*) : Thrust Rating Panel

D
1. Le calculateur de N1/EPR calcul labore un ordre de pousse pour acqurir et

maintenir automatiquement une vitesse indique (IAS), un nombre de Mach ou une
pousse, fixe en fonction des modes choisis par le pilote sur le MCP. Il utilise pour
cela :
- Des informations de configuration avion (position train/volets) afin de
dterminer quel ralenti est applicable
- Des lments de vitesse/acclration verticale pour anticiper les variations de
pousse ncessaires aux changements de trajectoire verticale
- La hauteur radiosonde pour dclencher la commande du ralenti vol dans le
cadre de latterrissage automatique
- La vitesse indique ou le nombre de Mach actuel afin de calculer des carts
entre les valeurs cible et les valeurs actuelles
2. Le calculateur de N1/EPR limite labore une limite de pousse correspondant

la phase de vol actuelle slectionne par le pilote sur un panneau de commande,
le TRP (Thrust Rating Panel). Il place souvent un repre reprsentant le N1/EPR
limite slectionn sur les indicateurs. Pour effectuer ses calculs, le calculateur
utilise :
- Le N1/EPR calcul afin de le limiter
- Le mode N1/EPR slect par le pilote au TRP
- Des informations concernant lutilisation ou non des diffrents prlvements
dair moteur (anti-givrage des nacelles moteur et/ou des ailes, groupes de
10
06
conditionnement dair). En effet, en cas dutilisation de ceux-ci, il convient

de rduire le rgime moteur maximal afin de ne pas dpasser les limitations.
- Laltitude pression et la temprature totale (TAT) afin de calculer la densit de
lair et de moduler le N1/EPR maxi en fonction.
- Le nombre de Mach et VMO/MMO
3. Le calculateur automanette labore un ordre de position manette en fonction :

a) De lcart entre le N1/EPR calcul et le N1/EPR actuel sans dpasser le N1/EPR
limite.
b) De la vitesse de dplacement des manettes, ce qui lui permet danticiper larrt

de leur mouvement lapproche de la position souhaite. Ce retour
dasservissement en vitesse sur la position manette joue le rle de rseau
correcteur de type proportionnel drive (PD).
B - Avions de nouvelle gnration
Pilote
T FADEC / EEC
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ou
o
u
AF
Pilote
ou o
MCP A/T
u
FMS N1/EPR limite
FMS
R
Trois cas de figure se prsentent :
1. Le pilote commande la pousse manuellement en agissant sur les manettes des gaz.
La position des manettes est traduite en signaux lectriques transmis aux FADEC
D
(Full Authority Digital Engine Control) galement appels chez dautres constructeurs
EEC (Electronic Engine Control).
Le FADEC / EEC est un calculateur situ dans la nacelle moteur dont le but est
dassurer un pilotage global du moteur. Pour des raisons de fiabilit, il comporte
gnralement deux canaux redondants.
- Il dfinit un N1 ou un EPR maximal en fonction des conditions du jour
(temprature, pression) correspondant la bute avant des manettes ; il
assure ainsi une protection des limitations du moteur.
- Il traduit la position manette en une cible de N1 ou dEPR atteindre :
gestion de la pousse.
- Il est capable de raliser une mise en route totalement automatique et
deffectuer les actions correctives si ncessaire (coupure de lalimentation
carburant et de lallumage, dclenchement dune ventilation etc).
- Dans le cas dune mise en route manuelle, il assure une surveillance des
paramtres.
- Il calcule des pousses limites pour lautomanette ou lautopousse pour
chaque phase de vol en collaboration avec le FMS.
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2. Le pilote commande la pousse via lautomanette ou lautopousse en slectionnant

les modes et les cibles de vitesse / Mach ou pousse au MCP ; on parle alors de
modes slects par le pilote. Dans ce cas, le FADEC/EEC dfinit, en relation
avec le FMS, un N1/EPR limite correspondant la phase de vol actuelle.
3. Le pilote laisse au FMS la gestion de la pousse via lautomanette ou lautopousse ;

ceci rsulte dune slection pilote au MCP. On parle alors de modes manags par
le FMS. De mme que, dans le cas prcdent, le FADEC/EEC dfinit, en relation avec
le FMS, un N1/EPR limite correspondant la phase de vol actuelle.
III - Automanette et Autopousse

Ces systmes actifs assurent un contrle automatique de la pousse des moteurs.
A - Description
dplacent donc sous son action.
T
Automanette (A/T) : Le calculateur agit en amont des manettes des gaz ; celles-ci se
Ce systme comporte un retour dasservissement en vitesse sur la position manette :

AF
d(TLA)
Avec TLA (Thrust Lever Angle) la position manette.
dt
Ce retour dasservissement permet danticiper larrt du mouvement des manettes

avant quelles natteignent la position souhaite par le calculateur.
R
Cette technologie est apparue en premier et est prsente sur la majorit des avions
de ligne (AIRBUS partir de lA320 excepts). Elle prsente lavantage de conserver une
correspondance entre la position des manettes et la pousse actuelle dlivre par les
D
moteurs. Par contre, son entretien est couteux et relativement fastidieux (talonnage
ncessaire).
Autopousse (A/THR) : Le calculateur agit en aval des manettes des gaz ; celles-ci ne
se dplacent donc jamais automatiquement.
Lquipage les place dans des crans correspondant aux diffrentes pousses limites
ncessaires au vol (Pousse de dcollage, Pousse maximum continue, Pousse de
monte).
Il ny a pas de retour dasservissement sur la position manette.
Cette technologie a t introduite par AIRBUS partir de lA320 afin de rduire
notamment les cots de maintenance et le poids du systme de contrle automatique de
la pousse.
Il est noter, pour le pilote, que, quand lautopousse est engage, il ny a plus de
relation entre la position manette et la pousse actuelle. La pousse ne peut
simplement pas dpasser la position manette actuelle (il existe cependant une
exception que nous verrons plus loin).
Pour connatre la pousse actuelle des moteurs, le pilote doit consulter lcran central
suprieur (E/WD : Engine / Warning Display).
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06
Position manette actuelle
N1 TOGA (bute avant)
N1 maximum certifi
N1 actuel
Nota : Le rgime N1 TOGA (Takeoff Go around) est le rgime maximum autoris par le
calculateur de gestion moteur FADEC (Full Authority Digital Engine Control). Il
correspond donc la bute mcanique avant des manettes. Par contre, la valeur de ce
rgime dfinie par le FADEC dpend des conditions du jour (Temprature, Pression). On
constate donc, l encore, qu une position manette donne peuvent correspondre
plusieurs rgimes moteurs diffrents !
B - Modes de fonctionnement
1 - Avions quips dune automanette
T
05
Etats de lautomanette
AF
Lengagement / dsengagement de lautomanette est indpendant de celui
du pilote automatique et du directeur de vol.
Ltat dengagement de lautomanette dpend de la position de linterrupteur
darmement.
En position OFF, lautomanette est compltement dsactive, y compris

R
ses modes de protection.

En position ARM, lautomanette est dabord en attente (arme).
Ses modes de protection sont disponibles et il est possible de lengager
D
par une pression sur les TO/GA switches situs sur les manettes
des gaz (voir ci-aprs) ou via un poussoir adquat sur le MCP.
Dsengagement : Pour dsengager lautomanette, deux boutons poussoirs sont

disponibles de part et dautre des manettes des gaz de manire pouvoir tre
accessibles au pouce. Laction sur ces poussoirs ne dsarme pas lautomanette.
Pour une dconnection dfinitive, on place linterrupteur darmement sur OFF.
Poussoir de
dsengagement
automanette
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On distingue deux types de modes automanette / autopousse :
Modes principaux :
a. Acquisition et maintien dune vitesse ou dun nombre de Mach (Modes
pousse variable)
Mode SPEED (SPD) :
Acquisition et maintien dune vitesse indique cible slecte par le pilote ou dfinie par
le FMS (Flight Management System Systme de gestion du vol) par adaptation de la
pousse des moteurs.

Sur certains Boeing, lintitul du mode visible au FMA est MCP SPD si le pilote a
slectionn la vitesse cible au MCP, mode dit slect . On aurait FMC SPD si la
cible de vitesse tait dfinie par le FMS, mode dit manag .
Mode MACH :
Acquisition et maintien dun nombre de Mach cible slect par le pilote ou dfini par le
pousse des moteurs.
T
FMS (Flight Management System Systme de gestion du vol) par adaptation de la
b. Acquisition et maintien dune pousse fixe

AF
Mode dcollage et monte pousse fixe (THR REF, N1, EPR)
Le calculateur N1/EPR limit ou le FADEC (en collaboration avec le FMS) dfinit un
N1 ou un EPR maximal admissible au dcollage en fonction des conditions du jour
(temprature, pression).
Dans le cas o les performances maximales de lavion sont requises (piste courte,
obstacles dans la trajectoire denvol, masse avion leve etc), on utilisera cette
R
pousse pour le dcollage.

Par contre, on constate que lutilisation dune pousse rduite au dcollage est
souvent possible ; on parle alors de derated takeoff ou de flexible takeoff . Le fait
de rduire la pousse au dcollage permet de rduire lusure des moteurs et ainsi
D
daugmenter leur dure de vie, de rduire les nuisances sonores, la consommation de

carburant etc
On obtient cette pousse rduite en insrant une temprature fictive
gnralement par le biais du MCDU (Multipurpose Control and Display Unit) du FMS.
Les FADEC des moteurs, en cas de tempratures extrieures leves, rduisent le
rgime maximum des moteurs pour empcher tout dpassement des tempratures
limites de fonctionnement.
Dans le cas dun dcollage pousse rduite, on insre volontairement une
temprature faussement leve afin que le FADEC calcule un rgime maximum rduit. La
valeur de rduction de pousse ne devra jamais excder 25% de la pousse de
dcollage du jour.
Sur certains avions, il existe galement des pousses forfaitairement rduites (-
5%, -10% etc).
Ralisation dun dcollage assist par lautomanette
Le pilote a arm, cest--dire autoris, lengagement de lautomanette

laide de linterrupteur ci-contre situ sur le MCP.
Il a engag lautomanette laide des TO/GA switches situs sur les
manettes des gaz ou grce un bouton poussoir sur le MCP.
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06
Colonne des modes automanette du

FMA
TOGA switches
A lengagement de lautomanette, un message THR REF (pousse de rfrence),

N1 ou EPR apparat, encadr pendant environ 10 secondes pour attirer lattention de
lquipage. Ce message, prsent en premire ligne en vert dans la colonne des modes
automanette signifie que celle-ci actionne les manettes de gaz pour acqurir et maintenir
T
le N1 ou lEPR limite dfini par lquipage pour le dcollage. Cette limite ne concerne que
05
lautomanette et peut tre dpasse par une action manuelle sur les manettes des gaz.
AF
Mode de limitation N1 slectionn pour le dcollage temprature fictive
Temprature totale
N1 limite actuel
N1 actuel
R
N1 maximum certifi
N1 bute avant manettes
N1 limite actuel
D
N1 command par la position manette
N1 actuel
Sur lcran EICAS suprieur (Engine Indicating and Crew Alert System) du
quadrimoteur ci-dessus, on est au dbut dun dcollage pousse rduite (affichage D-
TO, derated takeoff) par une temprature fictive de +43C (alors que la temprature
extrieure nest que de -14C). En cas de dcollage pleine pousse, on aurait un simple
affichage TO.
Le N1 limite correspondant cette temprature fictive et calcul par le FADEC (en

collaboration avec le FMS) est de 95,2%. Ici, les manettes sont en train de savancer
vers le N1 limite : la position manette actuelle correspond un N1 denviron 90% alors
que le N1 actuel, en retard sur le N1 command par la position manette, est de 85,4%.
15
Une fois les paramtres stabiliss, le N1 limite

est atteint par la position manette et par le N1 actuel
comme indiqu sur limage ci-contre.
Nota : Il est toujours possible, en cas de ncessit, de

surpasser lautomanette et damener les manettes en
bute mcanique avant afin dobtenir le N1 maximum
disponible (repre ambre).
Mode HOLD ou ARM

A une vitesse de lordre de 65 80kts, pendant lacclration au dcollage,
lautomanette passe des modes THR REF (rfrence de pousse), N1 ou EPR au mode
HOLD.
Cet affichage signifie que les servomoteurs ne sont plus aliments
lectriquement. Les manettes conservent donc leur dernire position, sauf si lquipage
les dplace. Sur certains avions, on rencontre plutt un affichage ARM blanc qui est
quivalent.
T
Ce mode est notamment utile au dcollage en cas dacclration-arrt : la
dcision darrter le dcollage, le pilote ramne les manettes au ralenti et est certain que
lautomanette ne les r-avancera pas en position dcollage si elles sont relches.
AF
Il peut galement sengager dans le cas dune descente o le pilote automatique
et/ou le directeur de vol maintiennent une vitesse ou un nombre de Mach cibles en
ajustant lassiette. Le pilote peut ainsi faire varier la vitesse verticale en ajustant la
pousse.
A une certaine hauteur aprs le dcollage, les modes THR REF (rfrence de
pousse), N1 ou EPR se rengagent puisquun arrt-dcollage nest plus envisageable et
que la pousse peut ncessiter un rajustement.
R
A une deuxime hauteur spcifique prdfinie par le pilote via le FMS (hauteur de
rduction gnralement 1500ft/sol), le N1/EPR limite du dcollage est remplac par le
N1/EPR limite de monte : laffichage TO ou D-TO est remplac par CLB (climb
monte) et les manettes reculent vers le nouveau rgime limite.
D
Mode IDLE (Ralenti)

La pousse fixe commande est le ralenti de la phase de vol actuelle.
Ce mode intervient en descente et en phase darrondi pendant latterrissage
automatique.
Mode THR (Thrust Pousse Ajuste)

Le FMS calcule le niveau de pousse requis pour maintenir une vitesse verticale
prdtermine.
16
06
Slection du N1/EPR limite : Comme nous lavons vu ci-dessus, la slection du

N1/EPR limite est automatique mais il est galement possible, via une page du MCDU du
FMS, de le faire manuellement.
Mode N1 limite actuellement slectionn
Insertion dune temprature fictive Valeur du N1 limite slectionn

Modes N1 limite slectionnables pour le Modes N1 limite slectionnables
dcollage. -5% et -15% sont des pour la monte (devient actif aprs
modes de rduction de pousse la hauteur de rduction prdfinie

forfaitaires. par le pilote en page TAKEOFF).
<SEL> indique le mode slectionn

pour le dcollage. <ARM> indique
le mode arm pour la monte.
Nota : Les modes CLB1 et CLB2 sont des pousses de monte forfaitairement rduites.
Lcart entre CLB et CLB1/CLB2 diminue avec laltitude jusqu sannuler 15000ft.
T
05
Aprs la hauteur de rduction (ici le mode N1 limite CLB1 a remplac le mode D-TO)
AF
N1 limites slectionnables :
Pousse de remise de gaz (go around)
Pousse maximale continue
Pousse maximale de croisire (cruise)
R
D
A retenir : Le N1/EPR limite devient automatiquement GA (go around remise de gaz) :

- A la sortie des volets
- A la capture du glideslope (plan de descente) de lILS
Modes / Fonctions secondaires :
a. Mode ALPHA
Ce mode dengage en cas de dtection dune incidence excessive. La pousse

maximale disponible (N1/EPR limite de dcollage/remise de gaz TO/GA) est
commande par lautomanette.
Ce mode nquipe que les avions les plus rcents (ex : Boeing 777).
Attention, comme tous les modes automanette, linterrupteur darmement doit tre sur
ARM pour que ce mode sengage !
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b. Fonction Flap limit

Rend impossible la slection dune vitesse cible suprieure VFE 5 ou 10kts
(VFE : Vitesse maximale autorise volets sortis leur position actuelle) et rduit la
vitesse cible VFE 5 ou -10kts si ncessaire.
c. Fonction N1 max / EPR max (ou protection bute haute)
Cette fonction empche le dpassement du N1/EPR maximum

fonction des conditions du jour en dfinissant une bute haute prsente
sous la forme dun repre ambre sur les indicateurs N1/EPR. Manettes en
bute avant, le N1/EPR atteint ce repre ambre.
2 - Avions quips dune autopousse
Etats de lautopousse
T
AF
Lengagement / dsengagement de lautopousse
est indpendant de celui du pilote automatique et du
directeur de vol.
a. Lautopousse ne peut tre arme (et donc
engage) que lorsque les manettes sont en avant
du cran ralenti.
R
b. Elle sarme automatiquement quand le pilote place

les manettes dans lune des positions dcollage
(TOGA ou FLX) ; cela se traduit par un affichage
A/THR bleu au FMA.
D
c. Elle ne peut tre engage (A/THR blanc au FMA)

que si les manettes sont entre la position ralenti
et la position CL (climb monte). Dans ce cas,
lautopousse fait varier le rgime des moteurs
entre le ralenti et la position manette (sauf dans
un cas vu plus loin) en fonction des modes ;
logiquement, la position habituelle des manettes
quand lautopousse est engage est le cran CL.
Dsengagement : Le dsengagement est obtenu par pression dun des poussoirs

de dsengagement rouges situs sur les cts des manettes ou via une action sur le
poussoir A/THR du FCU (panneau de commande). Attention, quand lautopousse est
engage, la position des manettes ne correspond pas la pousse actuelle ! Il faut donc
aligner la position des manettes sur la pousse actuelle avant de dconnecter pour viter
tout -coup.
18
06
On distingue deux types de modes automanette / autopousse:
Modes principaux :
Mode SPEED (SPD)

Acquisition et maintien dune vitesse indique cible slecte
par le pilote ou dfinie par le FMS (Flight Management System
Systme de gestion du vol) par adaptation de la pousse des
moteurs.
Chez Airbus, lindex reprsentant la cible de vitesse est bleu

(cyan) si le pilote slectionne la vitesse cible ; il est magenta
(rose-mauve) si elle est dfinie par le FMS, on dit alors que
la vitesse est manage par le FMS.
Mode MACH
T
05
Acquisition et maintien dun nombre de Mach cible slect par le pilote ou dfini
AF
par le FMS (Flight Management System Systme de gestion du vol) par adaptation de
la pousse des moteurs.
Acquisition et maintien dune pousse fixe.
Mode dcollage et monte pousse fixe (MAN TOGA, MAN FLX, MAN MCT,
THR CLB)
R
Dans le cas dun avion autopousse, il ny a pas dinterrupteur darmement.

Si ncessaire, on insre une temprature fictive pour dcoller pousse rduite.
Au dcollage, deux positions des manettes sont possibles et repres par les crans
TOGA et FLX/MCT.
D
Pousse de dcollage et remise des gaz (TOGA Takeoff Go around)
Pousse rduite au dcollage (FLX Flexible Takeoff) ou

Pousse maximum continue (MCT Maximum Continous Thrust)
Si lon souhaite dcoller pleine pousse, on choisira la

position TOGA. Pour un dcollage pousse rduite, on
slectionnera la position FLX. En cas de panne moteur au
dcollage, il nest pas possible de maintenir la pousse
maximale de dcollage au-del de 5 10 minutes en fonction
des moteurs. Une position reprant la pousse maximale
continue a donc t prvue (MCT). Elle se situe au mme
endroit que celle de la pousse rduite.
19
Prenons lexemple dun dcollage pousse rduite :

Le pilote place les manettes dans le cran FLX.
MAN FLX 43 saffiche dans la colonne des modes autopousse, ce qui signifie
que le pilote a manuellement plac les manettes dans le cran FLX, tout en ayant insr
une temprature fictive de +43C dans le FMS.
Nota : Laffichage A/THR sur la droite en bleu indique que lautopousse est arme mais
pas encore engage, ce qui signifie quaucune variation de pousse ne sera commande
automatiquement pour linstant. Lengagement intervient plus tard, la rduction de
pousse vers 1500 ft/sol.
T
Contrairement lautomanette, lautopousse na pas de mode HOLD ou ARM car,
AF
si le pilote ramne les manettes en arrire, en cas darrt-dcollage par exemple, la
pousse est rduite et ne peut plus r-augmenter, lautopousse ne commandant jamais
une pousse suprieure la position manette ( une exception prs vue ci-aprs).
Par ailleurs, le fait de ramener les manettes dans le cran ralenti (0) dconnecte
lautopousse.
Comme pour lautomanette, le pilote dfinit une hauteur de rduction de pousse

R
dans le FMS (habituellement 1500 ft/sol).
A cette hauteur, le FMS rappelle au pilote de ramener les manettes

(levers) dans le cran CLB (climb monte) grce un message LVR CLB
D
clignotant dans la colonne des modes autopousse.
Aprs avoir plac les manettes dans le cran CLB, le message THR CLB apparait
dans la colonne des modes autopousse ainsi que A/THR blanc droite. Ceci indique
lengagement de lautopousse qui peut dornavant faire varier la pousse entre le
ralenti et la pousse de monte.
20
06
Mode THR IDLE (Ralenti)

La pousse fixe commande est le ralenti de la phase de vol actuelle (mme si les
manettes sont toujours dans le cran CLB !).
Ce mode intervient en descente et en phase darrondi pendant latterrissage
automatique.
Modes / Fonctions secondaires :

Mode ALPHA FLOOR

Pour une certaine incidence FLOOR (plancher), lautopousse commande une
pousse fixe TOGA (pousse maxi dcollage / remise de gaz en fonction des conditions
du jour) quelle que soit la position manette afin dviter le dcrochage.
Mode ALPHA FLOOR EPR correspondant la EPR actuel

position manette actuelle
T
05
AF
R
D
Nota : Cette protection anti-dcrochage saccompagne dune intervention des

calculateurs des commandes de vol qui agissent sur les gouvernes de profondeur pour
limiter lincidence.
21
V - Pilote automatique et Directeur de vol
A - Principes Exemples de ralisations
1. - Principes
Nous allons maintenant clairement expliciter ce qui change quand on passe dun
pilotage MANUEL classique un pilotage assist par un directeur de vol puis ensuite un
pilotage automatique.
Pilotage manuel
Instruments Le pilote analyse la situation, Le pilote

effectue une synthse et agit sur les
labore des ordres de pilotage. gouvernes.
Perceptions
T
Les volutions de lavion sont perues par les capteurs
Quand un pilote contrle manuellement son appareil, il utilise ses sens (vue, oue,
AF
toucher) et ses instruments pour se faire une image mentale de la situation de lavion.
Ces informations constituent les lments dentre de la chane automatique.
Le cerveau reoit ces informations, en fait lanalyse, les synthtise et labore des
ordres de pilotage.
Les membres du pilote agissent sur les gouvernes de lavion ce qui altre sa
trajectoire.
Enfin, les volutions de lavion sont perues par les instruments et les sens du
R
pilote, et ainsi de suite.
On a bien affaire ici un servomcanisme ou mcanisme asservi car on a une

amplification de puissance au niveau des muscles du pilote et un retour
D
dasservissement des volutions de lavion assur par la lecture des instruments par le
pilote et par ses perceptions.
Pilotage avec directeur de vol
- MCP Calculateur Le pilote

- ADC DV agit sur les
- INS/IRS gouvernes.
- Rcepteurs
radionav.
- FMS
On remplace ici dans la chane automatique le cerveau du pilote par le calculateur

du directeur de vol qui reoit des lments dentre :
Les modes et valeurs cibles des paramtres slectionns par le pilote au MCP
(Mode control Panel Panneau de commande)
Des signaux provenant des centrales arodynamiques (ADC Air Data
Computer) ou des instruments arodynamiques sur les avions lgers : vitesse
22
06
indique, vitesse vraie, vitesse verticale, altitude et nombre de Mach

Des informations reues des centrales inertielles (INS ou IRS) ou des
instruments gyroscopiques : attitude primaire (assiette et inclinaison), cap, taux
de virage, vitesses et acclrations inertielles, vitesses angulaires inertielles
Les carts angulaires par rapport aux routes cibles slectionnes par le pilote
sur les instruments de radionavigation
Les carts latral et vertical de route par rapport la route FMS insre par le
pilote, les cibles de vitesse dfinies par le FMS
Les rsultats des calculs du calculateur du directeur de vol sont prsents sur lADI
(avions instrumentation classique), lEADI (ADI lectronique) ou le PFD (Primary Flight
Display) le plus souvent sous la forme de deux barres de tendance. Le pilote a pour
but de suivre ces barres de tendance pour piloter lavion manuellement conformment
la trajectoire quil a dfinie sur le MCP.
Pilotage automatique
- MCP Calculateur
T
Servomoteur
05
- ADC PA PA
- INS/IRS
AF
- Rcepteurs
radionav.
- FMS

R
Les signaux dentre et le calculateur sont pratiquement identiques ceux du DV.

La sortie du calculateur nest ici plus envoye lADI mais un servomoteur PA
(moteur-couple lectrique sur les avions lgers ou servocommande hydraulique sur les
D
avions lourds) dont le rle est dactionner les gouvernes.
Essentiel retenir :
Le directeur de vol rduit la charge de travail du pilote en lui pargnant le
balayage et lanalyse de la planche de bord ainsi que la synthse et
llaboration des ordres de pilotage.
Le directeur de vol donne des ordres au pilote sous forme de tendances de
pilotage (sens et amplitude des corrections apporter) qui reprsentent la
trajectoire instantane optimale pour acqurir et maintenir la trajectoire dfinie
par le pilote au panneau de commande (MCP) sur les ADI / EADI / PFD.
Le PA et le DV ont de nombreux points communs :

- Signaux dentre calculateur pratiquement identiques
- Modes de fonctionnement presque tous identiques
- Sur les avions rcents, un SEUL calculateur assure les fonctions PA et DV
23
2. Un peu dhistoire de laviation

Nous allons voir quelques exemples de PA/DV et ainsi constater les volutions
technologiques importantes qui ont eu lieu dans ce domaine.
Le DC-3 (1935)
Bouton de
Bouton de slection de cap slection dassiette
(PITCH)
Tmoin dengagement PA
Cap slect
Assiette slectionne
Maquette avion
de lhorizon artificiel
Cap actuel
(gyro directionnel) Assiette actuelle
Bouton de recalage du gyro
Bouton dengagement du PA
T Bouton de rglage
de la maquette
de lhorizon
AF
Sur ce pilote automatique 2 axes (grant les ailerons et la profondeur), on pouvait
faire de lacquisition et du maintien de CAP et du maintien dASSIETTE.
Question subsidiaire : Un maintien dassiette automatique implique-t-il un maintien

automatique du taux de monte?
R
On rappelle les angles caractristiques de laile :
Vecteur vitesse
Lassiette () est gale la somme de la

D
Vitesse vraie pente air (air) et de lincidence () :

air
air
a

i Nota : La pente se traduit Flight Path Angle
(FPA) en anglais.
r
Solution
Prenons lexemple suivant : = +5 +5 =
En mcanique du vol, on montre que lincidence est caractristique dune vitesse
indique de lavion : Basse vitesse => Forte incidence et Haute vitesse => Faible
incidence.
On est 120kt soit = +3.
On a donc ==5 - 3= + 2.
24
06
On sait que Vz (ft/min) = g(%) x Vs(kt) Do Vz = 240ft/min.

Le PA du DC3 maintient lassiette, mais la vitesse indique augmente 150kt.
A cette vitesse = +2 et = +5 = +3 Do Vz = 450ft/min !
Conclusion : Un maintien dassiette ne permet un maintien de pente et de taux de

monte qu vitesse indique constante. Sur DC3, si on voulait utiliser ce mode pour
maintenir une altitude ( = 0 et Vz = 0), il fallait maintenir une vitesse indique
constante !
Le Boeing 747-100/-200/-300/SP/SR ( partir de 1969)
Ces planches vous permettront davoir une vue densemble des commandes une
fois que vous aurez termin de lire ce chapitre.
MSP : Mode Select Panel
T
05
AF
R
D
FMA : Flight Mode Annunciator Botier de commande dvolution
Vert : Mode engag Remarque : La molette directeur de vol

Ambre : Mode arm permet de prafficher lassiette de monte
avec un moteur en panne.
25
ADI : Attitude Director Indicator

T
AF
Directeur de vol classique barres de
tendance.
R
Le Boeing 747-400 (1988)
MCP : Mode Control Panel

D
26
06
PFD : Primary Flight Display CDU : Control and Display Unit
FMA: Flight Mode

Annunciator
Vert: Mode engag

Blanc: Mode arm
Attention : Cest ce
code couleur qui peut
tre demand
lexamen car il est
conforme aux
spcifications de
certification.
Barres de tendance.
T
05
AF
LAirbus A320 (1988) (les A318/19/20/21/30/40 en sont extrmement proches)
R
ECP : EFIS Control Panel FCU : Flight Control Unit ECP : EFIS Control Panel
D
27
PFD : Primary Flight Display MCDU: Multipurpose Control

and Display Unit
FMA: Flight Mode

Annunciator
Vert: Mode engag
Bleu: Mode arm
Attention :
Ce code couleur
est spcifique
AIRBUS et non
conforme aux
spcifications de
certification mais
approuv par
lAutorit
Barres de
T
tendance.
AF
Le Boeing 737NG (1997) ( Next Generation -600/-700/-800/-900)
R
D
FMA: Flight Mode

Annunciator
Vert: Mode engag

Blanc: Mode arm
Attention : Cest ce
code couleur qui peut
tre demand
lexamen car il est
conforme aux
spcifications de
certification.
Barres de tendance.
28
06
3. Minima oprationnels
Les automatismes de conduite peuvent tre utiliss pendant tout le vol et
notamment pendant les approches et les atterrissages. Ils permettent notamment de
rduire les conditions mtorologiques minimales requises pour effectuer certaines
approches aux instruments.
Profitons-en pour rappeler certains points rglementaires qui nous seront

ncessaires dans ltude de ces phases de vol.
On regroupe les approches aux instruments dans deux catgories :
a) Approches de non prcision ou approches classiques

Le guidage latral par une aide la navigation : Localizer dun ILS, VOR, NDB,
RNAV, GPS, GCA (Ground Controlled Approach Approche guide au radar),
Radiogoniomtre etc est toujours fourni.
Il ny a pas de guidage vertical fourni. Le pilote calcule son plan de descente au
chronomtre ou en utilisant des informations de distance fournies par le DME (Distance
T
Measuring Equipment), le GPS, le GCA ou le FMS.
Les FMS 3 dimensions sont capables de calculer le plan de descente associ ce type
05
dapproche et de prsenter au pilote son cart vertical par rapport ce plan ; on le note
habituellement VTK (Vertical Track error).
AF
Indicateur VTK sur le
ND du Boeing 777
Nous sommes
actuellement 680ft
au-dessus du plan de
R
descente calcul (une

pleine dviation
represente au moins
400ft dcart.
D
Indicateur V/DEV
(Vertical Deviation)
sur le PFD de lAirbus
A320.
Nous sommes
actuellement 140ft
sous le plan (chaque
graduation correspond
100ft dcart).
Une information de distance fournie par le DME, le GPS, le GCA ou le FMS peut tre
disponible sur ce type dapproches mais nest pas obligatoire.
Minimum vertical : Lavion effectue sa descente jusqu une altitude minimale de
descente lue sur laltimtre baromtrique cal au QNH, la MDA (Minimum Descent
Altitude), en-dessous de laquelle il nest autoris de poursuivre que si les rfrences
visuelles sont acquises. La hauteur correspondant la MDA, la MDH nest jamais infrieure
250ft sur ce type dapproche.
Minimum horizontal : Pour tre autoris effectuer une approche de ce type dans
son intgralit, une visibilit mtorologique ou une porte visuelle de piste (RVR
Runway Visual Range) minimales sont prescrites et doivent tre respectes. La visibilit /
RVR requise pour ce type dapproche nest jamais infrieure 800m.
Nota : La visibilit mto est imprcise et est dtermine par le contrleur ou le
29
mtorologue laide dune liste de visibilit. Sur cette liste, la distante dun certain nombre
dlments remarquables est mentionne : par exemple, si on voit un clocher, la visibilit
mto sera au moins gale la distance indique sur la liste et ainsi de suite.
Par contre, la porte visuelle de piste ou RVR est mesure de manire trs prcise le long
de la piste par un ou plusieurs transmissomtres.
b) Approches de prcision
Le guidage latral par une aide la navigation : Localizer dun ILS ou guidage
latral dun PAR (Precision Approach Radar) est toujours fourni.
Le guidage vertical par une aide la navigation : Glideslope dun ILS ou guidage
vertical dun PAR (Precision Approach Radar) est galement toujours fourni.
Une information de distance fournie par le DME, des markers (balises mettant un
signal vertical uniquement reu quand lavion passe leur verticale et dont la distance au
seuil de piste est connue) ou le PAR doit obligatoirement tre disponible sur ce type
dapproches.
c)
T
Approches de prcision de catgorie I (CAT I)
AF
Minimum vertical : Lavion effectue sa descente jusqu une altitude de dcision lue
sur laltimtre baromtrique cal au QNH, la DA (Decision Altitude), laquelle le pilote
dcide de poursuivre lapproche sil a acquis les rfrences visuelles ou de remettre les gaz.
La hauteur correspondant la DA, la DH nest jamais infrieure 200ft sur ce type
dapproche.
son intgralit, une visibilit mtorologique ou une porte visuelle de piste (RVR)
R
minimales sont prescrites et doivent tre respectes. La visibilit / RVR requise pour ce type
dapproches nest jamais infrieure 550m.
D
d) Approches de prcision de catgorie II et III (CAT II, CAT III)

Ces types dapproches ne peuvent tre effectues que par un quipage de deux
pilotes, au moins, et ncessitent un entranement spcifique, un quipement adquat de
lavion et au sol et une approbation de ces oprations par lAutorit pour lexploitant
concern.
Minimum vertical : Lavion effectue sa descente jusqu une hauteur de dcision lue
sur le radioaltimtre (pour plus de prcision), la DH (Decision Height), laquelle le pilote
dcide de poursuivre lapproche sil a acquis les rfrences visuelles ou de remettre les gaz.
Pour les approches CAT II, la DH nest jamais infrieure 100ft, sur les approches CAT IIIa,
la DH nest jamais infrieure 50ft et sur les approches CAT IIIb, la DH dpend du type
dappareil et de lexploitant mais peut descendre jusqu environ 20ft !
son intgralit, une porte visuelle de piste (RVR) minimale est prescrite et doit tre
respecte (il sagit ici toujours dune RVR pour plus de prcision).
Pour les approches CAT II, la RVR minimale requise est de 300m. Elle est de 200m pour les
approches CAT IIIa et de 75m pour les approches CAT IIIb.
30
06
4. Diverses reprsentations des ordres de guidage du directeur de vol
Il existe plusieurs reprsentations des ordres de guidage du directeur de vol en

fonction de la gnration des quipements, du choix du pilote, de la phase de vol etc
La reprsentation la plus courante et donnant des ordres de

TANGAGE et ROULIS que le pilote devra appliquer consiste en deux
BARRES de tendance.
Il existe aussi le couple FLIGHT PATH DIRECTOR + FLIGHT PATH

VECTOR (Reprsentation AIRBUS, sur B777, il existe une reprsentation
proche).
T
05
AF
R
D
31
T
AF
R
Il existe galement le directeur de vol moustaches courant sur les petits

avions et certains avions de ligne (ici le B737NG).
D
Le but consiste ici placer la maquette

avion sous les moustaches laide des
commandes de vol.
Dans toutes les reprsentations vues

prcdemment, les ordres donns au pilote par
les calculateurs taient sur les axes de ROULIS
et TANGAGE.
32
06
Il existe certaines reprsentations du directeur de vol assurant un guidage suivant

laxe de LACET (au sol le plus souvent) permettant par mauvaise visibilit de guider
lavion au roulage au dcollage et latterrissage.
T
05
Barre de lacet
(Yaw Bar)
AF
R
D
B - Modes et engagement
Dfinition : Un mode de pilote automatique et de directeur de vol est une action

effectuer dune certaine manire par lautomatisme suite, le plus souvent, une
slection pilote (dans certains cas, le changement de mode est automatique, cest une
rversion de mode).
Modes de base : Ensemble des modes permettant de grer les variations dATTITUDE
(assiette, inclinaison et lacet) de lavion par rapport son centre de gravit.
Proprit (qui admet quelques exceptions) : Ensemble des modes nayant quun
tat ENGAG et pas dtat ARM.
On parle de modes de pilotage ou de stabilisation
Exemples : Maintien dassiette, Maintien des ailes horizontales, Maintien dinclinaison,

Amortissement en lacet...
33
Modes suprieurs : Ensemble des modes permettant de grer la position du

centre de gravit de lavion par rapport la Terre.
Proprit (qui admet aussi quelques exceptions) : Ensemble des modes ayant un tat
ENGAG et un tat ARM.
On parle de modes de guidage ou de contrle
Exemples : INS/LNAV/NAV (suivi du plan de vol latral insr dans lINS Inertial
Navigation System, dans le FMS ou dans le GPS de lavion), G/S (glideslope suivi
du plan de descente dun ILS), LOC (localizer suivi du guidage latral dun ILS),
LAND (mode atterrissage automatique), VOR (interception et suivi daxe) etc
Proprit fondamentale : La mise en uvre des modes suprieurs ne peut se faire

quau travers des modes de base.
1) Architecture
T
Les pilotes automatiques les plus simples ne contrlent quun axe est nassurent
quune stabilisation sur cet axe : maintien dassiette ou dinclinaison.
Les avions de transport dancienne gnration comportent gnralement un ou
AF
plusieurs pilote(s) automatique(s) 2 axes capable(s) dassurer une stabilisation et
un contrle de lavion sur les axes de roulis (roll) et de tangage (pitch).
Il est ventuellement complt par un automate qui agit sur la ou les gouverne(s)
de direction pour assurer les fonctions amortissement en lacet et coordination des
virages. Un automatisme tel que le pilote automatique, le directeur de vol,
lautomanette ou lautopousse a besoin dentres du pilote pour fonctionner alors
quun automate nen a pas besoin.
R
Les avions de transport de nouvelle gnration sont souvent quips de plusieurs

pilotes automatiques 3 axes, qui intgrent notamment les fonctions qui taient
prcdemment assures par lautomate de lacet.
D
2) Commandes et tats dengagement
Attention : Lengagement du pilote automatique aprs le dcollage doit se fait au-

dessus dune hauteur minimale de scurit certifie.
Slecteurs dengagement 3 positions sur B747 classique Poussoirs doubles sur B737
34
06
Schma synoptique des lments dun ensemble PA/DV
Signaux dentre
Positions / Etats dengagement possibles :
T
05

AF
- OFF
Dans cette position, le pilote automatique est dsactiv.
- MAN (Manual)
R
Dans cette position, uniquement prsente sur certains avions, principalement de

gnration ancienne, seuls les modes de base sont disponibles.
A lengagement du PA dans cette position, il maintient lattitude avion, c'est--
D
dire lassiette et linclinaison existant ce moment.

Il est possible de modifier lassiette et linclinaison maintenues laide dun botier
de commande dvolution ou de molettes directement installes sur le MCP.
Molettes Pitch (Slection dassiette)
Molette Turn (Slection

dinclinaison)
Botier de commande dvolution sur B747 classique
35
- CWS (Control Wheel Steering) ou Pilotage Transparent

Dans cette position, uniquement prsente sur certains avions, principalement de
gnration ancienne, seuls les modes de base sont disponibles.
La position CWS est une variante la position MAN, par consquent, il nest pas
possible davoir les deux sur un mme PA. Ici, le manche remplace la bote de commande
dvolution du mode MAN.
Les efforts exercs sur le manche par le pilote humain sont traduits en signaux
lectriques via des biellettes dynamomtriques.
Ils sont envoys aux calculateurs PA qui se synchronisent aux actions du pilote,
modifient la position des gouvernes et ainsi lATTITUDE de lavion.
Remarquez bien que si le pilote relche le manche, lavion conserve sa dernire

attitude (assiette et inclinaison) et ne revient pas ailes lhorizontale.
Affichage CWS R
(Roll Roulis)
signifiant que le
T Affichage CWS
(Pitch Assiette)
indiquant que le PA
est en position CWS
P
AF
PA est en pour son axe vertical
position CWS et maintient
pour son axe lassiette actuelle.
latral et Le pilote peut la
maintient modifier en agissant
linclinaison sur le manche.
actuelle.
Le pilote peut la
R
modifier en
agissant sur le
manche.
D
Touches
dengagement du PA
A et du PA B en
CWS.
Ralisation sur B737 NG
- CMD (Command)
Cette position permet lengagement de tous les modes : de base et suprieurs ;
cest celle qui sera employe le plus souvent.
Affichage CMD vert Touches

accompagn des dengagement du
CWS R et CWS P vus PA A et du PA B
ci-dessus en CMD.
Il est intressant de constater qu la pression dune touche CMD, les modes qui
sengagent initialement sont les mmes quen CWS.
36
06
En effet, quand on engage un PA dans quelque position que ce soit, il passe

systmatiquement en modes de base.
Grce lengagement du PA en position CMD, il est possible dengager dautres

modes, dont les modes suprieurs. Ici, le pilote a slectionn les modes HDG SEL
(acquisition et maintien dun cap slect) et MCP SPD (acquisition et maintien dune
vitesse indique cible slecte au MCP par le pilote via un ajustement de lassiette).
T
05
AF
R
Engagement des directeurs de vol

Il peut il y avoir une commande commune aux deux pilotes (avions lgers
principalement) ou un interrupteur par pilote. Sur les avions lourds, au moins deux
D
directeurs de vol coexistent, un pour chaque pilote. Chaque directeur reoit des
informations dentre issues des instruments de la place pilote associe. Il y a des
possibilits de transfert dinformations en cas de panne : le DV gauche peut ainsi, suite
une slection pilote, alimenter les instruments des deux pilotes.
Interrupteur du DV du Interrupteur du DV
commandant de bord du copilote
A retenir : Lengagement du ou des directeur(s) de vol est indpendant de celui du

ou des pilote(s) automatique(s).
Quand on engage un premier PA ou DV, il passe en modes de base.
37
Quand on engage un PA ou un DV alors quun autre PA ou DV est dj engag, le

nouvel engag passe dans les mmes modes que le premier.
Quand deux DV ou un PA et un ou plusieurs DV sont engags simultanment et

que lon dsengage lun dentre eux, les automatismes restant engags conservent
leurs modes engags.
En fonction de la gnration du PA, les modes de base (modes qui sengagent par dfaut
lengagement du PA) peuvent tre de deux types :
Avions classiques ou conventionnels

Mode de base horizontal : Maintien dinclinaison (Bank angle, Roll ou CWS R affich au
FMA)
Mode de base vertical : Maintien dassiette (Pitch ou CWS P affich au FMA)
Avions modernes
T
Mode de base horizontal : Maintien de cap (HDG affich au FMA) ou Maintien de route
sol (TRACK affich au FMA).
AF
Mode de base vertical : Maintien de vitesse verticale (V/S, vertical speed affich au
FMA) ou de pente sol (FPA, Flight Path Angle affich au FMA).
3) Boucle de synchronisation
Elle est active quand le pilote automatique nest pas engag. Son rle est de
R
synchroniser le calculateur TANGAGE sur lassiette avion instantane quand il est pilot
manuellement.
Quand le pilote commande lengagement du PA, la boucle le renseigne sur lassiette
avion actuelle afin dassurer une transition souple du pilotage manuel au pilotage
D
automatique.
Elle permet ainsi dviter une embarde lengagement du PA.
Sa dfaillance suffit empcher lengagement du PA.
4) Scurits lengagement du pilote automatique

Quand le pilote commande lengagement du pilote automatique, plusieurs tests
sont effectus :
Vrification de la validit des informations dattitude en provenance des centrales
gyroscopiques, des INS ou des IRS en fonction de lquipement de lavion
Vrification de lintgrit du pilote automatique
La molette TURN de la bote de commande dvolution doit tre centre. Cette
scurit empche lengagement du PA avec une molette dcentre qui causerait une
mise en virage incontrle de lavion.
Vrification de la synchronisation du calculateur TANGAGE (bon fonctionnement
de la boucle de synchronisation)
Si lun de ces tests nest pas concluant, le PA ne sengagera pas.
38
06
Les situations suivantes causent un dsengagement AUTOMATIQUE du PA :

Perte des informations dATTITUDE
Panne du calculateur
Perte du TRIM automatique (commande du compensateur de profondeur par le
PA vu en dtails plus loin)
Une dconnection PA AUTOMATIQUE est associe une

alarme sonore continue de type MASTER WARNING associe
une alarme visuelle rouge. Pour larrter, le pilote doit appuyer sur
le bouton poussoir MASTER WARNING (signalisation centralise
des alarmes) ou sur son bouton poussoir de dconnection PA situ
sur le manche.
T
05
AF
Comment dsengager MANUELLEMENT le pilote automatique :
Appuyer sur le poussoir de dconnection PA situ sur le manche
Il sagit de la procdure standard de dconnection du PA.
Ce type de dconnection engendre une alarme sonore limite dans le temps de
type MASTER WARNING associe une alarme visuelle rouge. Pour larrter avant la
fin du temps dfini, le pilote doit appuyer sur le bouton poussoir MASTER WARNING
R
(signalisation centralise des alarmes) ou sur son bouton poussoir de dconnection PA

situ sur le manche.
Exercer un effort important aux commandes
D
En cas deffort brutal aux commandes, le PA se dconnecte. Il sagit dun impratif

de certification de lavion ; en effet, quand une manuvre durgence est ncessaire
immdiatement, le pilote doit pouvoir reprendre le contrle de lappareil en agissant sur
les commandes.
Abaisser la barre de dsengagement du MCP
En cas de disfonctionnement des poussoirs de dconnection PA ou du PA lui-mme,
certains MCP comportent une barre de dsengagement permettant de couper
lalimentation lectrique.
Si le MCP nest pas quip, on agira sur le coupe-circuit (breaker).
Ces deux dernires dconnections provoquent une alarme sonore continue de type
MASTER WARNING associe une alarme visuelle rouge. Pour larrter, le pilote doit
appuyer sur le bouton poussoir MASTER WARNING (signalisation centralise des
alarmes) ou sur son bouton poussoir de dconnection PA situ sur le manche.
39
Affichage de lengagement PA/DV au FMA (Flight Mode Annunciator Annonciateur de

modes du PA/DV)
Affichages indiquant que le Directeur de vol (FD) est actif

Prsence des barres de tendance, des moustaches, du flight path director (FPD) ou
de la barre de lacet.
Affichage FD
Affichage 1FD2
T
AF
Laffichage 1FD2 signifie que le calculateur FD1 affiche le FD sur le PFD gauche et
que le calculateur FD2 affiche le FD sur le PFD droit.
Un affichage 2FD2 signifierait que le calculateur FD2 affiche le FD sur les 2 PFD (panne du
calculateur FD1).
R
Un affichage -FD2 signifierait que seul le calculateur FD2 affiche le FD sur le PFD droit (le
commandant de bord a coup son affichage FD).
D
Affichages indiquant quun ou plusieurs pilotes automatiques (AP) sont actifs
Les affichages CWS R et CWS P signifient quun pilote automatique est

engag en position CWS.
Laffichage CMD ou A/P signifie quun pilote automatique est engag en

position command.
40
06
Lindication AP1 montre que le pilote automatique n1 est engag.

Lindication AP2 montre que le pilote automatique n2 est engag.
Lindication AP1+2 montre que les deux pilotes automatiques sont engags en
vue dun atterrissage automatique (vu plus loin).
Laffichage LAND2 ou LAND3 indique que 2 ou 3

pilotes automatiques sont engags en vue dun
atterrissage automatique.
T
05
AF
Mode TURB (Turbulence)
Sur les PA dancienne gnration, il peut exister un mode TURB permettant de
rduire lamplitude et la vitesse des corrections du PA.
R
Attention, dans ce mode, seuls les modes de base restent disponibles (le PA
repasse en MAN/CWS) et le pilotage se fait donc via la bote de commande dvolution ou
via le manche.
D
5) Chanes de commande du pilote automatique

La loi de pilotage permet de calculer un ordre de braquage gouverne command
partir dinformations dentre dont lcart entre les valeurs actuelle et cible du paramtre
contrler.
Chaque terme intervenant dans la loi est affect dun coefficient de gain
damplification pour moduler son influence.
41
Dans le schma ci-dessus, on note le cap 0 cible affich par le pilote et le cap
actuel.
Le premier comparateur labore un signal dcart not : 0
est le braquage gouverne actuel et C, le braquage gouverne command par le
calculateur.
Le deuxime comparateur compare ces deux braquages afin denvoyer au
servomoteur, aprs amplification, un braquage gouverne diffrentiel : C C .
La loi de pilotage est la relation entre le braquage gouverne command par le
calculateur (ici ) et le signal dcart ().
6) Modes PA/DV
Dans le cas gnral, pour dsengager un mode sur un axe, il faut engager un autre
mode sur le mme axe.
a) Modes latraux

Il sagit dun mode de BASE.
T
Mode ATT (Attitude) ou CWS R (Roll Roulis)
AF
But du mode : Maintenir de linclinaison existant lengagement du premier PA ou
DV.
Cette inclinaison cible peut ventuellement tre modifie par le pilote laide du
botier de commande dvolution (avions ayant une position MAN) ou du manche (avions
ayant une position CWS).
R
Molette Pitch du
commandant de bord
(Slection dassiette) Molette Pitch du copilote
D
Botier de commande dvolution sur B747 classique
Elments ncessaires pour le calcul du braquage des ailerons :
Braquage actuel des ailerons ()

Inclinaison actuelle ()
Inclinaison cible ( c)
d
Taux de roulis (Vitesse de variation de linclinaison - )
dt
Loi de pilotage ( titre dinformation uniquement) :

d
c k1( c ) k2
dt
42
06
Les coefficients k1 et k2 sont des coefficients de gain damplification ajusts en permanence

par le calculateur afin de privilgier la prcision ou la stabilit.
Pour privilgier la prcision, on donne k 1 une valeur leve et k2 une valeur
faible. Ainsi, lordre de braquage envoy aux ailerons sera pratiquement
proportionnel lcart entre linclinaison actuelle et linclinaison maintenir.
Pour privilgier la stabilit, on fait linverse ce qui rend le braquage des ailerons
pratiquement proportionnel au taux de roulis. Autrement dit, plus linclinaison varie
vite, plus le PA demande un braquage oppos fort pour rduire cette vitesse de
variation de linclinaison. Le calcul et la prise en compte du taux de roulis est luvre

dun rseau correcteur de type proportionnel drive (PD) ou avance de
phase.
Mode HDG HOLD (Heading Hold Maintien de cap)

Cest un mode de base sur les avions modernes.
But du mode : Le PA/DV commande linclinaison pour maintenir le cap mmoris
lengagement du mode sans tenir compte du cap slect au panneau de commande
(MSP/MCP/FCU).
T
05

AF
Idem mode maintien dinclinaison
Diffrence entre le cap maintenir (c) et le cap actuel ()
d
Taux de virage (vitesse de changement de cap )
dt
Vitesse de variation du taux de virage (acclration du changement de cap
d2
- 2 )
R
dt

D
d t
c k1( c ) k2 k3 ( c ) k 4 ( c )dt
dt t0
On constate que le dbut de la loi de pilotage est identique au mode prcdent ceci prs
que (c) ne reprsente plus linclinaison maintenir mais linclinaison calcule par le PA
pour maintenir le cap.
t
Le terme k 4 ( c )dt , uniquement actif en phase de maintien de cap, est labor par un
t0
rseau correcteur de type proportionnel intgral (PI) ou retard de phase. Il

calcule la somme des carts de cap partir de t 0, instant de dbut de maintien du cap
jusqu maintenant (t).
Mode HDG SEL (Heading Select Slection de cap)
But du mode :
Le PA/DV commande linclinaison pour maintenir le cap slectionn par le pilote
sur le panneau de commande (MSP/MCP/FCU).
Sur certains PA/DV, il est possible de slectionner la limite dinclinaison (BANK

LIMIT) utilise pour acqurir le cap cible.
43
Fentre daffichage du cap slectionn
Poussoir permettant dengager le mode HDG SEL
Couronne intrieure utilise pour slectionner le cap cible
Couronne extrieure utilise pour slectionner linclinaison limite

Poussoir permettant dengager le mode HDG HOLD
A laide de la couronne extrieure, on peut slectionner la position AUTO (inclinaison limite

variant de 15 25 en fonction de la TAS, de la position des volets et de V2), 5, 10, 15, 20
ou 25 dinclinaison limite.
Lordre dinclinaison command par le PA/DV est, le plus souvent (notamment dans
T
le cas de la position AUTO BANK LIMIT), proportionnel la TAS et bien sr aussi
lcart de cap entre le cap cible et le cap actuel sans dpasser linclinaison limite.
Certains PA inclinent lavion dans ce mode pour respecter un taux de virage standard
AF
sans dpasser 25 dinclinaison.
Attention : La limitation dinclinaison impose par la position du slecteur BANK

LIMIT ne concerne que le mode HDG SEL et aucun autre mode latral !
Modes TRK HOLD et TRK SEL (Track Hold / Track Select Maintien ou
R
Slection dune route sol

Ces modes sont identiques aux modes HDG HOLD et HDG SEL mais permettent de grer la
route et non le cap (prise en compte du vent traversier).
D
Mode VOR
Cest un mode suprieur.
But du mode :
Le PA/DV commande linclinaison pour intercepter un axe VOR slect. Ce mode est
quivalent au mode acquisition et maintien de cap mais, ici, ce nest pas le pilote qui
slectionne le cap cible, mais le PA/DV afin dintercepter laxe slectionn de manire
asymptotique.
44
06
Pour pouvoir intercepter un axe VOR, le pilote doit afficher la frquence VOR de la
balise sur son rcepteur et galement choisir laxe intercepter laide du bouton
course .
Quand le pilote slectionne ce mode, il sarme en attente des

conditions dengagement. VOR ou VOR/LOC blanc est alors indiqu
en deuxime ligne de la colonne des modes latraux du FMA. Le mode
actuellement engag est HDG SEL car une interception daxe VOR se fait
gnralement cap constant.
Pour que le mode sengage, langle dcart radio (R) doit tre infrieur une
certaine valeur dfinie par le PA en fonction de langle entre le cap dinterception (i)
et laxe VOR slectionn par le pilote (R0) au moyen du bouton course .
On voit sur les schmas ci-dessous que plus langle entre le cap dinterception
(i) et laxe VOR slectionn par le pilote (R0) est grand, plus lengagement du mode
se fait tt, cest--dire pour un angle dcart radio grand (Ri : angle dcart radio
linterception).
T
05
Nm Nm
AF
i
R
Nm Ri
D
Nm
R0 Ri
R0
A linterception, le mode VOR ou VOR/LOC pralablement arm

sengage et chasse le prcdent mode latral.
Dans le cas gnral pour dsengager un mode engag, il faut
slectionner un autre mode sur le mme axe (ici, on a slectionn par exemple le
mode VOR pour dsengager le mode HDG SEL).
Le nouveau mode engag est encadr pendant environ 10 secondes pour attirer
lattention de lquipage.
Attention : La position de la barre de tendance verticale du directeur de vol, si
celui-ci est activ, nindique pas la position de lavion par rapport laxe intercepter,
mais linclinaison adopter pour intercepter laxe slectionn de manire
optimale.
45

Diffrence entre le cap command par le PA pour intercepter et suivre laxe
VOR slectionn (c) et le cap actuel ()
d
dt
d2
- )
dt2
Le cap correspondant laxe VOR suivre
Langle dcart radio (R)
Cne de silence / de confusion
T
AF
Fonction assure par le PA/DV
R
Mode annonc au FMA

D
Station VOR
Quand lavion passe dans le cne de confusion ou de silence de la station VOR, ou

quil perd la rception du signal VOR, le PA/DV reste en mode VOR (pas de changement
daffichage au FMA) mais maintient le dernier cap dans le cadre dune sous-fonction
du mode VOR. En sous-fonction maintien de cap, le PA/DV est en attente de la
restauration du signal VOR, de sorte que, ds que celui-ci est reu nouveau,
lautomatisme reprenne le suivi de laxe slectionn.
46
06
Mode LOC (Localizer dun ILS Instrument Landing System)

But du mode : Commander linclinaison pour intercepter (indication LOC* sur
certains FMA) et suivre (indication LOC ) laxe localizer dune installation ILS.
Dans ce cas, tant donn quil ny a quun axe, le bouton course est inoprant.
Ce mode peut tre arm, conditions dengagement :
R (angle dcart radio) infrieur une certaine valeur pour le cap

dinterception i propos par le pilote
Trajectoire dinterception comprise entre XX de laxe LOC
Les lments ncessaires au braquage des ailerons sont identiques ceux du mode
VOR.
Retenir que, dans la plupart des cas, linterception du localizer se fait cap
constant : le PA/DV est en mode HDG, TRK (vu plus loin) ou LNAV (vu galement plus
loin) en suivant un segment rectiligne du plan de vol insr.
T
05
Sur lexemple ci-dessous, on a arm le mode LOC laide de la touche APP du

MCP. Cette touche arme galement le mode G/S (suivi du plan glideslope de lILS).
AF
Pour armer le mode LOC uniquement, on utilise la touche LOC du MCP.
APP Slect
R
CMD
Capture LOC
D
CMD
Attention : La position de la barre de tendance verticale du directeur de vol, si

celui-ci est activ, nindique pas la position de lavion par rapport laxe LOC
intercepter mais linclinaison adopter pour lintercepter de manire optimale.
Mode LOC BACK BEAM ou LOC BACK COURSE

Attention, ce mode ne concerne que le directeur de vol et pas le pilote
automatique. Il est identique au mode LOC, mais permet davoir un guidage correct du
directeur de vol dans le cas dune approche dans le sens oppos au sens normal
dutilisation de lILS.
Ce mode permet de polariser 180 linformation LOCALIZER pour garder un
DV directif (guidant dans le bon sens) dans le cas de lutilisation dun LOC dans le sens
inverse.
47
Mode INS / LNAV / NAV

But du mode :
Le PA/DV commande linclinaison pour intercepter et suivre la route active INS
(INS), FMS (LNAV NAV) ou GPS (avions lgers).
Route insre et active
XTK (cart de route latral) infrieur une valeur dfinie par le constructeur
Hauteur radiosonde suprieure une valeur de scurit dfinie par le constructeur
Le plan de vol insr dans lINS, le FMS ou le GPS de lavion peut se prsenter de
diffrentes manires :
Company Route (FMS uniquement). Les bases de donnes de navigation des FMS
des avions de ligne comportent souvent en mmoire les routes les plus utilises de
T
manire viter lquipage davoir les insrer point par point.
Waypoints (FMS et GPS). Le pilote peut construire sa route laide des points
contenus dans la base de donnes de navigation du FMS ou du GPS.
AF
Coordonnes gographiques (INS/FMS/GPS). On peut manuellement dfinir des
points (9 maximum dans une INS) par leurs coordonnes gographiques.
Waypoints dfinis partir de waypoints existant (FMS uniquement). Il est possible
de dfinir un point situ sur un relvement et une certaine distance dun point
connu (Place/Bearing/Distance ex : MERUE/260/15NM), situ sur la route active
une certaine distance dun point de la route (Waypoint Along Track ex : on dfinit
R
DPE01, point situ 15NM avant le point DPE), situ lintersection de deux
radiales (Place/Bearing Place/Bearing ex : MERUE 260/CRL 120)
D
Sur le schma ci-dessous, on visualise tous les lments caractristiques de la

navigation inertielle : on se rfre basiquement au Nord vrai, lXTK est lcart de route
latral, la DSRTK est route dsire (angle entre la direction du Nord vrai et le segment
de route actif) et la TKE est lerreur de route (angle entre le segment de route actif et la
route sol actuelle). On a reprsent le vecteur vitesse vraie (Vv) orient au cap de
lavion, le vent et le vecteur vitesse sol (GS ground speed) orient en fonction de la
route sol de lavion.
48
06

T
05
Diffrence entre le cap, command par le PA pour intercepter et suivre la route

(c), et le cap actuel ()
AF
d
dt
d2
- )
R
dt2
Cap correspondant au segment de route suivre (DSRTK)
Ecart de route latral (XTK)
D
Mode TO/GA (Takeoff/Go around) RWY (Runway) ou GA TRK (Go

around track)
But du mode :
Maintenir laxe de piste au dcollage ou en remise de gaz avec prise en compte de
leffet du vent.
En vol, ce mode est arm mais non affich :
A la capture du glideslope
Volets sortis
Ce mode sengage :
A lengagement dun DV (au sol uniquement)
A lengagement de lautomanette par le pilote par une pression sur les
TO/GA switches situs sur les manettes des gaz.
Quand le pilote place les manettes des gaz dans le cran dcollage (avion
quip dune autopousse).
49
Au sol, ce nest quun mode du directeur de vol. Il concerne le pilote automatique

partir dune certaine hauteur. Le calculateur utilise les mmes lments dentre que
pour le mode TRK HOLD / SEL.
Mode ROLLOUT
But du mode :
Le PA/DV suit laxe de piste grce linformation du localizer laide de la gouverne

de direction et de la roulette de nez.
Ce mode est arm partir de h1, hauteur darmement de latterrissage
automatique.
Conditions darmement :
Hauteur radiosonde < valeur darmement de latterrissage automatique (h1
dtaille plus loin)
T
Mode LOC engag
Au moins 2 PA engags et oprationnels (sauf avions quips de PA 2 canaux)
Condition supplmentaire dengagement :
AF
Hauteur radiosonde < valeur fixe
Le calculateur utilise les mmes lments dentre que pour le mode LOC.
N.B.: Ce mode nest pas considr comme indispensable pour effectuer un
atterrissage automatique puisque le guidage doit aller au moins jusquau toucher des
roues mais pas forcment au-del.
R
b) Modes verticaux
D
Principe de fonctionnement de lautomanette / autopousse en fonction du type de

mode vertical engag.
Le PA/DV travaille en troite collaboration avec lautomanette / autopousse mme
si leurs engagements respectifs sont indpendants. Ils ne peuvent pas grer la vitesse
avion en mme temps :
Si le PA/DV maintient la vitesse ou le Mach en ajustant lassiette,
lautomanette / autopousse maintient une pousse fixe.
Si le PA/DV suit une trajectoire, il ne peut maintenir la vitesse.
Lautomanette / autopousse maintient donc la vitesse ou le Mach en
ajustant la pousse.
Type de mode vertical Mode automanette / autopousse

Maintien dune vitesse ou dun nombre de
Suivi dune trajectoire
Mach en ajustant la pousse
Maintien dune vitesse ou dun nombre de Maintien dune pousse fixe (Dcollage,
Mach en ajustant lassiette Monte, Ralenti)
50
06
Mode maintien dassiette - CWS P

Cest un mode de base.
But du mode :
Maintien de lassiette existant lengagement du premier PA/DV.
Cette inclinaison cible peut ventuellement tre modifie par le pilote laide du
botier de commande dvolution (avions ayant une position MAN) ou du manche (avions
ayant une position CWS).
Elments ncessaires pour le calcul du braquage des gouvernes de profondeur :

Braquage actuel des gouvernes de profondeur ()
Assiette actuelle ()
Assiette cible (c)

d
Taux de tangage (Vitesse de variation de lassiette - )
dt
T
05

d
AF
c k1( c ) k2
dt
Remarque : Le pilote automatique maintient lassiette, il ne gre pas la vitesse ou le Mach ;

cest donc lautomanette/autopousse de les maintenir en mode SPEED ou MACH.
R
Mode maintien dune vitesse verticale - V/S

Cest un mode de base sur les avions modernes.
But du mode :
D
Le PA/DV commande lassiette pour maintenir la vitesse verticale mmorise

lengagement du mode ou slectionne par lquipage.
FMA et panneau de commande PA/DV sur Airbus

A320.
Noter laffichage V/S -1000

indiquant que le pilote automatique n2
(AP2) et les deux directeurs de vol
(1FD2) commandent lassiette pour
maintenir 1000ft/min en descente.
On remarque galement que le mode ALT (mode suprieur) est arm en attente de
la capture du niveau prslect (25000ft). Cet armement peut tre automatique sur les
avions modernes, mais devra tre effectu manuellement sur des avions plus anciens
ou au pilote automatique plus simple.
51
Nota : Avec la touche ronde noire HDG-V/S TRK-FPA, on peut slectionner le type de
paramtres cibles affichs dans les fentres : position HDG-V/S (cap et vitesse verticale) ou
position TRK-FPA (route et pente : Flight Path Angle).

Idem mode maintien dassiette
Diffrence entre la vitesse verticale maintenir (Vz c) et lactuelle (Vz)
Acclration verticale (vitesse de changement de la vitesse verticale
dVz d2Z
2 )
dt dt
Remarque : Le pilote automatique maintient la vitesse verticale, il ne gre pas la
vitesse ou le Mach ; cest donc lautomanette/autopousse de les maintenir en mode
SPEED ou MACH.

Cest un mode de base sur les avions trs modernes.
T
Mode maintien dune pente sol - FPA (Flight Path Angle)
AF
But du mode :
Le PA/DV commande lassiette pour maintenir la pente mmorise lengagement
du mode ou slectionne par lquipage.
Les lments ncessaires au calcul du braquage des gouvernes de profondeur sont
identiques au mode prcdent, si on remplace les lments de vitesse verticale par des
lments de pente en provenance des centrales inertielles (IRS).
R
D
FMA et panneau de commande PA/DV sur Airbus

A320.
Noter laffichage FPA -1.2

indiquant que le pilote automatique n2
(AP2) et les deux directeurs de vol
(1FD2) commandent lassiette pour
maintenir une pente de 1,2 en descente.
Remarque : Le pilote automatique maintient la pente, il ne gre pas la vitesse ou le

Mach ; cest donc lautomanette/autopousse de les maintenir en mode SPEED ou
MACH.
Les modes V/S et FPA sont utiliss gnralement sur des montes / descentes
de courte dure ou sur lesquelles une trajectoire verticale dfinie est suivre, en
approche par exemple.
52
06
Modes vitesse slecte - FL CH SPD (Flight Level Change Speed), MCP

SPD (Vitesse slecte par le pilote au MCP), OPEN CLB / OPEN DES ou
IAS
Il sagit de modes suprieurs.
But des modes :

Le PA/DV commande lassiette pour maintenir la
vitesse indique ou le Mach lengagement du
mode ou slectionn par lquipage au MCP en

ajustant lassiette.
Les lments ncessaires pour le calcul du braquage
des gouvernes de profondeur sont identiques au
mode maintien dassiette sauf quici, lassiette cible
est redfinie en permanence pour maintenir la vitesse
indique ou le Mach.
T
05
AF
Noter que, par consquent, lautomanette/autopousse est en mode pousse fixe.
Dans ces modes, la monte / descente se fait au dtriment de la vitesse
verticale.
Ils sont trs utiliss pour des montes et descentes de longue dure car ils
R
permettent dobtenir les meilleures performances de lavion pour une vitesse indique
donne.
D
Modes vitesse manage - VNAV SPD , FMC SPD , CLB

Ce sont des modes suprieurs.
But des modes :
Le PA/DV commande lassiette pour maintenir la vitesse indique ou le Mach
cible dfini par le FMS en ajustant lassiette.
Ce mode est identique au prcdent, seule la source de la cible de vitesse diffre.
Noter que le mode DES (Descent chez AIRBUS) na pas t inclus ici, car la descente gre
par le FMS se fait habituellement sur un plan de descente calcul. La vitesse est donc gre
par lautomanette et non par le PA/DV.
FMS renseign en page performances
Hauteur radiosonde suprieure une valeur de scurit dfinie
53
Mode TO/GA (Takeoff/Go around) ou SRS (Speed Reference System)

But des modes :
Le PA/DV commande lassiette pour le dcollage ou la remise de gaz : assiette de
dcollage puis maintien dune vitesse (souvent V2 en N-1 moteurs ou V2 + marge en N
moteurs).
En vol, ces modes sont arms, mais non affichs :
Volets sortis
Ces modes sengagent :
A lengagement du DV (au sol uniquement)
A lengagement de lautomanette par le pilote par une pression sur
les TO/GA switches situs sur les manettes des gaz.
T
Quand le pilote place les manettes des gaz dans le cran dcollage
(avion quip dune autopousse).
Au sol, ce nest quun mode DV. Il concerne le PA partir dune certaine hauteur.
AF
Le calculateur utilise les mmes lments dentre que pour les modes vitesse slecte
( FL CH SPD , MCP SPD , OPEN CLB/DES , IAS ).
Modes acquisition et / ou maintien daltitude ALT(*) , ALT HOLD ,

ALT SEL , VNAV ALT
R
But des modes :

Acquisition (ALT*) et maintien (ALT) de laltitude existant au moment de la
slection du mode (ALT HLD) ou de laltitude slecte au MCP par le pilote (ALT SEL)
D
dans le cas o le FMS nest pas li au PA/DV. Dans le cas o lacquisition et le maintien
de laltitude slecte par le pilote se fait, FMS li au PA/DV, on a laffichage VNAV ALT.
Ces modes peuvent tre arms, conditions dengagement :

Elments ncessaires pour le calcul du braquage des gouvernes de profondeur en phase
dacquisition daltitude (ALT* affich au FMA) :
Assiette cible (c) commande par le PA/DV pour capturer laltitude cible
d
dt
Diffrence entre laltitude actuelle (Z) et laltitude cible (Z 0)
dZ
Vitesse verticale ( Vz )
dt
54
06
Elments ncessaires pour le calcul du braquage des gouvernes de profondeur en phase de

maintien daltitude (ALT affich au FMA) :
d
dt
Diffrence entre laltitude actuelle (Z) et laltitude cible (Z 0)
dZ
Vitesse verticale ( Vz )
dt
Somme des carts daltitude partir de t0 instant de dbut de maintien
t
t0
(Z Z0 )dt
A retenir : En maintien dun niveau de vol, on ne peut pas tre en maintien

dassiette, celle-ci voluant en fonction du dlestage carburant, du rgime moteur, des
variations de vitesse, du vent On dit que le maintien daltitude se fait au dtriment de
lassiette.
T
Mode ALT HOLD engag, si on change le calage altimtrique, laltitude affiche
05
change mais le PA maintient le palier car le mode ALT HOLD fait en ralit maintenir
lavion une altitude pression et non laltitude affiche sur laltimtre.
AF
Modes VNAV PTH (Path Trajectoire), DES (Descent), ALT CST
(Altitude Constraint).
But des modes
R
Suivre le plan de vol vertical calcul par le FMS.

Ces modes peuvent tre arms, conditions dengagement :
D

Les lments ncessaires au calcul du braquage des gouvernes de profondeur sont
identiques ceux du mode V/S en descente (modes VNAV PTH ou DES), ceci prs que
cest ici le FMS qui dfinit la cible de vitesse verticale pour suivre le profil de vol vertical
calcul.
Ils sont identiques ceux du mode ALT en palier (modes VNAV PTH ou ALT CST),
ceci prs que cest ici le FMS qui dfinit la cible daltitude pour respecter les contraintes.
Mode G/S (Glideslope)

Le PA/DV commande lassiette pour intercepter (G/S*) et suivre (G/S) laxe
glideslope dune installation ILS.
(angle dcart radio) infrieur une certaine valeur pour la trajectoire

dinterception propose par le pilote
Trajectoire dinterception LATERALE comprise entre XX de laxe G/S.
55

Assiette cible ( )
c
d
Le taux de tangage (vitesse de variation de lassiette - )
dt
Le signal dcart radio ()
La vitesse verticale (Vz)

Attention : La position de la barre de tendance horizontale du directeur de vol, si
celui-ci est activ, nindique pas la position de lavion par rapport laxe G/S
intercepter, mais lassiette adopter pour lintercepter de manire optimale.
Mode FLARE (Arrondi)

But du mode :
T
A partir denviron 50ft mesurs par les radioaltimtres, le PA/DV commande
AF
une rduction de la vitesse verticale proportionnelle la diminution de la hauteur afin de
raliser larrondi. Ds son engagement, lautomatisme ne tient plus compte des carts
par rapport au glideslope de lILS.
Ce mode est arm partir de h1 (dtaille plus loin), hauteur darmement de
latterrissage automatique.
Conditions darmement :
R
Hauteur radiosonde infrieure la valeur darmement de latterrissage

automatique
Mode G/S engag
D
Au moins 2 PA engags et oprationnels (sauf avions quips de PA 2

canaux)
Condition supplmentaire dengagement :
Hauteur radiosonde infrieure une valeur dpendant de la vitesse verticale
Les lments ncessaires pour le calcul du braquage des gouvernes de profondeur
sont identiques ceux du mode V/S mais cest ici la diminution de hauteur qui
commande une rduction de la vitesse verticale cible.
c) Atterrissage automatique
On appelle approche semi-manuelle ou semi-automatique , une
approche ILS o le PA est en modes LOC et G/S, jusqu une certaine hauteur o une
dconnection manuelle ou automatique du PA intervient.
Latterrissage doit alors tre effectu en manuel.
Pour des raisons de scurit et de prcision de pilotage, un atterrissage
automatique doit tre entrepris avec au moins 2 PA oprationnels (sauf cas de PA 2
canaux).
56
06
Un atterrissage est considr comme automatique si le guidage va au moins

jusquau toucher des roues.
Si, aprs une panne, le systme nest plus capable de poursuivre latterrissage
automatique, il sera dit fail passive : passif aprs panne ou panne sans effet
sur la trajectoire instantane mais avec dconnection automatique du PA une
certaine hauteur radiosonde : lapproche devient donc, dans ce cas, semi-
automatique.
Si la capacit datterrissage automatique nest pas dgrade par une panne, le
systme est dit fail operational : oprationnel aprs panne.

Pour raliser un atterrissage automatique, il faut vrifier que les limitations de vent
traversier et de turbulences sont respectes.
Ralisation dun atterrissage automatique

Un atterrissage automatique se fait toujours sur une approche ILS.
Il faut donc engager les modes LOC et G/S. Pour ce faire, il faut appuyer sur la
T
touche APP ou APPR.
05
Sur les PA/DV modernes, la slection de la touche APP entrane lalimentation

lectrique de tous les PA mais seul celui pralablement engag pilote effectivement
AF
lavion.
Sur des systmes plus anciens, il faut engager le 2 e (et ventuellement le 3e) PA
pour assurer la redondance et ainsi armer latterrissage automatique.
Remarque : Dans le cas de latterrissage automatique, les 2 DV sont coupls alors
quen temps normal, ils sont indpendants. Ils ne peuvent tre coupls que si au moins
2 PA sont engags.
R
D
A la capture du glide (engagement du mode G/S), les modes de remise de gaz

sarment mais ne sont pas affichs au FMA puisquils ne seront engags qu la
57
demande du pilote via une action sur les TO/GA switches situs sur les manettes
des gaz (avions quips dune automanette) ou en plaant les manettes dans le cran
TO/GA (avions quips dune autopousse).
h1 : Hauteur darmement de latterrissage automatique.

Les 2 (ici 3) PA sont aliments lectriquement et actionnent les gouvernes via leurs
servocommandes hydrauliques. Ils dialoguent entre eux, gnralement, le 1er PA engag
tant la rfrence (PA matre). La valeur de cette hauteur est spcifique de chaque type
dappareil et varie dun constructeur lautre (A320 : 400ft, B747-400 : 1500ft)
Les systmes automatiques les plus rcents (PA 3 axes) sont capables de prendre
en compte le vent traversier. En fonction de la force du vent, ils dcrabent lavion en
le mettant en glissade afin dannuler la drive partir dune certaine hauteur spcifique
chaque type dappareil.
h2 : Hauteur dalerte. En-dessous de cette hauteur qui nexiste que sur les PA de
gnration moderne, certaines pannes ne sont plus annonces afin dviter de perturber
lquipage basse hauteur.
d) Remise de gaz automatique
T
La remise de gaz automatique est commande par le pilote pendant lapproche au
moyen des TO/GA switches (avion automanettes) ou en plaant les manettes
AF
des gaz dans le cran TO/GA (avion autopousse)(voir chapitre
automanette/autopousse).
Elle est arme, mais non affiche au FMA :
Volets sortis
R
Aprs lavoir commande, les modes SRS GA TRK (AIRBUS) ou TO/GA

TO/GA (BOEING) sengagent, associs avec un mode pousse fixe lautomanette /
autopousse qui assure laffichage de la pousse de remise de gaz.
D
Lavion suit alors laxe de piste et monte vitesse indique constante (au
moins V2). Le pilote doit changer de modes sil veut suivre la trajectoire de remise de
gaz publie, si celle-ci comporte des virages, mises en palier ou autres.
e) Dcollage au directeur de vol et lautomanette / autopousse

Dans un dcollage normal, on utilise habituellement le DV et lA/T ou lA/THR pour
avoir un guidage et une aide laffichage de la pousse de dcollage choisie.
Laide de lautomanette / autopousse est prcieuse pour afficher prcisment et avec
stabilit cette pousse car les manettes des gaz sont trs sensibles aux fortes pousses
et les mcaniciens navigants, autrefois chargs de cette tche ont quasiment tous tir
leur rvrence !
Cas dun avion quip dune automanette

On engage les DV laide des interrupteurs adquats.
On arme lautomanette (interrupteur A/T ARM en position ARM).
Pour engager lautomanette, on appuie sur les TO/GA switches . Les manettes
savancent alors pour afficher la pousse de dcollage choisie par lquipage (mode THR
REF ou N1). Les DV sont alors en modes TO/GA TO/GA.
58
06
On rappelle qu la pression des TO/GA switches , la position FMS est recale

sur le seuil de piste (voir chapitre INS/IRS/FMS).
Cas dun avion quip dune autopousse

On engage les DV laide des interrupteurs adquats.
Pour activer lautopousse, on place les manettes dans le cran TO/GA ou dans le
cran FLX/MCT.
La pousse augmente alors jusqu la valeur choisie par lquipage.
Les DV sont en modes SRS RWY et MAN TOGA ou MAN FLX XXC est affich
dans la colonne des modes autopousse (XXC reprsente la temprature fictive choisie
par lquipage afin de rduire la pousse de dcollage).
La position FMS est recale sur le seuil de piste
Guidage
T
Dans les deux cas, le DV guide en vertical (modes TO/GA ou SRS) pour afficher
05
lassiette de dcollage puis pour maintenir une vitesse indique constante (au
moins V2) et en latral (modes TO/GA ou RWY) pour suivre laxe de piste.
AF
f) Canal lacet
Ce canal assure des fonctions multiples en fonction de la gnration davion.
Avions classiques ou conventionnels (ex : B737, B747 classique, DC10,

R
MD80)
Sur ces appareils quips de pilotes automatiques 2 axes (roulis/tangage), le lacet
est gr par un automate indpendant des pilotes automatiques, mme sil travaille en
D
troite collaboration avec eux. Celui-ci assure :

La coordination en virage (braquage automatique de la gouverne de
direction avec le braquage des ailerons). Sur cette gnration davions,
cette fonction nest souvent disponible que volets sortis.
Lamortissement en lacet (Yaw Damper). Cette fonction permet
lamortissement du roulis hollandais (vu en dtails plus loin).
Avions modernes (ex : A320 et suivants, B747-400 et suivants)

Ces appareils sont quips de pilotes automatiques 3 axes. Les fonctions qui taient
remplies par lautomate sont maintenant prises en charge par le canal lacet des pilotes
automatiques. Celui-ci assure :
Les fonctions prcdentes tendues et amliores
Le Dcrabage pendant latterrissage automatique
La gestion de la dissymtrie de pousse en cas de panne moteur
(avions les plus rcents uniquement)
Le mode ROLLOUT (uniquement si un localizer actif est disponible)
Dans un pilote automatique, la chane lacet reoit un signal de roulis ncessaire
pour la coordination en virage.
59
Lamortisseur de lacet (YD) reoit des informations de vitesse angulaire de

lavion autour de son axe de lacet en provenance dun gyromtre (ventuellement
celui de lindicateur de virage) ou des centrales inertielles. Cette information est filtre
afin disoler les frquences oscillatoires caractristiques du roulis hollandais et
commander la/les gouvernes de direction pour le contrer.
Pour une vitesse doscillation donne, lamortisseur de lacet envoie la gouverne
de direction un signal inversement proportionnel la vitesse, puisque plus la vitesse
augmente, moins il est ncessaire de braquer la gouverne de direction pour obtenir leffet
arodynamique souhait.
Laction de lamortisseur de lacet a lieu en srie et en

aval des palonniers sans retour au pilote.
Certains avions comportent donc un indicateur Yaw
Damper.
Il indique les ordres de braquage du systme qui
sadditionnent aux commandes pilote au palonnier.
Il est compos dune aiguille verticale se dplaant par
T
rapport une ligne centrale de rfrence.
Indicateur Yaw Damper

AF
Le yaw damper ne comprend aucune protection du domaine de vol de lavion,
donc il est incapable de rattraper des actions incorrectes du pilote aux palonniers.
Il est actif partir du moment o le pilote lengage et ce, de manire
indpendante du pilote automatique.
R
Elments de ralisation
1) Indicateur de charge ou deffort (Fokker 27 Boeing 707)

D
Lindicateur charge ou deffort permet dindiquer la valeur de lintensit absorbe

par les servomoteurs, de visualiser le signal lectrique envoy aux servomoteurs.
Laffichage se fait
au moyen de
galvanomtres
zro central.
60
06
2) Trim automatique
a) Avion classique
Le compensateur de profondeur peut tre command de 3 manires diffrentes :
Commande lectrique
Le pilote dispose dune commande situe sur le manche et compose de deux
inverseurs actionner conjointement (scurit) pour commander distance une
compensation cabrer ou piquer.
Inverseurs de commande
T
05
AF
Commande manuelle
Utilise par le pilote humain quand le pilote automatique est coup, elle est
R
gnralement situe sur le pylne central ; cest un secours mcanique (cbles) au Trim
lectrique.
D
Calage PHR slectionn

(ici 0)
Volants de trim manuel
61
Sur tous les avions, un rglage manuel du calage du PHR (Plan Horizontal Rglable) est
requis avant le dcollage. Souvent, pour aider le pilote raliser cette tche, les volants
de trim sont gradus en angles de calage PHR et en centrage avion : par exemple ici,
lindication CG 30 signifie que cette position du PHR est correcte pour un centrage de
lavion de 30% (centre de gravit de lavion situ 30% de la corde arodynamique
moyenne).
Commande automatique
Elle est active ds que le pilote automatique est engag : en effet, comme le pilote
humain, le pilote automatique compense lavion en profondeur.
Ceci permet de restituer au pilote un avion correctement compens la
dconnexion du pilote automatique.
De plus, cette fonction TRIM AUTO permet de rduire le moment de charnire
appliqu la gouverne qui ne serait pas dans le prolongement du PHR ; leffet de
masque arodynamique appliqu la gouverne par le plan horizontal fixe qui
diminue son efficacit est, de fait rduit.
T
Dautre part, des gouvernes braques en permanence gnrent de la trane.
Compenser leur braquage par un braquage du PHR permet de rduire la trane en
permettant la gouverne de profondeur dtre dans lalignement du stabilisateur en vol
AF
tabli.
Attention, ceci ne signifie pas que le pilote automatique pilote uniquement au
compensateur : les volutions commandes en tangage sont ralises par les gouvernes
de profondeur, puis, la compensation intervient en vol stabilis.
R
D
Sans Trim Automatique Avec Trim Automatique

Attention : Une panne du trim automatique, ou une impossibilit pour le PA de
compenser lavion en profondeur, implique une dconnection automatique du pilote
automatique.
b) Avion moderne (commandes de vol lectriques)

La fonction trim automatique est active ds que lavion est en vol, que le pilote
automatique soit engag ou pas.
Il ny a donc pas de ncessit dinstaller une commande lectrique du
compensateur au manche.
Une commande mcanique du PHR subsiste afin de le caler pour le dcollage
et de contrler lavion en profondeur en cas de panne lectrique totale.
62
06
3) Mach Trim
La rglementation impose au constructeur de lavion quil soit constamment
ncessaire de pousser plus sur le manche pour voler plus vite en vol horizontal.
Le problme rside dans le fait quaux Mach de croisire pratiqus par les avions
subsoniques actuels, les manifestations de la compressibilit de lair provoquent un recul
du centre de pousse de laile (on tend vers un rgime instable).
Un moment piqueur apparat partir dun certain Mach.
Or, cela est contraire la rglementation, car il serait alors ncessaire de pousser
moins sur le manche pour voler plus vite en vol horizontal.
Le remde consiste contrer la tendance piquer par un braquage
supplmentaire du PHR (moment cabreur) ; cest le rle du Mach trim. Le calage du
PHR devient fonction du nombre de Mach partir dun certain nombre de Mach.
4) Trim dincidence ( Trim)
T
A Mach lev et forte incidence, lavion est soumis un couple cabreur. La
fonction trim dincidence, assure par des calculateurs et des sondes dincidence,
05
commande automatiquement le PHR piquer, en fonction de lincidence et du nombre

de Mach.
AF
Remarque : Cette fonction est inhibe lorsque les volets / becs sont sortis ou
au sol. Ceci est une scurit qui empche tout dclenchement intempestif du systme,
suite une panne du machmtre, par exemple, en phase de dcollage / approche /
atterrissage.
R
VI. Contrle et protection du domaine de vol

D
Note : ce chapitre couvre galement litem 022 12 04 Protection Dcrochage (Stall

Protection)
A. Avions sans protection du domaine de vol

Ces avions possdent des commandes de vol traditionnelles : A UNE POSITION
COMMANDE CORRESPOND TOUJOURS LA MME POSITION GOUVERNE
lexception de la gouverne de direction pour laquelle les systmes RUDDER RATIO, YAW
DAMPER et de coordination en virage automatique agissent en aval du palonnier sans
retour au pilote.
Ces avions peuvent avoir des commandes transmission MECANIQUE ou
ELECTRIQUE.
Sur ces avions, le pilote a une libert totale de braquage des gouvernes quels que
soient les paramtres de vol. Il est donc tout fait possible de sortir des limitations de
lavion (Facteur de charge, Vitesse, Incidence, Inclinaison, Assiette) et cest donc au
pilote de sassurer quil les respecte.
Nanmoins, des systmes dalarme sont prsents pour signaler lquipage quil
dpasse une limitation (Vitesse, Incidence, Inclinaison, Assiette) mais il nest pas inform
en cas de dpassement des facteurs de charge limites !
63
1) Alarmes basse et haute vitesse
Voici, ci-contre, le ruban de vitesse dun PFD (B747-400).
Le FMS calcule et affiche le domaine de vol dans lequel lavion peut

voluer :
Vmax : La plus faible de VMO (Vitesse maximale oprationnelle

certifie), MMO (Vitesse correspondant au Mach maximal oprationnel
certifi), VLE (Vitesse maximale train sorti) et VFE (Vitesse maximale avec le
calage de volets actuel).
Vitesse de manuvre maximale : Assure une marge par rapport au
buffeting haute vitesse lors dvolutions.
Vitesse minimale dvolution : Permet davoir une marge de 1,3 par
rapport la vitesse dactivation du Stick Shaker (Vibreur de manche) ou par
rapport au buffeting basse vitesse.
T
Vmin : Vitesse de dclenchement du Stick Shaker ou de buffeting basse
vitesse. Cette vitesse se dplace vers le haut avec laugmentation de
linclinaison et du facteur de charge.
AF
Lentre dans la zone de vitesse ambre dclenche une alarme Master Caution AIRSPEED
LOW ambre.
Lentre dans la zone de vitesse rouge dclenche une alarme Master Warning rouge
R
associe au message OVERSPEED ou au vibreur de manche.

Ces zones de vitesse sont labores par le FMS (Base de donnes parformances), le SWC
(Stall Warning Computer) et bien sr lADC (Air Data Computer).
D
2) Limitation dassiette
PLI : Pitch Limit Indicator
Cette indication prsente lassiette de

dclenchement du vibreur de manche pour la
configuration actuelle.
Au sol, cette indication montre lassiette de

toucher de la queue de lavion.
Les crochets du PLI sont labors par le SWC

(stall warning computer).
64
06
Stick pusher : Certains avions commandes de vol traditionnelles et qui prsentent

des caractristiques potentiellement dangereuses une fois dcrochs sont quips dun
systme actif de protection du domaine de vol : le pousseur de manche.
Ce dispositif quip dune servocommande pousse le manche vers lavant partir dune
certaine incidence pour une configuration avion donne afin dviter le dcrochage.
Les signaux dentre de ce systme sont donc au moins : incidence et position des
volets car en fonction de la position de ces derniers, lincidence de dcrochage change.
3) Limitation dinclinaison
Lindex dinclinaison devient ambre partir dune

certaine inclinaison. Lalarme BANK ANGLE
laccompagne.
La gnration de ces alarmes provient souvent du
T
GPWS qui utilise des informations dattitude
05
primaire en provenance des IRS.

AF
B. Avions avec protection du domaine de vol
R
Ces avions possdent des commandes de vol

transmission lectrique.
Le pilote dispose le plus souvent dun minimanche
D
(sidestick) pour le pilotage manuel (certains avions comme le

B777 restent toutefois fidles au manche traditionnel malgr le fait
quils aient des commandes lectriques et des protections domaine
de vol). Ce minimanche envoie des ordres des calculateurs qui,
eux, bougent les gouvernes.
Minimanche AIRBUS
1) Principe
Les gouvernes sont toutes :
- commandes lectriquement, et
- actionnes hydrauliquement.
Le plan horizontal rglable (THS : Trimmable Horizontal Stabilizer) et la gouverne
de direction (RUDDER) peuvent tre commands mcaniquement afin de permettre un
contrle minimal de lavion en cas de panne lectrique totale.
Les minimanches sont utiliss pour piloter lavion en Tangage (PITCH) et Roulis
(ROLL) et indirectement en lacet (YAW) par la coordination en virage.
Les ordres pilote sont pris en compte par les calculateurs qui commandent le
braquage des gouvernes comme ncessaire pour obtenir la trajectoire dsire.
65
Cependant, indpendamment des ordres pilote, les calculateurs vitent, en loi

normale, sur les axes de tangage et de roulis :
- les manuvres excessives, et
- de sortir du domaine de vol.
Toutefois, comme pour les avions conventionnels, ces protections nexistent pas
pour la direction.
Schma de principe
T
AF
En entre de chane, le pilote humain ou le pilote automatique donnent des ordres
dassiette et de roulis.
R
Les calculateurs commandes de vol reoivent ces ordres, les traitent laide de lois
de pilotage (normale, alternate ou directe) et les envoient aux servocommandes lectro
hydrauliques qui actionnent les gouvernes.
D
La rponse au mouvement des gouvernes est renvoye au calculateur, il sagit du

retour dasservissement.
Commandes pilote :
- Deux manches latraux, mcaniquement indpendants : chaque manche envoie

des signaux lectriques aux calculateurs de commandes de vol.
- Deux palonniers, lis mcaniquement, assurent la commande de la gouverne de

direction.
- Des commandes groupes sur le pylne central :
la manette des arofreins,
les deux volants de trim de profondeur qui permettent de commander

mcaniquement le THS,
un slecteur de trim de direction,
la manette de commande des becs/volets.
Il nexiste pas de slecteur de trim aileron.
66
06
2) Architecture type du systme de commandes dun avion commandes de vol

lectriques :
T
05
AF
R
D
67
Lgende du schma ci-avant :
LGCIU : Landing Gear Control and Interface Unit : Calculateur de gestion du train
datterrissage.
SFCC : Slat / Flap Control Computer : Calculateur de commande des becs / volets.
FCDC : Flight Control Data Concentrator
Sept calculateurs de commandes de vol traitent les ordres du pilote et du pilote

automatique selon diffrentes lois de pilotage : normale, alternate ou directe :
- 2 ELAC (Elevator Aileron Computer)

Assurant :
. la commande normale de la profondeur et du plan horizontal rglable,
. la commande des ailerons.
- 3 SEC (Spoilers Elevator Computer)
Assurant :
T
. la commande des spoilers,
. la commande en secours de la profondeur et du plan horizontal rglable.
- 2 FAC : (Flight Augmentation Computer)
AF
Assurant :
. la commande lectrique de la direction,
. les fonctions YAW DAMPER, RUDDER TRIM, RUDDER TRAVEL LIMIT
. et la protection du domaine de vol.
R
- De plus 2 FCDC (Flight Control Data Concentrator) sont chargs dacqurir des
donnes venant des ELAC et des SEC pour les envoyer aux crans de pilotage.
D
Fonctionnement du systme en loi normale :
Un dplacement latral du minimanche commande un TAUX DE ROULIS (Vitesse

de variation dinclinaison) et un dplacement longitudinal commande un FACTEUR DE
CHARGE et un TAUX DE TANGAGE (Vitesse de variation de lassiette).
Le rle des calculateurs consiste braquer plus ou moins les gouvernes en fonction
de la vitesse (la sensibilit des gouvernes augmente avec la vitesse) pour obtenir les
lments (Taux de roulis / Facteur de charge) demands par le pilote.
Si le manche est au neutre, un taux de roulis NUL est command donc linclinaison
reste constante et un facteur de charge = 1 est command donc lassiette reste
constante.
Le manche est rappel au neutre par des ressorts et il ny a pas de retour
dasservissement vers le manche.
Il ny a donc pas de lien direct entre le manche et les gouvernes et les gouvernes
peuvent tre braques sans que le pilote ne le demande afin de maintenir lattitude
avion.
Le pilote dispose de plus dune compensation en profondeur automatique

mme en pilotage manuel.
68
06
3) Protections du domaine de vol disponibles en loi normale :
a) Limitation du facteur de charge
Le minimanche commandant directement le facteur de charge, le FAC dfinit un ordre

n = +2,5 (+2,0 volets sortis) pour la bute arrire du minimanche et un ordre n = 1
(0 volets sortis) pour la bute avant du minimanche.
Les facteurs de charge limite dfinis par les rgles de certification CS25 (remplaant
du JAR25) sont ainsi toujours respects quelle que soit la vitesse !
Il est donc toujours possible de dplacer les commandes en bute sans risque pour
la structure de lavion (utile en cas de manuvre dvitement brutale).
Ce type de protection nest possible que sur avion commandes lectriques.
b) Limitation dassiette et dinclinaison
T
05
Le FAC limite linclinaison et lassiette des valeurs prdfinies et repres sur le PFD par
des doubles barres vertes :
AF
Limitation
dassiette
R
Limitation
dinclinaison
D
Il nest pas possible, mme manche en bute, de dpasser ces valeurs limites.
Exemples de valeurs limites : A320 : Inclinaison 67 (Inclinaison donnant n =
+2,5 g) et Assiette -15 +30 (pouvant se rduire +20 basse vitesse et volets
sortis).
Ce type de protection nest possible que sur avion commandes lectriques.
69
c) Protection grande incidence
Cette protection permet dempcher lavion de dcrocher et doptimiser

son comportement dans des manuvres extrmes telles que la rponse
pilote des alarmes Windshear (Cisaillement de vent), GPWS et TCAS.
Le FAC affiche des informations sur le ruban de vitesse du PFD :

VLS (Lowest Selectable) : Vitesse la plus faible slectable au FCU. Permet
davoir une marge suffisante par rapport au dcrochage. Cette vitesse tient
compte du facteur de charge actuel et de la configuration avion (notamment
des spoilers).
V PROT : Vitesse de dclenchement de la protection dincidence. Manche au
neutre, lavion ne descendra jamais en dessous de cette vitesse.
V MAX : Vitesse dincidence maximale autorise. Vitesse laquelle lavion
T
se stabilise manche en bute cabrer.
AF
Pour une certaine incidence FLOOR situe entre PROT et MAX, lautopousse
commande une pousse fixe TOGA (pousse maxi dcollage / remise de gaz en fonction
des conditions du jour) quelle que soit la position manette.
R
Mode Alpha
Floor de
D
lautopousse
70
06
Annonce Alpha
Floor lE/WD
Pousse actuelle
Position manette
Pousse
commande par
lautopousse
T
05
AF
R
D
On visualise sur le graphique ci-dessus que mme MAX, il y a encore une marge
par rapport au dcrochage 1g.
Note : Certains avions commandes mcaniques traditionnelles ont un mode
de protection dcrochage lautomanette uniquement quivalent lAlpha Floor Airbus.
Mais attention, seuls les avions commandes lectriques quips de protections

actives du domaine de vol sont vraiment protgs du dcrochage, et encore,
uniquement en loi normale.
Les avions conventionnels ne sont quips que dune alarme dcrochage
dveloppe dans le chapitre alarmes de cet ouvrage.
71
d) Protection haute vitesse
Le FAC dtermine Vmax qui est la plus faible de VMO / MMO. Il autorise un
lger dpassement (VMO + 6kt ou MMO + 0,01) mais empche la vitesse
daller au-del en agissant sur les gouvernes de profondeur.
VMO + 6kt ou MMO + 0,01
VMO/MMO
Ce type de protection nest possible que sur avion commandes

lectriques.
e)
T
Rversions de mode pilote automatique / directeur de vol
AF
Vitesse verticale ou pente slectionne en monte excessive
R
D
Si la vitesse verticale (ou la pente) slecte est excessive, le PA/DV maintient la

cible de vitesse verticale (ou de pente), mais lavion dclre et la vitesse diminue.
En atteignant VLS (ou VLS-5 si la vitesse cible est VLS), lAP abandonne
temporairement la cible de vitesse verticale (ou de pente), et diminue automatiquement
la vitesse verticale pour maintenir VLS. Le mode est alors encadr en ambre
clignotant.
Il existe lquivalent en descente dans le cas o lquipage slectionne une vitesse

verticale (ou une pente) excessive.
Ces rversions de mode peuvent tre rencontres sur des avions dont les
commandes sont mcaniques.
72
06
4) Fonctionnement en cas de panne

Les redondances permettent de conserver la loi normale dans le cas de la panne
dun voire de deux calculateurs.
Pour des pannes plus srieuses, on passe en loi alternate. Certaines protections
sont perdues : limitation en inclinaison, en assiette et ventuellement basse et haute
vitesse.
En cas de problme plus grave, la loi directe sengage. Dans cette loi, on se
ramne un pilotage traditionnel : une position manche correspond toujours la mme
position gouverne.
La compensation automatique est perdue, il faut manuellement actionner les
volants de trim manuels.
Enfin en cas de panne lectrique totale, on est en secours mcanique : le pilotage

se fait uniquement via le compensateur de profondeur et les palonniers. Ceci le
temps de dployer lolienne de secours, la RAT (Ram Air Turbine) qui restore une
T
alimentation lectrique et hydraulique minimale.
05
AF
R
D
73
Communications systems
07
Communications
systems
Introduction
A. Historique
L'change d'informations entre aronefs, aronefs et contrle arien, aronefs
et compagnie exploitante est source de scurit et de rentabilit (optimisation du vol,
optimisation du ramp service et de la maintenance, optimisation commerciale).
On peut considrer que la premire liaison radio est effectue en 1896 par
Marconi.
La premire communication France Angleterre a eu lieu en 1899.
On sait alors communiquer sur de courte distance en radiotlgraphie (code
morse).
En 1909 Blriot traverse la Manche mais il n'y a pas encore de radio
embarque.
C'est aussi l'anne de la premire exprience russit de transport de la voix
par une onde hertzienne.
La radiotlphonie est ne.
T
On ne sait utiliser alors que les ondes courtes (HF).
AF
La VHF (Very Hight Frquency) viendra bien plus tard.
Le 1er mai 1926, la station du Bourget s'quipe d'un radiogoniomtre.
C'est le dbut de la radionavigation.
La radiotlphonie subit alors rapidement au fil du temps des amliorations
considrables :
R
Les antennes ne sont plus pendantes.

La Bande Latrale Unique (BLU) fait son entre.
La VHF est utilise.
On peut alors communiquer grande distance en HF ou courte et
D
moyenne distance en VHF avec le contrle arien, parfois entre aronefs et avec les
services de sa compagnie.
Le nombre d'aronefs quips fait que rapidement les frquences sont
satures.
Le rseau des stations sol (radiocommunication ou radionavigation) est alors
impressionnant.
On diminue la largeur des canaux utiliss (on passe en VHF de 25 KHz 8,33
KHz), on utilise d'autres types de modulation, mais c'est l'avnement du numrique
qui apporte un embryon de solution avec l'ACARS.
ACARS : Aircraft Communications Addressing and Reporting System
Nanmoins subsistent des zones ou les tlcommunications sont trs difficiles
voire souvent impossible raliser (Atlantique, Pacifique, Afrique).
On dplace alors le moyen radio sol vers l'espace en l'implantant sur des
satellites vers 1990.
La tendance actuelle est regrouper tous les moyens de radiocommunication
du bord, au sein d'une seule entit, une sorte d'ordinateur dialoguant avec les moyens
embarqus et les moyens au sol.
73
07 Communications systems
Les moyens aux sols sont interconnects entre eux par un rseau
mondial.
C'est la mise en uvre des Futurs Systmes de Navigation Arienne (FANS)
avec communication contrleur pilote par transmission de donnes (CPDLC) et
surveillance automatique (ADS) s'appuyant sur un rseau informatique au sol (ATN).
CPDLC : Controller Pilot Data Link Communications
ADS : Automatic Dependent Surveillance
ATN : Aeronautical Telecommunication Network
Afin de baigner sereinement dans ce nouvel environnement nous allons donc
aborder les concepts de cette nouvelle re.
Mais il nous faut commencer par le commencement.
B. Transmission de l'information :
L'information transmettre est de deux sortes:
- la voix (signal analogique)
- les donnes (signal numrique, pour faire court)
Une information est forcment une variation d'un lment.
T
Une lampe claire (ou teinte) en permanence ne donne aucune information.
Une lampe alternativement allume ou teinte selon un code (code morse par
exemple) fournira une information (allume brivement : un point, allume plus
longuement : un trait)
AF
L'information est la variation de lumire et le support de transport (le
mdium) est la lumire.
Notre lumire est module par l'information.
Dans le cas o un oprateur envoie un message morse l'aide de sa lampe
vers un observateur qui se contente de dcoder le message nous venons de crer un
canal d'information.
R
Ce canal est dit simplex.

Il n'y a pas de dialogue (c'est la cas de la diffusion de l'ATIS par exemple).
Le dialogue repose sur un protocole d'change.
D
Chacun transmet son tour et quand il a fini, il envoie (par exemple) la lettre K
invitant l'autre transmettre.
Ce canal fonctionnant alternativement dans un sens puis l'autre (chacun tant
son tour metteur puis rcepteur) est appel half duplex.
Lorsque nous dialoguons avec le contrle en VHF, c'est du half duplex.
On pourrait imaginer ce canal quip de deux lampes de chaque ct (une
blanche, une rouge) et deux oprateurs de chaque cot (l'un manipulant la lampe
blanche et l'autre la rouge).
La liaison serait alors ralisable dans les deux sens simultanment.
Nous aurions alors un canal full duplex.
Lorsque vous tlphonez vous pouvez parler en coutant votre interlocuteur et
lui couper la parole.
C'est une liaison full duplex.
On pourrait imaginer la mme liaison avec un seul oprateur de chaque ct et
une lampe quipe de filtre blanc et rouge.
Si les oprateurs sont assez habiles, on pourra passer les deux messages sur le
mme support en respectant un protocole (exemple : je transmet un mot blanc, tu
rponds en blanc puis tu envoies un mot de ton message rouge etc ..
74
07
Les informations seront multiplexes et le protocole devra tre labor afin

d'viter les collisions des trames de message.
L'change d'information repose donc sur un mdium (le support de
transport), un codage de l'information et un protocole d'change.
Ces notions nous intresserons plus particulirement lorsque nous parlerons
des communications numriques.
I. Gnration de signaux radio
A. Signaux radio :
En gnral les milieux de transmission ne laissent pas passer les signaux
constants (les signaux qui ne changent pas au cours du temps). Un signal dont les
variations sont trs lentes (frquences basses) ne se propagera pas grande distance,
il faudrait l'mettre avec une puissance trs grande. De plus, il n'est pas rentable
conomiquement de rserver un milieu de transmission pour un signal. On est donc
amen mettre en forme les signaux pour que ces signaux prsentent des
fluctuations suffisamment rapides et pour pouvoir transmettre simultanment
plusieurs signaux dans le mme milieu.
T
La voix humaine est de frquence basse (300 3000 Hz) et l'mission d'une
telle frquence ne permet pas de grande porte.
AF
On utilisera comme support de transmission (mdium) une onde hertzienne
haute frquence.
Ce signal transportant l'information sera appele signal porteur (ou onde
porteuse)
Linformation (code ou non) sera superpose (modulera) le signal HF (la
porteuse).
Les ondes hertziennes sont de frquences diffrentes selon les applications
R
envisages.
Les diffrentes catgories dondes (HF,VHF) et leurs caractristiques font
maintenant partie du certificat 062 et sont dveloppes au chapitre I du livret
radionavigation.
D
Le rayonnement dans lespace des ondes seffectue au moyen dune antenne

charge de convertir le signal lectrique gnr dans un metteur en nergie
lectromagntique rayonne dans lespace.
Les principes de lantenne, les diffrents types dantennes utilises selon la
frquence, sont dvelopps au chapitre I du livret radionavigation.
On suppose que les connaissances concernant, les impdances et la rsonance,
dveloppes au chapitre IX du livret lectricit, sont acquises.
En lectricit nous avons tudi les paramtres (amplitude, frquence, phase) de
signaux alternatifs purs ce qui n'est plus le cas en radio, mais l'artifice mathmatique
ci-dessous(que nous nous contentons de citer) permet de travailler sur des signaux
sinusodaux.
Un signal priodique quelconque se dcompose en une somme de signaux
sinusodaux de frquences et d'amplitudes diffrentes, c'est une proprit
remarquable.
La dcomposition se fait par une mthode mathmatique dite de Fourier
sortant largement du cadre simpliste de ce livre.
75
Un signal quelconque peut toujours se dcomposer en un signal appel

la fondamentale et d'autres signaux appels harmoniques. (on dit un
harmonique)
Fondamentale
Harmonique 1 Signal complexe
Harmonique 2
Les diffrentes frquences de la dcomposition en srie de Fourier sont

reprsentes par un diagramme appel spectre frquentiel :
Ce spectre frquentiel est une manire de reprsenter un signal priodique, et
cela reste valable dans le cas gnral d'un signal non priodique (d'nergie finie), ce
que l'on peut dmontrer avec la transforme de Fourier.
Cette reprsentation frquentielle est essentielle en traitement de signal.
2
T T
AF
Je regarde le diagramme
frquentiel comme ceci.
Il existe donc deux manires d'analyser un signal.

R
Analyse dans le domaine temporel (1)

Analyse dans le domaine frquentiel (2)
D
Le spectre frquentiel contient :

* Le niveau continu : valeur moyenne du signal.
* La composante fondamentale, de la frquence du signal.
* Les harmoniques, de frquence multiple de celle de la fondamentale.
Nota :
Il contient aussi des frquences ngatives, qui n'ont pas de signification physique
directe; on doit mathmatiquement leur prsence, au dveloppement de la fonction
relle en srie complexe. Ces frquences ngatives disparaissent avec l'utilisation de
sries de Fourier relles.
76
07
Diagramme frquentiel d'un signal complexe mis sur une frquence F0 :
Amplitude
Frquence
harmoniques F0 harmoniques
Domaine des frquences occupes
Un signal gnr de frquence F occupera donc un domaine de frquence plus

ou moins large selon la forme des signaux.
Les harmoniques gnres peuvent perturber des systmes travaillant sur des
frquences adjacentes.
T
Les harmoniques sont en gnral de niveau dcroissant selon leur rang et au-
del d'un certain niveau on considre qu'elles ne sont plus gnantes.
AF
Caractristique statique d'un circuit :
Si cette caractristique est linaire, le systme rpond une sinusode par une
sinusode, sinon il introduit une distorsion et le signal de sortie n'est plus sinusodal
mais a acquis des harmoniques.
R
Les signaux radio traversent toujours des lments non linaires.

Nous avons par exemple tudi la caractristique de la diode I = f(V) et donc vu
que cette caractristique nest linaire que sur une partie.
Un signal alternatif F traversant un lment non linaire donne en sortie un
D
signal distordu constitu dune frquence fondamentale F et de nombreux

harmoniques.
La cration de ces harmoniques peut tre nfaste et on cherchera les
liminer aux moyens de filtres ou bien utile (nous verrons cela avec les
multiplicateurs de frquences) et alors on cherchera les rcuprer et les amplifier.
En radio nous sommes souvent amener mlanger plusieurs signaux.

Par exemple, superposer une information un signal porteur de frquence plus
leve (modulation).
Tout circuit non linaire auquel on applique deux signaux sinusodaux F1 et
F2 (par exemple un signal porteur F1 et l'information modulante F2) fournit en sortie
le spectre suivant :
F1, 2F1, 3F1,... nF1
F2, 2F2, 3F2,... nF2
F1 + F2
F1 - F2
On rappelle juste :
sin a x sin b = 1/2 (cos (a -b ) - cos (a + b)) ou
cos a x cos b = 1/2 (cos (a - b) + cos (a + b))
77
et une combinaison de produits d'intermodulation comme 2F1 - F2 et 2F2 - F1

pour le 3me ordre 3F1 - 2F2 et 3F2 - 2F1 pour le 5me ordre, etc.
Ceci nous permet de conclure que chaque systme radio, selon sa technologie,
le type de signal transmettre ainsi que sa frquence aura un encombrement
spectral dtermin.
Il nous faut parmi toutes ces composantes ne garder que celle qui nous
intresse.
On peut obtenir cela au moyen de filtres.
B. Filtres
Nous savons depuis le cours lectricit que :
T
Une inductance prsente une impdance d'autant plus leve que la frquence
AF
du signal ses bornes est leve
Une capacit prsente une impdance d'autant plus faible que la frquence du
signal ses bornes est leve.
Ainsi en agenant astucieusement inductance et capacit on peut faire en sorte
qu'un signal traverse ou ne traverse pas cet agencement.
Le filtre aura donc pour rle de supprimer ou du moins d'attnuer fortement les
signaux sur une partie du spectre (cette partie tant dtermine et par la nature et
R
par les valeurs des constituants du filtre), et de laisser transiter avec le minimum
d'attnuation possible les autres parties spectrales.
Le filtre est une fentre spectre.

D
Fondamentalement il existe quatre types de filtres.
0dB
-XdB
F F F F
Passe bas Coupe bande Passe bande Passe haut
F1 et F2 passent F1 et F3 passent Seule F2 passe Seule F3 passe
F3 est attnue F2 est attnue F1 et F3 attnues F1 et F2 attnues
Un condensateur est un filtre passe haut lmentaire car sa ractance

dcrot quand F crot.
78
07
Une inductance est un filtre passe bas lmentaire car sa ractance crot
quand F crot.
ZL

Zc
Variation de l'impdance d'une inductance L et d'une capacit C pour F de 10 100 MHz
F basse
Prenons le cas du filtre illustr gauche. Quand la frquence
sera basse, la ractance de l'inductance L sera trs faible
Ve F haute Vs
T
tandis que la ractance du condensateur C sera trs leve, le
signal Ve que l'on va appliquer l'entre verra une impdance
quasi infinie vers la masse tandis qu'il verra une impdance
trs faible dans le sens du passage du filtre.
AF
Faisons crotre la frquence. La ractance de L augmente,
celle de C diminue. Ceci se traduit par un passage plus difficile
entre l'entre et la sortie, une partie de la tension est drive
la masse via C.
Augmentons encore la frquence, L bloque la quasi-totalit du
signal qui va alors la masse via C, peu de signal Ve est
prsent en sortie. Nous avons affaire un filtre passe bas.
R
D
Le calcul des filtres fait appel des notions mathmatiques complexes qui n'ont
pas place ici.
Il existe d'autres types de filtres que les filtres LC, citons les filtres
cramiques et les filtres quartz permettant la ralisation de filtres trs slectifs
(Bande passante trs troite et flancs raides).
La finalit est la mme, la mise en uvre et la technologie sont diffrentes.
C. Amplificateurs :
Les signaux utiliss en radio sont souvent de trs faible amplitude.
Une antenne capte un signal trs faible, un microphone dlivre un petit signal.
Nous aurons donc souvent besoin de relever le niveau de ces faibles signaux
avant utilisation.
Nous utiliserons pour cela un ou plusieurs tages amplificateurs.
Un tage amplificateur est basiquement ralis partir de transistors.

Les transistors sont tudis en chapitre 4 du livre d'lectricit (semi
conducteurs).
79
On rappelle ici simplement qu'un transistor dlivre un courant collecteur Ic

important pour un petit courant de base Ib.
Ces deux courants sont relis par la relation Ic= Ib, le paramtre
caractrisant le gain en courant du transistor.
Un amplificateur est caractris par (entre autres paramtres) :

* La grandeur amplifie (tension, courant, puissance)
* La frquence des signaux qu'il peut amplifier (Basse Frquence ou
Haute Frquence, on parlera d'ampli BF ou HF)
* Le gain :
Le gain s'exprime en gnral en dcibel.

Le dcibel n'est pas une unit mais le rapport de deux grandeurs.
Le gain en puissance avec, Pe puissance d'entre et, Ps puissance de sortie,
exprim en dB est :
Ps
GdB 10 log
Pe
U2
Comme P et que log(a.b) = log(a) + log(b) le gain en tension devient :
R
GdB 20 log
T Us
Ue
AF
* Bande passante :
Comme pour les filtres, un tage amplificateur en fonction de ses composants

laisse passer une plus ou moins grande plage de frquences.
Il existe des amplificateurs large bande passante, appels apriodiques,
dont on trouve l'usage en BF (votre chane HiFi par exemple) et des amplificateurs
R
bande passante trs troite (comportant des circuits LC accords) dits slectifs.
D
D. Oscillateurs
1. Gnralits
Afin de gnrer un signal sinusodal de haute frquence, on utilise un oscillateur.
Un oscillateur est un gnrateur de signaux priodiques sinusodaux ou
non.
Seuls les signaux sinusodaux nous intressent ici.
Un oscillateur est un tage amplificateur comportant une boucle de

raction.
Une partie du signal de sortie est rinjecte en phase sur lentre.
Le montage oscille la condition que G =1. (G, gain de lampli - , gain de la
boucle)
Ve Vs = G.Ve HP
G AMPLI
.Vs
MICRO
80
07
Un exemple simple :
Vous avez tous entendu une fois le phnomne de larsen.
Il se produit lorsquune fraction de signal dlivr par les hauts parleurs dun
amplificateur est capte par le micro et est rintroduite en phase (condition de
distance entre micro et HP) lentre de lamplificateur.
Pour gnrer un signal sur une frquence prcise, il faut que la boucle
inclue un rservoir d'nergie slectif qui dfinit la frquence de
fonctionnement.
Notre rservoir dnergie est constitu par la capacit dun circuit LC.
I 1
F
L C = 2 LC
E
La capacit charge se dcharge dans L qui emmagasine une nergie
T
magntique puis la restitue C un rythme dpendant de la valeur LC.
Ce circuit LC incorpor dans la boucle de raction permet la gnration dun
signal alternatif la frquence F (frquence de rsonance du circuit) tant que
AF
ltage amplificateur est aliment.
Valim
L2 L1
C
Le circuit L1C1 est slectif.
R
Oscillations L'ensemble L1 L2 constitue un

transformateur permettant de rinjecter une
T fraction du signal de sortie dans le circuit
d'entre via L2 induite par L1
D
Schma dun oscillateur LC
La frquence dun tel oscillateur est donc fixe.

Comme nous ne travaillons pas toujours sur la mme frquence, il faut
pouvoir gnrer des oscillations de frquences diffrentes.
La solution la plus simple (mais pas la meilleure) est de crer un circuit LC de

valeur variable.
On utilisera pour cela une capacit variable.
Oscillateur
81
Ou mieux encore, une diode varicap (livret lectricit chapitre 4-4).

Cette diode prsente la caractristique de se comporter comme une capacit
dont la valeur dpend de la tension applique aux bornes de la diode (qui doit tre
polarise en inverse).
Oscillateur U1 F1
U2 F2
U3 F3
On pourra disposer de frquences prrgles en mmorisant des tensions de

commande de la diode.
Un tel oscillateur est appel VCO (Voltage Controlled Oscillator)
Linconvnient de ce type doscillateur est son instabilit en frquence.
Or nous avons besoin de frquences stables.
Un oscillateur beaucoup plus stable peut tre ralis partir dun quartz.
2. Quartz :
Le quartz est compos de silice Si O2, qui est une matire minrale trs dure
extrmement rpandue dans la nature.
T
AF
R
Quartz l'tat naturel
Une fois taill convenablement, ce cristal de silice est enferm dans un botier
D
mtallique muni de deux surfaces de connexions enserrant la lamelle de quartz.

Notons que ces deux surfaces de connexions vont se comporter comme une
capacit.
A B
Le quartz prsente la particularit d'tre pizo-lectrique, en d'autres
termes cela signifie que si nous lui appliquons une force de compression sur ses faces,
nous constatons l'apparition de charges lectriques.
82
07
Si maintenant nous inversons l'effort que nous appliquons sur la lamelle de

quartz et qu'au lieu de compresser celui-ci nous exercions une traction, nous
constatons que le signe des charges s'inverse. Plus l'effort mcanique est important,
plus il y a de charges qui apparaissent.
Mais l'effet pizo-lectrique est rversible.
En appliquant une tension lectrique sur la lamelle de quartz, on observe une
dformation mcanique. Le quartz est un matriau lastique (relativement) et il
retrouve sa forme originelle ds que cesse la tension.
Un courant alternatif, fourni ses lectrodes, fait vibrer (ou osciller) le
quartz une frquence particulire, la frquence propre de rsonance qui est lie,
entres autres, aux dimensions physiques de la lamelle de quartz et de la manire dont
il est taill.
Plus la lamelle est mince plus la frquence crot, ceci limite forcment la
frquence maximale atteignable.
Pour des frquences allant jusqu' 30 MHz, le quartz oscille sur sa frquence
fondamentale.
Pour gnrer des frquences suprieures il existe des astuces (fonctionnement
sur harmonique appel overtone et multiplicateur de frquence).
Un quartz prsente des caractristiques de :

*
*
Prcision
Stabilit
T
AF
Il drive en frquence selon la temprature et au cours du temps
cause du vieillissement.
Q
R
Ca
D
Exemple dun oscillateur quartz permettant de choisir trois frquences

diffrentes, lgrement ajustables par les capacits Ca rajoutes.
Afin dviter une drive en frquence selon la temprature, le quartz peut tre
enferm dans une enceinte rgule en temprature.
Nous avons donc maintenant une oscillation prcise et stable mais

malheureusement trs peu rglable car on ne peut faire varier la frquence du quartz
que sur une plage trs troite.
En associant un oscillateur quartz (oscillateur de rfrence) avec un VCO

nous aurons la possibilit dafficher la frquence dsire sur une large plage tout en
bnficiant de la prcision et de la stabilit du quartz, cest la synthse de
frquence.
83
3. Synthse de frquence
Sortie
PLL Cde de n
Un oscillateur quartz de frquence f alimente travers un diviseur de
frquence un comparateur.
diviseur par n.
T
Lautre entre du comparateur est alimente par le signal dun VCO travers un
Tout cart du VCO par rapport loscillateur quartz cre une tension derreur
AF
qui, applique au VCO, le ramne sa frquence initiale.
La frquence f de sortie de loscillateur est donc lie celle du quartz par un
coefficient (dans cet exemple) n/100.
En faisant varier n on obtient une nouvelle frquence et ce pour une grande
gamme de frquences.
Lensemble VCO, comparateur de phase, filtre est appel boucle verrouillage
R
de phase (PLL pour Phase Locked Loop).

Nous sommes rests pour linstant dans le domaine analogique mais la synthse
de frquence est maintenant sur de nombreux ensembles numriques.
D
4. Synthse numrique
La dernire technologie de synthse de frquence repose sur l'utilisation de
techniques numriques directes.
Le principe est d'exploiter le principe dun convertisseur numrique analogique
pilot par un programme.
Si l'on envoie l'entre d'un CNA une information digitale suivant dans le temps
une volution de type sinusodale la sortie du CNA va fournir un signal analogique
sensiblement sinusodal (en fait en marche d'escalier dont l'enveloppe serait une
sinusode) qu'il suffira de faire transiter par un filtre relativement simple pour lisser le
signal et obtenir une sinusode presque parfaite
La frquence maximale possible est un peu infrieure la moiti de la frquence
d'horloge (thorme de Shannon).
84
07
Horloge
dchantillonnage
Microprocesseur
Gnrateur de la Filtre Mise
CNA niveau
fonction sinus la Passe bas
frquence F
Choix
Frquence
Bien, nous disposons maintenant dun signal alternatif de haute frquence,

ajustable en frquence, stable et prcis qui va nous servir gnrer la frquence
porteuse de notre message (voix ou datas).
Les oscillateurs que nous venons d'tudier fournissent des frquences assez
T
faibles (de l'ordre de quelques dizaines de mgahertz) car il est plus facile de raliser
un oscillateur stable en frquence (de plus les quartz n'oscillent pas sur des
frquences leves).
AF
Il existe d'autres formes d'oscillateurs rservs des usages trs hautes
frquences mettant des signaux ne transportant aucune information.
C'est le cas des radars qui se contentent d'mettre des salves de signaux SHF
(modulation d'impulsion).
On utilise alors des oscillateurs spciaux tel le klystron ou le magntron.
R
E. Multiplicateur de frquence :
Nous disposons maintenant d'un gnrateur de frquence stable, rglable.
D
La frquence obtenue est souvent loin de la frquence sur laquelle nous dsirons
mettre.
Il suffira alors de faire passer notre signal dans un (ou plusieurs)
amplificateurs slectifs accords sur un harmonique du signal dlivr par
l'oscillateur.
On utilise les harmoniques 3 ou 5 au maximum.
Un tel tage amplificateur accord sur un harmonique du signal d'entre
est appel multiplicateur de frquence.
OSC Filtre Filtre PA

Ampli
Quartz 24 MHz 120 MHz
8 MHz
Un oscillateur 8 MHz dlivre un signal contenant des harmoniques (H3 = 24

MHz).
85
Un filtre permet de ne laisser passer que l'harmonique 3 soit 24 MHz laquelle est
amplifie par un circuit non linaire.
Un deuxime filtre accord sur l'harmonique 5 du signal 24 MHz amplifi permet
de dlivrer au PA (Power Amplifier) une frquence de 120 MHz, avec la stabilit du
quartz, qui sera rayonn dans l'espace par une antenne accorde sur 120 MHz.
Nous venons de crer notre premier metteur.
II. Modulations
A. But
Ce premier metteur nous permettra d'envoyer dans l'espace une onde la
frquence de 120 MHz mais ne contenant aucune information (porteuse pure).
Ce type d'onde est appel signal A0 ou N0N (voir chapitre onde du livret
radionavigation).
T
Il est cependant possible de bloquer ou non le PA et donc d'mettre ou de ne pas
mettre.
AF
Nous disposons alors d'un moyen de communication.
J'mets un temps bref (cela reprsentera un point) ou un temps long (cela
reprsentera un trait).
Connaissant le code morse, je suis capable d'mettre un message.
Le type d'onde mise dans ce cas est appel A1A.
R
D
Nous verrons plus tard que ce signal n'est pas directement audible la
rception et que cela demande une astuce pour le dcoder (BFO chapitre ADF livret
radionavigation).
Ce moyen d'mission rudimentaire dlivre un signal trs robuste (l'information

sera dtectable dans un milieu trs brouill par d'autre mission) mais le dbit
d'information est trs faible.
Pour mettre un signal de type voix ou donnes (datas) nous devons faire appel
des techniques de modulation.
REMARQUE
Le chapitre modulation est en partie dvelopp au chapitre 1 du livre de radionavigation.
86
07
Techniques de modulation:
Afin de transporter une information (pour l'instant, la voix), il faut moduler un
signal (la porteuse) transportant cette voix.
Outre les raisons dveloppes en chapitre1-Radionavigation, on comprend bien
que si par exemple 3 stations pouvait mettre la voix directement grande distance,
on recevrait un mlange incomprhensible de ces 3 voix (toutes situes dans la mme
bande de frquence).
Si tout le monde me parle en mme temps je ne comprends rien.
Par contre si je module une frquence F1 par la voix 1 puis F2 par la voix 2, etc.
je peux la rception accorder mon rcepteur sur F1, et aprs dmodulation en
retirer la voix 1 et n'entendre que cette voix.
J'ai rparti mes voix sur des canaux de transmission.
Le but de la modulation est de translater le spectre d'un signal Basse
Frquence (sons, musique, parole) vers les Hautes Frquences pour pouvoir le
transmettre facilement par voie hertzienne.
La radio, la tlvision, les lignes tlphoniques (modem) utilisent le procd de
modulation.
Le signal H.F est appel PORTEUSE (il ne contient aucune information).
T
Le signal B.F est appel SIGNAL MODULATEUR. (Cest linformation).
On sait qu'une sinusode est dfinie par trois paramtres : son amplitude, sa
AF
frquence, sa phase.
Nous avons cit que la fonction sinusodale avait pour quation :
A (sin t + ) = A (sin 2 F t + )
Chacun des trois paramtres de la porteuse peut tre sparment rendu
proportionnel au signal transmettre.
Ce qui donne lieu aux trois types fondamentaux de modulation :
R
Modulation d'Amplitude
Modulation de Frquence
Modulation de Phase
D
On peut aussi combiner des types diffrents (exemple phase et amplitude).
B Modulations
1. Modulation damplitude (AM Amplitude Modulation)
On n'tudiera que des signaux sinusodaux, sachant qu'un signal quelconque est
dcomposable en une somme de signaux sinusodaux (srie de Fourier).
Le signal modulateur est de la forme u( t) = Um . cos (.t) .
La porteuse est de la forme v( t) = Vm . cos ( . t ) .
Le signal modul est s( t ) = u ( t ) . v( t )
87
La modulation d'amplitude consiste donc en une multiplication .
v( t) s( t) Porteuse module
Porteuse pure
u( t)
Information
En modulation damplitude, linformation est contenue dans la variation

damplitude de la porteuse.
La porteuse
v( t) = Vm . cos ( . t )
F leve
T
AF
Le signal modulant
u( t) = Um . cos (.t)
F basse
R
V(t) module par U(t)

D
Le signal en noir sur la dernire figure reprsentant la porteuse module

napparat pas dans la ralit.
Il nest trac ici que pour montrer que le signal HF (la porteuse carrier, en
anglais) varie en amplitude au rythme du signal BF (signal modulant).
Ce trait noir est appel enveloppe de modulation.
Le signal modulant peut (en fonction du circuit de modulation lectronique
ralisant la multiplication des deux signaux) faire varier le signal porteur dans des
proportions plus ou moins grandes.
Ce rapport entre valeur maxi et valeur mini de la porteuse module est appel
taux de modulation m, il sexprime en pourcentage.
Porteuse module 50% Porteuse module 100%

88
07
a) Spectre dune onde module en amplitude.

On peut transformer la multiplication s( t ) = u ( t ) . v( t ) des deux fonctions
sinusodales en une somme car :
Cos ( a) . cos ( b) = . [ cos ( a+b) + cos ( a- b) ].
On aura donc, en reprenant lquation de notre signal porteur et du signal
modulant :
s( t ) = A . cos ( . t ) + A . m . cos [( + ) . t ] + . A .m . cos [( - )
.t]
Avec m = taux de modulation, =2Fp et =2fm nous constatons que dans ce
signal on aura la superposition de trois frquences Fp- fm , Fp , Fp+ fm .
(Fp : Frquence porteuse et fm : Frquence modulante, c'est--dire
l'information)
Ce qui donne le spectre de frquence suivant :

A
A.m/2
T
A.m/2
Fp = Frquence porteuse
AF
Fp-fm Fp Fp+fm
Fm = Frquence modulante
Spectre de frquence
Lorsque le signal transmettre est un signal non sinusodal (par exemple la

voix), il est toujours possible de dcomposer ce signal en srie de Fourier (suite de
signaux sinusodaux allant de Fb Fh exemple 300 3000 Hz).
R
Le signal mis est alors compos de la frquence porteuse (Fp) et deux

bandes latrales de modulation.
Fp
D
Fb Fp - Fb Fp + Fb
Fh Fp - Fh Fp + Fh
BLI BLS
Valeurs extrmes du
signal BF (Fb Fh)
Spectre de largeur 2 Fh
Le canal de transmission centr sur Fp occupe donc deux fois la frquence

maximale Fh du signal modulant transmettre.
89
Ainsi plus le signal transmettre a une gamme de frquence tendue,

plus lencombrement spectral est important (c'est le cas de signaux carrs qui en
thorie se dcomposent en une fondamentale et une infinit d'harmoniques).
Des metteurs proches devront donc mettrent sur des Fp suffisamment

espaces de manire ne pas se gner mutuellement.
Ceci dterminera l'espacement minimum des canaux utilisables et donc le

nombre de canaux disponibles dans une bande de frquence alloue un
service (ex: bande VHF COM).
Espacement des canaux insuffisant Espacement des canaux correct
T
Dans ce type dmission (DSB - Double Side Band) on voit (voir s(t)
AF
prcdemment) que pour un metteur de puissance P, une partie de la puissance est
consacre au rayonnement de Fp (50% de P) et le reste aux raies (ou bandes)
latrales de modulation (25% pour chaque raie).
Or Fp ne contient aucune information et chacune des raies (ou bandes) latrales
de modulation contient Fp et fm donc deux fois la mme information.
R
b) Bande latrale unique (B.L.U.)

On a donc eu lide, dans un premier temps de ne rayonner que les deux bandes
latrales de modulation (en supprimant la porteuse par un circuit spcial, modulateur
D
quilibr) et dans un deuxime temps de supprimer une des bandes latrales de

modulation par un filtre adquat trs slectif.
Lorsque seule la porteuse est supprime on met en DSB-SC (Double Side
Band Suppresed Carrier).
Lorsque la porteuse et une bande latrale sont supprimes on met en SSB
(Single Side Band) connu en franais sous le terme BLU (Bande Latrale Unique).
Selon que lon conserve la bande suprieure ou infrieure, on travaille en BLS
(USB en anglais) ou BLI (LSB en anglais) (Bande Latrale Suprieure ou Infrieure,
Upper or Lower Side Band).
Ce procd permet de consacrer toute la puissance au rayonnement de

la seule bande restante.
Ainsi un metteur de 100 Watts en BLU correspond un metteur de 400 W en
AM (Amplitude Modulation) classique (DSB).
De plus le spectre de frquence occup est moindre et vite de gner les
missions faites sur des frquences adjacentes Fp.
On peut mme envoyer sur la mme Fp les signaux de deux metteurs
diffrents, lun en BLI et lautre en BLS.
90
07
Emetteur 2 Rayonn dans l'espace

Emetteur 1
Reu par l'antenne du rcepteur Un filtre permet de slectionner la BLI ou la BLS
Le schma ci-dessus conserve un embryon de porteuse afin de matrialiser o se situent les bandes latrales mais dans la
ralit elle a disparue.
Les communications effectues en HF en aronautique ou la diffusion

des Volmets utilisent ce principe dmission en BLU (l'aronautique civile utilise la
BLS et les militaires la BLI).
2. Modulation de frquence (FM Frequency Modulation)
T
En modulation de frquence, la frquence de la porteuse (Fp en l'absence de
signal) varie en frquence de f en fonction de l'amplitude du signal Bf modulant qui
peut, comme en AM, tre analogique de forme quelconque ou numrique.
AF
En modulation de frquence, l'information est contenue dans la variation
de frquence de la porteuse.
Un modulateur de frquence dans sa forme basique est un VCO pilot par le
signal modulant.
Dans le schma (trs basique) suivant la frquence du VCO varie suivant la
tension BF du signal modulant qui est l'information transmettre.
R
Fp-f Fp Fp+f
D
F module
Oscillateur
Fp
F modulante
fBF
Nous retrouverons ce type de modulation avec l'tude de la radio sonde basse

altitude.
91
Ceci n'est qu'un exemple de spectre FM
Fp
-f +f
Largeur du canal de transmission
La transmission d'un message radiotlphonique en FM occupe une

bande passante suprieure la modulation d'amplitude.
On peut donc sur la mme bande frquence loger moins de stations qu'en AM.
Il existe plusieurs formes de modulation de frquence (trop complexe et inutile

dvelopper) selon le rsultat atteindre.
T
WFM (Wide Frequency Modulation) : large spectre, utilis en radiodiffusion de
qualit
AF
NFM (Narrow FM) : spectre plus troit, application en communication
radiotlphonique
FSK (Frequency Shift Keying) : modulation de frquence utilise en numrique
MSK (Minimum Shift Keying) : amlioration de la FSK, permet en numrique (un
1 correspond une frquence, un zro une autre) un dbit maximal avec un
encombrement minimum.
R
GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying) MSK avec les bits transitant par un flitre
Gaussien de manire arrondir les coins (impulsions moins carrs) et donc limiter
encore le spectre occup.
D
3 Modulation de phase
Cette fois c'est la phase du signal porteur qui est modifie au rythme du signal
modulant.
Amplitude et frquence restent constantes.
S 1 0 0 1 0 1 1
92
07
On dmontre mathmatiquement que la modulation de phase est quivalente

une modulation de frquence par la drive du signal.
Tout ce qui a t dit pour la FM est donc valable.
On regroupe d'ailleurs souvent ces modulations sous le qualificatif unique de
modulations angulaires.
Ce type de modulation est maintenant trs utilis pour les communications
numriques mais sous une forme beaucoup plus complexe.
Dans la forme basique ci-dessus l'inversion de phase est de 180 lors du
passage d'un bit zro mais l'intrt de la modulation de phase est de transmettre
plusieurs bits simultanment.
On utilise un Codage Diffrentiel ce qui signifie que les informations sont
codes par des sauts de phase et non par un dphasage par rapport une rfrence
(DPSK pour Differential Phase Shift Keying).
Les sauts de phase peuvent se faire de valeur quelconque et l'on peut ainsi
transmettre plusieurs bits chaque temps de modulation. Par exemple 2 bits si 4
sauts, 3 bits si 8 sauts.
On reprsente le codage dans le plan complexe comme ci dessous:
T
AF
Pour information Pour information
Ce type de Ce type de
modulation est modulation est
appel QPSK appel D8-PSK
R
D
La Modulation de Phase est souvent combine avec la Modulation d'Amplitude ce

qui conduit des "constellations" plus complexes:
Pour information
Ce type de
modulation est
appel 16-QAM
codage de 4 bits (16 tats) avec 2 amplitudes et 8 phases
Dans le cas d'informations numriques, le codage et la modulation (codage de

canal) augmentent l'efficacit de la transmission, optimisent la bande passante du
support, augmentent l'immunit aux erreurs et facilitent la synchronisation la
rception.
93
Le codage de canal est souvent prcd d'un transcodage dit "codage de

source".
Terminologie des tlcommunications:

Codage source : L'opration de codage de source consiste a transformer, par
une suite d'oprations plus ou moins rversibles, le mdia en bits.
Elle contient deux tapes : la numrisation et la compression.
La numrisation transforme un mdia (image, vido, son, etc.) en une suite de
bits.
La compression enlve de la redondance l'information
Codage canal : adapter le codage au canal de transmission pour minimiser la
probabilit derreur.
Le codage de canal ajoute de la redondance
Exemple (simpliste):
Codage :
0 est cod par le mot 00 et 1 est cod par le mot 11.
Rception du mot 01.
-
-
T
Le mot 01 est diffrent de 00 et 11, donc dtection derreur.
Mais comment corriger?, en 00 ou en 11 ?
AF
Codage :
0 est cod par 000 et 1 est cod par 111.
Rception du mots 001.
- Le mot 001 est diffrent de 000 et 111, donc dtection derreur.
- Correction en 000 car le mot de code 000 est le plus proche du mot reu.
R
Modulateur en quadrature (appel modulateur I/Q) :

Il sert gnrer les tats dcrits ci-dessus (sauts de phase).
D
Une porteuse sinusodale damplitude E et de phase repre par rapport une

rfrence de phase donne a pour expression :
e(t) = Ecos( t + )
Si nous dveloppons cette expression, nous obtenons :
e(t) = Ecos( )cos( t ) Esin( ) sin( t ) = i(t).cos( t ) + q(t).cos( t +/2)
Une porteuse d'amplitude et de phase quelconque peut donc se dcomposer

en deux signaux qui seraient des porteuses en quadrature de phase.
E sin E cos( t + ) Le vecteur d'amplitude E tourne la vitesse

A l'instant t sa valeur relle est E cos( t + )

E cos
94
07
Ces porteuses sont ensuite modules en amplitude, puis additionnes lune avec
lautre.
Ce type de modulation est appel QPSK (Quadrature Phase Shift Keying).
La notation des axes est :
* I (In phase) pour laxe reprsentant lorigine.
* Q (quadrature) pour laxe dphas de 90, en avance par rapport laxe I.
D'o le nom de modulateur I/Q.
Ci-dessous pour information uniquement le principe du modulateur.
i(t).cos( t )
Pair i(t)
CNA cost
Train
binaire
i(t).cos( t ) + q(t).cos( t +/2)
cost
Impair q(t)
T
cos( t +/2)
AF
q(t).cos( t +/2)
CNA
Ce type de modulateur appel I/Q permet d'laborer diffrents types de

modulation tels :
DSB-SC
R
BLU
Et en particulier les modulations complexes tudies ci avant (QPSK,
D8PSK).
D
Si on mlange deux frquences f1 et f2, on obtiendra idalement en

sortie f1+f2 et f1-f2.
Le terme f1+f2 reprsente la bande latrale suprieure (USB), le terme
f1-f2 reprsente la bande latrale infrieure (LSB).
Nous ne voulons qu'une des bandes latrales commutable au choix en
fonction de la bande de frquences utilise.
On produit donc deux fois f1+f2 et f1-f2 et on introduit des dphasages
tels que dans le second signal une des bandes latrales soit en
opposition de phase.
En additionnant l'ensemble, les signaux en opposition s'annulent et les
signaux en phase s'additionnent.
Obtention de la BLU par modulateur I/Q (Phasing method)
95
C RECEPTEUR
Il s'agit d'un ensemble lectronique qui, reli une antenne (conversion d'une
nergie lectromagntique en signal lectrique), permet de slectionner, parmi toutes
les frquences prsentes dans l'espace, la frquence qui nous intresse puis, de
l'amplifier et de la traiter jusqu' la dlivrance de l'information utile l'utilisateur final
(homme ou machine).
D DEMODULATION
C'est un procd permettant partir du signal porteur modul de
rcuprer l'information initiale.
Les dmodulateurs (circuits lectroniques effectuant la dmodulation) sont la
dernire partie du rcepteur avant amplification finale de l'information rcupre.
Il existe des dmodulateurs d'amplitude, de frquence et de phase.
Les communications en datas link utilisent la modulation de phase donc, juste un
mot sur les dmodulateurs de phase.
Dmodulateur de phase :
T
Le principe (complexe) consiste rcuprer la porteuse module, de dtecter les
sauts de phase, de convertir ces sauts de phase (signal analogique) en un signal
AF
numrique au moyen d'un CAN (Convertisseur Analogique Numrique) puis travers
un ensemble logique de dcodage de rcuprer l'information.
Notons que le temps de propagation metteur rcepteur apporte un
dphasage supplmentaire l'onde reue.
Le rcepteur devra pouvoir dtecter ce dphasage supplmentaire afin d'en tenir
compte.
R
C'est le rle du circuit de synchronisation, lment essentiel dans ce genre de

communication.
D
III. Radio de bord
A. AFFICHAGE DE FREQUENCE :
Les stations embarques sont des ensembles metteur-rcepteur (transceiver en
anglais).
Chaque ensemble regroupe un metteur et un rcepteur utilisant la mme
antenne pour l'mission et la rception.
On dispose bord, en gnral, de plusieurs ensembles VHF (2 ou 3) et HF (2).
Les ensembles numrots 1 ou L sont en gnral utiliss de la place CPT, et les
numros 2 ou R de la place FO.
Ces ensembles utilisent pour les rglages des boites de commandes appeles
RCP (Radio Control Panel) rpartis en RCP VHF et RCP HF ou bien RCP commun.
On peut sur le RCP rgler deux frquences, l'une active est celle utilise
l'instant T et une seconde (Standby) la frquence utiliser ultrieurement.
On affiche toujours la future frquence (ou le canal) dans la fentre en stanby ce
qui permet de revenir instantanment la frquence prcdente.
96
07
Une commande (Transfert ou Standby) permet de basculer soit d'une

frquence l'autre soit de transfrer la frquence standby dans la fentre
active.
TFR
FRQ SEL
COMM TEST
RCP sur B777 Autre RCP ancien:

Un seul bouton pour la frquence,la frquence Deux boutons, deux frquences et un slecteur
active est toujours gauche (transfert de stanby (TFR) pour passer de l'une l'autre.
active. La frquence active est tantt gauche, tantt
Le mme ensemble permet de rgler VHF et HF. droite selon la position du slecteur.
Vous pouvez trouver la place de RCP, le
terme RTP pour Radio Tuning Pannel
T
AF
En VHF il existe un bruit de fond radiolectrique constant (souffle Chhhh)
fatiguant.
Afin de ne pas subir ce bruit constant, les radios sont quipes d'un circuit
squelch.
Ce circuit est charg de bloquer l'amplificateur BF en l'absence de signaux
moduls ; ainsi on n'entend rien.
Notez la prsence d'un bouton poussoir COMM TEST sur le RCP.
R
Lorsque l'on souponne un problme de rception, on peut, par appui sur ce

bouton, dbloquer le squelch et si l'on entend alors le bruit de fond on peut dire que
l'on a test toute la chane rception.
D
RCP en HF :
Ancien modle (fig gauche ci-dessous):
On rgle la frquence par quatre boutons (Mgahertz, Kilohertz etc.)
Un slecteur permet de travailler en DSB ou BLU avec choix de la BLS ou BLI.
Nouveau modle : (fig droite ci-dessous)
Commun VHF et HF.
Comme en aronautique on travaille toujours en BLS, le slecteur a bien souvent
disparu.
Notez la prsence d'un bouton rotatif libell RF SENS (ou HF SENS).
Ce bouton permet de rgler la sensibilit du rcepteur.
Si une station voisine est gnante on peut essayer de diminuer la sensibilit afin
d'attnuer la station gnante et n'entendre que celle qui arrive le plus fort (la ntre
esprons le).
Si nous sommes en contact avec une seule station qui arrive faiblement on peut
augmenter la sensibilit afin d'avoir un signal plus fort (mais on amplifie aussi le bruit
et les parasites).
Ce bouton sensibilit joue sur le gain des amplificateurs HF (circuit
antenne pour faire simple) permettant de dtecter des signaux plus faibles arrivant
97
l'antenne et non pas comme le bouton de volume de l'ACP (Audio Control Panel) sur
le gain des amplificateurs BF situs aprs le dmodulateur permettant de rgler le
niveau d'coute du signal dcod.
FREQ
LSB AM
USB
OFF
HF
SENS
B Emission et rception
T
Comme on ne dispose pour tous ces ensembles que d'un seul micro et d'un seul
casque ou haut-parleur par sige PNT, les signaux BF (la parole) transitent (en
mission ou en rception) tous par une boite de slection (ACP Audio Control
Panel) permettant d'envoyer le signal du micro main (ou du masque oxygne)
AF
vers n'importe quel ensemble (un seul la fois) et la modulation reue par n'importe
quel ensemble (plusieurs simultanment si on veut) vers le haut-parleur ou le casque.
Antenne VHF
Micro
ou
R
masque (INT)
Rcepteur
Emetteur
V.H.F
D
RCP V.H.F
Rcepteur
Emetteur
H.F ACP
Haut-parleur
ou
Antenne HF casque
RCP H.F
98
07
Slection micro
Tmoin d'coute
Volume
(appui pour coute)
DUBUIS
Ici PA signifie Public Adress,
systme permettant de passer des
annonces en cabine passagers.
FLT signifie Flight Interphone
ACP sur B777, la VHF 1 (L VHF) est slecte pour le trafic radio (Voyant MIC
allum si appui sur la touche concerne).
T
La VHF 2 (R VHF), la HF R et le Flight Interphone sont en coute seulement
(voyants verts allums).
Chaque coute peut tre rgle individuellement par un bouton de volume
AF
(appui = slection, rotation = rglage volume).
Encadres en noir, des commandes relatives l'coute des stations de

radionavigation (VOR,ADF,MKR).
Lorsque ces stations mettent de la voix (ATIS) et leur indicatif en code morse, il
peut tre gnant d'entendre les deux simultanment.
R
Une commande de filtre (VBR) permet de favoriser la voix seule (V) ou l'indicatif
(R) ou bien d'entendre les deux (Both)
D
Notez aussi la prsence de cls d'coute notes SAT, pour satellite, dont nous
parlerons plus loin.
99
Les diverses boites sont regroupes porte de main sur le pylne du

poste de pilotage.
Les ensembles metteur-rcepteur sont situs en soute lectronique.
T
AF
R
D
Encadrs en blanc, de gauche droite et du haut vers le bas:

RCP VHF1
RCP VHF 2
ACP 1
ACP 2
RCP HF
100
07
C ANTENNES
Encadres, les antennes communications
La VHF 1 est sur un aronef toujours alimente par la bus essentielle.

En cas d'amerrissage ou d'atterrissage sur le ventre, l'antenne VHF situe sous
le ventre est, soit immerge, soit dtruite.
T
C'est ainsi que l'antenne VHF 1 est toujours situe au-dessus (alimentation
privilgie et protection en cas de problme.)
AF
En utilisation au sol, les conditions de propagation des signaux issus de l'antenne
VHF 2 (mal dgage, situe sous le ventre de l'avion) sont loin d'tre idales, on
utilisera donc la VHF 1 pour une meilleure liaison.
L'antenne HF est noye dans la drive.

L'antenne doit tre adapte la longueur d'onde du signal mis ce qui est
R
impossible physiquement avec une antenne noye dans la drive (donc forcment de
longueur fixe).
Sur aronef on intercale donc entre l'metteur-rcepteur HF et son antenne une
boite d'accord antenne charge de modifier lectriquement (c'est dire
D
artificiellement) la longueur de l'antenne.

Une fois la frquence HF rgle, un appui bref sur l'alternat du micro lance
l'accord de la boite (modification de la longueur artificielle de l'antenne).
Un bip constant est entendu dans le haut-parleur durant l'accord.
On ne doit transmettre qu' l'issue de l'accord (fin du bip).
101
D FREQUENCES UTILISEES :
1. La bande HF:
Utilise pour les liaisons grande distance (avec le contrle arien, la compagnie
via Stockholm Radio par exemple ou la rception des Volmets), on utilise des
frquences de 3 30 MHz avec des canaux espacs de 100 kHz.
L'aronautique civile utilise la modulation BLU en USB.
2 La bande VHF:
On utilise une modulation d'amplitude classique (DSB)
Les frquences utilises vont de 118 MHz 137 MHz.
Les canaux sont espacs de 8,33 kHz dans certains espaces ariens en
phonie (en Europe en particulier) et de 25 kHz en transmissions de donnes (ou en
phonie pour certains tats).
8.33 kHz channel spacing has been introduced to alleviate VHF congestion. The carriage and
T
operation of 8.33 kHz capable equipment has been effective above FL245 since 1999 and is
mandatory above FL195 in ICAO EUR Region from 15 March 2007.
AF
Source: European Air Traffic Management Program www.eurocontrol.int/vhf833
Dans une bande 25 Kz on peut loger 3 canaux au pas 8.33 kHz.

R
D
Pas de 25 kHz 132.000 132.025
Pas de 8.33 132.005 132.010 132.015 132.025

kHz
Dans le cas d'utilisation de canaux 8.33, laffichage 6 chiffres du RCP nest
pas celui de la frquence relle mise, mais celui du canal.
Frquence relle Canal Espacement

132.000.000 MHz 132.000 25 KHz
132.000.000 MHz 132.005 8,333 KHz
132.008.333 MHz 132.010 8,333 KHz
132.016.666 MHz 132.015 8,333 KHz
132.025.000 MHz 132.025 25 KHz
102
07
Le rapprochement des canaux oblige un plan de frquence

contraignant.
Les stations couvrent un secteur de rayon gal la porte quasi-optique,
lesquels secteurs doivent tre spars d'une certaine distance D selon qu'ils travaillent
sur des canaux adjacents en 8.33 ou qu'il existe un canal 25 kHz dans l'autre secteur
afin d'viter les interfrences.
T
Le VHF Data link est un mode de liaison de donnes entre air-sol et sol-air ou
AF
entre avions dans le cas de l'ADS-B (tudi plus loin).
L'change de donnes peut tre bas sur les VHF analogiques tudies
prcdemment ou bien sur des radios VHF entirement numriques.
(VDR : VHF Data Radio ou Digital Radio).
Les trames numriques sont soit des datas, soit de la voix digitalise
(selon le mode VDL).
R
Ces VHF utilisent en mode DATAS des canaux espacs de 25 kHz.

Il existe plusieurs type de VDL (Vhf Data Link):
VDL mode 0
VDL mode A
D
VDL mode 1
VDL mode 2
VDL mode 3
VDL mode 4
Les modes se diffrentient par le format du message, le type de modulation
utilise et le protocole de liaison.
Certains de ces modes sont morts dans l'uf (VDL mode 1) et d'autres n'en sont
qu'au stade de l'tude (mode 3 et 4).
D'autres systmes sont l'tude, le VDL mode E qui utilisera des canaux
espacs de 8.33 kHz (mais aura un dbit en bits/seconde infrieur) et le protocole VDL
mode 3.
Il est fort probable que la gnralisation de ce mode de communication se fera
terme sur une autre bande de frquence que la VHF.
103
IV. Data link
A. VDL mode 0
C'est le mode utilis par l'ACARS (chap 12) ancienne version.
Il utilise un format de message appel POA (Plain Old Acars) mis par une radio
analogique.
Les bits de donnes reus des systmes avion (FMGC, CFDS, AIDS, etc.) sont
transforms en variation de tonalit (1200 et 2400 Hz) par un calculateur de
gestion ACARS (MU : Management Unit) puis module la porteuse VHF d'une manire
classique comme en phonie (AM-DSB).
La porteuse VHF est donc module par deux frquences : 1200 et 2400 Hz.
Un bit l'tat 1 est reprsent par une alternance ngative du signal de
modulation 1200 Hz, un bit l'tat 0 par une alternance positive de ce signal.
Sil ny a pas de changement dtat, le bit suivant est reprsent par une
alternance complte 2400 Hz.
0 1 0 0 1 1 1 0
T
AF
1200 Hz 1200 Hz 1200 Hz 2400 Hz 1200 Hz 2400 Hz 2400 Hz 1200 Hz
Ce systme est orient caractre, ce qui signifie que chaque donne est
convertie en son quivalent ASCII (American Standard Code for Information
R
Interchange).
Pour les spcialistes codage 7 bits plus un de parit donc 128 possibilits
diffrentes.
Ce jeu de caractre est aussi appel jeu d'alphabet cod numro 5 de l'OSI.
D
Un A par exemple possde le code ASCII 65 soit 1000001 auquel on rajoute un

bit de parit.
Tous ces bits sont regroups en trame permettant de transmettre 272 caractres
au maximum dont 220 caractres de texte ( le reste tant li la gestion du protocole
d'change).
La transmission est faite 2400 baups, c'est dire trs lentement (d'un point
de vue informatique).
C'est un peu ce qui se passait lorsque votre PC tait connect un modem lui-
mme reli une ligne tlphonique RTC avant l'ADSL.
Nota : Le baud (symbole Bd) est une mesure du nombre de symboles transmis
par seconde par un signal modul, soit la rapidit de modulation. Il est nomm
d'aprs mile Baudot, l'inventeur du code Baudot utilis en tlgraphie.
Si les bits sont transmis un par un la rapidit de modulation est gale au dbit
binaire mais s'exprime en baud.
Si les bits sont regroups en mots de 2, 3, , n bits avant d'tre transmis la
rapidit de modulation sera divise par n (modulation diffrentielle de phase vue
prcdemment).
Dans ce cas le dbit binaire (en bits/seconde) sera suprieur au nombre de
bauds.
104
07
B. VDL mode A
C'est un systme un peu plus volu qui vite de passer par une transformation
des bits en signal analogique 1200 ou 2400 Hz.
Les datas sont transmises directement par une ligne ARINC 429 un VDR .
Un modulateur interne au VDR convertit les bits en signal MSK (Minimum
Shift Keying) .
Le dbit n'est pas meilleur (2400 baups).
Du point de vue liaison radio entre sol et bord ou vice versa il n'y a pas de
diffrence entre mode 0 ou mode A (porteuse module en amplitude par du 1200 ou
2400 Hz en MSK)
C'est un premier pas vers le tout digital.
C. VDL mode 1
Il utilise les principes de l'ACARS POA et a servi dvelopper surtout la couche
physique du mode 2 et les standards du data link.
Il est maintenant obsolte et l'OACI l'a retir de l'annexe 10.
D. VDL mode 2
T
Le VDL mode 2 utilise une liaison tout digital permettant l'change de donnes
(pas la voix).
AF
Il utilise une modulation D8PSK (voir 8.3) permettant un dbit de 31.5 kbps
(31500 bits par seconde) soit plus de 10 fois les modes prcdents.
Le VDL mode 2 est en cours d'introduction en Europe pour l'application CPDLC et
devrait devenir obligatoire en 2009.
Modulation :
R
Le VDL mode 2 utilise la modulation D8PSK

(Differentially 8-Phase Shift Keying) qui permet
un dbit binaire de 31.5 kbps.
8 tats de phase reprsentent chacun 3 bits de
D
donnes.
Ainsi la capacit de 10500 bauds se traduit par
un dbit binaire 3 fois suprieur, soit 31.5
kbps.
E VDL mode 3
Le mode 3 est un tout digital permettant l'change de donne et la
transmission de la voie digitalise.
De type communication internet la voix digitalise est traite en paquets de 30
ms.
Il utilise une modulation D8PSK comme le mode 2.
Dbit identique au mode 3 (31.5 kbps)
105
F. VDL mode 4
Le mode 4 est un tout digital permettant l'change de donnes uniquement.
Il utilise une modulation appele GFSK (Gausian Filtered Frequency Shift
Keying).
Le dbit binaire est infrieur (19,2 kps) mais il prsente des avantages lis
son protocole.
Les VDL mode 3 et 4 n'en sont qu'au dveloppement mais lors de la ONZIME
CONFRENCE DE NAVIGATION ARIENNE Montral, 22 septembre 3 octobre 2003
Airbus et Boeing ont tous deux annonc quils nenvisageaient pas daller plus avant
dans le VDL mode 4.
Ils ont soulign que cette dcision repose sur des tudes techniques et des
considrations conomiques.
LOACI a autoris trois modes VDL diffrents pour les transmissions numriques
de voix et
de donnes.
G. Protocoles de communication
Il existe selon les modes VDL, trois ou plutt quatre protocoles de
T
communication mais l'un d'entre eux n'est que l'amlioration de l'un des trois.
CSMA
CSMA amlior (appel p-persistent, notion hors cours)
TDMA
AF
STDMA
H. CSMA (Carrier Sense Multiple Access)

C'est un protocole qui permet l'accs un rseau sur lequel les temps
d'mission des stations ne sont pas rgis.
Il permet de vrifier qu'aucune station n'met au mme moment et essaie
R
d'viter les collisions.

La mthode d'accs au rseau est alatoire et repose sur le principe du "Premier
arriv, Premier Servi".
C'est ce que nous faisons tous les jours en trafic VHF; on attend que personne
D
ne parle pour placer notre appel mais ce faisant, bien souvent on est plusieurs
appeler en mme temps car on tait plusieurs attendre un blanc sans le savoir.
Il se passe la mme chose en CSMA d'o collisions de donnes.
Il existe des formes plus labores de CSMA.
Ex : CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect
Selon ce mode "Collision Detect", chaque station de travail vrifie
priodiquement que les donnes qu'elle envoie ne sont pas entres en collision avec
les donnes mises par une autre station. Si c'est le cas elle procde la r-mission
ultrieure des donnes altres.
I. TDMA (Temporal-Division Multiple Access)

Dispositif permettant de grouper plusieurs communications sur une mme
liaison.
C'est un protocole de multiplexage temporel.
Le multiplexage est la technique permettant de faire passer plusieurs canaux
de communication sur un mme circuit, un mme cble ou une mme frquence
hertzienne.
106
07
Le multiplexage temporel consiste diviser le temps, par exemple chaque

seconde, en petits intervalles (slots), et attribuer un slot chaque canal.
L'unit de temps est divise en 4 slots, chaque slot pouvant tre utilis par une
station pour faire transiter des datas ou de la voix digitalise (voix digitalise : le mp3
vous connaissez ?).
Il est prvu de rserver 2 slots pour les datas et 2 slots pour la voix.
Ainsi avec cette mthode, 4 contrleurs peuvent tre en liaison avec 4
aronefs en utilisant la mme frquence.
J. STDMA (Self-organising Time Division Multiple Access)

Cela consiste diviser la frquence de communication en une multitude de
crneaux, correspondant une opportunit, pour un utilisateur, quip d'mettre.
L'ensemble est synchronis par une rfrence de temps (GPS par exemple) et
chaque utilisateur transmet dans des crneaux qu'il a rservs lors d'une prcdente
transmission.
Afin d'viter des transmissions simultanes, chaque utilisateur a accs au
planning des rservations.
Afin d'amliorer les performances, une station sol peut coordonner l'ensemble,
voire l'optimiser, par exemple en cas de surcharge, en supprimant des crneaux pour
des utilisateurs loigns.
VDL mode 2
En rsum
TVDL mode 3 VDL mode 4

AF
Modulation D8PSK
MFD D8PSK GMSK
Protocole CSMA TDMA STDMA
Transport Datas seulement Voix et datas Datas seulement

R
Largeur de bande 25 kHz 25 kHz 25 kHz

D
V. ACARS
A. Prsentation
Il est utilis par les compagnies ariennes vers la fin des annes 1980.
Le terme ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System)
dsigne un systme de communication complet entre le bord et le sol.
Un message du bord vers le sol est appel "downlink".
Un message du sol vers le bord est appel "uplink".
Les messages ACARS peuvent maintenant tre transmis par trois moyens
possibles :
Rseaux VHF
HF (HF datalink)
Satellite
Pour accder au service ACARS via satellite, les avions doivent tre quips d'un
SDU (Satellite Data Unit) dont le rle est de se comporter comme une station sol
Inmarsat (AES pour Inmarsat Aircraft Earth Station) utilisant les services Aero-H,
Aero-H+ or Aero-I.(bande 1,5-1,6 Ghz pour la liaison avion-satellite, bande 4-6 Ghz
pour la liaison satellite-sol).
107
L'ACARS utilise un protocole de communication orient caractres (comme un

telex, donc faible dbit) puis il volue dans le cadre de l'ATN vers un protocole
digital (VDL2).
Protocole orient caractres : les octets sont transmis un par un, les erreurs sont
dtectes par un bit de parit et corriges par retransmission.
B. Systme
Le systme de bord consiste en une console ddie (CDU Control Display Unit)
et un MU (Management Unit).
Le MU traite les messages reus du sol ou expdis vers le sol au moyen
d'un systme radio sur une frquence fixe variable selon les rgions.
Ces frquences sont actuellement les suivantes :
Europe, Moyen-Orient, Afrique, Amrique du Sud : 131.725 Mhz
Extrme-Orient, Australie, Pacifique : 131.550 Mhz
Japon : 131.450 Mhz
USA : 131.550 Mhz
Canada : 131.475 Mhz
Il existe d'autres frquences secondaires
T
Le systme (en auto) o le pilote choisit le bon support (VHF, HF ou
SAT) .
AF
Le pilote doit pour cela positionner ici, la VHF 3 (VHF C) sur DATA.
R
D
Nota : Cette VHF peut tre utilise en secours en phonie.

Le MU-ACARS formate les donnes reues des priphriques en messages
ACARS et les dirige soit automatiquement, soit aprs confirmation ou demande
quipage vers la VHF 3 (ou HF ou SAT) .
Il coute le trafic ACARS et slectionne la meilleure station sol utilisable en
fonction des messages reus ou du trafic entendu.
Il dcode les messages ACARS reus et les dirige vers le priphrique
concern (un cran, une imprimante ou directement vers un calculateur de bord).
Il assure la fiabilit de la transmission des messages par un processus
d'accus rception et d'adressage aux stations sol.
Le message ACARS est format de telle sorte qu'il contient outre les donnes,
l'identification de l'metteur, l'adresse du destinataire et le type de message.
108
07
Systme de bord ACARS
MU
T
AF
Le Management Unit (MU) du bord fonctionne en coordination avec le rseau sol suivant deux modes :
Le mode demande (demand mode)
Le mode interrogatif (polled mode)
R
Le mode de fonctionnement normal du MU est le mode demande.

Il passe et reste en mode interrogatif sur injonction du calculateur central du rseau (ASP).
Le mode demande est utilis dans un environnement o le volume de communications ACARS est
suffisamment faible pour ne pas saturer la frquence.
D
Lorsque le MU a un message envoyer il se met en coute sur la frquence du rseau.

Si celle-ci est libre, le MU transmet le message. Si la frquence est occupe, il attend le moment
opportun pour mettre.
Lorsque deux ou plusieurs avions mettent au mme instant, les transmissions sont brouilles et les
MU ne reoivent pas d'accus de rception du sol.
Dans ce cas, chaque MU rmet son message 15 25 secondes plus tard.
Aprs avoir reu l'accus de rception (ACK) venant de la station sol, le MU efface de sa mmoire le
message envoy et rarme le systme pour l'mission du message suivant.
Si, aprs six tentatives d'mission le MU n'a pas reu d'accus de rception, le systme prvient
l'quipage et passe en NO COMM .
Dans le mode interrogatif , c'est l'ASP (voir : 4- rseaux) qui gre la transmission de tous les
messages partant des avions.
Pour ce faire, il va autoriser ou non le MU mettre son message.
Le mode interrogatif sera donc utilis dans un environnement o le nombre des communications est si
important que seul calculateur central peut viter les conflits.
Le MU va passer automatiquement en mode interrogatif ds la rception d'un message spcifique
envoy par l'ASP.
Celui-ci va maintenir le MU dans ce mode en transmettant ensuite rgulirement des messages dans
un intervalle compris entre 2 s et 1,5 min.
109
Le MU repasse en mode demande aprs sollicitation du sol ou automatiquement, soit aprs

l'atterrissage, soit si l'intervalle entre 2 messages spcifiques demandant de rester en mode interrogatif est
suprieur 2 minutes.
C. Applications
Une des applications initiale de l'ACARS tait de dtecter automatiquement et de
reporter les changements majeurs des phases de vol.
Dpart (Out of the gate)
Dcollage (Out of the ground)
Atterrissage (On the ground)
Arrive (Into the Gate)
Ces changements tait dtects par des senseurs avions (porte, trains,frein de
parc) qui envoyait un signal au MU.
A chaque changement de phase, un algorithme du MU gnrait un message
OOOI minimaliste destin la gestion compagnie contenant la phase, l'heure et
autres lments tel que le carburant bord, l'escale de dpart ou d'arrive.
Le systme a rapidement volu vers un interfaage avec le FMS.
T
Cet interfaage permet de recevoir du sol un nouveau plan de vol ou des
informations mtorologiques pour une meilleure gestion du vol et d'envoyer des
messages libres (free text).
Le MU est maintenant coupl avec le CDU du FMS lequel devient le
AF
MCDU, console regroupant les deux fonctions (FMS ou ACARS) auxquelles peut
accder l'quipage.
Certains avions disposent d'un CMU (Communication Management Unit) nouvelle
version du MU.
MU(ou CMU) sont des routeurs de l'information.
Un MCDU dispose de 7 ports et peut donc dialoguer avec 7 systmes.
R
La fonction ACARS est log pour le B777 dans l'AIMS (Aircraft Information
Management System) et pour AIRBUS dans l'ATSU (Air Traffic Service Unit).
L'ACARS utilisait la norme ARINC 597 puis l'ARINC 724B prvu pour les avions
quips de bus digitales.
D
Devant un besoin d'homognit la nouvelle norme de communication entre les

systmes devient l'ARINC 758.
Le systme est devenu plus performant, on parle maintenant d'ACARS AOA
(ACARS Over Avlc) alors qu'avant l'ACARS tait POA (voir Data link - VDL mode 0).
L'change d'informations peut se faire automatiquement (c'est dire sans
intervention de l'quipage) ou sur demande de l'quipage.
L'interface est ralise de telle sorte que le pilote peut appeler des messages
pr-formats et il ne lui reste alors qu' remplir les champs de donnes du message
ou bien envoyer un message libre (free text).
ACARS Over AVLC : applique le format du message ACARS un VDL mode 2.
Cette combinaison rduit les problme de congestion de traffic que rencontrait
l'ACARS.
Cependant l'AOA est toujours orient caractre et n'apporte pas tous les
bnfices du mode digital VDL mode 2, nanmoins la vitesse est 10 fois suprieure
l'ancien mode.
AVLC (Aviation VHF Link Control) est le nom donn un interfaage entre
l'ACARS et les radios VDL.
L'ACARS voluera encore vers un protocole purement ATN (notion ATN
dveloppe plus loin).
110
07
L'interfaage se poursuit avec d'autres systmes de bord tel l'enregistreur de

paramtres de vol (FDAMS/ACMS).
Ceci permet, par exemple, d'envoyer en temps rel des informations de
performance avion la maintenance.
Une panne en vol est connue en temps rel augmentant les gains de
productivit.
Le logiciel ACARS est propre chaque compagnie ainsi que les applications.
On peut donc trouver des aronefs avec peu ou beaucoup de pages ACARS dans
le menu.
En rsum l'ACARS permet actuellement de traiter les domaines suivants (non
exhaustif) :
Oprations ariennes (AOC : Airline Operations Control) :

Informations mto envoyes lavion sur demande de lquipage ou
automatiquement en fonction du plan de vol entr dans le FMS.
Rgulation de lexploitation : transmission automatique des heures de
dpart, dcollage, atterrissage, arrive.
Paramtres oprationnels : envoi lavion du plan de vol, de ltat de
charge, des limitations.

T
Gestion du personnel navigant (Heure blocs)
Informations oprationnelles : NOTAMS, infrastructure.
Suivi du vol par le dispatch, notamment pour les vols ETOPS.
change de messages libres entre sol et bord.
AF
Maintenance :
Monitoring moteur.
Suivi des pannes.
Commercial ( AAC : Airline Administrative Communications) :

R
Passagers en correspondance.
Problmes de bagages.
Les services du contrle arien (ATS : Air Traffic Services) :

D
Clairance de dpart (PDC pour Pr Departure Clearance)

Clairance ocanique.
Dlivrance des ATIS.
D. Rseaux
Au sol, un rseau de VHF est reli un rseau de r-metteurs (Remote
Ground Stations ou RGS) et d'un systme de routage de l'information vers la
compagnie ou l'ATS.
D'une faon gnrale, les stations VHF du rseau sol sont installes prs des
aroports de telle sorte que la couverture soit suffisante pour que tous les avions au
sol sur l'aroport puissent utiliser l'ACARS.
Il existe principalement deux rseaux sol : L'ARINC amricain et le SITA
Europe.
Citons galement :
Le rseau AIR CANADA au CANADA couvrant la partie Sud du territoire.
Le rseau AVICOM au JAPON.
111
LE RESEAU ACARS
SAT
AUTRES
RGS GES
VHF format ASP SAT format

ACARS
Concentrateur ACARS
ARINC
RGS format ACARS

ASP GES
format ACARS
Concentrateur
SITA
format tlgraphique
compagnie
T ATS
AF
Service 1 Service 2 PDC, D-ATIS

AOC AAC ATC
R
Le calculateur sol (ASP) agit comme un concentrateur pour :

D
- Transcoder le format du message.

Afin d'viter aux compagnies de dvelopper un systme utilisant le protocole ARINC 724 pour
dialoguer avec les avions, c'est l'ASP qui va effectuer le traitement pour transcoder le format ACARS type A en
format tlex type B et rciproquement.
Vis--vis de la compagnie, le dialogue avec ses avions se fait donc avec le mme format de message
que celui utilis pour dialoguer avec un abonn quelconque du rseau des tlcommunications sol.
Par ailleurs, la longueur des messages ACARS type A est limite 220 caractres. Si le message est
plus long, il doit tre dcoup en plusieurs blocs.
Le calculateur ASP va fusionner les blocs du message ACARS type A pour constituer le
message tlex (sens air/sol), et effectuer l'opration inverse dans le sens sol/air (voir plus loin la structure
des messages ACARS).
- Contrler l'adressage du message.
- Assurer le routage, c'est--dire le faire transiter par le chemin adquat jusqu destination
(prambule du message.
- Suivre l'avion afin de pouvoir lui acheminer les messages uplink (fonction tracking).
- Autoriser ou non le MU mettre des messages en fonction du taux d'occupation de la
frquence.
S'il y a encombrement de la frquence du rseau, aux abords des aroports notamment, l'ASP du
rseau met un message vers le MU lui demandant de passer sur la frquence secondaire.
Le MU accuse rception, et commande l'E/R VHF sur cette nouvelle frquence de travail.
112
07
VI. CPDLC
A. Dfinition
Le CPDLC (Controller Pilot Data Link Communications) est un moyen de
communication contrleur-pilote (ATC) qui utilise une liaison numrique la place
de la phonie et permet des changes en mode texte aussi diversifis qu'en
radiotlphonie.
B. Services
L'application CPDLC fournit les services "data link " incluant la dlivrance des
clairances, les comptes-rendus, l'information.
Le service de clairance dpart ( DCL pour Departure Clearance) permet un
pilote d'obtenir toutes les informations qui lui sont ncessaires avant de
quitter le parking.
Le service clairance ( ACL pour Atc CLearances and information) permet un
contrleur d'envoyer un avion par liaison de donnes des clairances de tous
types (cap, niveau, vitesse, directe) et de recevoir la rponse du pilote
T
(acceptation / refus) ou un pilote d'envoyer une requte de clairance au
contrleur qui est en charge de l'avion. Ce service permet galement l'envoi
et la rception de messages d'information.
AF
Le service de transfert ( ACM pour Atc Communication Management) permet
un contrleur de transfrer un avion d'un secteur l'autre. Un mcanisme
particulier appel handoff, permet de passer le lien avion-sol de station en
station afin dassurer la continuit de la connexion entre lavion et le sol tout
au long de son trajet dans la couverture du rseau.
Ces services sont indpendants.
Expdier un message par CPDLC consiste dterminer l'adresse souhaite, puis
R
choisir le message appropri d'un menu droulant travers une interface et

l'mettre.
La lecture des messages reus s'effectue sur cran ou sur imprimante.
D
C. Structure du message
Les messages CPDLC sont constitus d'lments de message pr-formats
seuls, de textes libres seuls ou d'une combinaison des deux.
Les messages pr-formats sont soit du texte ou une combinaison de texte
et de variables.
Exemple : CLIMB TO AND MAINTAIN 330
L'appui sur une touche de l'interface affiche le message pr-format CLIMB TO ..

qui prsente le champ "level" vide.
Ce champ est rempli par le pilote.
Le principe des messages pr-format est que l'on n'envoie pas le texte (ici
CLIMB TO ...) mais une trame dfinie par le numro unique de l'lment du
message, la variable (si elle existe) plus un attribut du message (d'urgence ou de
rponse dvelopp plus loin) ainsi que des numro servant la gestion des
messages.
113
Un message CPDLC peut rassembler plusieurs lments (5 au

maximum).
Les trames sont soit des trames UL n xx (pour UpLink) soit des trames DL n xx
(pour DownLink) selon que la trame est Air-Sol ou Sol-Air.
Il existe pour l'instant plus de 80 trames DL et presque 180 trames UL
constituant tous les messages standards dfinis par l'ADS Panel de l'OACI.
Ainsi le pilote choisit sur l'interface homme machine (MCDU par exemple) le type
de message envoyer (exemple REQUEST) puis dans la rubrique REQUEST le type de
demande (exemple REQUEST CLIMB TO) puis remplit le champ de la variable (ex :
330) et enfin envoie sa demande (SEND).
L'avionique gnre alors une trame DL contenant le numro unique de l'lment
du message (DL n9 ) accompagn de la variable plus attribut et numro du
message.
Arrive au contrle, la trame est dtecte et le numro (ici 9) affiche en clair sur
la console ATC le texte de l'lment du message "REQUEST CLIMB TO" et la variable.
Le texte n'a donc jamais voyag sur les ondes (gain d'efficacit, pas de perte de
caractres etc..).
Les messages CPDLC ne ncessitent pas de read back comme en phonie
(Except ce qui est expliqu au chapitre FANS2).
1. Attribut des messages
T
AF
Chaque lment du message comporte un attribut caractrisant le caractre
d'urgence ou d'alerte et le type de rponse ncessaire la clture du dialogue.
L'attribut d'urgence est soit normal, soit de dtresse qui fera que ce message
sera dlivr avant les autres.
L'attribut d'alerte est assign quelques message (ex : DL n56 = MAYDAY).
L'attribut est transparent pour pilotes et contrleurs qui ne le voient donc
pas.
R
Les attributs de rponse sont par exemple pour les messages Uplink du type
W (Wilco), U (Unable), Y (Yes si une rponse est exige), N( No si ne ncessite pas de
rponse), R (Roger) ou NE si aucune rponse n'est exige (dans ce cas le message est
D
considr comme cltur ds l'envoi).

Pour les messages Downlink l'attribut est Y ou N.
2. Suivis des messages

Les messages contiennent le numro d'identification du message (NIM).
Ce numro est attribu par le systme et permet de vrifier que les messages UL
et DL appartenant au mme dialogue sont apparis correctement et clos.
Tout message ayant un attribut de rponse possde un numro de rfrence du
message (NRM) permettant de relier le message initial et la rponse.
Le MRM est le NIM du message prcdent demandant une rponse.
Pas de panique, la figure ci-aprs va vous clairer.
Exemple d'un dialogue :

Pilote vers Contrle (Downlink) :
REQUEST CLIMB TO 330 (message pr-format + variable)
Le systme de bord gnre la trame DL 9 qui demande une rponse (attribut Y).
Le message se voit attribuer le MIN 8 (par exemple).
114
07
Contrle vers Pilote (Uplink) :

CLIMB TO AND MAINTAIN 330
Le systme sol gnre la trame UL 20 qui demande une rponse (attribut W/U)
La trame se voit attribuer un MIN 23 et le MRN est celui du MIN downlink (ici 8).
Pilote vers Contrle (Downlink) :
Le systme dcode le message et prsente la clairance au pilote via l'interface
Homme Machine (HMI).
Un prompt Wilco ou Unable est automatiquement activ, le pilote choisit et
appuie sur Wilco.
Une trame DL 10 est gnre. Cette trame ne demande pas de rponse (Attribut
N)
Le dialogue est clos.
1
DL#9
T
3
DL#0
AF
REQUEST CLIMB TO 330 WILCO
MIN # 8 NRM # 23
Y N
2
UL#20
CLIMB AND MAINTAIN 330
MIN # 23 MRN # 8
R
W/U
D
Afin d'viter les incomprhensions il est recommand de n'utiliser les messages

en free text que s'il n'existe pas de message pr-format correspondant la
situation.
Gnralement, quand un avion quip CPDLC volera dans une rgion de contrle
quipe de CPDLC, hors de porte VHF, les moyens CPDLC seront les moyens
primaires de communication et la phonie sera utilise comme moyen de secours (cas
de l'Atlantique Nord).
115
3. Messages automatiques
Il est possible pour le pilote, aprs rception d'une clairance contenant un report
obligatoire de :
position
d'altitude
d'armer le systme pour qu'il expdie automatiquement un message downlink ds
que la condition est ralise.
Exemple de clairance :
CLIMB TO AND MAINTAIN FL340
REPORT LEVEL FL340
Aprs acceptation de la clairance et avoir arm le systme, le message sera
envoy automatiquement sans action de l'quipage ds que le niveau 340 sera atteint.
Les messages entranant (aprs armement) un envoi automatique sont :
REPORT PASSING "position"
REPORT REACHING "altitude"
REPORT LEAVING "altitude"
4.
REPORT LEVEL "altitude"
Messages tlchargeables
T
Certains messages uplink concernant l'altitude ou la route prsentent
AF
l'quipage, aprs rception, un prompt "LOAD" qui, s'il est activ par le pilote,
transfre les informations au FMS.
Cette fonctionnalit vite les erreurs possibles lors d'une entre manuelle des
lments de la clearance dans le FMS via le CDU.
D AFN
R
AFN : ATS Facilities Notification

De la mme faon que vous devez vous connecter votre provider avant de
bnficier des services Internet, les aronefs doivent se connecter pour pouvoir tablir
une connexion CPDLC (ou ADS-C tudi plus loin).
D
La connexion fournit aux systmes au sol linformation sur laronef,

Applications data link utilisables par l'aronef
Numro des versions
Adresse associe (adresse ACARS)
Flight ident
Immatriculation de l'aronef
afin de permettre les changes de messages entre l'avion et les centres ATS et pour
identifier avec certitude les aronefs par corrlation entre les paramtres du vol en
cours de d'inscription et ceux que possde le systme ATS.
La connexion est initialise par l'envoi d'un message "demande de connexion" ou
LOGON effectu par l'avion et elle est tablie (active) lors de la rception d'un
"message de confirmation", AFN Acknowledgement, renvoy par le sol.
Le LOGON peut tre un LOGON initial manuel ou un LOGON automatique
dclench par message d'avis.
116
07
1. LOGON initial
Le pilote ralise manuellement le LOGON initial par envoi d'un message
contenant, le code OACI du centre ATS (LOGON TO xxxx), le flight number (FLIGHT
NUMBER: AFRxxx), l'immatriculation avion (TAIL NUMBER: xxxxx) et l'identifiant
compagnie (AIR LINE: AF).
Ces donnes doivent tre exactement celles portes sur le plan de vol
ATC.
Cette procdure est excute chaque fois que l'avion n'est pas dj en contact
CPDLC:
Avion au sol en prparation dpart
Pntration dans une zone CPDLC en provenance d'une zone non CPDLC
Ou sur demande de l'ATC lorsque le transfert par message d'avis a chou.
Si le LOGON est russi, la connexion devient active et le centre ATS concern
est dfini comme tant le "Current Data Authority, CDA".
T CDU du FMS d'un B747-400.

AF
La page LOGON est appele par appui
sur la touche ATC (encadre en blanc)
Sur l'exemple ci contre, l'accus rception n'est pas

encore reu et il n'y a pour l'instant pas d'Active
Center (ACT CTR)
R
D
2. LOGON par message d'avis

Lors du passage d'un centre ATS un autre en cours de vol, la CDA (le sol) en
charge de la connexion active envoie un message "AVIS DE LOGON" contenant le code
OACI du prochain centre l'avionique de l'avion (Next Data Authority, NDA).
Ce message dclenche un LOGON automatique vers le prochain centre ATS.
Ce procd est transparent pour l'quipage qui reoit l'issue d'un transfert
russi un avis de changement de centre ATS.
Le CPDLC peut donc avoir deux connexions avec le sol.
117
Une prsente comme active avec le CDA note ici ACT CTR et une prsente
comme inactive avec le NDA note ici NEXT CTR.
T
Ce service de connexion est parfois appel service DLIC (Data-link Initiation Capability) dans le
AF
monde ATN
3. Clture de service
La CDA initialise la squence de dconnexion (message uplink de clture de
service).
L'avionique envoie alors un message downlink de dconnexion.
Le transfert avec le prochain centre (qui devient la CDA) doit tre russi avant la
R
dconnexion sinon un nouveau LOGON initial sera ncessaire.
4. DFDR
D
Les changes CPDLC ne se faisant plus en phonie, certains lments de

clearance (niveau autoris, vitesse, route etc.) sont enregistrs par le DFDR (Digital
Flight Datas Recorder) et non plus par le CVR (Cockpit Voice Recorder).
VII. ADS
A. Dfinition
L'ADS (Automatique Dependant Surveillance) est un systme est un systme
de Surveillance ne demandant aucune action quipage (Automatique) mais
Dpendant de donnes calcules et transmises par l'avion.
B. BUT
Ce systme permet le suivi du trafic dans des zones dpourvues de radar
(ocaniques ou dsertiques par exemple).
Il consiste envoyer et recevoir des messages de compte-rendu en
datalink.
118
07
Cette application est prvue pour remplacer, en route, les comptes-rendus de

position en HF ou CPDLC dans des zones ou les sparations non-radar sont en vigueur
afin de rduire les espacements.
Les comptes-rendus peuvent tre :
De position (WPR : Waypoint Position Reporting)
Mtorologique (MET)
De dtresse (EMG : Emergency)
Ils contiennent au minimum l'identifiant de l'avion et la position en
quatre dimensions et des informations additionnelles (Vp, Vs, Mach, Route, Cap,
prochain point de report, ETO, Vw, Ts, etc.).
C'est le sol qui fixe l'avionique par un protocole (ou contrat) le contenu
et la priodicit des messages de compte-rendu de position ou mtorologique.
Nous parlerons ainsi d'ADS-C (comme contract) afin de le diffrencier d'une
autre forme d'ADS, l'ADS-B (comme broadcasting).
C. Protocoles
Il existe trois types de protocoles de comptes-rendus:
Priodique

Conditionnel
Ponctuel
T
Chacun fonctionne de manire indpendante.
AF
1. Compte-rendu priodique
Le centre ATS fixe la priodicit des comptes-rendus, les infos additionnelles
dsires ajouter et la frquence de ces ajouts.
Le contrleur peut changer les paramtres du protocole qui devient un nouveau
protocole applicable jusqu' nouvelle modification ou annulation.
R
2. Compte-rendu conditionnel
Le sol fixe la teneur du protocole conditionnel qui restera en vigueur jusqu' ce
que les conditions soient remplies ou le protocole annul par le sol.
D
Conditions de :
Modification de vitesse verticale
Ecart de route latrale
Modification d'altitude
Modification de waypoint
3. Compte-rendu ponctuel
Le protocole dfinit une demande ponctuelle du sol vers le FMS.
Cette demande peut-tre effectue n'importe quand.
Elle ne modifie en rien les protocoles en cours prcdents.
D. Mode Emergency
Ce mode est activ par l'quipage seulement.
Le mode emergency ADS est activ par l'envoi d'un message EMER par CPDLC.
Les centres ATC ayant un protocole en cours avec l'aronef sont aussitt
informs.
Les comptes-rendus automatiques sont interrompus.
C'est le pilote qui annule normalement l'emergency mais quelques centre ATC
(rares) peuvent aussi l'annuler.
119
E. Connexions
Les avions quips FANS1/A peuvent grer simultanment cinq connexions
ADS, quatre pour des centres ATC et une pour la compagnie.
Bien que l'ADS ne connaisse pas de Data Authority (n'importe qui dans le monde
ayant l'adresse ACARS et l'immatriculation avion peut se connecter), les connexions
sont hirarchises et contrles par le procd message d'avis vu prcdemment avec
le CPDLC.
L'ordre est :
Data Authority (du monde CPDLC)
Next Authority (du monde CPDLC)
Un autre centre ATS proche des limites de la trajectoire
La compagnie
Autre centre
Le contrle visualise les donnes mises en forme sur une console spcialise.
F. ADS-B
L'ADS-C permet l'tablissement d'un contrat entre un avion et l'ATC afin
d'effectuer une certaine application.
T
Il existe une autre forme d'ADS, l'ADS-B comme broadcasting.
Les principales diffrences entre ces deux services de l'ADS rsident dans le fait
AF
que le message ADS-B est envoy systmatiquement (sans commande du pilote) un
rythme dpendant de la phase du vol, avec un contenu non fig et sans destinataire
identifi (tout vhicule, avion, ou centre ATC quip pour la rception) tandis que
l'envoi du message ADS-C se fait uniquement dans le cadre d'un contrat avec un
destinataire identifi.
De ce fait, l'ADS-B est un moyen de raliser une surveillance temps rel car il
permet de connatre, intervalle rgulier (dpendent de l'application et de la phase de
R
vol), la position exacte d'un avion identifi par son adresse OACI.
Une application compagnie permet galement de savoir, en rcuprant les
informations par le rseau sol, o se trouve chaque avion de la flotte.
D
Les moyens de diffuser ces informations sont l'utilisation d'un transpondeur de

bord spcial appel 1090 ES (Transpondeur mettant sur 1090 MHz des Extended
Squitters) que vous trouverez dans le livret radionavigation au chapitre Radar
secondaire, ou le VDL mode 4 en valuation par Eurocontrol.
Ce systme prsente l'inconvnient de ne reposer que sur des informations
labores par les senseurs bord d'un aronef.
Un autre systme est en cours de dveloppement, le TIS-B (ci-dessous pour
info).
G. TIS-B
(Traffic Information Service - Broadcast)
Le principe du TIS-B consiste retransmettre depuis le sol, les informations
radar utilises par l'ATC, via data-link, vers tous les avions quips ADS-B.
Les aronefs ont ainsi une connaissance complte de l'environnement, en terme
de trafic et cohrente avec celle de l'ATC.
(une information des avions non ADS-B vus par l'ATC serait disponible)
120
07
A ce jour deux types de TIS-B sont envisags :

Un TIS-B retransmettant une image complte de la situation arienne
actuelle.
Un TIS-B retransmettant uniquement les informations relatives dans les
cas suivants:
- L'information de position fournie par l'ADS-B parat incorrecte.
- Il existe un trou dans la couverture ADS-B
- Le taux de rafrachissement des donnes ADS-B n'est pas suffisant
pour l'application considre.
Cependant, ce service TIS-B pose divers problmes relatifs la corrlation des
informations reues des diffrentes sources et la fusion de ces diffrentes donnes
pour affichage bord.
Les informations de trafic ADS-B ou TIS seront affiches bord sur un CDTI
(Cockpit Display Traffic Informations)
VIII. FANS
A. FANS : Futur Air Navigation Systme
T
Futur si l'on peut dire car, ds 1983 l'OACI fait des recommandations pour
amliorer les systmes de Communication, de Surveillance et de Navigation (concept
CNS).
AF
Vient ensuite le concept ATM, nouveau systme de gestion de l'espace arien
devant permettre, terme, aux utilisateurs de voler o et quand ils le veulent, l'ATC
n'intervenant que pour rsoudre les conflits et grer le trafic en zone terminale.
L'objectif des FANS (CNS/ATM) reposant sur l'application des nouvelles
technologies (CPDLC, ADS) est d'augmenter la capacit de l'espace arien, viter
la saturation des frquences et de donner de la flexibilit sans dgradation de
la scurit (donc d'utiliser l'espace arien plus efficacement en allant vers le concept
R
du free flight) et d'apporter un gain oprationnel aux compagnies.

Par exemple ? avec le CPDLC, les transferts entre centres de contrle se faisant
d'une manire plus automatise, le contrle est plus disponible pour la gestion du
D
trafic actif, les clearances, DCL (Departure CLearance), OCL (Oceanic CLearance), les
services d'information de vol ou la transmission d'ATIS (D-ATIS) digitaliss sont un
gain d'nergie pour d'autres tches de contrle, diminuent l'encombrement des
frquences, permettent au pilote de disposer de temps pendant la rception de ces
paramtres, d'en garder une trace crite rutilisable sans erreurs, ni de mmoire, ni
de comprhension, etc.
L'ADS permettra de rduire les espacements et l'ADS-B avec affichage sur CDTI
de choisir sa route en toute autonomie.
1. FANS 1/A
FANS 1 : Futur Air Navigation System (package 1), concept Boeing.
Ensemble d'applications datas link utilisant le CPDLC et ou l'ADS sur une
structure ACARS amliore (ACARS Over Avlc voir chap ACARS) en zone ocanique
ou dsertique.
FANS A : mme application chez Airbus
FANS 1/A : premire tape vers un systme CNS/ATM (Communication
Navigation Surveillance / Air Traffic Management) bas sur les nouvelles technologies
de communication (CPDLC), de navigation (GPS,FMS et Airnav), de surveillance (ADS)
et un rseau sol charg de l'acheminement et du suivi des informations permettant
une nouvelle gestion de l'espace arien (embryon d'ATM).
121
L'ATM regroupant :
Les Air Traffic Services
L'Air Traffic Control
L'air Space Management (ASM)
L'air Traffic Flow management (ATFM)
2. FANS 2/B
FANS 2 : Futur Air Navigation System (package 2), concept Boeing.
Evolution du FANS 1 allant vers une utilisation CPDLC et ADS soit dans une
version FANS 1 ou une version CNS/ ATM-1 en route dans les espaces haute
densit de trafic sous surveillance radar et ce dans une totale transparence pour
le pilote.
Les amliorations portent sur les communications et la surveillance en
datalink VDL 2 (c'est--dire bit orient) haut dbit (31,5Kbps), sur une navigation
ultra prcise (GNSS remplaant le GPS simple) bas sur une avionique amliore et
un rseau sol global permettant n'importe quel avion de contacter le service voulu
mme s'il est dans une zone o il n'a pas accs son fournisseur de service
(interconnexion des fournisseurs de services tel SITA et ARINC et des services ATC et
AOC au sein d'un rseau data link unique, l'ATN pour Aeronautical
T
Tlcommunications Network).
Les donnes relatives au contrle ne seront pleinement oprationnelles que par la mise en
place de lATN
(Aeronautical Traffic Network), qui remplacera terme le RSFTA (Rseau des Stations
AF
Fixes des Tlcommunications Aronautiques) ainsi que le rseau des stations daronef.
FANS B : application Airbus, ci-dessous un exemple d'architecture FANS B.
NavStar Glonass Galileo A terme

R
SatCom
La couverture VDL mode 2 se caractrise

D
par la prsence dune frquence de

signalisation commune (CSC)
Au minimum, toute station sol doit se
signaler sur cette frquence en mettant
rgulirement une trame didentification.
ATSU Protocol ATN
bit orient
SatCom VDL VDL VDL

HFDL Mode 2
Ground Mode A Mode 2
Station AOA
ACARS NETWORK ATN NETWORK

AOC AFN ADS CPDL CMA
C
Dans le cadre de cette application et de son utilisation en zone de trafic haute

densit, un readback en radiotlphonie est demand (pour l'instant) pour tout
122
07
message concernant un changement dans la trajectoire de l'aronef. (European

Organization for Civil Aviation Equipment (Eurocae) standard ED 110B).
Un service CPDLC, l'AMC (ATC Microphone Check) permet d'envoyer un message
tous les aronefs de la CDA au cas o un microphone de bord resterait bloqu en
position mission.
Les oprations FANS B en zone haute densit de trafic sont soumises

conditions :
Un contrat avec un Data Service Provider (DSP ARINC ou SITA ) est sign
L'avion est dclar au data link service provider
AFN
L'aronef et ses capacits FANS sont dclars au centre ATC
L'avionique est correctement configure
Un agrment oprationnel a t accord
B. HF DATA LINK
Il est prvu un rseau d'une quinzaine de stations sol HFDL pour une couverture
mondiale.
Les stations interconnectes partagent en temps rel une quarantaine de
frquences de faon viter les interfrences.
T
Chaque station met priodiquement un court signal sur un minimum de trois
frquences.
AF
L'avionique scanne en permanence les frquences afin de trouver la meilleure
frquence de sa zone gographique et tablir la liaison numrique.
C. AVIONIQUE
1. ATSU
R
Air Traffic Service Unit

L'ATSU est un nouveau systme d'avionique modulaire (AIM
pour Airbus Interoperable Modular) (IMA Integrated Modular
Avionics pour d'autres) remplaant, entre autres, le MU ACARS.
D
Il peut communiquer avec le rseau ACARS ou ATN par simple configuration

logiciel au rythme de l'volution data link.
L'ATSU a pour objet de grer les liaisons entre certains quipements
avions, FMS, l'ordinateur de maintenance central (CMC), le systme d'alarmes de vol
(FWS) et les moyens de communication sol/bord (CPDLC, ACARS par exemple).
C'est galement le routeur des applications de bord (adressage des
messages) vers l'application sol (AOC ou ATM) travers le rseau sol (ATN ou
ACARS).
Il gre l'interfaage homme machine (HMI) de manire prsenter
l'quipage un moyen de communication ergonomique.
Il est conu comme un calculateur classique avec un systme d'exploitation, sur
lequel s'excutent des applications.
Le systme d'exploitation gre les entres/sorties, l'utilisation des ressources
logicielles et matrielles, l'enchanement et le cadencement des applications.
Les ressources logicielles sont l'quivalent de sous-programmes utilisables par
les applications et/ou le systme d'exploitation (gestions des communications,
bibliothques).
Les ressources matrielles comprennent mmoires, bus, registres, processeur,
co-processeur.
123
Les applications sont des programmes ralisant chacun une fonctionnalit du

systme avion, par exemple la communication de liaison donnes contrleur/pilote
(CPDLC).
La mission de l'ATSU est d'augmenter les capacits oprationnelles de l'avion en
automatisant les changes pilotes/ contrleurs via l'utilisation de rseaux de
communication de donnes.
Il supporte la base des activits communication et surveillance incluses dans le
concept gnral FANS - CNS/ATM.
Ce calculateur sinterface avec une interface Homme/Machine (MCDU Multi
Control display Unit et/ou DCDU Dedicated Control Display Unit pour Airbus).
Un quipement semblable est appel CMU : Communication Management Unit
chez Boeing
L'ATSU met les messages en forme (ACARS ou ATN), assure le routage sol air et gre
l'interfaage HMI
ROUTEUR
T
APPLICATIONS
ATC ATN
VDR ATC
Navigation HFDR FIS
ATSU
AF
SATCOM AOC
APPLICATIONS ROUTEUR
AOC ACARS
R
HMI
D
Navigation HMI Radios
124
07
2. Interface Homme Machine

HMI : Human Machine Interface
L'quipement prsent au cockpit permettant l'change de communications data
link est constitu :
Du MCDU (Multipurpose Control Display Unit) pour grer les communications
data link (accs au menu ATC)
De deux DCDU (Data Communication Display Unit) affichant les messages
reus du sol
De l'ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitor) affichant les alertes
messages ou systme (FWC).
Deux voyants d'alerte ATC situs sur l'auvent. (alerte visuelle et sonore)
Une imprimante
T
AF
Touche
ATC COMM
du MCDU
Fig suivante
R
D
Sur l'auvent Sur le pylne,

un voyant ATC deux MCDU avec
MSG signalant une touche ATC
l'arriv d'un COMM (Figure
uplink. suivante)
Sur le panneau central deux DCDU (Digital Communication Display Unit) permettant de lire
le message et d'accepter la clairance (WILCO) par appui sur la touche latrale.
Les touches MSG+ et MSG- permettent de naviguer dans les messages reus comme vous le
faites dans votre boite Email.
Une touche PRINT permet d'imprimer les messages.
125
Sur le pylne, les MCDU.
La touche ATC COMM (parfois note

T
AF
FMC COMM sur d'autre systme)
appuye affiche la page ATC menu
permettant d'accder au sous menu
REQUEST pour les messages pr-
formats ou la page free text
(TEXT).
R
Les informations ATSU DLK et

CONNECTION apparaissent permettant
de voir qu'on est bien en data link et
D
qu'une connexion est tablie avec le

service ATS du LOGON (KZAK CTL)
que l'on peut voir sur le DCDU de la
figure prcdente.
126
07
Nous terminerons ce livret en images comme si nous mettions en pratique sur

B777 quelques uns des principes tudis.
Voyant
MFD MFD alerte MSG
ATC situ
A disposition de l'quipage : sur l'auvent
3 MFD
3 MCDU
MCDU MFD MCDU
3 ACP
3 RCP
2 voyants alerte MSG ATC
On utilise prioritairement le CCD CCD

MFD central pour les liaisons
data link
MFD MFD
MCDU : Multipurpose Control

Display ACP
T MCDU
ACP
AF
Application navigation ou
communication (FMS ou
ACARS)
R
D
MFD (Lower Center)

Multi Function Display
CCD
Cursor Control Device
127
Le CCD est une sorte de track pad ergonomique permettant de naviguer dans les
pages affiches sur le Multi Functions Display (dplacement du curseur magenta ici
positionn sur le menu ACARS).
Nous sommes ici dans la page MANAGER (slectionne en vert) les autres pages
accessibles sont entre autres ATC et COMPANY.
La fentre FLIGHT INFORMATION n'est pas disponible (matrialise par la
couleur cyan)
La fentre NEW MESSAGES est en cyan jusqu' l'arrive d'un nouveau message.
MDF lower center slectionn pour l'affichage
Dplacement du
T curseur avec le
doigt
Clic souris
AF
R
D
Page MANAGER sous menu VHF.

La VHF center est utilise par dfaut en mode DATA
128
07
T
AF
Page MANAGER sous menu ADS.
Le mode ADS est arm et une connexion est tablie
R
D
Appel de la page LOGON du MENU ATC en vue de procder une AFN

129
KOAK
T
Prparation du LOGON avec KOAK
et envoi (SEND)
AF
R
D
KOAK KOAK
Le LOGON a t envoy (SENT) L'ATC a reu la demande de LOGON

(CONNECTING)
Il n'y a pas pour l'instant de connexion tablie entre le bord et le sol (ATC
CONNECTION NOT ESTABLISHED).
Le contrleur doit, aprs avoir vrifi que les renseignements de la demande de

LOGON correspondent bien au plan de vol tabli, envoyer un message uplink de
connexion.
130
07
ATC COMM ESTABLISHED WITH

KOAK
1342z CANCEL
T
A la rception du message uplink, une alerte ATC prvient l'quipage d'un message
entrant.
AF
La connexion est tablie avec KOAK.
Pilote et contrleur peuvent dsormais changer travers le CPDLC.

KOAK est la current authority.
ATC
R
D
Appel de la page ALTITUDE REQUEST du MENU ATC (position curseur et clic)
131
Ascenseur
pages
Scratch pad
T MCDU
AF
La page ALTITUDE REQUEST et les champs de donnes remplir.
Nous sommes ici en page 1 (voir ascenseur des pages droite)
La valeur demande, ici FL 430 est entre au moyen du MCDU
R
D
page ALTITUDE REQUEST numro 2 avec message pr format et ventuellement

free text et activation de la commande SEND.
Il est recommand d'viter de mlanger pr format et free text
132
07
T
AF
Rception de la clearance sur EICAS avec alerte auditive et visuelle rception message ATC.
Le pilote accepte ou rejette la clearance.
R
D
ATC
Le pilote accepte la clearance.

Le message est visible galement sur la
page NEW MESSAGE du MFD.
Aprs acceptation les items de la
clearance passent verts.
Si le pilote arme le systme, un report
sera envoy par l'avionique lorsque
tabli au FL 430
133
Flight Management System (FMS)
Le FMS est un systme informatique de gestion globale du vol en 3

08
dimensions embarqu apparu au milieu des annes 80. Flight
Management
Il a pour rle de faciliter le suivi du vol dans les plans latral et vertical en System
sappuyant sur linsertion du plan de vol et dautres paramtres par (FMS)
lquipage. Pour ce faire, il dispose de bases de donnes de navigation
rgulirement mises jour.
Il labore une information de position avion laide de nombreuses

sources.
Il permet une gestion et une optimisation du vol grce une base de

donnes des performances de lavion et de nombreux signaux dentre
provenant des diffrents systmes de lavion.
Les plus performants sont mmes qualifis de FMS 4 dimensions puisquils

sont galement capables de grer la dimension temporelle en respectant
une contrainte de temps impose par le pilote. Par exemple, dans le cadre
de la fonction RTA (Required Time of Arrival), le pilote peut imposer une

heure darrive un point. Le FMS calcule alors la vitesse et le nombre de
Mach adapts pour respecter cette contrainte.
1. Composants et relations
T
AF
Le FMS (Flight Management System) est compos de :
Un ou deux FMC (Flight Management Computer) Il sagit du calculateur situ
en soute lectronique, gnralement derrire ou sous le cockpit.
Un, deux ou trois MCDU (Multipurpose Control and Display Unit). Ce sont les
interfaces entre le pilote et lordinateur : le MCDU comprend un cran et un
R
clavier.
Point rglementaire : Lutilisation du FMS doit rglementairement tre dcrite dans le
manuel doprations de lavion (AOM : Aircraft Operating Manual) ou dans le
manuel dexploitation de la compagnie approuv par lAutorit.
D
Signaux dentre principaux du FMS :

Air Data Computer
IRS
Pilote automatique / Directeur de vol / Automanette
Radios de navigation
Paramtres moteurs
EFIS
MCDU
Destinataires principaux des signaux du FMS :
FADEC (Full Authority Digital Engine Control) ou EEC (Electronic Engine
Control)
Pilote automatique / Directeur de vol / Automanette
Radios de navigation
EFIS
MCDU
08 Flight Management System (FMS)
2. Interface homme-machine (MCDU Multipurpose Control and Display Unit)
Le MCDU comprend un cran CRT ou LCD et un clavier. Il tient son nom du fait quil peut
contrler galement dautres systmes que le FMC tels que lACARS (voir chapitre
systmes de communication), les EFIS/EICAS en secours en cas de panne de leur
panneau de commande et les calculateurs de maintenance.
Description du MCDU Exemple du B777
Ecran CRT ou LCD
Numro de la page affiche
Titre de la page
et nombre de pages
SAMPLE PAGE 2 / 4
affichables.
FLAP / ACCEL HT FLT LVL
10 / 1500 FT
ALT / OAT
- - - - - - - - C
Touche de slection de LEG DIST
ligne (LSK : Line Select 10 NM
Key)1
Accs la page route

Accs lindex des pages INDEX ROUTE
T
- 123.4 / ABCDEF Rhostat de luminosit de
Zone brouillon
lcran (Brightness)
scratchpad o
saffichent les caractres
AF
taps par le pilote et des
Touche dexcution
messages FMS2
permettant de valider une
Touches daccs rapide insertion importante. Quand
aux pages la touche doit tre presse,
un voyant lumineux sallume
Touche MENU permettant au-dessus.
de slectionner le systme
R
commander par le MCDU La zone matrialise par

des boites ncessite une
Touches page prcdente insertion de lquipage pour
et page suivante
D
le bon fonctionnement du
FMS.
Clavier alphanumrique
La zone matrialise par
des tirets est une zone
dinsertion facultative.
1 : Ces touches permettent de slectionner une ligne, dinsrer des donnes

pralablement tapes dans le scratchpad, de descendre les donnes de la ligne
slectionne dans le scratchpad, de slectionner une fonction indique en regard de la
touche ou daccder une autre page.
2 : Le FMC gnre des messages qui apparaissent dans le scratchpad. Ils sont de 2
niveaux : alerte et notification (advisory).
3. Calculateur (FMC Flight Management Computer)
En fonction des avions, on trouve un ou deux FMC en soute avionique. Ce sont les units
de calcul du systme, au mme titre que lunit centrale (tour) dun ordinateur
personnel.
Sur un avion quip de deux FMC, ceux-ci dialoguent entre eux via une bus de
communication (crosstalk bus) et il doit y avoir une slection manuelle (via un
slecteur) ou automatique (en fonction du premier PA/DV engag) du FMC matre
servant de rfrence et du FMC esclave .
Flight Management System (FMS) 08
Modes de fonctionnement du FMS
1) Mode DUAL fonctionnement normal

Chaque MCDU est linterface de son FMC associ.
Les deux FMC dialoguent via une bus de dialogue (crosstalk bus) permettant une
synchronisation et une comparaison des calculs ainsi que la transmission des entres
pilote aux deux FMC.
Lun des deux FMC est le matre et donc la rfrence, lautre est lesclave.
Ceci est dtermin par la position dun slecteur ou la premire slection dun PA/DV.
T
AF
Crosstalk Bus
R
Panne dun MCDU : Le MCDU restant permet de contrler les deux FMC grce la
crosstalk bus.
2) Mode INDEPENDANT fonctionnement anormal

D
Chaque MCDU est linterface de son FMC associ.

La crosstalk bus est perdue donc chaque FMC effectue ses calculs de son ct et il
faut faire toutes les entres 2 fois : une fois sur chaque MCDU !
Il est important de comparer les lments affichs par chaque FMC car il ny a plus
de comparaison automatique.
3) Mode SINGLE fonctionnement anormal
Un FMC est en panne.

Les deux MCDU contrlent le FMC restant.
Cest cette configuration que lon trouve sur un avion quip dun seul FMC et deux
MCDU (B737 par exemple).
Crosstalk Bus
T
AF
4) Mode BACKUP navigation de secours
R
Les deux FMC sont en panne.

Les deux MCDU ont quand mme conserv la route active en mmoire et celle-ci reste
affiche sur les ND.
Chaque MCDU est reli une IRS et des fonctions de navigation de base restent
D
disponibles.
La modification de la route est possible mais il faut dfinir chaque nouveau waypoint
par ses coordonnes.
Les modes LNAV/VNAV du PA/DV sont perdus.
Sur un avion quip de 2 FMC, un slecteur de transfert permet en position ALTN

(Alternate) de connecter le MCDU et les EFIS dune place pilote au FMC de la place
pilote oppose en cas de panne.
4. Relations entre le FMS et les automatismes de conduite
Modes manags
Le pilote peut laisser le FMS grer un paramtre, on dit alors que le paramtre est
MANAG.
Dans ce cas, le FCU / MCP ne prsente souvent pas les valeurs cibles puisquelles ny
ont pas t affiches par le pilote.
T
AF
Vitesse Latral FCU A320 Vertical
Mach
Sur le FCU Airbus ci-dessus, un point blanc saffiche dans la case du paramtre si ce
paramtre est manag et la valeur cible est prsente en magenta sur le PFD.
R
D
Vitesse cible
manage
Ce type de gestion est appele stratgique , on fait en effet de la gestion long

terme.
Sur certains avions, il est possible de slecter des cibles de vitesse/altitude au MCDU
(modifications long terme).
Le travail en mode manag PA/DV, c'est--dire le cas du couplage du FMS avec le

PA/DV, se traduit au FMA par laffichage des modes suivants :
Mode latral manag affich : NAV ou LNAV
Le PA/DV guide lavion pour suivre le plan de vol latral insr dans le FMS.
Pour ce faire, le FMS fournit au PA/DV des informations dinclinaison et de cap
adopter.
Entre deux points dune route insre dans un FMS, la route calcule est
orthodromique, c'est--dire que le FMS calcule le plus court chemin la surface de la
Terre pour aller du point A au point B, via un arc de circonfrence de la Terre.
Rappelons les diffrents lments intervenant dans le cadre du suivi par le PA/DV du plan
de vol latral insr dans le FMS :
Nord vrai
DSRTK/DTK
Waypoint 1 Route FMS Waypoint 2
XTK
T
AF
TKE
R
Rappelons que basiquement, les IRS (Inertial Reference System) fournissent au FMS des
informations de cap VRAI. Elles fournissent galement le cap magntique grce une
base de donnes des dclinaisons magntiques et un algorithme permettant de
prendre en compte la variation des dclinaisons.
D
Langle entre le Nord au point 1 et la direction du point 2 est appel route dsire
(DSRTK Desired Track). Cest la route suivie par lavion une fois quil est tabli.
La distance latrale de lavion la route est appele cart de route latral (XTK Cross
Track Error). Lautomatisme cherche ramener cette distance zro. On a sur le
schma ci-dessus un XTK droite.
Langle entre la DSRTK et la route actuelle de lavion est appel erreur de route (TKE
Track Error). Lautomatisme cherche ramener cet angle zro. On a sur le schma ci-
dessus un TKE gauche.
Modes verticaux manags affichs :
En monte : VNAV SPD ou FMC SPD ou CLB
En monte manage, le FMS fournit au PA/DV une vitesse ou un Mach cible

maintenir. Nous verrons plus loin comment celle-ci est dfinie.
Le PA/DV ajuste lassiette pour maintenir cette vitesse cible.
En mme temps, lautomanette ajuste la pousse vers une pousse fixe de rfrence
pour la monte : modes THR REF, N1, EPR ou THR CLB affichs au FMA dans la colonne
des modes automanette.
On obtient ainsi une monte au mieux de ce que lavion peut faire mais par contre, la
vitesse verticale et la trajectoire sont subies.
En palier une contrainte daltitude associe un point de la route :

VNAV PTH (Path = Trajectoire) ou ALT CST
Lavion se met en palier pour respecter le profil vertical de vol notamment conditionn
par les contraintes daltitude associes aux points de la route.
Lautomanette ajuste la pousse pour maintenir une vitesse ou un Mach cible.
En palier laltitude de croisire insre dans le FMS :

VNAV PTH ou ALT CRZ
Laltitude de croisire insre au FMS est prise en compte par celui-ci comme une
contrainte daltitude ; on est donc dans le mme cas que ci-dessus.
En descente sur le plan de descente calcul par le FMS :

VNAV PTH ou DES
Le FMS calcule avant le dbut de la descente un point de dbut de descente idal (Top of
Descent) prvoyant une descente avec les moteurs au ralenti vol et prenant en compte
le vent rencontr ou insr, la masse de lavion, la quantit de carburant bord, les
diffrentes contraintes de vitesse, daltitude, de temps, lutilisation prvue des
antigivrages etc Il est prsent sur le ND (voir chapitre Affichages Electroniques).
T
Si lavion est en descente manage sur le plan de descente idal, le PA/DV est dans les
modes indiqus ci-dessus. Il maintient lavion sur une trajectoire bien dfinie donc
lautomanette ajuste la pousse (en mode SPEED ou MACH), si possible au ralenti vol
AF
(mode IDLE), pour maintenir une vitesse ou un Mach cible.
En rsum, en mode VNAV, le FMS donne au PA/DV des ordres dassiette et de

vitesse/Mach cibles pour rejoindre et suivre le profil de descente idal suivre.
De manire gnrale, la gestion de la navigation verticale par le FMS est base sur
laltitude baromtrique reue des centrales arodynamiques (ADC).
R
Lcart au plan de descente idal calcul par le FMS est prsent soit sur le PFD (Airbus)
soit sur le ND (Boeing) :
A320 :
D
V/DEV
(vertical
deviation
indicator) :
Le cercle en
bute
indique un
cart dau
moins 500ft.
B777 : VTK
(vertical
track error).
Echelle :
400ft
En descente au-dessus ou en-dessous du plan de descente calcul par le

FMS : VNAV SPD ou DES
Dans les cas o la descente est initie en mode manag avant ou aprs le top of descent,
lavion nest pas sur le plan de descente idal calcul.
Si lavion est au-dessus du plan, le FMS gnre un message du type DRAG

REQUIRED (trane requise) demandant au pilote de dployer les spoilers afin
daugmenter le taux de descente et ainsi rintercepter le plan de descente idal. Le
PA/DV ajuste alors lassiette pour maintenir la vitesse ou le Mach cible alors que
lautomanette est en mode IDLE (ralenti vol).
Si lavion est en-dessous du plan, le FMS envoie au PA/DV un ordre de vitesse verticale
faible maintenir en descente (1000 ft/min environ) afin de rintercepter le plan de
descente idal. Lautomanette ajuste alors la pousse afin de maintenir la vitesse ou le
Mach cible.
Les avions les plus rcents analysent mme lcart de lavion avec le plan de descente
idal et indiquent lquipage le point o lavion devrait rejoindre le plan de descente
idal :
Mise en palier et
poursuite de la
descente une
contrainte
daltitude associe
T
AF
un point de la
route
Point de rduction Point dinterception

de vitesse vers du plan de descente
250kt en passant idal.
en-dessous du
R
FL100
Remarque : Dans le cas o le pilote automatique est en modes LNAV et VNAV (couplage
horizontal et vertical au plan de vol dfini dans le FMS) et que lavion atteint le dernier
D
point de la route active en dehors dune approche : le PA/DV maintient le dernier cap
sans changer de mode et un message du type END OF ROUTE (fin de la route) ou
DISCONTINUITY AHEAD (discontinuit de route) saffiche au MCDU.
Modes slects
Le pilote peut aussi, souvent suite une clairance du contrle, spcifier une valeur cible
pour un paramtre. Ce paramtre est alors dit SELECT.
Dans ce cas, le FCU / MCP prsente les valeurs cibles puisquelles y ont t affiches par
le pilote.
Vitesse Latral Vertical

Mach
Sur le FCU Airbus ci-avant, le point blanc sefface alors et la valeur cible est prsente en
cyan (bleu clair) sur le PFD.
Vitesse cible slecte
Cap cible slect

T
AF
Ce type de gestion est appele tactique , on fait en effet de la gestion court
terme.
Relations particulires entre le FMS et la gestion de la pousse des moteurs.

R
Sur les avions modernes quips de moteurs contrls par des calculateurs FADEC (Full
Authority Digital Engine Control), une page FMS appele THRUST LIMIT (limitation de la
D
pousse) permet, en fonction de la phase de vol, de contrler la limite de pousse de

lautomanette.
Ceci est particulirement utile dans le cadre de la ralisation dun dcollage avec
procdure anti-bruit, procdure aujourdhui systmatiquement applique :
3000 ft/sol
1500 ft/sol
A la phase , lavion monte avec ses moteurs la pousse de dcollage choisie et

vrifie par lquipage, la vitesse cible est V2 (vitesse de scurit au dcollage
garantissant une pente de monte suffisante un moteur en panne) plus ventuellement
une marge sil ny a pas de panne moteur.
La phase commence partir de 1500 ft/sol hauteur de rduction de pousse (ou

la hauteur spcifie pour larodrome concern) : cette hauteur, la pousse des
moteurs est rduite la pousse de monte choisie par lquipage. La vitesse cible reste
inchange. La pente diminue donc lgrement alors que le bruit est fortement rduit.
La phase commence partir de 3000 ft/sol hauteur dacclration (ou la hauteur

spcifie pour larodrome concern) : cette hauteur, la vitesse cible devient
gnralement 250kt (limitation en-dessous du FL100). La pente est nouveau diminue
mais laugmentation de vitesse permet la rentre des volets.
Lenchanement de ces phases peut tre suivi sur la page THRUST LIMIT du FMS :
Temprature extrieure Pousse slectionne

pour le dcollage
Possibilit dinsertion
dune temprature Slection de la pousse
fictive de monte
Slection de la pousse
de dcollage
T
AF
La colonne de gauche donne les diffrentes possibilits de slection de la pousse de
dcollage. Lquipage peut choisir la pleine pousse de dcollage (TO = Takeoff), des
pousses forfaitairement rduites (TO1 = -5% de pousse et TO2 = -15% de
pousse) ou une pousse rduite calcule par le FMS en insrant une temprature
fictive dans le champ SEL (voir le chapitre automanette).
La pousse de dcollage actuellement slectionne apparat en haut de la colonne de
R
droite.
Lquipage peut galement armer la pousse de monte qui sera affiche par
lautomanette au dbut de la phase . La pleine pousse de monte et deux pousses
D
rduites sont disponibles.

Les carts entre ces trois pousses sestompent progressivement pendant la monte
jusqu sannuler 10000ft.
5. Bases de donnes du FMS
Le calculateur FMC (Flight Management Computer) dispose dune mmoire de stockage

contenant :
Deux bases de donnes de navigation

Une base de donnes des performances de lavion
a. Bases de donnes de navigation
La mmoire du FMC contient deux bases de donnes de navigation qui ne sont pas
valides aux mmes dates.
Chaque base a une dure de validit de 28 jours (cycle AIRAC).
Dans les deux bases de donnes contenues dans le FMC, une est jour, lautre est
prime ou pas encore jour.
Lquipage, la prparation du vol, doit vrifier que la base de donnes utilise par le
FMC est jour en page IDENT ou AIRCRAFT STATUS du MCDU.
Sur lexemple de page IDENT ci-aprs, les lgendes en rouge permettent de vrifier que
les banques de donnes de navigation sont correctes.
IDENT
MODEL ENGINES
747 400 80C2B1F
NAV DATA ACTIVE Base de donnes de
Rfrence base de BO68904001 JUL29AUG25/10 navigation utilise (active)
donnes navigation
AUG26SEP22/10
OP PROGRAM Autre base de donnes de
Rfrence systme PS4052770 944 navigation
dexploitation DRAG / FF CO DATA
+1.1/3.5 XY0001 Rfrence des donnes
INDEX POS INIT compagnie
T
La page IDENT ci-dessus est normalement la premire page affiche par le MCDU
la mise sous tension de lavion.
Elle affiche diffrents lments primordiaux vrifier par la maintenance et lquipage
AF
avant le vol.
Concernant les bases de donnes de navigation, les services de maintenance vrifient :
Le numro de rfrence des bases de donnes
Les dates de validit des deux bases installes
Lquipage, avant le premier vol de la journe, vrifie les dates de validit des deux
R
bases installes et que la base indique en premire ligne (base active) est bien la
bonne.
Dans le cas o une mise jour des bases de donnes de navigation est ncessaire, on
connecte lavion un lecteur de disquettes ou de CD-ROM adapt.
D
Sur un avion quip de 2 FMC, on met jour le premier FMC puis on recopie la base de
donnes charge dans le premier dans le deuxime afin dtre certain que les donnes
prsentes dans les 2 FMC sont identiques.
A chaque phase du processus dinstallation dune nouvelle base de donnes de
navigation FMS, de la rception de chaque disque de mise jour du fournisseur jusqu
la distribution et le chargement de la nouvelle base de donnes, des vrifications
dintgrit systmatiques approuves par lAutorit sont effectues par le personnel de
maintenance.
La mise sous tension du FMS le fait pourtant passer par une squence dautotest mais
toutes les donnes quil contient ne sont pas vrifies.
Par ailleurs, le FMC dispose, au mme titre que le Windows dun ordinateur personnel,
dun systme dexploitation dont la maintenance doit vrifier la version la ligne
OPerator PROGRAM.
Chaque compagnie peut choisir des options dans ce systme dexploitation et cet
ensemble de choix doptions est rfrenc sous un code indiqu la ligne COmpany
DATA.
Les bases de donnes de navigation charges dans le FMC sont des donnes en lecture
seule : lquipage ne peut les modifier.
Par contre, sur certains avions, lquipage peut ajouter des donnes.
Rfrence base de
donnes de navigation
Routes, Runways
Base de donnes active
(pistes), Waypoints et
Navaids (moyens de
Deuxime base de
radionavigation)
donnes
insrs par lquipage
Effacement des
donnes entres par
lquipage
MCDU A320 Page AIRCRAFT STATUS
Contenu dune base de donnes de navigation FMS :
Aroports (Position, Altitude)

Pistes (Longueur, Position, Altitude, ILS/DME)
Postes de stationnement (Position) Optionnel
VOR (Position, Frquence, Type, Altitude)

NDB (Position, Frquence, Type, Altitude)
T
DME/TACAN (Position, Frquence, Type, Altitude)
Waypoints (Position)
AF
Airways (Noms et waypoints constitutifs)
Company Routes1 (Airways, Waypoints, Niveau de croisire, cost index
associ)
SID / STAR / Approches / Transitions2 (Pistes associes, Contraintes
vitesse/altitude)
Remarque: En toute rigueur, le calcul de la dclinaison magntique se fait partir dune

R
base de donnes mondiale et dalgorithmes de variation au sein des IRS. Mais celles-ci
travaillant en troite collaboration avec le FMS, on peut dire de manire plus simple que
les informations de dclinaison sont stockes dans le FMS.
Par ailleurs, les valeurs des dclinaisons chaque aroport, piste, balise ou waypoint
D
sont, elles stockes dans la base de donns de navigation du FMS.
1 : Une route compagnie ou company route est une route rgulirement opre par
lexploitant et mmorise dans la base de donnes de navigation de sorte que lquipage
na pas la rentrer point par point.
Elle comprend laroport de dpart, celui darrive, lensemble des points survols,
les airways emprunts, le niveau de croisire et le cost index (vu plus loin) associ
plus ventuellement dautres informations.
Par contre, cette route compagnie ne spcifie pas de trajectoire de laroport de dpart
au premier point sur airway (SID : Standard Instrument Departure), ni de trajectoire du
dernier point sur airway au dbut de lapproche (STAR : Standard Terminal ARrival) ni
dapproche sur laroport de destination, ces trajectoires dpendant des conditions du
jour.
2 : La trajectoire reliant la piste de dpart au premier point dun airway, si elle est
standardise, est appele SID : Standard Instrument Departure.
La trajectoire reliant le dernier point dun airway au premier point de lapproche appel
IAF (Initial Approach Fix), si elle est standardise, est appele STAR : Standard Terminal
ARrival.
Lensemble de ces trajectoires est cod dans la base de donnes de navigation.
Les approches le sont galement de mme que les trajectoires dapproche interrompue.
Par ailleurs, il existe des cas o des trajectoires sont publies pour relier le dernier point
dune SID un point dun airway ou le dernier point dune STAR au premier point dune
approche si ceux-ci ne sont pas confondus ou si une approche comporte plusieurs IAF.
Ces trajectoires, galement codes dans le FMS sont appeles Transitions.
Pages MCDU associes la navigation :
Page Route
Numro de page et
nombre de pages
Titre de la page
Arodrome de
Arodrome de dpart destination non-encore
Insertion dune route insr. Les botes
compagnie indiquent que cest une
information insrer
Slection de la piste de obligatoirement.
dpart
Demande dune route
entre les deux
aroports slectionns
par ACARS1.
Touche daccs rapide
la page route
T Accs rapide la page

initialisation des
performances avion
AF
(vue plus loin)
1 : Le systme ACARS,
vu dans la partie
systmes de
communication de cet
ouvrage, permet un
R
change de donnes
entre lavion et le
service oprations de
lexploitant. On peut
D
CDU B737-300 notamment tlcharger

une route.
Page Dparts / Arrives

Numro de page et
Titre de la page nombre de pages
Liste des SID Liste des pistes

disponibles disponibles
Touche daccs rapide

la page route
Touche daccs rapide

la page DEP/ARR
La page LEGS (Tronons de la route, galement appele Flight Plan sur dautres avions)
est trs utilise : elle permet en effet de visualiser et modifier lensemble de la route en
dtail : liste des waypoints, routes entre points, distances, vitesses et altitudes
estimes ou de contrainte.
Distance au prochain point
Titre de la page : Page LEGS
Tronons de la route active Vitesse / Altitude au point
Route vers le prochain point Les valeurs en petits
caractres sont estimes par
Waypoint TO : Prochain point le FMS.
de la route Les valeurs en gros
caractres sont des
Route magntique entre deux contraintes imposes au
points systme.
Une altitude suivie dun A
Prcision de navigation (above) signifie laltitude ou
requise (RNP) et actuelle au-dessus alors que le B
estime (ANP) point (below) signifie laltitude ou
dvelopp plus loin en-dessous.
Accs des informations
Touche daccs rapide la
page LEGS
T supplmentaires : heures
estimes de passage
chaque point et vent prvu.
AF
Un point peut tre insr dans la route dans les formats suivants :
Nouveau point dfini par ses coordonnes gographiques

Nom dun point connu de la banque de donnes de navigation
Nouveau point dfini par lintersection dune radiale et dune distance dun point
connu (Place/Bearing/Distance)
Nouveau point dfini par lintersection de deux radiales de deux points connus
R
(Place/Bearing/Place/Bearing)
Nouveau point situ le long de la route une certaine distance dun point de la
route (waypoint along track)
D
Les points de la route sont de deux types :
Les flyby waypoints (les plus

courants) sont des points o le
FMS calcule une anticipation de
virage permettant de scarter
le moins possible de la route.
Par contre, lavion ne passe
pas la verticale du point.
Les overfly waypoints sont des

points dont le survol est obligatoire,
le virage ne se faisant quaprs.
La page FLIGHT PLAN du MCDU de

certains avions permet de voir si un
point est flyby ou fly over :
T
Les points suivis dun (exemple : PO061) sont des overfly waypoints. Le pilote peut
modifier le type de chaque point si ncessaire.
AF
Le FMS permet linsertion simple et rapide dun circuit dattente dans la route via une
page adapte. Il calcule ventuellement la trajectoire dentre standardise adapte.
Page HOLD (Circuit dattente)

R
Touche daccs rapide

la page HOLD
Identification du point sur lequel le circuit dattente est bas.

Quadrant et radiale dentre dans le circuit.
Axe de rapprochement et sens des virages.
Longueur de la branche dloignement en temps.
Longueur de la branche dloignement en distance.
Entre dun nouveau circuit dattente
Vitesse et altitude actuelles (en petits caractres) ou contraintes de vitesse et daltitude (comme ici en gros
caractres)
Heure estime du prochain passage la verticale du repre dattente
Expect Further Clearance : Le pilote peut rentrer lheure assigne par le contrle arien laquelle il sera
autoris quitter lattente. Ceci permet doptimiser les calculs de performance du FMC.
Affichage du temps en heures + minutes pendant lequel lavion peut rester dans lattente en conservant les
rserves de carburant prvues larrive.
Vitesse idale dattente (consommation horaire minimale).
Commande de sortie de lavion du circuit dattente.
Le FMS offre galement la possibilit de voler sur une route parallle la route dfinie,
translate dune certaine distance dfinie par le pilote. Ceci est fait grce la fonction
ROUTE OFFSET.
Cette fonction est utile pour viter un nuage dangereux qui serait sur la route, en vol en
espace non-contrl afin de rduire le risque de collision entre deux avions voluant sur
le mme airway ou ventuellement suite une demande du contrle
La page FMS LATERAL OFFSET permet de

dfinir lcart latral la route principale
T
AF
souhait, le point de dbut de lOFFSET
et le point de fin.
La route translate apparat au ND en
pointills magenta.
R
b. Base de donnes des performances de lavion
Cette base de donnes unique contient tous les lments permettant deffectuer les
D
calculs:
Carburant
Destimes en tenant compte du vent insr ou tlcharg
De niveau optimal et maximal accrochable
Du point de fin de monte (T/C Top of climb)
De croisire ascendante (placement de points step climb
S/C)
Du point de dbut de descente (T/D Top of descent), de la
trajectoire de descente et du calcul du point de fin de descente
(E/D End of descent)
De vitesse conomique (base sur un cost index insr) / long
range / de dcollage (V1/VR/V2) / dapproche (V ))
REF
De pousse approprie
De mme que pour les bases de donnes de navigation, la maintenance et lquipage

doivent sassurer que la base de donnes performance est approprie pour le vol. Ceci
est fait en page IDENT ou AIRCRAFT STATUS.
IDENT
MODEL ENGINES
Type dappareil gr 747 400 80C2B1F Type de moteur pris en
par la banque de NAV DATA ACTIVE charge par la banque de
donnes installe BO68904001 JUL29AUG25/10 donnes installe
AUG26SEP22/10
OP PROGRAM
PS4052770 944
DRAG / FF CO DATA
Coefficients correcteurs
+1.1/3.5 XY0001
de matricule
(performance factors) INDEX POS INIT
Voir ci-aprs
Avant tout vol il est impratif de vrifier que le FMC contient bien une base de donnes
approprie pour le type dappareil (ici 747-400) et le type de moteurs (ici CF6-
80C2B1F) utiliss.
T
Le modle de performances est prvu pour un avion neuf. Or, avec le temps, les
performances de lavion voluent et il est ncessaire de corriger ce modle laide dun
ou plusieurs CCM (coefficient correcteur de matricule) ou performance factors
AF
spcifiques chaque appareil ou matricule.
Ici, sur le B747-400, deux coefficients sont ajustables par la maintenance afin de prendre
en compte les carts de trane (drag) et de consommation (FF = Fuel Flow) ds
lusure normale de lavion et/ou au vol dans le cas o un lment est manquant ou
endommag et tolr par la MEL (Minimum Equipment List) ou la CDL (Configuration
Deviation List).
R
D
Index de cot Cost Index
A la prparation du vol, lquipage insre dans le MCDU un coefficient appel cost index.
Ce coefficient permet le calcul dune vitesse ou dun Mach conomique (ECON) pour la
monte, la croisire et la descente.
Cout heure de vol hors carburant

CI
Cout carburant
Le CI est compris entre 0 et 999 ou entre 0 et 9999.
Le CI est dfini pour chaque company route mais peut tre modifi par lquipage.
Un CI = 0 correspond la vitesse de rayon daction maximum (Maxi Range).
Un CI = 999 ou 9999 correspond la vitesse de temps de vol minimum.
Si on augmente le CI, lECON SPEED calcule augmente.

Pages MCDU associes aux performances :
Page PERF INIT
GROSS WEIGHT (Masse totale de lavion) insre par le pilote. Lindication dual est
donne par les jaugeurs de contrainte situs sur les trains datterrissage et qui mesurent
la masse de lavion (quipement optionnel).
La quantit totale de carburant bord est indique.

Masse sans carburant de lavion.

T
Le pilote entre dans cette ligne le carburant quil souhaite garder disponible une fois
arriv destination. Si le carburant restant descend en-dessous de cette valeur, un
message INSUFFICIENT FUEL apparait dans le scratchpad.
AF
La valeur entre correspond gnralement la somme rserve dgagement (carburant
permettant de rallier le terrain de dgagement) + rserve finale (30 minutes de vol en
attente).
Le pilote entre dans cette ligne le cost index calcul pour le vol.
Accs lindex des pages.
R
Le pilote entre dans cette ligne le niveau de vol de croisire prvu.

Le pilote entre dans cette ligne le centrage prvu pour la croisire. Ceci est utilis
avec linformation de masse avion par le FMS pour calculer laltitude maximale
D
affiche en page VNAV CRUISE (vue plus loin) ainsi que les marges par rapport aux
buffetings.
Le pilote entre dans cette ligne lincrment daltitude utiliser pour la croisire
ascendante. On a rentr ici 2000ft. Le FMS calcule donc dans combien de temps lavion
sera capable de monter de 2000ft afin de rduire sa consommation.
Accs la page THRUST LIMIT vue dans la section relations particulires entre le FMS
et la gestion de la pousse des moteurs ci-avant.
Page TAKEOFF REF

FLAPS. Calage de volets slectionn pour le dcollage et hauteur dacclration pour

la rentre des volets. Au passage de cette hauteur, on passe de la phase la
phase vues dans la section relations particulires entre le FMS et la gestion de la
pousse des moteurs ci-avant.
ENGINE OUT ACCELERATION HEIGHT : hauteur dacclration en cas de panne

moteur.
Hauteur de rduction de pousse de la pousse de dcollage vers la pousse de

monte. Au passage de cette hauteur, on passe de la phase la phase vues
dans la section relations particulires entre le FMS et la gestion de la pousse des
moteurs ci-avant.
Insertion de la composante de vent de face/arrire et de la pente de la piste.
Insertion de ltat de la piste (DRY = Sche, WET = Mouille)

Les 5 informations ci-dessus permettent de calculer les 3 vitesses de rfrence au
dcollage V1, VR et V2.

Affichage de V1 calcule par le FMS (petits caractres) ou insre par lquipage (gros
caractres).
T
Cette vitesse est appele vitesse de scurit au dcollage. Jusqu cette vitesse, la
longueur de piste restante permet de raliser un arrt-dcollage. Au-del, il faut
AF
poursuivre le dcollage.
Affichage de VR calcule par le FMS (petits caractres) ou insre par lquipage

(gros caractres).
Cette vitesse est appele vitesse de rotation. Cest cette vitesse que le pilote tire sur
le manche pour dcoller lavion.
Affichage de V2 calcule par le FMS (petits caractres) ou insre par lquipage (gros
R
caractres).
Cette vitesse est appele vitesse de scurit au dcollage. Cette vitesse garantit une
pente de monte suffisante avec un moteur en panne.
D
Insertion du centrage de lavion au dcollage. Le FMC calcule alors pour un centrage

donn le rglage adquat du plan horizontal rglable (PHR). Ici, pour un centrage de
22%, le trim de profondeur doit tre rgl lindex 5,4.
Insertion de la distance au seuil de piste laquelle le dcollage commence. Ceci est

important si lavion dcolle dune bretelle intermdiaire et non du seuil car quand le
pilote engage lautomanette ou lautopousse en mode dcollage, le FMS recale sa
position sur le seuil de piste. Il faut donc dcaler la position de recalage.
Accs la page THRUST LIMIT vue ci-avant.

Page APPROACH REF

Insertion de la masse totale avion latterrissage. Ceci est ncessaire au calcul des
vitesses de rfrence (VREF) en fonction des calages de volets possibles 25 ou 30.
VREF correspond 1,3 VS en configuration atterrissage.
Slection du type de calage altimtrique pour latterrissage QNH ou QFE.
Informations concernant la piste datterrissage : ici piste 24 Orly (LFPO). Longueur

11975ft / 3657m. Ces informations sont contenues dans la banque de donnes de
navigation du FMS.
VREF pour latterrissage volets sortis 25.
Insertion par le pilote du calage de volets retenu pour latterrissage et de la vitesse

dapproche associe.
Accs la page THRUST LIMIT vue ci-avant.
Page VNAV CLIMB

T
AF

R
Insertion du niveau de vol de croisire.

D
Affichage de la vitesse / du nombre de Mach de croisire conomiques calculs par le

FMS partir du cost index insr. Le pilote peut aussi insrer une vitesse ou un
nombre de Mach cibles.
Restriction de vitesse 250kts sous le FL100.
Possibilit pour le pilote dinsrer une autre restriction de vitesse sous un niveau de
vol spcifi.
Prochaine contrainte daltitude associe un point de la route. Ici, lavion doit passer
le point EDO12 au FL100 ou en-dessous (FL100 or Below).
Altitude de transition connue de la banque donnes de navigation ou insre par

lquipage. Ceci permet de rappeler lquipage de changer de calage altimtrique au
passage de cette altitude en affichant le calage en ambre au PFD.
Vitesse de meilleure pente de monte calcule par le FMS (ici 250kts).
Accs la page VNAV ENGINE OUT CLIMB qui est la mme page que celle-ci mais
adapte au cas de la panne moteur.
CLIMB DIRECTLY : commande une monte directe sans tenir compte des contraintes
daltitude.
Page VNAV CRUISE
Noter quil sagit ici de la version ENGINE OUT (E/O) de cette page car le pilote a indiqu
au FMS quune panne moteur est survenue. Des informations supplmentaires lis la
panne moteur sont prsentes, les calculs carburant en tiennent compte de mme que
les vitesses conomiques et les niveaux de vol optimal et maximal.
Insertion du niveau de vol de croisire.

Vol actuel vitesse long range (LRC = Long Range Cruise)
T
La vitesse long range implique une consommation suprieure de 1% la vitesse de
rayon daction maximal (maxi range obtenue avec un COST INDEX = 0) alors que le gain
de vitesse est suprieur 1%, le bilan est donc intressant.
AF
N1 requis
Voir page prcdente
Active le profil de vol trane minimum en cas de panne moteur.
Prochaine altitude de croisire ascendante

R
Distance et temps requis pour que lavion sallge suffisamment pour atteindre le
prochain palier de croisire ascendante.
Heure estime darrive destination (KATL = Atlanta) et carburant restant.

D
Niveaux de vol optimal et maximal.

Voler laltitude optimale minimise le cot du vol en volant vitesse conomique.
Voler laltitude optimale minimise la consommation du vol en volant vitesse long
range ou slectionne par le pilote.
Repassage en calculs tous moteurs en fonctionnement.
Page PROGRESS 1/3
Numro de vol

Dernier point survol, niveau de vol et heure de passage.

Prochain point survoler, distance et heure estime de passage.
Point suivant, distance et heure estime de passage.
Destination, distance et heure estime darrive.
Vitesse / nombre de Mach cible actuel.
Carburant restant au passage du dernier point de la route. Les autres indications
carburant prsentes en-dessous sont des estimations.
Distance et heure estimes avant la monte vers le prochain palier de croisire
ascendante.
Accs la page POS REF vue plus loin dans ce chapitre.
Calculs carburant du FMS :
Les prdictions carburant du FMS tiennent compte :

Du vent actuellement rencontr (ou du vent insr par lquipage ou
tlcharg par ACARS voir la partie systmes de communication de cet ouvrage)
T
Les prdictions carburant du FMS peuvent ventuellement tenir compte :
Dune ventuelle panne moteur mais le pilote doit en informer le FMS.
De lutilisation des antigivrages si le pilote a entr le niveau de vol auquel il a
AF
prvu de commencer les utiliser en descente.
Du cas o un lment est manquant ou endommag et tolr par la MEL
(Minimum Equipment List) ou la CDL (Configuration Deviation List).
Pour cela, les services de maintenance doivent ajuster les coefficients correcteurs
de matricule de lavion (vus prcdemment)
Les prdictions carburant du FMS ne tiennent pas compte :

R
Du cas du vol train sorti

Du cas du vol volets sortis
De lutilisation des spoilers
D
Les calculs carburant effectus par le FMS pour chaque point de la route et destination
sont considrs comme une aide assez prcise fournie lquipage pour estimer le
carburant restant mais qui ne devrait pas tre considre comme le moyen primaire
de gestion du carburant.
En effet, le FMS ne reoit pas toutes les informations qui sont la disposition du pilote.
De plus, il peut tomber en panne et le plan de vol dexploitation papier doit permettre
de continuer le vol sans FMS.
Page PROGRESS 2/3

Vent effectif (de face ou arrire), provenance, force du vent et vent traversier.
XTK Cross Track Error : Ecart de route latral.
TAS : Vitesse Vraie et Carburant total consomm depuis la mise en route.
Fuel Used Carburant consomm par chaque moteur depuis la mise en route.
Quantit de carburant restante mesure par les jaugeurs carburant.
Ecart vertical par rapport au plan de descente idal calcul par le FMS.
Temprature extrieure statique.
Quantit de carburant restante calcule par le FMS partir des dbitmtres des
moteurs.
En comparant les quantits de carburant et , le FMS peut dceler une ventuelle
fuite de carburant et gnrer un message.
6. Elaboration de la position FMS
Le FMS reoit des informations de positionnement de nombreuses sources :

Les IRS (Inertial Reference System)

Les
Les
Les
rcepteurs GPS (si installs)
rcepteurs VOR/ILS
metteurs/rcepteurs DME
T
AF
Il utilise basiquement les IRS comme sources de positionnement et utilise les autres si
elles sont disponibles et fournissent des informations cohrentes comme moyens de
recalage afin damliorer la prcision.
a. Alignement initial des centrales inertie
Voyons chronologiquement la squence de prparation du FMS au vol dun point de vue

R
positionnement : les trois premires pages FMS renseignes par le pilote lors de la
prparation du vol sont les pages IDENT, POS INIT et ROUTE (voir ci-avant et ci-
aprs).
D
A la prparation du vol, lquipage lance

lalignement des IRS. Il positionne les
slecteurs de mode des IRS sur NAV (voir
chapitre IRS).
Ensuite, il faut envoyer aux IRS une position initiale (position parking) via le MCDU en
page POS INIT. On accde cette page via la page IDENT ou via lINDEX des pages
dinitialisation.
Page POS INIT

Sur cette page, le FMS affiche en premire ligne la LAST POSition : position FMS
mmorise lextinction des IRS la fin du dernier vol.
En deuxime ligne, lquipage peut insrer sous REF AIRPORT le code en quatre lettres
de laroport o se trouve lavion (ici LFPO = Paris Orly). Ceci affiche en face la position
de laroport connue de la banque de donnes de navigation.
En troisime ligne (sur certains avions seulement), le pilote peut affiner linitialisation de
la position en entrant le nom du poste de stationnement (GATE) o lavion se trouve (ici
C12). Lensemble des positions des postes de stationnement est contenu dans la base de
donnes de navigation.
En quatrime ligne, on trouve lheure et la position actuelles reues des GPS (si lavion
est quip).
Le pilote choisit alors lune des 4 positions prcdentes comme rfrence pour aligner les
IRS. Pour ce faire, il appuie sur la touche de ligne en regard de la position choisie (la
position parking par exemple). Elle saffiche alors dans le scratchpad. Il appuie ensuite
sur la touche en regard de la ligne SET IRS POS afin dinsrer la position choisie. Notons
que cette ligne comporte des botes indiquant que cette entre est requise pour le bon
fonctionnement du FMS.
Nota : A linsertion de la position dans les botes, le FMS la compare avec la LAST POS.
T
Si une diffrence significative existe, un message dalerte est gnr.
Cette position initialement commune aux 2 ou 3 IRS devient la position FMS.

AF
b. Recalage de la position FMS
En permanence, le FMC labore partir des positions fournies par les 2 ou 3 IRS une
position appele mix IRS correspondant la position ayant la plus grande probabilit
dtre la plus prcise.
R
Sur un avion 2 IRS (B737 par exemple), la position mix IRS est au milieu du
segment reliant les positions des deux centrales.
Sur un avion 3 IRS (cas le plus courant sur les avions de ligne modernes), deux
D
techniques existent :
IRS 3
Solution BOEING
On obtient la position MIX IRS en prenant la latitude IRS 1

de la centrale situe entre les deux autres et la
longitude de la centrale situe entre les deux autres. Mix IRS
IRS 2
Solution AIRBUS
IRS 3
La position MIX IRS est la position de la centrale IRS 1

oppose au plus grand ct du triangle form par les
positions des 3 centrales.
IRS 2
Position MIX IRS
Quand on recale la position FMS, on cre une nouvelle position FMS (lancienne tait le
mix IRS) qui se dcale progressivement vers la source de recalage (ici par exemple la
position GPS).
La distance entre la position MIX IRS et la position FMS est appele BIAS.
IRS 3
Position GPS
IRS 1 BIAS
Mix IRS
Position FMS
IRS 2
T
Quand la source de recalage disparat, le BIAS est maintenu constant.
AF
Tant quaucune source de recalage nest disponible, on est en navigation lestime
(dead reckoning en anglais) avec les seules IRS. Au bout dun certain temps, le FMS en
informe lquipage par un message IRS NAV ONLY affich au MCDU et
ventuellement sur les ND.
R
Les sources de recalage ont une hirarchie en fonction de leur prcision :

1. Localizer + GPS (en approche uniquement)
2. Localizer + DME (en approche uniquement)
3. GPS
D
4. DME/DME (on utilise deux balises DME judicieusement choisies)

5. VOR/DME (on utilise une balise VOR/DME)
Le FMS choisit automatiquement les meilleures sources de recalage et peut rgler

automatiquement les moyens radio de navigation pour le recalage de sa position.
Attention, aucun moment on ne recale la position des IRS. Elles sont initialement
alignes au parking et dlivrent ensuite leur information de position indpendamment de
tout autre systme.
Par ailleurs, au moment du dcollage, quand le pilote engage lautomanette laide des
TO/GA switches (avion quip automanette) ou lautopousse en positionnant les
manettes des gaz dans le cran dcollage (avion quip autopousse), le FMS recale
automatiquement sa position sur le seuil de la piste de dcollage choisi par lquipage
(voir aussi le chapitre automatismes de conduite du prsent ouvrage).
Or, si le dcollage ne se fait pas du seuil de piste mais dune bretelle daccs
intermdiaire, le FMS doit en tre renseign en page TAKEOFF REF la ligne POS SHIFT
(voir ci-avant) : il faut entrer la distance au seuil laquelle le dcollage est initi.
Visualisation des diffrentes positions sur le ND :
Balise reue par le

rcepteur VOR R et Position FMS
place sur la carte par le
Position GPS
FMC. Le FMC peut
utiliser ces informations Position dune IRS
pour recaler sa position Moyen de recalage utilis
Nombre dIRS utilises pour
laborer la position FMS.
ND B747-400 avec la touche POS slectionne
T
Visualisation des diffrentes positions sur le MCDU :
Page POS REF 2/3
AF
Vitesse sol FMC
Position FMC Vitesse sol MIX IRS
Position MIX IRS Balises radio rgles en page
NAV RAD ventuellement
RNP / ANP *
utilises pour le recalage.
R
Remise zro du BIAS Inhibition des recalages GPS

Accs lindex des pages Affichage de la position MIX
IRS sous la forme dun
D
relvement et dune distance

la position MIX IRS.
Nous avons vu plus haut la page POS INIT (page POS 1/3), initialisation de la position
avion. Voici ci-dessus la page POS REF (page POS 2/3). Elle donne la position FMS, son
moyen de recalage actuel (GPS L), la position MIX IRS, le nombre dIRS utilises pour la
dterminer (3), les vitesses sol et les balises radio disponibles pour le recalage.
* Nous reparlerons du RNP et de lANP dans le chapitre suivant.
Page POS REF 3/3
Relvements et Vitesses sol calcules

distances des positions par les IRS L, IRS C,
IRS L, IRS C, IRS R, IRS R, GPS L et GPS R.
GPS L et GPS R par
rapport la position
FMS.
Affichage des positions

labores par les 5
sources ci-contre.
c. Gestion des moyens radio de navigation par le FMS.
Sur les avions de ligne modernes, il ny a plus de botiers de commande individuels des
diffrentes radios de navigation. Une page ddie du FMS permet dafficher les
diffrentes frquences des moyens radio.
Page NAV RAD

Touche daccs rapide

T
AF
la page NAV RAD
Frquence rgle sur le VOR LEFT. Lindicatif morse de la balise est automatiquement
dcod par le FMS : PPR. Les indicatifs dcods sont aussi affichs sur les PFD et ND.
Quand lindicatif morse ne peut tre dcod, la frquence est affiche la place
R
de lindicatif sur les PFD et ND. Si la frquence a t affiche par le FMS pour quil
recale sa position et que le code morse na pu tre dcod, la balise est tout de mme
utilise !
La lettre suivant la frquence indique si elle a t entre manuellement (M) ou si le FMS
D
la rgle automatiquement.
Dans ce dernier cas, la lettre peut tre P si la frquence rgle par le FMS est lie la
ralisation dune procdure dapproche ou de dpart, R si la balise fait partie de la route
active ou A si le FMS utilise cette balise pour recaler sa position.
Le champ COURSE, disponible quand une frquence a t manuellement entre,
permet de tracer la radiale slectionne sur le ND en mode MAP ou PLAN. Cette
entre oriente le poignard du HSI sur le ND en mode VOR.
Les radiales des balises reues sur lesquelles lavion se trouve sont indiques sous
RADIAL.
Frquence du rcepteur ADF LEFT uniquement rgle par le pilote : le FMC ne rgle
jamais automatiquement les frquences ADF.
Frquence et course des rcepteurs ILS et MLS suivies de A si le FMC a
automatiquement ajust ces valeurs ou de M dans le cas dun rglage manuel.
Lindication PARK saffiche quand lILS/MLS nest pas reu et/ou que la prsentation
des carts sur le PFD nest pas encore ncessaire. Le pilote peut forcer leur affichage
en pressant la touche en regard de la ligne.
La zone preselect permet de prinsrer des donnes qui pourront rapidement tre
transfres vers une ligne de la page. Pour ce faire, le pilote presse la touche en
regard de la ligne preselect, son contenu apparat dans le scratchpad et il na plus
qu presser la touche de ligne o il souhaite insrer les donnes.
7. Utilisation du FMS en navigation de surface (RNAV)
Le FMS est un systme de navigation RNAV (area navigation navigation de surface).
Il sagit de plus dun systme multicapteurs ou multisenseurs car nous avons vu que
llaboration de sa position se fait partir de diffrentes sources : basiquement les IRS
plus dautres sources assurant un recalage de la position FMS : Localizer, GPS,
DME/DME, VOR/DME.
La navigation de surface (RNAV) est une mthode de navigation de plus en plus

rpandue, permettant le vol sur n'importe quelle trajectoire voulue et utilisant une
position absolue de l'aronef indpendante de l'emplacement des infrastructures sol.
Dans le cadre de la navigation RNAV, des critres de performance de navigation sont

spcifis afin de garantir la prcision du positionnement.
La tolrance derreur de positionnement de lavion doit tre respecte pendant au moins

95% du temps de vol o cette tolrance est impose.
Il existe deux types de spcifications de navigation :
Spcification RNAV. Spcification de navigation qui ne comporte pas dobligation de

surveillance et dalerte bord.
T
Exemple : RNAV 5 signifie que la tolrance de prcision de navigation est de 5NM.
Spcification RNP (Required Navigation Performance). Spcification de navigation qui

AF
comporte une obligation de surveillance et dalerte bord. La prcision de navigation est
exige pendant 95% du temps.
Exemple : RNP 1 signifie que la tolrance de prcision de navigation est de 1NM.
Exemples de spcifications RNAV en route

R
RNAV 5 utilise pour appuyer des oprations RNAV dans le cadre de certains segments
darrive et de dpart.
La navigation laide des seules IRS est autorise pendant 2 heures, tous les types de
recalage sont autoriss.
D
RNAV 1 utilise pour appuyer des oprations RNAV dans le cadre de SID, de STAR et
dapproches jusquau FAF/FAP (point de mise en descente finale).
Un recalage de la position FMS est requis (GPS DME/DME ou VOR/DME).
RNP 1 de base utilise pour appuyer des oprations RNAV dans le cadre de SID, de
STAR et dapproches jusquau FAF/FAP sans surveillance du contrle arien (ATS) ou
avec surveillance ATS limite et en prsence dune circulation de densit moyenne
faible.
Un recalage de la position FMS est requis (GPS DME/DME ou VOR/DME).
Espace Espace Routes Q Trajectoires Espace Espace

ocanique et B-RNAV aux USA P-RNAV Type A Type B
proche en Europe en Europe aux USA aux USA
RNP 10/4/2 RNP 5 RNP 2 RNP 1 RNP 2 RNP 1
IRS IRS pendant IRS + IRS + IRS + IRS +
uniquement 2 heures recalage recalage recalage recalage
ou recalage
Remarque : LEtat peut imposer un ou plusieurs types de recalage pour que lavion soit
autoris emprunter une trajectoire RNAV spcifie (SID, airway, STAR).
Exemples de spcifications RNAV en approche
RNP APCH utilise pour appuyer des approches en RNAV avec segment dapproche
finale RNP 0,3, constitues de segments rectilignes uniquement.
RNP (AR) APCH utilise pour appuyer des approches en RNAV avec segment dapproche
finale RNP 0,3 ou moins, constitues de segments rectilignes et/ou de segments
rayon fixe.
Pour les deux types dapproche ci-dessus, la position FMS doit tre recale GPS ou
ventuellement laide de deux balises DME spcifies.
Attention, le FMS ne peut tre approuv pour fournir un guidage que sur les approches
de non-prcision et ventuellement les approches APV (approches autres que des
approches de prcision et avec guidage vertical).
Le guidage vertical du FMS sur les approches APV (comme sur nimporte quelle autre
trajectoire) est bas sur laltitude baromtrique. Or, laltitude vraie correspondante
dpend de la temprature. Les FMS approuvs pour ces approches disposent donc dune
fonction de compensation de temprature permettant de suivre pratiquement le
mme plan quelle que soit la temprature. Par ailleurs, certaines de ces approches ne
sont pas autorises si la temprature descend en-dessous dune valeur spcifie.
Le FMS ne peut fournir un guidage sur une approche localizer seul que si sa position
T
est recale laide du signal localizer.
La fonction RAIM
AF
Cette fonction quipe les GPS des avions de ligne modernes (Receiver Autonomous
Integrity Monitoring) et constitue lABAS (Air Based Augmentation System).
Il sagit dun calcul de cohrence entre plusieurs positions tablies partir de satellites
diffrents.
Linformation daltitude baromtrique fournie par les ADC est galement utilise dans ce
contrle de cohrence.
R
Un rcepteur GPS quip dun ou plusieurs dispositifs daugmentation dintgrit et/ou de

prcision est appel GNSS (Global Navigation Satellite System). Cest ce type
dquipement qui peut tre approuv comme systme RNAV, notamment pour effectuer
D
des approches.
Le GPS a besoin de recevoir au moins 4 satellites pour effectuer un calcul de position.
Il existe deux niveaux de fonction RAIM :
Fonction RAIM FDI (Fault Detection Identification) :
Lutilisateur est inform sur lintgrit du calcul.
Il faut recevoir au moins 5 satellites pour assurer cette fonction.
Fonction RAIM FDE (Fault Detection Exclusion)
Le systme limine le satellite dfectueux du calcul.
Il faut recevoir au moins 6 satellites pour assurer cette fonction.
Si le GPS est aid en recevant l'altitude baromtrique et que cette altitude est prise en
compte par le RAIM, on pourra avoir les mmes fonctions avec un satellite en moins :
Positionnement : 3 satellites, FDI : 4 satellites et FDE 5 satellites.
Pour lexploitant, il est intressant de savoir si la fonction RAIM sera disponible sur la
portion de trajectoire o le GPS est requis, c'est--dire si le GPS pourra recevoir
suffisamment de satellites pour mettre en uvre la fonction RAIM car cette dernire est
requise sur les trajectoires o le recalage GPS est obligatoire (SID, STAR et surtout
approches RNAV GNSS).
Pour cela, lquipage utilise :
loutil de prvision du FMS (logiciel calculant la position des satellites).

les prvisions calcules par des logiciels ou outils disponibles sur Internet (site
Augur).
les prvisions contenues dans les NOTAM RAIM labors par les Etats.
Sur la page du MCDU de lAirbus A320 ci-

contre, le pilote peut visualiser la disponibilit
de la fonction RAIM 15 minutes de
lheure estime darrive destination
comme lexige la rglementation. Il peut
modifier lheure estime darrive (ici 10h55).
On peut galement demander une prdiction
de disponibilit un point et une heure de
passage spcifis (ici, le VOR BIG 10h44).
On voit quentre 5 minutes de lheure
insre, le RAIM nest pas disponible ; il peut
donc ne pas tre autoris de suivre une
trajectoire RNAV imposant un recalage GNSS.
T
Au besoin, lquipage peut dslectionner les satellites en panne ou non fiables signals
par NOTAM.
AF
Estimation de la prcision de la position FMS : ANP (Actual Navigation
Performance)
R
ECON CRZ MERMOZ1

Crz opt rec max
Fl260 fl280 FL390
<report
D
UPDATE AT
[ ]
BRG / DIST
---/ ---- TO [ ]
PREDICTIVE
<GPS GPS PRIMARY
REQUIRED ACCUR ESTIMATED
2.00 HIGH 0.05NM
MCDU A320 Page PROGRESS
Le champ REQUIRED affiche le RNP actuel respecter. La valeur affiche est insre par
le pilote ou mmorise dans la banque de donnes de navigation pour la trajectoire
suivie ou une valeur par dfaut :
Valeurs RNP par dfaut

EN ROUTE 2 NM
EN ZONE TERMINALE 1 NM
EN APPROCHE AUTRE QUE GPS 0,3 NM
EN APPROCHE GPS 0,3 NM
Le champ ESTIMATED indique le rayon du cercle dincertitude du positionnement FMS

galement appel ANP (Actual Navigation Performance).
LANP est calcul par le FMS des manires suivantes (ceci nest pas retenir pour
lexamen).
Sources de ANP Remarques

position FMS
IRS/GPS Dpend du nombre et de la Si lANP dpasse 0,28NM, la position
position des satellites GPS nest plus utilise pour le
utiliss. recalage.
IRS/DME/DME Tend vers 0,28NM. LANP initiale tend vers 0,28NM au
cours du recalage.
IRS/VOR/DME 0,1NM + 0,05 x la distance LANP dpend de la distance entre
DME et au moins 0,28NM. lavion et le VOR/DME.
IRS uniquement Augmente de 8NM/h Comme les IRS drivent, lANP
pendant les 30 premires augmente au cours du temps.
minutes, reste constante
pour les 60 minutes
suivantes, augmente de
4NM/h pendant les 30
minutes suivantes, reste
constante pour les 60

minutes suivantes et
augmente
rgulirement de 2NM/h.
ensuite
T
AF
Tant quon a RNP > ANP, le label ACCUR (accuracy = prcision) est HIGH, c'est--dire
que la prcision de navigation requise est respecte.
Ds que RNP < ANP, le label ACCUR est LOW et le message NAV ACCUR DOWNGRAD
apparait au ND et dans le scratchpad du MCDU. Les oprations RNAV ne sont plus
possibles et il faut revenir aux moyens radio classiques.
R
Lindication GPS PRIMARY informe lquipage que le GPS est le moyen primaire de
recalage du FMS. Ceci est le cas quand le label ACCUR est HIGH et que la fonction RAIM
est disponible.
D
Vrification de la position FMS laide des moyens radio classiques
ECON CRZ MERMOZ1

Crz opt rec max
Fl260 fl280 FL390
<report
UPDATE AT
[ ]
BRG / DIST
245/ 14.9 TO LMG
PREDICTIVE
<GPS GPS PRIMARY
REQUIRED ACCUR ESTIMATED
2.00 HIGH 0.05NM
En cas de doute sur la position FMS, il peut tre utile de confirmer la carte FMS laide
des moyens radio classiques. Sur lexemple ci-dessus, le pilote a entr le VOR de
Limoges (LMG) dans le champ BRG/DIST. Le FMS calcule alors partir de sa position le
relvement et la distance cette balise : 245 et 14,9NM.
Le pilote rgle le VOR de Limoges sur lun des rcepteurs VOR en page RAD NAV.
Relvement de la
Relvement de la
balise LMG provenant
balise LMG provenant
du FMS et distance
du rcepteur VOR :
horizontale FMS.
245
Distance oblique la
balise mesure par le
rcepteur DME.
T
Le pilote compare les deux relvements FMS et VOR et les deux distances. Attention, il
est normal quil y ait une diffrence entre la distance FMS qui est une distance
horizontale mesure de la projection au sol de lavion la balise et la distance DME qui
AF
est une distance oblique de lavion la balise.
Remarque : On appelle raw data (donnes brutes) les donnes fournies
directement par les moyens radio telles que lorientation de laiguille VOR ou la distance
DME.
R
D
Systmes d'alerte, avertisseurs
09
Systmes
de proximit
dalerte,
avertisseur de
proximit
I - Gnralits
A - Classification des alarmes
- Alarme traduisant une situation d'urgence.
Ce type d'alarme ncessite une action immdiate.
Voyants ou messages de couleur ROUGE , accompagns d'alarmes sonores ou

messages vocaux.
Exemple typique : le feu moteur
- Alerte traduisant une situation anormale
T
Sans impact immdiat sur la scurit et ne requrant pas une action immdiate.
Voyants ou messages de couleur AMBRE et accompagns d'alarmes sonores ou
messages vocaux.
AF
Exemple typique : perte d'un circuit hydraulique, dbrayage PA, droulement de trim.
- Informations
Voyants (ou message sur EFIS) bleus, blancs ou verts.
Signalent le bon fonctionnement des systmes.
Aucun son n'est associ.
R
En anglais les Alarmes et Alertes sont classes en Warning, Caution et Advisorie ou

en Level A alerts, Level B alerts, Level C alerts.
D
B - Signalisation
Les alarmes sont donc sonores, auditives, voir tactiles (vibreur de manche).
Les alarmes (alertes) sont signales par des voyants, des drapeaux (flags), des
sons (sirne, klaxon, carillon) et des messages vocaux (voix de synthse).
Un voyant double (WARNING rouge/CAUTION ambre) appel MASTER WARNING

est plac dans le champ visuel des pilotes afin de signaler toute anomalie.
Ensuite, selon les cas (EFIS ou non), l'alarme est dtaille sur d'autres panneaux
puis sur le systme lui-mme.
II - Flight Warning Systems
Le but du FWS est de gnrer les alarmes et alertes et den grer la priorit
en fonction de la phase du vol.
173
09 Systmes dalerte, avertisseur de proximit
Le FWS labore les alertes et alarmes en cas de :

Disfonctionnement des moteurs ou des systmes (hydrauliques, lectriques,
pneumatiques, etc.)
Dpassement des limites du domaine de vol
Mauvaises configuration au dcollage ou latterrissage
Dangers imminents extrieurs laronef (collision avec le relief ou autres
aronefs)
Le FWS est bas sur un calculateur dalarme (FWC pour Flight Warning
Computer) recevant les donnes de capteurs installs sur les moteurs, les circuits, les
circuits arodynamiques, le GPWS ou le TCAS dtaills ci-aprs.

Ce calculateur gre les priorits, le dclenchement des alarmes ou alertes visuelles
et auditives.
Il gnre les diffrents sons et messages.
1- Exemple sur avion non EFIS:

Perte dun gnrateur. (Cause du problme)
Le voyant GEN1 sallume sur le panneau de gestion de la gnration lectrique.
(Non vu par lquipage)
T
Gong, Master Caution ambre sillumine. (Lquipage est prvenu dune alerte)
Un voyant ELEC sallume sur le panneau dalarmes centralises. (Lquipage sait
quil y a un problme lectrique)
AF
Lquipage regarde le panneau de gestion lectrique, voit GEN1 ambre et traite le
problme.
Dtection
incendie
Moteurs et
systmes F
R
Protection
W Warnin
domaine de vol Master Warning
GPWS et C g
TCAS Caution
D
Gnration sons
Volets et et messages
becs
Trains
Air/sol Configuration
Configuration
Arofreins
Arofreins
Position
manettes pousse
Position
stabilisateur
FIRE ENG HYDR

OU
EICAS
sur avion EFIS ELEC PNEU COND
Panneau dalarme centralis

sur avion non EFIS
174
Systmes dalerte, avertisseur de proximit
09
Une fois lalarme identifie, il est possible (en gnral) darrter lalarme sonore
afin de traiter le problme dans le calme.
Larrt se fait par appui sur un bouton ou directement sur les voyants Warning ou
Caution.
2 - Avion EFIS
Le master warning/caution existe toujours.

Un FWC Flight Warning Computer (Calculateur d'alarmes) reoit des donnes
depuis les capteurs ou les systmes avion pour la gnration des messages d'alarme, des
informations mmo, des alarmes sonores et des messages par voix synthtique.
Les messages d'alerte labors par le FWC sont affichs sur les crans ECAM
(Electronic Centralised Aircraft Monitoring).
Les crans ECAM sont :

- E/WD (Engine/Warning Display) : cran central suprieur
- SD (System Display) : cran central infrieur
III - Avertisseur de dcrochage
T
05
AF
L'avertisseur de dcrochage prvient l'quipage par une alerte auditive (son ou
message), visuelle, parfois tactile
Les dtecteurs d'incidence languette, dtecteurs d'incidence palette, dtecteurs
d'incidence fente sont dvelopps au chapitre instruments arodynamique.
Sur avion de ligne, il est ncessaire d'anticiper le dcrochage cause des vitesses
de rotation importante.
Le systme est donc rgl pour alerter l'quipage avant le dcrochage (1,07 Vs).
R
Dtecteur Master
d'incidence WARNING
D
configuration
Module Indicateur
Train Volets
incidence
avertisseur de
dcrochage
Pousse
EFIS
Vitesse CADC Sons

Messages
Vibreur de
manche
TEST
Protection
Alpha floor
L'alarme dite tactile est le vibreur de manche.
175
Lors du dclenchement de l'alarme, un moteur lectrique mont sur la colonne du

manche fait vibrer celui ci (lorsqu'il existe bien sr).
Le module avertisseur de dcrochage peut aussi envoyer ses informations la

protection Alpha Floor dveloppe au chapitre auto manettes, auto pousse.
IV - Avertisseur de survitesse
1 - But
L'avertisseur de survitesse prvient l'quipage si l'avion atteint Vmo/Mmo.
C'est une alarme.
L'alarme ne cessera que lorsque l'on aura rgress en vitesse.
Un appui sur le master warning (lorsque allum) n'annulera pas l'alarme.
T
2 - Affichage
L'alarme est sonore (claquettes, klaxon) et visuelle.
Sur les indicateurs classiques, une aiguille hachure blanc et rouge matrialise le
Vmo/Mmo.
AF
En montant IAS constante, l'aiguille Vmo tournera dans le sens inverse des
aiguilles d'une montre, se rapprochant de votre IAS.
Si elle l'atteint, une alarme sonore et visuelle se dclenche.
R
D
Sur les avions EFIS, une zone hachure rouge en

haut de l'chelle des vitesses matrialise la zone
d'alarme dont la valeur varie en fonction de la
configuration avion.
Lorsque l'alarme se dclenche, une alarme

sonore rsonne, le master Warning s'illumine, un
message OVERSPEED apparat sur le E/WD des
ECAM.
176
09
V - Alarmes dcollage et atterrissage
A. Alarme dcollage
Survient lorsque une manette de pousse est avance vers la position T.O et que :
Le stabilisateur nest pas correctement rgl (hors plage verte)
Les volets sont hors de la plage autorise au dcollage
Les becs de bord dattaque ne sont pas en position correcte

Les arofreins ne sont pas rentrs (manette hors du cran DOWN)
Le frein de parc est appliqu (sur certains types davion)
Attention : une absence dalarme ne garantie pas que le stabilisateur est

correctement rgl pour le centrage du vol en cours mais seulement quil est dans la
plage verte.
Attention : une absence dalarme ne signifie pas que les volets sont correctement
T
rgls en fonction des limitations dcollage mais seulement quils correspondent une
05
configuration dcollage.
AF
B. Alarme atterrissage
Prvient lquipage quun des trains datterrissage nest pas verrouill sorti alors
que les volets sont en configuration approche ou atterrissage et quune manette de
pousse est amene vers ralenti.
Selon la phase du vol, cette alarme peut tre ou non arrte mais cela relve de la
R
qualification machine.
D
VI - Alerte Altitude
A - Obligation
Le JAR OPS impose l'quipement des avions turbo-propulseurs (masse > 5,7 t ou
plus de 9 pax) et racteurs.
B - But
L'alerte altitude prvient l'quipage (alerte visuelle et sonore) lorsqu'il approche
une altitude slecte (mode acquisition) ou lorsqu'il dvie de l'altitude slecte aprs
acquisition (mode dviation).
C - Fonctionnement
Un module alerte altitude compare l'altitude slecte avec l'altitude
baromtrique de l'avion.
En mode acquisition, une alerte est dlivre en approchant l'altitude slecte (en
moyenne 800 ft avant).
177
Une fois tabli l'altitude slecte, si l'avion quitte cette altitude alors qu'aucune
nouvelle valeur n'a t affiche dans le compteur "Alt Sel", une alerte se dclenche (en
gnral environ 400 ft de l'altitude).
Les valeurs sont indicatives et dpendent des constructeurs ( Boeing ou Airbus).
Cette alerte se dclenchera si on commence descendre alors que l'on a pas

ractualis "Alt Sel" ou bien, et c'est dj arriv, lorsqu'en Pilote Automatique, celui-ci
quitte subrepticement son altitude.
L'alarme est inhibe si l'avion est tabli sur le glide ou bien lorsqu'il est en
configuration atterrissage.
En finale, on affiche au slecteur d'altitude l'altitude mentionne dans la procdure
de remise de gaz.
Alt Sel+800
Alt Sel + 400
Alt Sel
T
Alt Sel - 400
Alt Sel-800
AF
Acquisition Dviation
ALT
ALERT
R
Alt.baromtrique
CADC Module
Alerte
Altitude
Alt.Sel
D
CAUTION
3 1 0 0 0
Inhibitions
G/S EFIS
Trains/volet
s
Selon le type d'avion, le dtail des alertes peut tre trs diffrent.
Exemple : Indication d'altitude box blanc en acquisition et box ambre en dviation sur
le PFD (737-400), voyant ambre sur l'altimtre lectrique (767) allumage master caution
ou pas, message EFIS ( sur EICAS).
Tout cela relve de la qualification de type.
178
09
VII - Radio sonde basse altitude
A - But
Le radioaltimtre basse altitude est une aide autonome la navigation
fournissant une indication de hauteur vraie en approche et latterrissage.
Il fonctionne dans la gamme SHF ( 4200 4400 MHz).
La puissance mise est de faible puissance ( infrieure 1 W).
Lindication est disponible partir de 2500 ft jusquau sol, bien que la
gamme de mesure soit bien suprieure.
B - Composition
Lensemble de mesure radioaltimtrique se compose de :
- 1 antenne mission,
- 1 antenne rception,
- 1 metteur rcepteur,
- 1 (ou plusieurs) indicateur(s) .
La plupart des avions de transport comportent 2 radioaltimtres
T
05
AF
R
D
Les antennes dmission et de rception ont une forme dassiette et sont places
sous le fuselage.
C - Principe de fonctionnement
Une onde est mise vers le sol puis rflchie vers l'avion.
On utilise donc une technique radar.
A priori, on pourrait penser utiliser directement le temps aller-retour de londe
mise pour en dduire la hauteur par la relation :
Cependant, on se heurte des mesures de temps de plus en plus petites au fur et

mesure que h diminue.
A 500 ft, le temps aller-retour est de 1s.

Afin que le retour ninterfre pas avec laller, il faudrait avoir des impulsions trs
brves, difficiles raliser, et occupant une largeur de bande importante.
179
Rapprochez cela de la zone aveugle du chapitre Gnralits radar en

radionavigation.
D'ailleurs, on peut dire que la radio sonde est un radar onde continue (car il met
en permanence contrairement aux radars impulsions).
On trouve parfois l'appellation de radar chirp (gazouiller en anglais), car sa

modulation est semblable des gazouillis (twip, twip, twip).
On utilise donc un autre principe :

La frquence mise vers le sol varie dune frquence F1 vers une frquence F2.
La radio sonde est donc module en frquence.
Supposons qu' l'instant t, on mette vers le sol la frquence f.

Londe revient au bout dun temps t, variable suivant la hauteur de l'avion au-
dessus du sol.
Pendant ce temps t, la radiosonde a continu de progresser en frquence et cette
frquence est maintenant f'.
reprsentatif de la hauteur.
T
Un circuit de mesure compare f et f', en dduit le f et ce f mesur est
Le principe basique de la radiosonde repose donc sur une comparaison de

AF
frquence.
A un instant t quelconque donn, lcart de frquence f doit tre indpendant du

temps afin de pouvoir en tirer la valeur de h.
On utilise donc une modulation de frquence linaire qui est une modulation
R
en dent de scie.
Dviation de frquence F2 - F0 = F0 - F1
Excursion de frquence Df = F2 - F1
D
Priode du signal BF modulant T (= 1/ Fmodulante)
180
09
Lmission est module en frquence par une dent de scie autour de la frquence F0 entre
des valeurs extrmes F1 et F2.
T
05
On rappelle que :
AF
Le thorme de Thals permet dcrire :
En posant :
R
F = F2 - F1
1/ T = Fmodulante (Frquence de la dent de scie) et t = 2h/c
D
On obtient :
f = F . Fmodulante . 2h/c = k . h (F est constant, dfini par construction, Fmodulante
aussi)
Soit : h =f /k
Pour avoir une bonne SENSIBILITE, il faut qu une petite variation de h

corresponde un k important.
Comme k = F . Fmodulante . 2/c, il faut, soit F important, soit une Fmodulante
importante ( donc T faible )
Mais cette dernire condition est contradictoire avec une bonne PRECISION.
Explication :
Regardons sur la figure suivante, la mesure faite sur un temps t diffrents
instants.
Il arrive un moment o l'on met vers le sol F2, mais le temps que l'onde
revienne l'avion, la radiosonde a recommenc un niveau cycle de balayage et est
maintenant F1.
181
On fait donc une erreur de mesure.

T
Si la frquence modulante est leve, ce cycle d'erreur se reproduit trs souvent.
Si la frquence modulante est faible, on ne fait qu'une erreur de temps en temps et
AF
on n'entache pas la valeur moyenne (ou peu).
Si lon choisit Fmodulante faible, par exemple 100 Hz, alors T = 10 ms.
A une hauteur de 500 ft, t = 2h / c = 1 s
Donc on aura une erreur de mesure pendant 1 s toutes les 10000 s .
Lerreur introduite est donc trs faible.
R
Avec une frquence de 10000 Hz ( ce qui est une frquence encore peu leve) on
aura 100 fois plus derreurs dans le mme laps de temps.
D
Le choix pour avoir k lev est donc

F = F2 - F1 leve (200 Mhz)
Fmodulante faible ( aux environs de 100 hz )
Imaginons maintenant une sonde o lexcursion en frquence choisie est de 40 Mhz

(seulement) et une dent de scie 120 Hz ( Fmodulante ).
En se remmorant que f = k . h et que k = F . Fmodulante . 2/c , on trouve
k= 32
Cela signifie que f est de 32 Hz par mtre ( 10 Hz par pied environ), donc une
hauteur de 10 ft correspond un f de 100 hz et, une hauteur de 2500 ft, un f de
25000 Hz.
On aura donc besoin dun ampli BF large bande avec toutes les contraintes que
cela suppose.
On a donc conu une autre manire de mesurer.

Lastuce consiste se fixer un f fixe ( f0) quelle que soit h, et trouver un
autre paramtre reprsentant h.
Pour atteindre ce but, on va faire varier la priode T de la dent de scie de faon
garder f constant quelle que soit h et, cest la valeur quil aura fallu donner T pour
atteindre ce f prdfini qui sera reprsentative de h.
182
09
f0 f2
) f1
)
t(h1) t(h2)
On voit ici pour deux hauteurs diffrentes, que les f mesurs ne sont pas gales
f0.
T
05
AF
R
On fait donc varier la priode de la dent de scie pour que ces deux t(h) diffrents
D
donnent un mme f gal f0.

Il suffit alors de mesurer la valeur T donne la dent scie pour avoir la hauteur h.
Le principe de la radio sonde est bien une comparaison de frquence, mais

le circuit de mesure alimentant l'indicateur est un priodimtre.
Cette conception va ncessiter un circuit dasservissement de la priode de la dent
de scie.
Si f devient infrieur (ou suprieur) la valeur de f prdfinie (f0), un circuit
est charg de piloter le gnrateur de dent de scie de faon ramener T une valeur
compatible lobtention dun f = f0.
Au dmarrage de la mesure, on n'est pas dans le f0.
Le circuit va alors faire varier la priode T dans ses valeurs extrmes (phase
recherche) puis, lorsqu'on aura trouv la priode qui, en fonction de h donne f0,
l'indication sera de hauteur sera dlivre et on sera en phase poursuite (voir
synoptique ci-aprs).
Si l'avion est en descente par exemple, la prochaine mesure on ne sera plus dans
le f0, il ne restera plus qu' ractualiser lgrement la priode T (circuit
d'asservissement) ce qui donnera lieu une nouvelle valeur h sur l'indicateur.
183
T
AF
D - Instrumentation
R
F
A DH 100 ft
O
I
F
L
F
D
DH 260 ft
D
T
H
ES
T
L'indication de hauteur peut se faire sur un indicateur circulaire ou linaire.
Dans les deux cas, un bouton permet de rgler la hauteur de dcision (hauteur
laquelle lors d'une approche de prcision on continue l'approche si les rfrences
visuelles sont acquises ou bien l'on remet les gaz).
Un bouton test permet de tester l'ensemble.
Un drapeau rouge apparat en cas de panne.
Le drapeau OFF apparat si sonde sur off ou si hauteur suprieure 2500 ft.
184
09
Lorsque la hauteur de dcision est atteinte, un voyant hauteur de dcision

s'allume sur l'ADI.
Un message vocal "MINIMUM" est ventuellement gnr par le call out du GPWS.
Voyant DH
Indicateur
Slection de DH Comparateur
GPWS
Radio sonde
mesure de HV
Lorsque la DH slecte est

atteinte, un voyant ambre DH
T (voyant de hauteur de
05
dcision) s'allume.
Attention : ne confondez pas
AF
Hauteur de dcision et Hauteur
d'Alerte qui est relative au
Pilote Automatique.
La piste mobile est asservie en

R
vertical par la radio sonde.

D
La piste mobile est asservie en latral par le LOC
185
Sur les avions EFIS, il n'y a plus de voyant HD et le bouton de rglage de la HD est
situ ailleurs.
La HD slcte est affiche sur le PFD (ici DH100).
La hauteur sonde est affiche aussi sur le PFD (ici 980).
Lorsque la HD est atteinte, l'indication DH passe ambre et un message vocal
"MINIMUM" est gnr par le GPWS.
SPEED LOC
G/S
142 ROLL OUT FLARE 300
DH100
LAND 3 980
T 1150
AF
1021HP
A
La radio sonde alimente de nombreux autres systmes tels :

- Pilote Automatique,
- Directeur de vol,
R
- GPWS (chapitre suivant),

- Eventuellement le DFDR (chapitre suivant).
D
E Erreurs
1 - Erreurs permanente dues l'quipement

0 100 ft : 1,5 ft ou de 1,5 % de lindication (la plus leve des deux)
100 2500 ft : 2 ft ou de 2 % de lindication (la plus leve des deux)
2 - Erreurs d'installation avion
Les antennes tant sous le ventre de l'avion, lorsque les roues des trains principaux
touchent le sol la radio sonde ne lit pas zro mais la hauteur de l'avion au-dessus
de la piste.
Or, le but est de lire zro au toucher.
D'autre part, les antennes sont loignes de la partie metteur-rcepteur qui est
situ en soute lectronique.
186
09
La longueur des cbles coaxiaux cre un retard dans la propagation du signal

prjudiciable la prcision (AID Aircraft Installation Delay).
Il est donc ncessaire de corriger par talonnage ces deux problmes.

Sur les gros porteurs, notons que lorsque l'avion aura fait son abatte aprs
atterrissage, les antennes seront plus prs du sol qu'avec l'assiette atterrissage.
C'est pourquoi, au roulage au sol, la sonde indique une valeur ngative
(environ -7 ft sur un 747).
3 - Erreurs lies aux attitudes avion
Angles dattitude avion importants :

- Prcision dgrade si angle de tangage > 25
- Prcision dgrade si angle de roulis > 30
- Indication perdue si angle de roulis > 60
Pour des attitudes avion normales ( ; ), les erreurs sont limites au moyen dun
T
filtrage passe-bas (recherche de la valeur minimale de h mesure).
05
4 - Erreurs dues des causes extrieures

AF
Dans certaines rgions, les vents de sable importants occasionnent des dcharges
lectrostatiques.
Ces dcharges crent des erreurs momentanes.
VIII - Ground Proximity Warning System (G.P.W.S.)

R
A - Prsentation
Le GPWS et lEGPWS (GPWS amlior) font partie de la famille des TAWS (Terrain
D
Awareness and Warning System) capables de prvenir l'quipage d'un aronef d'une
collision imminente avec le sol.
Ce type d'accident, appel CFIT (Controlled Flight Into Terrain), concerne les
collisions avec le sol alors que l'avion est parfaitement contrlable
Le GPWS est destin avertir lquipage lorsque la trajectoire, la configuration
avion et certains paramtres de vol, se conjuguent de manire mettre en
cause la scurit du vol.
Selon les cas, il dlivre une alerte ou une alarme.
Lalarme est sonore et visuelle.
Rappel rglementation :
Le GPWS est obligatoire pour tous les avions turbines ( GTP ou GTR ) de :
- Plus de 30 pax OU de masse maxi certifie au dcollage > 15 000 kg.
- Plus de 9 pax OU de masse maxi > 5700 kg SI le CDN a t tabli aprs le 01
Avril 1999.
A partir du 01 avril 2002, tout avion turbines en sera quip, quelle que soit sa
masse, si le nombre de siges passagers est suprieur 9
187
Donc, rappelez-vous, que les avions quips de GMP n'ont pas d'obligation
d'emport.
B - Constitution
Le GPWS est compos dun calculateur laborant une alarme partir des
informations :
- De configuration (Trains - Volets)
- Dacclration (IRS) pour mode 7 tudi plus loin
- Arodynamique (Vitesse, Mach, Vz, Altitude)
- De hauteur (Radiosonde)
- De radionavigation (Rcepteur ILS)
Tous les GPWS dlivrent des alarmes suivant 5 modes spcifiques.

Certains systmes possdent des modes spcifiques additionnels.
A chaque mode (ventuellement diviss en sous-modes) correspond une enveloppe
de dtection.
Des informations dincidence ( avertisseur de dcrochage ) inhibent lalarme
GPWS en cas de dcrochage ou Windshear, donnant priorit ceux-ci.
T
Le but de l'ouvrage tant de se prparer un examen, attention ce propos.
Les informations d'incidence sont bien dlivres au calculateur GPWS mais elles
ne servent pas laborer une alerte ou alarme GPWS, bien au contraire, elles
AF
l'inhibent.
De mme que l'alarme windshear (Donc bien lire la question).
P
ull
UP G
R
/S
D
Entres
discrtes
Sur la figure ci-dessus, les entres du calculateur, les voyants d'alarmes et de

dtection de pannes du systme ainsi que la gnration d'alarmes sonores.
188
09
Allum lors du dclenchement des alarmes

Pull UP des modes de base 1 4
BELOW G/S Allum lors du dclenchement de l'alarme

mode 5.
PUSH TO INHIBIT Appuyez pour annuler ou inhiber
Les entres discrtes servent configurer le calculateur suivant le type d'avion

sur lequel il est install ainsi qu' "customiser", c'est dire mettre au got des
compagnies, les messages, ainsi que certaines limites aux alarmes, nous y reviendrons
sur un point de dtail.
Un bouton test non reprsent permet de simuler toutes les alarmes accompagnes
de leur(s) message(s) sonore(s) en cascade.
T
05
Le test (complet) est inhib en vol.

AF
C - Modes de base
1 - Mode 1
Ce mode protge d'un taux de descente excessif.

R
Avec
correction
Sans
D
correction
Lorsque l'avion descend trop vite vers le relief, le systme dlivre une alerte SINK
RATE, base sur la hauteur radio sonde et la vitesse verticale baromtrique, suivie d'une
alarme PULL UP (Whoop Whoop Pull Up), si aucune correction n'est apporte la
trajectoire.
189
2 - Mode 2
Taux de rapprochement sol excessif

d d
H/ H/
dT dT
T
Alerte Terrain Terrain suivie (ventuellement) de Whoop Whoop Pull Up.
AF
Le systme surveille le dH/dT, donc l'alerte (alarme) est base sur la radiosonde.
Alors que dans le mode 1, c'est l'avion qui descend vers le relief, ici c'est le relief
qui monte sous l'avion volant en palier.
Cette alarme survient lorsque l'on arrive vitesse leve sur terrain montagneux
basse hauteur (exemple : approche Genve).
Le remde : arriver avec une vitesse rduite ainsi le dH/dT est faible.
R
Profitons de ce mode pour faire une mise au point concernant les questions
d'examen.
Premire question :
D
Le GPWS dlivre une alarme entre .. et :
Vous devez rpondre entre 2500 ft et 50 ft sol.
MAIS
Vous vous rappelez sans doute que le calculateur reoit des entres discrtes.
Ces entres discrtes permettent de configurer (d'adapter) le GPWS et j'ai le regret

de le dire, ils ne s'arrtent pas tous 50 ft sol.
190
09
La preuve : les figures suivantes extraites d'un ancien manuel TU de la compagnie

Air France o l'on voit distinctement que le plancher est 30 ft, voire 200 ft dans le mode
2B.
T
05
AF
Le mode 2B est une enveloppe dsensibilise permettant de se poser sans
alarme car, pour se poser, il faut bien que le sol se rapproche de l'avion (ou vice versa).
R
Deuxime question :
L'alarme .terrain terrain suivi de Woop Whoop Pull Up.
Je dois dire que le Whoop Whoop prcdent le Pull Up dpend aussi des entres
D
discrtes et n'existe donc pas forcment (c'est un choix de l'utilisateur).
Bien, je clture sur ce chapitre sans jeter la pierre, car, par exprience, je connais
la difficult de raliser des QCM parfaites.
3 - Mode 3
Perte d'altitude aprs dcollage ou remise de gaz basse hauteur
Don't sink
191
Le message dlivr est Don't sink .
Ce message n'est pas suivi de Whoop Whoop Pull Up, mais le voyant Pull Up
est allum.
Ce mode prsente d'autres alarmes, selon la configuration ou la hauteur, non

traites ici, pour rester dans le strict cadre des questions.
4 - Mode 4
Configuration, train / volets, anormale
Rduction de vitesse
T
AF
Cette alarme survient lorsque la MFO (marge de franchissement des obstacles)
n'est pas respecte en fonction de la phase du vol, de la configuration et de la vitesse.
Les alarmes gnres sont, selon les cas, Too Low gear ou Too Low Terrain.
R
Il existe des modes 4A, 4B, 4C notions hors cours.

Le mode 4C prend en compte la MFO, en fonction de la hauteur radio altimtrique,
avec une enveloppe vitesse basse et une enveloppe vitesse leve.
D
Les enveloppes sont diffrentes pour les turbopropulseurs (re-voil nos entres
discrtes).
5 - Mode 5
Dviation sous le Glide Slope
R
A
D GLIDE SLOPE
I niveau faible
O
A
GLIDE SLOPE GLIDE SLOPE
niveau faible L
T niveau fort
I
GLIDE SLOPE
niveau fort Points de dviation sous le glide
192
09
Message dlivr: GLIDE SLOPE

Le niveau sonore de l'annonce varie selon l'enveloppe de protection pntre.
Une enveloppe dsensibilise existe en dessous de 250 ft pour tenir compte des
carts admissibles en courte finale.
Synthse des 5 modes de bases

Mode 1 Mode 2
Taux de descente excessif Taux de rapprochement
sol
Terrain Terrain .. Pull Up
Sink Rate .Pull Up
Vario baromtrique
T Radio altimtre
05
AF
Mode 3 Mode 4
Perte d'altitude aprs MFO insuffisante
dcollage ou RDG
Too Low Terrain
Don't Sink Too Low Gear
R
Too Low Flap

Radio sonde et configuration Radio sonde et configuration
D
Mode 5
Dviation excessive
sous le glide
Glide Slope
Radio sonde et glide
193
D - Modes additionnels
Sur certains systmes existent, en plus des 5 modes rglementaires, des modes
additionnels.
1 Mode 6
- Annonce automatique des hauteurs radio sonde (2500 ft jusqu'au sol) et hauteur de
dcision.
- Ce systme est appel le CALL OUT
- Une alarme BANK ANGLE est aussi gnre pour des inclinaisons trop fortes.
Tous les autres messages sonores du GPWS ont priorit sur ces messages
vocaux.
Ce mode ne gnre aucune alarme visuelle.
2 Mode 7
Dtection Gradient de Vent
donne par la CADC.
T
Bas sur les informations acclration IRS (horizontale et verticale) et vitesse
Le seuil de dclenchement de lalarme dpend de la configuration avion, de la

hauteur radio sonde (1500 ft maxi) et de la phase de vol (T.O ou landing).
AF
En cas de dclenchement de cette alarme, une alarme visuelle WINDSHEAR en
rouge apparat sur le PFD (ou EADI).
Une alarme sonore (message vocal WINDSHEAR) est galement gnre.
Lalarme WINDSHEAR a priorit sur TOUS les autres modes GPWS (et sur le
TCAS tudi ensuite).
R
E - EGPWS
Le GPWS souffre de limitations, la principale tant de ne pas alerter lquipage sil y
a risque de collision frontale avec le relief.
D
Lalerte nest base que sur la hauteur radio sonde.

La position de lavion par rapport au relief nest pas prise en compte.
Limitation du GPWS basique :
Le mode 2 va se dclencher mais

trop tard pour que les performances
de l'avion lui permettent de passer le
relief.
Il faut donc prendre en compte la

position relative avion/relief associe
aux performances.
Pour pallier ces insuffisances, un nouveau systme prenant en compte la position

de lavion par rapport au relief, voit le jour.
Il sagit du EGPWS (pour Enhanced GPWS).
194
09
Il utilise des informations telles que la position gographique (certains ensembles

peuvent tre quips d'un rcepteur interne GPS, disposant ainsi directement des
informations GPS ncessaires lorsqu'il n'existe pas d'autres sources GPS bord),
l'attitude, l'altitude, la vitesse ainsi que les informations de dviation glide.
Ces informations utilises conjointement avec une "database" obstacles, aroports

et terrain, permettent de prvenir un conflit potentiel entre la trajectoire avion et le relief
ou les obstacles.
Des enveloppes d'alerte et d'alarme sont gnres dans le plan
vertical et horizontal.
Une carte du relief concern par ces enveloppes est prsente lquipage (voir
affichage des informations (IV-D-2).
La "database" interne de l'EGPWS comporte quatre sous-parties :

- Une "database" mondiale du relief mmoris selon un degr variable de
prcision.
- Une "database" des obstacles prsentant tous les obstacles artificiels de 100 ft
et plus rpertoris.
T
- Une "database" mondiale des aroports, rpertoriant toutes les pistes en dur
05
de plus de 1200 m.
- Une "database - Envelope Modulation" permettant la fonction rduction
AF
ponctuelle du seuil de dclenchement des alarmes EGPWS.
Nota : La plupart des accidents survenant aprs dcollage et avant atterrissage, la base
de donnes est plus riche dans les zones environnant les arodromes.
1 - Messages dlivrs
R
Selon l'enveloppe pntre par l'aronef, ce seront des messages d'alerte ou

d'alarmes.
D
Messages d'alertes :
- CAUTION TERRAIN, CAUTION TERRAINou TERRAIN AHEAD, TERRAIN
AHEAD, dans le cas de conflit avec le relief.
- CAUTION OBSTACLE, CAUTION OBSTACLE ou OBSTACLE AHEAD,
OBSTACLE AHEAD, dans le cas d'un conflit avec un obstacle artificiel.
Messages d'alarmes :
- TERRAIN, TERRAIN, PULL UP ou OBSTACLE, OBSTACLE, PULL UP
Le Pull Up sera rpt continuellement tant que le conflit existe.
195
2 - Affichage des informations

Lorsqu'un cran radar compatible, des EFIS (ND) ou un cran ddi est
disponible, la fonction TAD (Terrain Alerting Display) de l'EGPWS affiche une image du
relief environnant, sous forme de zone de couleurs d'intensit variable.
Les zones de couleurs sont vertes, jaunes, rouges, selon l'altitude relative de
l'aronef par rapport au relief.
Une couleur magenta est rserve l'affichage des zones dont la database ne
possde pas (exceptionnellement) d'informations.
La couleur bleue peut reprsenter le niveau de la mer, si l'cran permet l'affichage
du cyan.
Selon la configuration du systme il existe des TAD affichant seulement le relief

dans une tranche de 2000 ft ou bien tous les reliefs, quelle que soit l'altitude relative.
144
A 5
0% 1
lt
00%
roug 5
ref
T
jaune
0%
e
jaun
e
Altitude de
AF
rfrence
A 25
lt
ref 144
25
Notez les chiffres en bas droite du ND qui affichent l'altitude du relief mini et du
R
relief maxi.
Sur le ND, on peut afficher, soit les chos radars, soit le TAD EGPWS, pas les deux.
En gnral, le PF affiche les chos radar et le PNF le TAD.
D
Entres discrtes CALCULATEUR EGPWS

Config et options Alertes et alarmes
audio
Database Database
Senseurs avion terrains obstacles
IRS Algorithmes GPWS Alertes et alarmes

ADC visuelles
GPS ou FMS
Dtection WINDSHEAR
Radio altimtre
VHF NAV (ILS)
Incidence CALL OUT Affichage TAD
cran ddi, radar ou ND
TAD
Synoptique EGPWS
196
09
Est-il besoin de prciser que l'EGPWS n'est pas un radar de navigation basse altitude ? Il
est donc vident qu'il ne permet pas de naviguer entre les reliefs.
Le relief affich est lu dans la data base en fonction de la position avion.
Toute erreur de position avion entrane donc une carte du relief fausse.
IX - TCAS
A - Introduction
Le TCAS est un quipement charg de dtecter les aronefs environnants, d'afficher
sur un cran ces trafics, d'alerter l'quipage d'un risque potentiel de collision et
gnrer, le cas chant, des alarmes et des manuvres d'vitement dans le plan
vertical en cas de risque rel de collision.
Il existe diffrents type de TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System).
T
Le TCAS I, le TCAS II et le TCAS III qui na jamais vu le jour.
05
Un TCAS IV qui ne le verra peut tre jamais cause de larrive de lADS-B.

Le TCAS IV permettrait par data link de rcuprer une information de position de la
AF
cible et donc de calculer un cap dvitement.
Ce cours ne traitera donc que du TCAS II seul en usage actuellement en aviation de

ligne.
B - Rglementation
R
Extrait du Journal officiel du 25 juillet 2001 :
4.3. Obligations demport

4.3.1. Equipement
D
Tout aronef civil voilure fixe et propulsion par turbine est quip dun
systme danti-abordage de type ACAS II au moins :
a) Lorsque la masse maximale certifie au dcollage est suprieure 15 000 kg ou
lorsque la configuration maximale approuve en siges passagers est suprieure 30 ;
b) compter du 1er janvier 2005, lorsque la masse maximale certifie au dcollage
est suprieure 5 700 kg ou lorsque la configuration maximale approuve en siges
passagers est suprieure 19.
ACAS (Airborne Collision Avoidance System) est l'acronyme OACI.
ACAS ou TCAS se rfrent au mme quipement.
C - Prsentation
Le TCAS est un systme de type coopratif, cest dire quil suppose
lquipement rciproque des avions en conflit pour que la dtection puisse se faire.
197
On trouve deux catgories de TCAS :

Le TCAS II utilis en compagnie arienne, dune complexit et dun cot lev,
possde les moyens deffectuer une dtection active des conflits.
Le TCAS I, utilis en aviation gnrale, est beaucoup plus simple.
Il se comporte comme un rpondeur passif.
Il nest quune aide au pilote, afin que celui ci dtecte visuellement le trafic cible
(TA seulement)
Le TCAS II est un metteur/rcepteur et calculateur obligatoirement

associs un transpondeur ATC mode S.
Le niveau de protection assur par le systme TCAS laronef qui en est

quip, est fonction du type de transpondeur quipant les autres aronefs.
On ne bnficie d'aucune protection contre un aronef sans transpondeur.

Nota : Le transpondeur est le rpondeur de bord du radar secondaire sol.
Le fonctionnement du transpondeur (frquences utilises, laboration des rponses,
mode A, C et S) est dvelopp dans le livre Radionavigation, chapitre radar secondaire,
et n'est donc pas dcrit ici.
-
Le systme TCAS permet lquipage :
T
dtre inform de la position et des volutions des aronefs se trouvant dans le
AF
voisinage
- dtre alert des risques potentiels de collision par la dtection de trafic intrus
AVIS DE TRAFIC (TA: Traffic Advisory)

- deffectuer si ncessaire DANS LE PLAN VERTICAL les manuvres dvitement
appropries
R
AVIS de RESOLUTION (RA: Resolution Advisory)
D - Composition TCAS II
Un calculateur TCAS :
D
- assure la surveillance de lespace environnant en interrogeant les

transpondeurs environnants.
- dtermine la trajectoire des autres aronefs voluant dans cet espace.
- dtecte les risques de collision et labore (ventuellement) le processus de
rsolution.
- gnre les alarmes sonores et visuelles, ainsi que certaines inhibitions
2 antennes TCAS directives ( une suprieure et une infrieure )

Un transpondeur ATC mode S permet l'change de donnes mode S pour RA
coordonns.
Il transmet ses informations au calculateur TCAS
2 antennes transpondeur.
Les avions de masse > 5,7 t ou Vp> 250 Kt doivent pratiquer la diversit dantenne
en mode S.
Cela permet de mieux voir les avions au-dessus.
Une boite de commande commune Transpondeur/TCAS.

Un cran de visualisation
198
09
La visualisation se fait, soit sur le ND (avion avec EFIS), soit sur un indicateur
variomtre cristaux liquides (VSI sur avion non EFIS ), soit sur un cran ddi.
T
05
AF
R
D
Le systme est quip d'un test (non reprsent ici) simulant toutes les
informations, alertes et alarmes visuelles et sonores.
199
E - Principe de fonctionnement
Le calculateur TCAS se comporte comme une station sol SSR mettant
partir dun aronef, cest dire quil interroge les avions environnants sur 1030 MHz et
coute la rponse sur 1090 MHz.
Rappel : le transpondeur ATC embarqu fait le contraire, rception sur 1030 et
mission sur 1090 MHz.
Le calculateur TCAS interroge, dune manire sectorielle (distance environ 30 Nm),

toutes les secondes, le transpondeur de chaque avion se trouvant sa porte. Lanalyse
des rponses permet de calculer la distance de cet avion, son gisement, son altitude
relative ( si il reporte son altitude) et sa vitesse de rapprochement.
Interrogation
sectorielle
Intrus TCAS II
Dans des zones trs haute
densit de trafic, l'interrogation
Intrus mode C
T
Aronef TCAS II peut tre rduite une toutes les
5 secondes et la porte 5 Nm
AF
Intrus TCAS I
R
Pour le moment, cause du manque de prcision dans le plan horizontal, les

manuvres dvitement sont gnres uniquement dans le plan vertical.
D
(Angle douverture de lantenne 75, alors quil faudrait 3 maximum).
Lavion ainsi suivi devient une cible dont le cheminement est extrapol, afin de
dterminer le point de rapprochement maximal ( dit aussi CPA pour Closest Point of
Approach ) et le temps pour atteindre ce point, si les conditions restent inchanges
(Temps = D / V de rapprochement ).
200
09
Si la vitesse de rapprochement verticale et (ou) horizontale est trs faible, (cas de

2 avions volant au mme cap par exemple), une cible peut se rapprocher trs prs sans
dclencher de TA ou RA .
Dans ce cas, le seuil de dclenchement des alertes et des alarmes est modifi et ne
sexprime plus en temps mais en distances horizontale et verticale.
Pour chaque type de cible, le calculateur construit des volumes de protection autour
de son avion afin dvaluer les risques.
Les dimensions de ces volumes sont dtermines en Temps et Distance.
Lorsque la cible pntre ces volumes, elle devient un intrus.
Selon que lintrus pntre tel ou tel volume, et selon son quipement (transpondeur
mode A,C ou S ou TCAS), des informations, une alerte ou une alarme visuelle et
sonore (message vocal) sont dlivres lquipage.
L'alarme peut-tre accompagn d'un ordre d'vitement (RA : Rsolution Advisory)
En cas de RA, lavis est optimis, afin dassurer des sparations verticales
suffisantes avec des variations de vitesse verticale minimales, tout en prenant en
compte la totalit des cibles connues, en prsence autour de laronef.
Il ne sert rien dviter un avion proche pour entrer en collision avec un autre plus
T
loign quelques secondes plus tard, ou davoir une succession dordres contradictoires
05
impossibles ou dangereux suivre.

AF
R
D
Selon que la cible est quipe avec un transpondeur mode S ou classique, le

dialogue est diffrent.
Le mode S met intervalles rgulier des squitters (trame numrique comportant

l'adresse unique dans le monde du transpondeur).
Le calculateur TCAS capte l'adresse et engage le dialogue avec ce seul
transpondeur permettant si besoin des RA correctifs coordonns.
201
Avec les modes classiques, le TCAS interroge tout le monde dans un secteur
donn ; tout le monde rpond et le traitement est plus complexe.
Dialogue coordonn (A - B) ou non ( A C)
A B
Avion de rfrence In INTRUS quip TCAS II

terrogati
TCAS II Transpondeur mode S
on
R
pon
se
Transpondeur mode S TCAS II
T C
AF
Intrus NON quip TCAS
Transpondeur A/C
1 - Informations, Alertes et Alarmes

R
Les informations des cibles quipes d'un transpondeur en service en fonction de la

position des intrus sont :
Les avis AUTRES TRAFIC :

D
Ce sont des trafics loigns plus de 6 NM de lavion ou une altitude ne

prsentant pas de danger.
Ils sont reprsents par un LOSANGE EVIDE ( bleu sur le VSI en 737 par exemple
ou bien en blanc sur le ND de lA340 ).
Ils ne donnent lieu aucune annonce vocale.
Les avis de TRAFIC PROCHE :

Cible situe dans un rayon de 6 NM, moins de 850 ft de lavion, ou 1200 ft si
FL>300, mais ne constituant pas un danger pour lavion de rfrence.
Une cible, situe dans le rayon des 6 NM, mais ne reportant pas son altitude, est
prsente comme un trafic proche
Ils sont reprsents par un LOSANGE PLEIN ( bleu sur le VSI du 737 ou blanc sur
le ND de lA340.)
Ils ne donnent lieu aucune annonce vocale.
Les valeurs numriques cites sont informatives seulement.

Les avis de TRAFIC INTRUS (TA) :
202
09
La cible a pntr le volume de protection extrieur, une alerte est gnre.

Il y a risque POTENTIEL de collision.
Ils sont reprsents par un CERCLE PLEIN AMBRE .
Une alerte vocale est gnre : TRAFFIC, TRAFFIC
Toute cible quipe dun transpondeur sans report daltitude pntrant le
volume peut gnrer un TA.
Le logiciel considre que lavion cible est laltitude de lavion de rfrence.
Avis de RESOLUTION (RA) :

La cible a pntr le volume de protection intrieur et il y risque REEL de collision,
une alarme est gnre.
La cible est reprsente par un CARRE PLEIN ROUGE .
Une alarme vocale est dclenche. ( CLIMB ou DESCENT )
On a alors dclenchement dun RA PREVENTIF ou dun RA CORRECTIF et la
teneur du message dalarme est diffrente.
T
05
Un RA PREVENTIF ne donne lieu aucune manuvre, mais demande de se

tenir prt agir.
AF
Un message MONITOR VERTICAL SPEED est gnr.
Un RA CORRECTIF demande un changement de trajectoire en vertical et est
accompagn de plusieurs messages vocaux.
Lorsque la menace disparat, un message CLEAR OF CONFLICT est gnr.
Seules les cibles reportant leur altitude peuvent gnrer un RA.
R
Une cible mode C donne un RA.

La mme cible, MAIS avec TCAS (calculateur +mode S), donne un RA
COORDONN.
D
Le transpondeur mode S utilise sa capacit dadressage slectif et de transmission

de donnes pour tablir un dialogue avec la cible et coordonner la manuvre.
Un RA coordonn donnera lieu des messages volutifs.
203
2 - Prsentation des informations

Des crans (VSI, ND ou ddi) affichent les informations de trafic sous la forme de
symboles.
Symboles utiliss et messages associs
Pas d'alarme
Nota :
Pas d'alarme
La flche
indique un
avion en
monte ou
descente
500 ft/mn
mini.
T "Traffic, Traffic"
AF
"Monitor vertical speed"
"Climb, Climb"
"Increase climb"
"Decrease climb"
"Clear of conflict"
Liste non limitative
R
D
Le VSI est un variomtre avec un cran cristaux liquide permettant l'affichage de

ces symboles du trafic.
Lors d'un RA, l'chelle de vitesse verticale se colore en zone rouge et verte.
Lors de l'excution du RA, le pilote doit prendre la vitesse verticale minimum
indique par la plage verte.
Les rsolutions de conflit s'effectuent en pilotage manuel.
Nota :
L'instrument ne prsente pas une situation
relle mais ne sert qu' voir les symboles.
On peut choisir le range de visualisation

(ici 4Nm) avec les touches + ou de faon
ne pas encombrer l'cran avec les trafics
loigns.
204
09
Affichage EFIS
PFD ND
T
05
AF
L'avis de RA affiche la position du trafic sur le ND, une alarme visuelle Traffic est
gnre, un message sonore est dlivr.
Le PFD prsente les varios interdits en rouge, ainsi que les assiettes ne permettant
pas d'obtenir le vario minimum demand pour rsoudre le conflit.
R
3 - Inhibitions et priorit des alarmes

Certains avis sont automatiquement inhibs aux basses hauteurs (Radio sonde).
D
Tous les TA mis contre des avions au sol ou volant en dessous de 380 ft, alors que
lavion de rfrence est en dessous de 1700 ft .
Toutes les annonces vocales lies aux TA en dessous de 1100 ft au dcollage ou en
dessous de 900 ft en approche.
Tous les RA DESCENT en dessous de 1200 ft au dcollage ou en dessous de 1000
ft en approche.
Valeurs numriques cites pour information sur la base de la version 7.0 du logiciel.
Pour certains TCAS, des RA monter CLIMB sont inhibs au-dessus dun certain
niveau (limite du domaine de vol).
On peut aussi manuellement (par application d'une check list) pour des vols en
situation dgrade ( monomoteur ou vol train sorti ), inhiber manuellement les avis RA,
par slection dune position TA ONLY sur la boite de commande.
Les alarmes GPWS et WINDSHEAR ont priorit sur le TCAS.
205
2 1
1: selection TA/RA c'est la position normale d'utilisation, les Trafic Advisory
et les Resolution dvisory sont dlivrs.
selection TA ONLY, les RA sont inhibs
T
2 : Un slecteur ABOVE, NEUTRAL, BELOW permet de favoriser la surveillance
au-dessus ou en-dessous de l'avion.
AF
4 - Limites du TCAS
Dans l'immdiat, le contrleur n'a pas connaissance de la directive RA donn par le

TCAS l'quipage.
Seul le message en phonie lanc par l'quipage l'informe du suivi d'un RA.
A terme, il est envisag que l'ATC, au moyen de la liaison mode S du radar
R
secondaire, soit inform en temps rel d'un RA dlivr un aronef.

Un aronef doit toujours suivre le RA en vertical dlivr, mme si l'ATC lui
donne un ordre contraire.
D
ATTENTION
Limage TCAS nest pas une image radar, elle ne garantit pas les sparations.
Source EUROCONTROL - ACAS II bulletin N6 mars 2005
206
09
En aucun cas, le pilote ne doit prendre linitiative dun changement de trajectoire

la seule vue dun trafic dtect par le TCAS qui ne permet pas danticiper sur lvolution
de la situation.
A ce stade, le rle du TCAS est de permettre lacquisition visuelle.
T
05
La rfrence est la position avion instantane toujours en volution.

AF
Pour le pilote, la cible suit une route convergente 45 degrs, alors quil nen est
rien.
Cependant, ici, la cible restant gisement constant, on sait quil y aura conflit dans
un instant.
De mauvaises interprtations, entranant des manuvres inappropries, sont la
source de nombreux incidents.
R
D
207
Instruments Intgrs Affichages Electroniques
10
Instruments
Intgrs
Affichages
Electroniques
I Affichage lectronique des informations
Sur les avions anciens, chaque paramtre tait prsent sur un instrument unique. Par
exemple, il y avait un anmomtre, un altimtre, un horizon artificiel, un conservateur de
cap etc Avec laugmentation du nombre des instruments il est apparu ncessaire de les
regrouper de faon judicieuse pour limiter lencombrement des planches de bord. De plus
il est intressant de rduire le circuit visuel des pilotes.
Actuellement, on peut rsumer la prsentation des informations de 3 faons diffrentes :
avec des instruments intgrs - ADI - HSI
tte basse
avec des crans lectroniques - PFD - ND
T
par projection sur le pare-brise - collimateur tte haute
- La visualisation tte basse ou VTB existe naturellement sur tous les avions ; en
effet, le pilote doit baisser la tte pour lire ses instruments situs sur sa planche
AF
de bord.
Cest vers la fin des annes 50 avec lavnement gnralis des racteurs que les
premiers instruments intgrs font leurs apparitions. Ce sont des instruments
lectromcaniques appels :
ADI Attitude Director Indicator
HSI Horizontal Situation Indicator
R
RMI Radio Magnetic Indicator

Ils regroupent de faon judicieuse une quantit dinformations pour le pilotage et la
navigation.
D
Lvolution importante des technologies fait apparatre au dbut des annes 80 la

transformation des instruments intgrs vers des crans lectroniques. Cette mutation
saccompagne du concept du tout lavant (pilotage 2 pilotes).
LADI plus complet devient le PFD (Primary Flight Display) et le HSI devient le ND
(Navigation Display).
Ces EFIS pour Electronic Flight Instrument System sont complts par la prsentation
et la surveillance des systmes avion qui est baptis ECAM (Electronic Centralized
Aircraft Monitor chez Airbus) ou encore EICAS (Engine Indicating and Crew Alerting
System chez Boeing et dautres).
- Sur certains avions, la VTB est complte par une visualisation tte haute appele
VTH ou HUD pour Head Up Display. Cette visualisation permet de collimater les
informations sur une vitre semi-rflchissante en superposition avec lenvironnement
extrieur. Ce collimateur nest utilisable quau dcollage et pendant lapproche et
latterrissage.
10 Instruments Intgrs Affichages Electroniques
Il est trs utilis sur les avions de chasse mais peu utilis sur les avions commerciaux
bien que la tendance soit laugmentation de lutilisation de ces technologies sur les
avions de dernire gnration (A380, A350, B787).
II Instruments Mcaniques Intgrs
Les instruments des avions de cette gnration sont tous mcaniques sauf le radar
mto qui a son cran ddi.
Il nexiste aucune intgration de plusieurs informations dans un seul instrument

quelques exceptions prs (ADI, HSI, RMI vus ci-aprs).
Exemples dappareils :
A300B, B707, B727, B737 (jusquau -200), B747 (sauf -400), DC9, DC10, L1011, MD80
T
AF
R
D
B747-200
Instruments Intgrs Affichages Electroniques 10
A LADI : Attitude Director Indicator
1 Silhouette fixe de lavion

2 Sphre horizon
3 Echelle de tangage
4 Echelle de roulis
5 Echelle dcart
glideslope
6 Piste mobile
7 Echelle daltitude (en-
dessous de 200 ft)
8 Echelle localizer (expended)
9 Indicateur de virage
10 Bille
11 - Index de vitesse
(Automanette) galement
appel il de perdrix
12 - Barre de tendance roulis
13 - Barre de tendance
tangage
14 - Volet dalarme attitude
ATT
15 - Volet dalarme directeur

de vol FD
T 16 - Volet dalarme Glide

Slope
17 - Volet dalarme piste
mobile RWY
AF
18 - Bouton dessai horizon
19 - Lampe indicatrice de
hauteur de dcision
Cest linstrument principal de pilotage. Il est situ au milieu de la partie suprieure des
planches pilotes.
R
Sur cet instrument on retrouve principalement :

- Une sphre horizon derrire une maquette avion fixe ;
D
- Les barres de tendance du directeur de vol (DV). Si le DV est sur OFF les barres sont
effaces ;
- Un indicateur de virage et une bille ;
- En approche seulement, les carts LOC et GS (si une frquence VOR est slectionne,
les index sont effacs). Les carts LOC sont combins avec la hauteur sonde
(radioaltimtre) et imags par la piste mobile . Le point LOC de lADI est quivalent
un point LOC figur sur le HSI (environ 0,75 si laiguille est sur la graduation). La
piste mobile se dplace verticalement vers le haut en-dessous de 200 pieds
seulement. Sur la reprsentation de lADI ci-dessus, lavion est environ 40 ft.
- Sur le ct gauche figure un indicateur SLOW-FAST qui prsente lcart de vitesse
par rapport la vitesse cible slectionne par le pilote et affiche par un index mobile
sur lanmomtre (vitesse cible automanette) ;
- LADI est complt par 4 drapeaux : ATT - FD - RWY (Runway pour le LOC et le
radioaltimtre) et GS. En cas de panne de source de linformation ou de panne
interne, le drapeau correspondant apparait.
Etant donn les informations prsentes, surtout en approche ILS, il est possible de se
concentrer uniquement sur cet instrument pour le pilotage court terme.
B Le HSI (Horizontal Situation Indicator)
T
AF
1 - Silhouette fixe reprsentant lavion 11 - Lampe ALERT - Ne sallume quen mode
2 - Annonciateur de type dinformation source INS lapproche du prochain WAYPOINT
R
INS ou VOR/ILS 12 - Index de cap slectionn (inutilis en mode

3 - Rose des caps INS, se place en position basse dans ce
4 - Index de cap cas)
5 - Volet dalarme information de cap (HDG) 13 - Index dcart Glideslope
D
6 - Annonciateur de nature du cap (MAG ou 14 - Volet dalarme Glideslope

TRUE) 15 - Index de slection de route VOR, QFU ILS,
en mode VOR/ILS cap magntique MAG ou INS
en mode INS cap vrai TRUE 16 - Barre de dviation
7 - Annonciateur du numro de source de en mode VOR/ILS , part en bute
donne mcanique au-del de 10 VOR ou 2,5
(INS ou rcepteur VOR suivant : ) LOC environ;
1 ou 3 pour le HSI 1 ; 2 ou 3 pour le HSI 2 en mode INS , un XTK de 7,5 NM se
8 - Indicateur digital de distance au WAYPOINT traduit par un cart de 2 points. Si le XTK
TO (uniquement en mode INS) augmente, la barre se stabilise aux
En VOR/ILS distance DME environs du 2me point
9 - Indicateur digital de vitesse sol (toujours 17 - Volets dalarme RAD, INS, NAV
utilis) (normalement noir)
10 Echelle de drive 18 - Indicateur de route et de drive
19 - Volet TO/FROM
Cet instrument concerne surtout la navigation et la radionavigation.

Sur les avions quips de centrales inertie, le HSI a 2 modes de fonctionnement : INS
ou VOR/ILS. Un inverseur gnralement situ sur lauvent permet de choisir le mode
dsir.
Mode INS : (voir galement dans le chapitre INS la visualisation des paramtres de
navigation sur le HSI).
Les principaux paramtres reprsents sur le HSI sont :

- Le cap qui est orient par rapport au Nord vrai. Linscription TRUE apparat au-
dessus de la rose ;
- La drive do linformation de route vraie ;
- Le poignard qui reprsente lorientation du plateau tournant est automatiquement
cal sur la route dsire DSRTK ;
- La barre de dviation indique lcart de route latral ou XTK qui est une distance
la route insre dans lINS;
- La maquette fixe au centre du plateau permet davoir la reprsentation image de
lavion par rapport la route INS ;
- Le TO-FROM est toujours en TO si le slecteur de mode du CDU-INS est sur
AUTO ;
- Lindex GS est effac ainsi que le drapeau associ ;
- La distance au WPT TO.
T
Les indications de la vitesse sol (GROUND SPEED) et de la drive sont toujours indiques
(en mode radio ou INS).
AF
Sur certains avions, le HSI peut tre connect sur des informations GPS.
Mode RADIO :
R

- Le cap qui est orient par rapport au Nord magntique. Linscription MAG apparat
au-dessus de la rose ;
D
- La vitesse sol et la drive issues dune INS sont toujours indiques ;

- Lindex de slection de route poignard qui reprsente lorientation du plateau
tournant est la rptition du COURSE affich au panneau de commande VOR/ILS :
Si une frquence VOR est affiche, cest la route radio, QDM, QDR ou autres. Le
TO/FROM est activ ;
Si une frquence ILS est affiche, cest laxe dapproche de la piste utilise qui est
imag. Le TO/FROM est automatiquement effac ;
- La barre de dviation solidaire du plateau tournant indique un cart angulaire :
En VOR, cest la diffrence entre le QDM ou QDR slect (COURSE) et le QDM ou
QDR instantan. Lchelle est de 5 degrs par point, soit 10 dcart quand laiguille
est sur la dernire graduation ;
En LOC, lcart nest plus qu 1 environ par point. (La sensibilit angulaire dpend de
la longueur de piste : le localizer est talonn pour que 106m travers du seuil,
laiguille soit sur la dernire graduation, un degr par point correspond une piste
de 2 800 mtres) ;
- Lcart glide est indiqu dans la partie droite. Un point GS reprsente un cart
angulaire de 0,25;
- Trois drapeaux assurent la validit des informations (HEADING, GS et NAV).
C Le RMI (Radio Magnetic Indicator)
Distances DME en
provenance des
rcepteurs DME1 et
DME2
Index de cap
Rose de
conservateur de cap
Slecteur de source
dinformation pour Slecteur de source
laiguille simple dinformation pour
pointile : rcepteur laiguille double :
VOR 1 ou ADF 1. Ici, rcepteur VOR 2 ou ADF
VOR 1 est 2. Ici, ADF 2 est
slectionn slectionn
T
Le RMI combine une rose des caps dont la source peut tre gyroscopique,
AF
gyromagntique ou inertielle avec des aiguilles indiquant basiquement le gisement de la
balise reue (angle entre laxe longitudinal du fuselage et la provenance de londe reue
de la station).
Le fait que la rose soit oriente au cap de lavion permet de lire directement des
relvements la tte et la queue de laiguille : relvement de la station par lavion
(QDM) la tte et relvement de lavion par la station (QDR) la queue.
R
D
Planche de bord dun avion de ligne classique : le Boeing 737-200

III Instruments de pilotage et navigation lectroniques
A Avions hybrides
La visualisation des informations sur des crans lectroniques est apparue dans les
annes 80 avec larrive de lA310 chez Airbus et des 757 et 767 chez Boeing.
En ralit, dans un premier temps, on rencontre des avions hybrides, car les crans ne
regroupent pas la totalit des informations. Les instruments lectromcaniques et
lectroniques cohabitent.
Souvent, on a dans un premier temps remplac lADI et le HSI par des crans prsentant
les mmes informations enrichies, lEADI (Electronic Attitude Director Indicator) et le
EHSI (Electronic Horizontal Situation Indicator).
Exemple 1 : lAirbus A310
T
AF
R
On remarque une paire dcrans supplmentaires au centre, le WD (Warning Display)

D
gauche qui permet de visualiser les diffrents messages dalarme et dinformation et le

SD (System Display) droite qui sert afficher des synoptiques systme (vue
densemble dun systme slectionn).
Exemple 2 : Le Boeing 767

On remarque une paire dcrans supplmentaires au centre, il sagit des crans EICAS
(Engine Indicating and Crew Alerting System). Leur rle est de prsenter les paramtres
moteur et les alarmes de manire centralise et hirarchise lquipage.
Dans les deux exemples prcdents, les crans supplmentaires ne se contentent pas de
remplacer les instruments classiques, ils permettent en plus dallger la charge de travail
de lquipage rduit deux pilotes.
Remarque : Les avions de cette gnration ont souvent des crans de tailles diffrentes
rendant difficiles voire impossibles les transferts dimage en cas de panne dcran.
Dans certains cas, lEADI et lEHSI prsentent des informations supplmentaires par
rapport aux instruments classiques :
EADI :
Prsence du FMA (Flight Mode

Annunciator)
Ruban de vitesse avec visualisation du
domaine de vol, vecteur tendance de
vitesse (speed trend vector), marquage
des vitesses caractristiques
Indication de vitesse sol (GS) et/ou du
nombre de Mach
T
AF
Attention, on appelle PFD (Primary Flight
Display) un cran qui prsente lensemble du
T basique et le FMA.
R
EHSI :
Superposition du HSI et du RMI

Mode MAP prsentant une carte mobile
D
centre sur lavion et oriente au cap

(magntique ou vrai) ou la route de
lavion.
Mode PLAN prsentant une carte

centre sur un point de la route insre
dans le FMS et oriente au nord vrai ou
grille aux hautes latitudes. Ce mode est
utilis pour vrifier le plan de vol
insr.
B Avions glass cockpit
Il faut attendre la fin des annes 80 pour avoir une prsentation lectronique complte
avec lA320 et le B747-400. Les avions hybrides sont encore prsents aujourdhui mais
tendent disparaitre. Lensemble de linstrumentation principale est prsente sur des
crans. Cest lavnement du Tout lavant appel FFCC Full Forward Crew Cockpit.
Les planches de bord sont aussi appeles des Glass Cockpit du fait de limportante
surface occupe par les crans sur la planche de bord.
La prsentation des informations sur des crans est divise en 2 parties fondamentales :
- les informations de pilotage et de navigation sont prsentes sur les lEFIS Electronic
Flight Instrument System ;
- la surveillance et la prsentation des systmes avion est assure par lECAM Electronic
Centralized Aircraft Monitor ou lEICAS Engine Indicating and Crew Alerting System.
Il subsiste sur les avions Glass Cockpit les moins rcents des instruments de
secours classiques (Horizon, Anmomtre, Altimtre).
Sur les avions les plus rcents, ces instruments de secours sont regroups dans un seul
petit cran (ISFD : Integrated Standby Flight Display ou ISIS : Integrated Standby
Instrument System) avec son alimentation indpendante.
T
AF
ISFD sur Boeing 737NG
Avant de passer la ralisation sur avions, il est ncessaire de voir ou de revoir certaines
R
technologies employes.
C Technologies employes
D
1. Tube cathodique ou CRT (Cathode Ray Tube)
Au dpart, il est possible de faire lanalogie avec un tube de tlvision.

De la forme d'une grosse ampoule, le tube est dot son extrmit de trois canons
lectrons.
Ces canons gnrent des faisceaux d'lectrons orients en direction de la face interne de
l'cran de verre, grce un champ magntique.
Les lectrons viennent heurter une couche d'lments phosphors, appels
luminophores.
Ce sont des points organiss par groupes de trois: un rouge, un vert et un bleu.
Cette triade forme un pixel (point lumineux lmentaire).
Chaque canon envoie donc un faisceau d'lectrons un point de couleur dtermin.
Tout impact provoque un scintillement color.
En jouant sur l'intensit des impacts sur ces trois luminophores, on arrive restituer
toutes les nuances ncessaires l'affichage des images.
T
AF
En pratique on utilise des crans couleur.
R
Toutes les teintes sont obtenues partir de 3 couleurs fondamentales : le rouge, le vert
et le bleu.
Un systme de convergence adapt et un masque sont ajouts pour obtenir une image
D
de la meilleure qualit possible. On utilise donc des crans trichromes masque

(shadow mask).
On appelle rsolution le nombre de points lumineux ou pixels quun cran peut
afficher. On lexprime souvent sous la forme du produit du nombre de pixels par ligne
multipli par le nombre de pixels par colonne.
- Format du tube : Il existe une grande varit de prsentations suivant les

emplacements disponibles.
Les crans sont carrs ou rectangulaires. Leurs dimensions varient entre 5 et 8 pouces
(de 12 20 cm environ). Sur les avions de dernire gnration, on utilise des crans
carrs de 8 pouces pour faciliter les changes et les transferts.
- Balayage : Pour la tlvision, on utilise un balayage horizontal ligne par ligne. En
ralit pour prsenter les informations, le dgrad de luminosit nest pas ncessaire,
mais il faut une trs grande prcision et une excellente finesse dans le trac. En fait
on utilise 2 types de balayages : cavalier et trame.
Balayage trame : Celui-ci est

utilis pour les zones de surface
relativement grande. Cest le cas,

en particulier du fond color de la
partie horizon, tous les plat ,
les images radar Ce balayage
est quivalent au balayage utilis
T
AF
en tlvision, mais uniquement sur
des zones parfaitement dfinies.
Ci-contre, un PFD (Primary Flight
Display) en balayage trame seul.
R
Balayage trame seul

D
Balayage cavalier : Le spot

lumineux dessine les symboles
comme le ferait un stylo. Ce
balayage est utilis pour tous les
symboles, lcriture, les noms, les
valeurs numriques, les lignes
Image rsultante : Pour obtenir un

dessin sur un fond de couleur autre
que le noir, il faut alternativement
dessiner tous les symboles de
limage puis tramer lcran pour
obtenir le fond color. La
persistance rtinienne donne
lillusion dune image unique.
Balayage trame + cavalier

Les images sont multiplexes c'est--dire que les deux balayages ont lieu
successivement : cavalier puis trame mais comme ils sont trs rapides, lil ne les
peroit pas et a lillusion de voir une image complte en permanence.
Par contre pour lECAM/EICAS, la trame nest pas ncessaire et le systme de

commande se met en attente afin de conserver une mme structure dimage
quelque soit le systme (EFIS ou ECAM/EICAS).
T
Frquence : Pour fabriquer une image complte, il faut donc 14,2 millisecondes. Il
en rsulte une frquence de 70 images/seconde ou 70Hz comparer avec la
persistance rtinienne qui est denviron 10Hz.
AF
Cette frquence leve permet dviter le scintillement des images (FLICKER).
- Code couleurs sur cran :
A partir des 3 couleurs fondamentales (RVB), une dizaine de couleurs sont
retenues :
Rouge Vert Bleu Orange Jaune Ambre Cyan (bleu fonc lumineux)
R
Magenta (violet mauve) (30 % de rouge, 85 % de vert, 65 % de bleu)
Rglementation : Si une couleur fondamentale est en panne, toutes les couleurs

D
doivent rester diffrentes (bien que modifies).

Couleurs standardises :
Rouge : pour les alarmes ou anomalies ncessitant une action immdiate de
lquipage ou pour indiquer une valeur ne jamais dpasser.
Ambre ou Jaune : pour les alarmes ou anomalies ncessitant davertir lquipage

mais pas daction immdiate ou pour indiquer une plage de valeurs autorise pour
un paramtre mais pendant un temps limit.
A lexception des 2 couleurs ci-dessus, le code des couleurs nest pas normalis. Il
est gnralement spcifique chaque constructeur ou quipementier.
Exemples : Paramtres Airbus Boeing
index de vitesse actuelle Jaune
nombre de mach Vert
tendance vitesse (Vc trend) Jaune Vert
vitesse cible slecte par le pilote au FCU/MCP Cyan Magenta
vitesse cible manage par le FMS Magenta Magenta
V1 VR Cyan Vert
Vmax Vmin (dclenchement de lavertisseur dcrochage) damiers Rouge/Noir
chelles LOC/GS
carts LOC/GS Magenta Magenta
altitude indique Vert
altitude slecte Cyan Magenta
FMA - modes engags, actifs Vert Vert
FMA - modes arms Cyan
FMA - engagement PA/DV/AT Vert
- Avantages des crans CRT :

visualisation ergonomique (aucun impratif mcanique) aux possibilits
pratiquement illimites ;
cot infrieur lavionique lectromcanique et meilleure fiabilit ;
avec 6 tubes identiques, possibilit de transfert dimagerie dun tube sur un autre
automatique (panne dcran) ou manuel et interchangeabilit ;
- Inconvnients des crans CRT :

T
AF
ncessitent des signaux dentre numriques
problme de luminosit ambiante (soleil rasant arrire)
poids lev
encombrement (40cm de profondeur !)
ncessit de prvoir un puissant systme de refroidissement
R
marquage des crans aux endroits o des informations sont dessines en

permanence => longvit limite
D
- Perspectives :
Lavenir est lutilisation dcrans plats. Actuellement les crans plats cristaux
liquides apparaissent. Le B777 est le premier avion quip en totalit dorigine avec
des crans cristaux liquides (y compris les diffrents CDU).
Des tudes sorientent galement vers les crans matriciels couleurs et les crans
plasma.
2. Ecrans cristaux liquides ou LCD (Liquid Cristal Display)
Sens de dplacement de londe

La lumire est une onde lectromagntique : elle
peut se dcomposer en deux champs, lun lectrique
et lautre magntique, qui prsentent la particularit
dtre perpendiculaires entre eux et avec la direction
de propagation de londe.
La lumire naturelle est dite non polarise, cest-- Champ magntique
dire que le champ lectrique a une direction variable
Champ lectrique
et alatoire au fur et mesure de sa propagation.
Un polariseur est un dispositif qui ne laisse passer londe que pour une direction donne
du champ lectrique. Si on place un second polariseur perpendiculaire au premier, le
champ lectrique est compltement absorb : la lumire ne passe pas.
Dans un cran LCD, des cristaux liquides sont enferms entre deux filtres polarisants
qui, selon leur orientation, filtrent les ondes lumineuses.
Le premier est quip de fines rayures verticales pour ne laisser passer que les ondes
lumineuses orientes dans ce sens.
Le second filtre est, quant lui, quip de rayures horizontales qui ne laissent passer
que les ondes lumineuses orientes de cette faon
C'est un non, plac l'arrire de l'cran, qui tient le rle de source lumineuse. II est
charg d'envoyer des ondes lumineuses jusqu'au premier filtre orient vertical ement.
La lumire polarise est transmise jusqu'au second filtre grce aux cristaux liquides. En
l'absence de champ lectrique (fig. 1), lumire et particules passent alternativement
d'une orientation l'autre. Elles parviennent passer au travers des rayures
horizontales du second filtre. La lumire parvient donc la dalle: l'cran est lumineux.
T
Mais si on dclenche un champ lectrique (fig. 2), les cristaux liquides vont ragir et
adopter une nouvelle orientation en fonction de son intensit. Dans cet exemple, le
AF
champ lectrique est tel que les particules sont dsormais toutes orientes
verticalement. La lumire ne peut donc plus passer travers le second filtre et l'cran
demeure noir.
R
D
Dans les premiers crans LCD, qui quipaient par exemple les crans de calculatrices et
les montres, cette impulsion lectrique tait donne par une grille de fils conducteurs
transparents. Mais ce systme, dit matrice passive, a vite montr ses limites,
notamment cause d'effets de rmanence. Cet inconvnient est d la trop faible
intensit du courant lectrique produit par la grille. Les cristaux liquides ragissent
alors lentement, ce qui provoque l'apparition de traces sur l'cran lors de l'affichage
d'lments en mouvement. De plus, cette technologie rend difficile l'affichage de
nuances de couleurs.
Dans les crans matrice active, une mince couche recouverte de transistors, on parle
de couche TFT (Thin Film Transistor), active ces champs lectromagntiques.
A chaque pixel de l'cran correspond un transistor, qui peut tre activ individuellement
partir d'un courant trs faible.
II va donc alternativement envoyer un champ lectrique pour laisser ou non passer un
point de lumire. Comme sur les crans tube cathodique, chaque pixel est compos
par trois cellules reprsentant les trois couleurs primaires. Elles sont dotes de filtres
semi-transparents rouge, vert et bleu. En modulant l'intensit du courant, on peut
obtenir diffrentes teintes.
Caractristiques des crans LCD :
Un pixel mesure 0,1 mm de cot
T
Les crans actuels ont une rsolution denviron 600000 pixels
Lpaisseur totale de lcran ne dpasse pas 6 cm
Pour obtenir un contraste suffisant, il est ncessaire de rtroclairer lcran
La vision oblique se dgrade trs vite au-del de 50
AF
1. Ralisation sur avion
Pour raliser les images dsires, deux lments sont ncessaires :
Lcran
R
Le gnrateur de symboles SGU (Symbol Generator Unit)
ECRAN
D
GENERATEUR
ENTREES
de
SYMBOLES
SIGNAUX (S.G.U.)
Nota : Les crans sont galement quips de capteurs de lumire qui ajustent
automatiquement la luminosit. Ils sont gnralement situs dans les coins de lcran.
Chaque cran est dot de son propre potentiomtre de luminosit qui donne une
valeur cible moyenne de luminosit donner.
LEcran
Lcran est compos principalement :
- du CRT avec ses 3 cathodes pour la couleur et des bobines de dflexion horizontale et
verticale ;
- un bloc alimentation basse et haute tension ;
- une chane de balayage qui assure la dviation du spot horizontalement (X) et
verticalement (Y) ;
- une chane dallumage pour contrler la couleur de chaque lment et la luminosit
sur lcran ;
- la surveillance des entres (balayage et allumage). Lorsquun dfaut est dtect, le
circuit gnre un signal de mire qui est visualis sur lcran (par exemple une
diagonale de couleur blanche). Ceci indique que seul le SGU est en panne ;
- une protection du tube CRT.
Le gnrateur de symboles
T
Cest linterface indispensable entre tous les signaux dentre et la prsentation sur
cran. La quantit de signaux traiter considrable ncessite lutilisation de
AF
transmissions numriques (en ARINC 429 en particulier). Le SGU proprement dit est
compos de plusieurs logiciels, on retrouve principalement :
- une ou plusieurs banques de donnes suivant le nombre dcrans grer ;
- le traitement des signaux dentre ;
- la symbologie et la gnration de ces signaux ;
- des circuits de surveillance associs tous les niveaux pour sassurer de la validit des
R
signaux (validit au niveau de la source et de la prsentation).

Au dbut de la prsentation lectronique des informations, les mmoires et les logiciels
taient restreints.
D
Ainsi un SGU ne pouvait grer que 2 crans. Comme il y a 6 crans sur les planches de
bord il faut dans ce cas au moins 3 SGU.
Aujourdhui, chaque SGU peut grer les 6 crans et sappelle DMC (Display Management
Computer - AIRBUS) ou EIU (EFIS / EICAS Interface Unit - BOEING). Pour satisfaire les
exigences de sgrgation et de redondance on utilise 2 SGU en fonctionnement normal.
Alim. Boite de Commande

Choix - Prsentation
ARINC 429
Mmoire Alim.
Banque de donnes
Traitement
Gnration signaux
ECRAN
Surveillance
SIGNAUX
ENTREES GENERATEUR de
(Systmes avion) SYMBOLES
Autres crans
Le ou les gnrateurs de symboles sont donc en liaison avec les crans (de 2 6).
Pour la prsentation des informations, un choix pilote est possible sur certains crans. On
retrouve donc des botes de commande qui sont au nombre de 3 (2 pour les EFIS CDB et
OPL et 1 pour lECAM ou lEICAS).
PFD ND E/WD ND PFD

T
AF
SD
R
D
On retrouve donc 6 crans sur les avions actuels dont la disposition est standardise.
- Les instruments de pilotage et de navigation appels EFIS Electronic Flight Instrument

System sont composs de 2 fois 2 crans (CDB et OPL). Les PFD (Primary Flight
Display) prsentent les informations de pilotage et les ND (Navigation Display) les
informations de navigation.
Remarque : Sur certains avions, lgers notamment, le ND peut sappeler MFD pour Multi
Function Display car il peut tre utilis pour dautres fonctions que la navigation.
- Les 2 crans dans la partie centrale sont ddis la gestion globale des systmes
avion.
Sur les Airbus cest lECAM Electronic Centralized Aircraft Monitor qui assure la
prsentation des paramtres moteur principaux et la surveillance des
systmes. Un calculateur dalarmes appel FWC Flight Warning Computer
complte lECAM proprement dit.
Sur les Boeing cest lEICAS Engine Indicating Crew Alerting System. Cest
lquivalent de lECAM avec le FWC intgr.
Lcran suprieur sappelle E/WD pour Engine and Warning Display. Il indique les
paramtres moteur principaux ainsi que les alarmes.
Lcran infrieur sappelle SD pour System Display. Il reproduit les synoptiques de

chaque systme de lavion en dtail, automatiquement suite la dtection dune
panne, en fonction de la phase de vol ou encore la demande du pilote.
Signaux dentre des gnrateurs de symboles (SGU) :
T
AF
R
D
D EFIS (Electronic Flight Information System)
Avec lvolution de la technologie, les tubes grandissent et il est possible denrichir les
prsentations.
Les informations priphriques des planches pilote sont intgres aux crans par tapes
successives.
EADI enrichi = PFD Primary Flight Display

EHSI enrichi = ND Navigation Display
Attention, on appelle PFD (Primary Flight Display) un cran qui prsente lensemble du
Actuellement, avec des crans de 8 pouces ( 20 cm) toutes les informations des
planches pilote sont prsentes sur les PFD et les ND.
Attention : il subsiste toujours, pour satisfaire la rglementation et la scurit, des
instruments de secours (4 au moins) :
1 compas magntique,
1 horizon artificiel lectrique,

1 altimtre mcanique,
secours
T
remplacs ventuellement
intgr (ISFD ou ISIS).
par un instrument
AF
1 anmomtre mcanique.
Les avions quips avec des EFIS de dernire gnration sont galement pourvus
dquipements correspondants : FMS, TCAS par exemple qui sont, bien entendu, intgrs
aux EFIS.
1. Le PFD (Primary Flight Display)

R
Les informations sont prsentes dans 6 zones bien dfinies :

D
FMA (modes PA/DV/AT) Echelle daltitude

Vitesse verticale
Informations dattitude
Echelle de vitesse
Disposition des
informations suivant le
T basique
Echelle de cap
Il est important de remarquer que la rgle du T basique, rglementaire pour le vol IFR,
est respecte.
Partie centrale du PFD Informations dattitude
Index dinclinaison mobile Echelle dinclinaison fixe
Indicateur de glissade/drapage
PLI : Pitch Limit Indicator1
Maquette avion et repre dassiette

actuelle
Ligne dhorizon et chelle

dassiette
Message PITCH indiquant quil y a Message ROLL indiquant quil y a

une diffrence dassiette affiche
PITCH ROLL une diffrence dinclinaison affiche
entre les deux PFD entre les deux PFD
1 : Le PLI (Pitch Limit Indicator) indique au sol lassiette pour laquelle la queue de lavion
T
touche le sol. En vol, les crochets reprsentent lassiette de dcrochage. Cette indication
nexiste que sur certains avions et, souvent, uniquement quand les volets sont sortis.
AF
Partie centrale du PFD Informations de pilotage
R
Barres de tendance du directeur

de vol
D
FPV (Flight Path Vector)

Indicateur de pente slectionne
Vecteur trajectoire de lavion
par le pilote au panneau de
Permet de visualiser la pente et
commande du pilote
la drive (voir plus loin)
automatique/directeur de vol
Hauteur radiosonde
Saffiche en-dessous de 2500ft
2400
Messages dalarme pouvant tre indiqus sous lhorizon
WINDSHEAR
En cas de dtection de cisaillement de vent (changement brutal de la composante de
vent de face), le message WINDSHEAR est gnr associ une alarme sonore
WINDSHEAR, WINDSHEAR .
PULL UP
Pour certaines alarmes GPWS (Ground Proximity Warning System), une notification
visuelle associe lalarme sonore WHOOP WHOOP PULL UP est gnre.
Indicateur Middle Marker
indiquant le survol du marker
Informations en provenance du intermdiaire. On peut aussi
rcepteur ILS : identifiant avoir un OM bleu ou un blanc
dcod, course slectionn et pour les outer et inner markers.
distance DME si disponible
Symbole dcart glideslope

La ligne blanche reprsente
lavion et le losange magenta
laxe intercepter. Le losange
est vide quand le symbole est
en bute (2,5 points).
Un point reprsente environ
Symbole dcart localizer 0,25 dcart.
2,5 dcart en fonction de la
longueur de piste.
Quand lavion est proximit de

laxe, certains avions affichent
une chelle LOC dilate o
chaque carr reprsente
point
T
AF
Partie gauche du PFD Informations de vitesse
Vitesse cible slectionne par le

pilote au MCP (Mode Control Panel)
ou dfinie par le FMS (Flight
Symbole dcart localizer
Management System) Vitesse maximale2
R
Vitessereprsente
maximale laxe
de manuvre
intercepter
Indique la marge par rapport au
buffeting haute vitesse
D
Speed Trend Vector1

Index de vitesse cible
Vitesse indique actuelle
Nombre de Mach si suprieur 0,4

Remplac par la vitesse sol (GS) en-
dessous
1 Le Speed Trend Vector reprsente la vitesse que lavion atteindra dans 10 secondes si
lacclration actuelle est maintenue. Cette information est labore laide de
lacclration avion fournie par une IRS (Inertial Reference System).
2 La vitesse maxi affiche est la plus faible de :
- VMO/MMO - VFE (Vitesse maximale volets sortis)

- VLE (Vitesse maximale train sorti)
T
AF
1 Il est possible dafficher les vitesses caractristiques du dcollage insres par
lquipage dans le systme de gestion du vol (FMS) :
V1 : Vitesse de dcision : il est possible darrter lavion au dcollage jusqu
cette vitesse sur la longueur de piste restante ; au-del, il faut poursuivre le
R
dcollage.
VR : Vitesse de rotation laquelle le pilote tire sur le manche.
V2 : Vitesse de scurit au dcollage permettant dassurer des performances
D
suffisantes de monte avec un moteur en panne.
2 Vitesse minimale de vol au calage de volets indiqu. Ce repre indique au pilote quil
peut rentrer les volets 15 : il a alors une marge de 30% par rapport la vitesse de
dcrochage volets 15. Cette vitesse est calcule en temps rel par le FMS.
3 Vitesse dapproche de rfrence insre par lquipage dans le FMS. Il sagit de 1,3Vs
en configuration atterrissage. Elle est calcule par le FMS et confirme par lquipage.
4 Vitesse minimale de manuvre : indique une marge de manuvre par rapport au

dcrochage et au buffeting basse vitesse.
5 Vitesse minimale : vitesse laquelle le vibreur de manche se dclenche pour avertir de

limminence du dcrochage (Vs+5 10kt).
Nota : les vitesses 4 et 5 sont labores par le FMS en tenant compte de linclinaison et
du facteur de charge.
Partie droite du PFD Informations daltitude et de vitesse verticale
Altitude slectionne par le pilote au MCP

en mtres (si slectionn) et en pieds.
Indication numrique correspondant au BARO

minimum de descente baromtrique
dapproche slectionn par le pilote. 4700
Altitude actuelle en mtres (si slectionn)
Bande de hauteur : ambre pour 0ft < h < 500ft,

Altitude actuelle en pieds
blanc pour 500ft < h < 1000ft
Index de minimum de descente affich par Vitesse verticale actuelle (analogique)

le pilote. Il peut sagir dune altitude
baromtrique de dcision (DA) ou dune
altitude baromtrique minimale de
descente (MDA) en fonction du type
dapproche.
T Vitesse verticale cible slectionne par le pilote
AF
Niveau du sol schmatis issu de la
banque de donnes de navigation du FMS.
Vitesse verticale actuelle (numrique)
Indication numrique correspondant la RADIO
hauteur de dcision radioaltimtrique en Calage altimtrique utilis en pouces de
approche prslecte par lquipage
200 mercure (IN) ou en hectopascals (HPA).
Lindication STD signifie que le pilote a
appel le calage standard mmoris.
R
Lindication L signifie que les

automatismes de conduite (pilote
automatique, directeur de vol) utilisent la
centrale arodynamique gauche (Left)
comme rfrence daltitude.
D
Partie basse du PFD Informations de cap et de route
Avec un cap slectionn par lquipage Avec une route slectionne par lquipage
1 : Index de cap actuel, ici cap 120.

2 : Symbole de route slectionne (si le pilote a slectionn une route), ici route 113.
3 : Symbole de route actuelle, ici route 113.
4 : Rappel du cap (Heading) ou de la route (Track) slectionn par le pilote.
5 : Lettre indiquant la nature de linformation cible : cap (H) ou route (T).
6 : Symbole de cap slectionn (si le pilote a slectionn un cap), ici cap 135.
7 : Indication du nord de rfrence : magntique (MAG) ou vrai (TRU).
Alarmes et drapeaux
Ils indiquent la perte de llment mentionn en ambre. Noter que laffichage en question
est totalement supprim pour que le pilote ne soit pas tent dutiliser un affichage
erron.
Perte des informations DME associes lILS utilis Perte du Flight Path Vector (voir plus loin)
Vitesse cible invalide

Panne du directeur de vol
Affichage du domaine de vol Perte du faisceau dalignement de

(Vmin, Vmax) impossible descente (glideslope) de lILS
Vitesse de dcollage non-insres

ou non valides
Perte des informations de vitesse
verticale
T
Perte des informations daltitude
Le FMS ne fournit pas

AF
dinformation concernant laltitude
Perte des informations de hauteur du terrain de destination
du radioaltimtre
Perte du faisceau dalignement
latral (localizer) de lILS Perte des informations de cap Perte des informations dattitude
R
Prsentations typiques du PFD en fonction des phases de vol

D
Au dcollage En monte
En croisire
T En descente
AF
R
D
En approche finale A latterrissage
Nota : Le PFD dcrit ci-dessus est celui du Boeing 777. Il a t choisi pour cet ouvrage
car les codes couleur retenus par les rgles de certification sont ceux de Boeing. Cest
donc sur eux que peuvent porter les questions.
Voyons maintenant quelle peut tre la prsentation des informations chez un autre
constructeur (Airbus). LA320 prsent ici a des commandes de vol lectriques ce qui
ncessite certains affichages particuliers.
PFD Airbus A320 en approche ILS et au sol avant le dcollage
T
AF
Symboles reprsentant linclinaison limite tolre Position additionne des minimanches
par les protections du domaine de vol (67) (affiche au sol uniquement)
Panneau de commande EFIS ECP (EFIS Control Panel)

R
Exemple du Boeing 747-400
Affichage des minima Affichage du FPV Affichage des Affichage du calage

dapproche (Flight Path Vector) altitudes en mtres altimtrique en hPa
D
(DH->RADIO ou ou vecteur vitesse ou en in Hg.

MDA->BARO) sur les inertiel Possibilit dafficher le
PFD et pour le callout calage STD et de
system1 prslecter un calage
Partie PFD de lECP
Partie ND de lECP
(traite plus loin)
1 : Les avions de ligne modernes sont quips dun systme de synthse vocale, le
callout system qui, entre autres, annonce les hauteurs en approche finale et larrive la
hauteur de dcision (DH) ou laltitude minimale de descente (MDA).
Exemple de lAirbus A320

Partie PFD de lECP Partie ND de lECP (traite plus loin)
Calage altimtrique
slectionn, STD est affich
si le calage standard
(1013hPa) est command
Slecteur de calage :
Couronne intrieure :
slection du calage
Couronne extrieure : choix
de lunit : in Hg (pouces
de mercure) ou hPa
Touche FD permettant
lengagement du directeur
de vol
Touche ILS commandant
laffichage des carts ILS
sur le PFD
2. Le ND (Navigation Display)
A loppos du PFD, un large choix pilote permet des prsentations diffrentes compltes
de donnes trs varies. Le ND prsente une image en couleur du droulement du plan
de vol.
T
Voyons dabord les commandes ND de lECP (EFIS Control Panel) avant de passer aux
diffrentes prsentations du ND.
AF
Partie PFD de lECP

R
Partie ND de lECP
Cl permettant dajouter
laffichage ND une Slecteur dchelle pour
aiguille oriente par le la carte du mode MAP ou
D
rcepteur VOR Left ou du mode PLAN.

ADF Left dans tous les
modes sauf PLAN. Touche TFC (Traffic)
permettant dafficher les
Slecteur de mode autres avions grce au
Touches permettant laffichage dinformations
daffichage ND et touche systme TCAS dans tous
supplmentaires voir ci-aprs
CTR (Center), voir ci- les modes sauf PLAN.
dessous
Partie PFD de lECP Partie ND de lECP
Touches permettant laffichage

dinformations supplmentaires en
modes ROSE NAV, ARC et PLAN
Slecteur de mode ND
Slecteur dchelle ND
Cl permettant dajouter laffichage

ND une aiguille oriente par le
rcepteur VOR Left ou ADF Left dans
tous les modes sauf PLAN.
Indication du cap / de la route
Sur le PFD, le cap est toujours llment de rfrence affich puisque cest une
information de pilotage. Par contre, sur le ND, la rfrence peut tre le cap ou la route.
Ce choix de rfrence peut tre au choix du pilote ou bien de lexploitant au moment o il
passe commande au constructeur.
Les indications de cap / de route sont visibles dans tous les modes sauf PLAN dans
certains cas.
Rfrence cap (HDG) Rfrence route (TRK)

Nord de rfrence
magntique (MAG)
ou vrai (TRU)
Cap
Route
A gauche, le cap est la rfrence : le triangle reste immobile, cest la ligne blanche
reprsentant la route qui se dplace en fonction du vent.
T
A droite, la route (trajectoire sol) est la rfrence et cest le triangle qui se dplace.
AF
Slecteur de mode ND
La touche CTR (Center) permet, dans les modes APP, VOR et MAP de passer dune
prsentation o lavion est en bas de lcran avec une rose des caps partielle, mode dit
expanded ou arc un positionnement de lavion au centre de lcran associ
une rose des caps complte, mode dit full , center ou rose et vice versa.
R
D
ND en mode expanded ou arc et en mode full, center ou rose
Position APP (Approach) ou ILS
Dans cette position, le pilote dispose dun affichage de type HSI sur lequel on retrouve
le poignard orient en fonction du course slectionn (gnralement laxe
dapproche). Une barre dcart est associe et indique lcart angulaire de lavion par
rapport laxe localizer. Lcart par rapport au glideslope est indiqu sur le ct droit. Il
est possible de superposer cet affichage les informations du radar mto (Touche
WXR), du TCAS (Touche TFC) et de lEGPWS (Touche TERR) uniquement en mode
expanded APP.
Mode Expended Approach
Cap (HDG) magntique (MAG) 238 Rcepteur ILS utilis

galement indiqu par le triangle blanc. suivi de la frquence ou
La route sol est indique par la ligne blanche de lindicatif sil a t
Informations affiches dcod1.
dans tous les modes : Course ILS et distance
Vitesse sol (GS) DME si une balise DME
Vitesse vraie (TAS) est coimplante.
Vent : Provenance par
rapport au nord vrai, Symbole de route sol
Force et vecteur vent. slecte2.
La ligne magenta
reprsente le course
Arcs de distance slect pour lapproche
TCAS/Radar
Mto/EGPWS
Message TFC indiquant Symbole dcart

que les informations glideslope.
TCAS sont superposes Les deuximes points
reprsentent un cart de
T
Informations du 0,5
rcepteur VOR/ADF Left :
frquence ou indicatif si Maquette avion
dcod et distance DME
AF
si disponible
Ecart localizer. Les deuximes points
reprsentent un cart denviron 2,5
1 : Les rcepteurs VOR, ILS, DME et ADF des avions de dernire gnration sont
capables didentifier eux-mmes les indicatifs morses des balises !
2 : Le pilote peut sur les avions de dernire gnration, au choix, slectionner une route
R
ou un cap cible pour le pilote automatique et le directeur de vol. Dans le cas dun cap, il
sera reprsent ainsi :
Mode Full Approach
D
Cet affichage est identique au mode expended approach ceci prs quil prsente une
rose complte.
Position VOR
le poignard orient en fonction du course slectionn (QDM ou QDR de la balise
slectionn par le pilote). Une barre dcart est associe et indique lcart angulaire de
lavion par rapport laxe VOR. Lcart par rapport au glideslope est supprim. Il est
possible de superposer cet affichage les informations du radar mto (Touche WXR),
du TCAS (Touche TFC) et de lEGPWS (Touche TERR) uniquement en mode expanded
VOR.
Une indication TO/FROM analogue au HSI est prsente soit par une flche soit en clair.
Rcepteur VOR utilis

suivi de la frquence ou
Mode Expanded VOR de lindicatif sil a t
dcod.
Course VOR et distance
DME si une balise DME
est coimplante.
Symbole de cap slect.
T La ligne magenta
reprsente le course
slect au rcepteur VOR
AF
Symboles dcart VOR
La dernire graduation
correspond un cart
R
angulaire de 10
Indication TO en clair
D
Mode Full VOR
Indications TO flche et
en clair
Informations du
TO rcepteur VOR/ADF Left :
frquence ou indicatif si
si disponible
Position NAV
Dans cette position, le pilote dispose dun

affichage de type HSI sur lequel on
retrouve le poignard orient en fonction du
segment de route FMS ou inertiel actif.
Une barre dcart est associe et indique
lcart de route latral de lavion (XTK :
Cross Track Error) par rapport la route.
Lcart par rapport au glideslope est ECP du Boeing 737-300
supprim. Il est possible de superposer cet
affichage les informations du radar mto (Touche WXR), du TCAS (Touche TFC) et de
lEGPWS (Touche TERR) uniquement en mode expanded NAV.
Il ny a pas dindication TO/FROM puisquon se dirige toujours vers le waypoint TO .
Il est noter que cette position a souvent disparu car le mode MAP est beaucoup plus
utilis. Toutefois, il subsiste sur certains avions comme certains B737.
Route magntique actuelle

Mode Expanded NAV
Distance horizontale et Heure estime darrive au

nom du prochain point prochain point
de la route
Cap slectionn
T Vitesse sol
Symbole de cap actuel

AF
Route cible vers le
prochain point
Gisement du prochain point
Informations de vent :
Vecteur, provenance par
R
rapport au nord vrai et

force.
Barre dcart latral.
Un point reprsente 2NM
D
dcart latral la route.

Rappel du mode ND : NAV
Mode Full NAV

Position PLAN
Ce mode nest pas utilis pour naviguer mais pour vrifier la cohrence du plan de
vol insr dans le FMS : le pilote utilise ce mode au sol pour vrifier la cohrence de la
trajectoire de dpart et de croisire et en fin de croisire afin de confirmer les routes
darrive, dapproche et dapproche interrompue.
Deux versions existent : la premire, dancienne gnration, combine une partie haute
identique au mode Expended Map et une partie basse oriente par rapport au nord
vrai ; la seconde est une nouvelle version uniquement ddie la vrification du plan de
vol et donc totalement oriente par rapport au nord vrai.
Mode Plan dancienne gnration
Partie haute identique au

mode Expended Map
oriente au cap ou la
route avion.
T Partie basse oriente au

nord vrai et centre
sur un point de la
AF
Piste image route.
Le pilote peut, via une
action au MCDU
Route active
(interface de contrle du
FMS), faire dfiler le plan
de vol de point point.
Attention, la position
R
avion nest pas visible

ici !
D
Mode Plan de nouvelle gnration
Sur ce mode plan de

nouvelle gnration, on
visualise des cercles de
distance, la carte est,
comme ci-dessus,
centre sur un point de
la route (ici OL-2) et la
position de lavion est
visible.
La carte est oriente au
nord vrai.
Position MAP, ARC ou ROSE NAV
Dans cette position, le pilote dispose

dune carte dfilant par rapport
une maquette avion fixe situe au
bas de lcran en mode Expanded
MAP ou ARC et situe au centre de
lcran en mode full MAP ou rose
NAV.
Il est possible de superposer cet
affichage les informations du radar
mto (Touche WXR), du TCAS
(Touche TFC), de lEGPWS (Touche
TERR), la position des balises radio Panneau de commande EFIS (ECP)
connues de la banque de donnes de
navigation (Touche STA), des points de route (Touche WPT), des aroports
proximit (Touche ARPT), de donnes supplmentaires concernant la route (Touche
DATA) et dlments concernant llaboration de la position FMS (Touche POS).
Mode Expanded MAP

Informations affiches Informations concernant

dans tous les modes :
Vitesse sol (GS)
Vitesse vraie (TAS)
T le prochain point de la
route waypoint TO :
Nom
AF
Heure estime darrive
rapport au nord vrai,
Distance horizontale au
Force et vecteur vent
point
Route FMS active

Repre de distance
Le slecteur dchelle de
Waypoint TO
lECP est ici sur 20NM
R
Position trend vector1

Message TFC indiquant
que les informations
Piste schmatise
TCAS sont superposes
D
Informations du
Informations du
rcepteur VOR/ADF Right
frquence ou indicatif si Mode Full MAP
si disponible
Aiguille VOR/ADF Right.

Laiguille double est
toujours lie au
rcepteur VOR/ADF 2 ou
Repre de distance droit.
Position trend vector : Aiguille VOR/ADF Left.

Indique la position Laiguille simple est
calcule de lavion dans toujours lie au
30, 60 et 90 secondes en rcepteur VOR/ADF 1 ou
fonction de linclinaison gauche.
et de la vitesse sol.
Informations superposables sur le ND
Touche WXR
La touche WXR (Weather) permet de superposer
limage du radar mto laffichage ND en modes
expanded APP, expanded VOR, expanded MAP
et full MAP.
Ceci permet de matrialiser facilement la position
des nuages et ainsi de les viter au besoin.
Quand la touche WXR est presse, lindication WXR
(ou WX + T si on affiche aussi les turrbulences)
apparait accompagne de langle de calage de
lantenne du radar mto slectionn par le pilote,
le TILT. On a ici un TILT de -3.
Les masses nuageuses sont reprsentes en
fonction de leur activit du vert au rouge. Les
turbulences sont dessines en magenta.
Touche STA
La touche STA (Stations) commande laffichage sur
T
la carte des balises de radionavigation connues de la
AF
banque de donnes de navigation du FMS (Flight
Management System) dans les modes MAP
uniquement.
Le label STA saffiche quand la fonction est
slectionne.
Balise VOR/DME contenue dans la banque de
donnes du FMS
R

donnes du FMS et rgle sur lun des rcepteurs de
lavion
D
Chez certains constructeurs, Boeing par exemple,

seuls les VOR et DME sont indiqus.
Symboles affichables : VOR seul
DME ou TACAN seul
VOR/DME ou VORTAC
Touche WPT
La touche WPT (Waypoints) commande laffichage
sur la carte des points de navigation connus de la
Management System) dans les modes MAP.
Ces points tant trs nombreux, leur affichage nest
obtenu que pour une chelle slectionne faible.
Touche ARPT
La touche ARPT (Airports) commande
laffichage sur la carte des aroports
connus de la banque de donnes de
navigation du FMS (Flight Management
System) dans les modes MAP.
Par ailleurs, sur certains avions, des
aroports de dgagement possibles sont
affichs en permanence.
Touche DATA
La touche DATA (Donnes sur la route)

affiche les heures estimes de passage
chaque point de la route FMS active et les
contraintes daltitude ventuelles
T
AF
associes dans les modes MAP.
Par exemple ici le FMS indique quau point
PO615, lavion doit passer 11000ft ou
plus (A = Above) et lheure estime de
passage est 1241Z.
R
D
Touche POS
La touche POS (Position) met en vidence
les moyens dlaboration de la position
FMS : position avion calcule par le GPS,
positions labores par les centrales
inertielles et balises sol utilises pour le
recalage de position avec leurs radiales.
Balise VOR/DME utilise pour le recalage
de la position FMS et trac de la radiale
Position labore par la centrale inertielle
Position GPS
La position FMS est reprsente par la tte
du triangle blanc.
Touche TFC (Traffic)

Les lments concernant le TCAS sont
dvelopps plus en dtails dans le
chapitre idoine.
Une pression sur la touche TFC affiche
les avions environnant ainsi que les
altitudes relatives si elles sont
disponibles.
TRAFFIC
En cas davis de trafic (TA : Traffic
Advisory) ou de rsolution (RA :
Resolution Advisory), ces lments sont
toujours affichs que la touche TFC ait
t slectionne ou pas.
On a ici un RA indiqu par le message
TRAFFIC rouge et le trafic conflictuel -02
est prsent
T
AF
Touche TERR (Terrain) GS 408 TAS 408 HDG 140 MAG ABC
Une pression sur la touche TERR affiche 1239.0z
le relief environnant issu de la banque 1.2 NM
R
de donnes de lEGPWS (Enhanced

Ground Proximity Warning System)
galement appel TAWS (Terrain
Awareness Warning System) corrle
D
la position FMS.
Ce systme peut gnrer des alarmes
par rapport du relief en face de
lavion.
DEF
Touche TERR presse
Obstacle ou relief le plus lev affich
ABC
Obstacle ou relief le moins lev affich
Attention, cet affichage nest pas compatible avec celui du radar mto. Quand une
alarme TERRAIN est gnre, elle prend la priorit laffichage par rapport au radar
mto.
Code couleur utilis :

T
Prsentations particulires de la route FMS sur le ND
AF
Diffrentes prsentations sont utilises pour informer le pilote sur ltat de la route FMS
prsente.
Chez Boeing, constructeur ayant repris la lettre le code couleur des rgles de
certification, la route active est prsente en magenta. La route en cours de
modification est en blanc pointill et la route en cours dinsertion mais non-encore
active est en bleu pointill.
R
Chez dautres constructeurs, de nombreuses autres variantes existent. Voyons quelques

exemples existant chez Airbus :
D
Trajectoire dapproche Route active Route dgagement

interrompue (bleu) (vert) (bleu pointill)
Plan de vol
primaire actif
(vert)
Plan de vol
secondaire
(blanc)
T Trajectoire
suivre en cas de
panne moteur
AF
(jaune)
Visualisation de points / reprsentations conditionnels calculs par le FMS
On parle de points conditionnels pour dsigner les points dont la position est fluctuante
en fonction de calculs effectus par le FMS.
On peut trouver notamment le point de fin de monte (T/C top of climb), le point de
R
dbut de monte en croisire ascendante (S/C step climb), le point de dbut de

descente (T/D top of descent) les points de dclration, dinterception daxe, la
position prvue une heure demande par le pilote ou au passage dune certaine altitude
etc
D
Le pilote a demand
lindication par le FMS
sur la carte du point de
la route o lavion sera
13h47 zulu 1347z
Le top of climb (T/C)

est le point o le FMS a
T/C
calcul que lavion atteint
Altitude range arc
le niveau de vol de
Indique, en fonction de la
croisire prvu. Cest une
vitesse sol et de la
information moyenne
vitesse verticale, la
dans le temps.
position o laltitude cible
affiche par le pilote au
Le pilote a demand FL300
panneau de commande
du pilote automatique
sera atteinte. Cest une
information
au FL300.
instantane.
Symbole de cap actuel :
Symbole de route sol

actuelle :
Symbole de cap ou de
route slectionne : Le pilote a plac lavion
un cap adapt pour
stablir sur la route FMS
active.
Il slectionne le mode
Le top of descent NAV du pilote
(T/D) est le point idal automatique qui permet
de dbut de descente de suivre la route.
afin de raliser une
descente optimise, Le FMS prsente alors au
gnralement avec les pilote le point
moteurs au ralenti vol dinterception de la route
sur un jet. et la trajectoire prvue.
XTK : Ecart de route latral
Autres informations affichables

T
AF
Informations concernant le
Symbole de cap actuel : prochain point de la route,
waypoint TO :
Symbole de cap ou de Nom, route pour
route slectionne : rejoindre le point
Distance horizontale
R
Contraintes daltitude FMS

sous forme de plage de
Route sol instantane niveaux de vol entre
D
lesquels il faut passer
Route FMS active mais non

suivie par le pilote
automatique/directeur de
vol
On peut constater que sur lexemple de lAirbus A320 ci-dessus, les symboles utiliss
sont diffrents de ceux vus prcdemment mais les informations prsentes sont
sensiblement les mmes.
Lcart de route latral (XTK) est indiqu ds quil devient significatif il est ici de 0,5 NM
gauche.
On peut constater que la reprsentation de la route permet ici de savoir si les
automatismes la suivent ou pas !
Reprsentation de lcart vertical par rapport au plan de descente

calcul par le FMS
On appelle galement cette symbologie VTK (Vertical Track) ou VNAV
Path Pointer. Le FMS calcule une trajectoire de descente optimise
qui permet une descente avec les moteurs au ralenti vol.
Cette symbologie se lit comme un indicateur glideslope ILS. Les
extrmits de lchelle reprsentent 400ft dcart. Quand lindex est
en bute, la valeur numrique de lcart est indique.
Sur dautres avions, cette information est visible sur le PFD.
Coin infrieur droit du ND
Trac dune radiale VOR
Radiale 280 slectionne

par le pilote via sa
commande course.
Elle se trace alors
automatiquement.
Indicatif du VOR
T Balise VOR rgle sur le
rcepteur et place sur la
carte par le FMS.
AF
slectionn dcod
automatiquement par le Aiguille indiquant le
rcepteur et distance relvement de la balise
DME. partir des informations du
Ce sont des rcepteur VOR. Cest une
informations raw information dite raw
data car elles ne sont data car elle nest par
R
par traites par le FMS traite par le FMS.
Trac dune radiale et dun cercle de distance par rapport un point quelconque
D
On a souhait ci-dessous tracer un

cercle de 61 NM de rayon et la
radiale 018 du point SEPAL connu
de la banque de donnes de
navigation du FMS.
Certains avions offrent ces

possibilits de visualisation.
Pour les commander, le pilote

intervient sur une page nomme FIX
(point) dans linterface de
commande du systme de gestion du
vol, le MCDU (Multipurpose Control
and Display Unit).
Point slectionn
Cercle de distance 61NM

Alarmes et drapeaux
Information de
Pannes du radar mto cap indisponible
Panne du DME L ou R
en mode VOR ou APP.
Carte indisponible en
mode MAP
Ecart par rapport au plan
de descente calcul FMS
indisponible
Panne du rcepteur
glideslope ILS en
mode APP.
Panne du rcepteur
Panne du rcepteur
ADF R
ADF L
Panne du rcepteur
Panne du rcepteur
VOR L VOR R
Panne du DME L
Panne du rcepteur VOR L ou

T Panne du DME R
Panne du rcepteur localizer

AF
R en mode VOR. ILS en mode APP.
Autres messages rencontrables :
EXCESS DATA La quantit de donnes afficher dpasse la capacit

maximale.
R
MAP RANGE DISAGREE Lchelle de la carte affiche est en dsaccord avec

celle slectionne par le pilote.
WXR RANGE DISAGREE Lchelle de limage radar mto affiche est en
dsaccord avec celle slectionne par le pilote.
D
TERR RANGE DISAGREE Lchelle de la reprsentation du relief affiche est en

E EICAS / ECAM
Il sagit, en fonction des constructeurs de lEngine Indication and Crew Alerting System
ou de lElectronic Centralized Aircraft Monitoring system.
Dans les deux cas, lobjectif est de prsenter aux pilotes :

Les paramtres moteur principaux sur lcran suprieur.
Les messages dalarme et mmo sur lcran suprieur.
Des synoptiques prsentant un systme particulier de lavion sur lcran
infrieur.
Une page dite status sur laquelle on trouve un tat global de lavion :
systmes en panne, limitations et procdures associes sur lcran infrieur.
Les checklists normales et anormales sur les avions de dernire gnration.
1. LE/WD (Engine/Warning Display) ou Upper EICAS
Paramtres moteur gauche Paramtres moteur droit

Limite de pousse actuelle
Indicateurs N1
Temprature des gaz

dchappement (EGT)
Indicateurs N2
Dbit carburant (Fuel Flow)
Position actuelle des volets

Carburant total bord
et schmatisation de laile.
(Fuel On Board)
Zone ddie aux checklists, Messages mmo (verts)
messages dalarmes et mmo Messages indiquant un tat
anormal, la panne dun
On a ici la checklist dcollage
systme (ambre) ou
Les items en bleu sont encore
effectuer alors que ceux en
vert sont faits.
E/WD A320
T encore une suggestion

datterrissage au plus vite
(LAND ASAP rouge) ou
rapidement (LAND ASAP
AF
ambre).

R
D
Suggestion datterrir
rapidement : Land as soon
as possible ambre.
Intitul de la panne
Pannes secondaires : la
Actions effectuer qui
panne du moteur 1 a ici
seffacent mesure quelles
des consquences sur les
sont faites.
systmes lectrique et
hydraulique.
Flche verte indiquant que dautres lignes existent mais
ne peuvent tre affiches par manque de place.
Test de la configuration
avion avant le dcollage Panneau de commande ECAM
Annulation dune alarme

Rhostat de luminosit de intempestive et rptitive
lEngine / Warning Display
Touche recall qui permet de
Rhostat de luminosit du rappeler les messages
System Display dalarme effacs
Touches clear
permettant deffacer un message dalarme dj
trait par lquipage
Limitation de pousse
Temprature totale automanette actuelle
Indicateurs N1 (pour plus (D-TO) et temprature
de dtails, voir le chapitre fictive insre par
automanette) lquipage.
Temprature des gaz

dchappement (EGT)
Position du train
datterrissage.
Position des volets.

Temprature carburant
T
Upper EICAS B777 Affichage normal
Message dalarme de
type warning.
Le carr blanc indique
AF
quun checklist
lectronique existe
pour ce message.
Message caution
Message advisory
R
Message textuel ATC

Paramtres moteur Message mmo
secondaires affichs sur
Premire page de
lcran suprieur en cas
D
messages affiche
dindisponibilit de
lcran infrieur et de Indication quun
valeur incorrecte dun paramtre secondaire
ou plusieurs moteur est anormal
paramtres.
Un nouveau message
est prsent en page
status
Upper EICAS B777 Affichage compact La touche recall du
panneau de
commande EICAS
Panneau de commande EICAS vient dtre presse
Touche cancel / recall

permettant deffacer les
messages un par un, sauf les
messages rouges warning.
Quand tous les messages sont
effacs, une pression
supplmentaire les raffiche
tous.
2. Le SD (System Display) ou Lower EICAS

Contrairement lE/WD qui ne peut prsenter quun seul type dimage, lcran infrieur
ou SD propose au pilote un large choix :
Page status donnant une ide de ltat global de lavion
Synoptiques systmes
Page croisire (cruise) prsentant sur certains avions les paramtres secondaires
moteur et de la pressurisation
Checklists normales et anormales
Communication textuelle avec le contrle arien
Image donne par les camras de lavion
La slection de ces diffrentes pages se fait soit manuellement suite une slection du
pilote sur le panneau de commande ECAM/EICAS, soit automatiquement en fonction de
la phase de vol ou dans le cas dune panne.
A titre de rfrence, notamment pour lexamen, voici ci-aprs les listes des pages SD
disponibles :
A320 B777
Engines, Bleed, Pressurisation, Electrical, Engines, Status, Electrical, Hydraulic,

Hydraulic, Fuel, APU, Air Conditioning, Fuel, Air, Door, Gear, Flight Controls,
T
Doors, Wheel, Flight Controls, Status, Cameras, Checklists, Communications,
Cruise Navigation
Exemple de lA320
AF
Panneau de commande ECAM
Touches de slection des
pages systmes et status
Quand une page est
affiche, un voyant
lumineux apparat sur la
R
touche correspondante.
D
Page ECAM STATUS

Liste des systmes en panne
Limitations appliquer
Procdures appliquer
Informations
supplmentaires
Tempratures totale Masse totale actuelle de

(TAT) et statique (SAT) lavion (gross weight)
Heure UTC SD A320
Page ECAM CRUISE

Paramtres moteur
secondaires :
Fuel Used (Carburant

consomm depuis la mise
en route) Quantit dhuile (en US
quarts)
Vibrations
Paramtres de la
pressurisation
Tempratures dans les

diffrentes zones de lavion
Elments affichs en
permanance
T
AF
R
Page ECAM FUEL

Robinet coupe-feu moteur 1 Carburant consomm depuis
la mise en route par le
moteur 2.
D
Carburant consomm depuis

la mise en route par les
Pompe carburant basse
deux moteurs
pression en fonctionnement
et sans dbit Vanne dintercommunication
Avec dbit Quantit de carburant dans
le rservoir extrieur
En panne ou manuellement
coupe Temprature carburant
Quantit de carburant dans
Dbit carburant total
le rservoir intrieur
Carburant total bord le rservoir central
Fuel On Board
Ecart de temprature par

rapport latmosphre
standard
Exemple du B777
Panneau de commande EICAS

Touches de slection des pages Slection de lcran sur lequel
afficher sur lcran les pages sont affiches :
slectionn grce aux touches intrieur gauche, droit ou
ci-dessus. infrieur. Lcran infrieur est
normalement utilis alors que
les deux autres sont ddis
limage ND sauf en cas de
panne.
Affichage des checklists sur
lcran slectionn Affiche les images des camras
sur lcran slectionn.
Affiche les pages de Affiche limage
communication avec le contrle ND sur lcran
arien (voir chapitre slectionn
communication systems)
T
On constate que chez Boeing, la page STATUS (ci-aprs) ne donne que partiellement une
AF
ide de ltat gnral de lavion par rapport ce qui est prsent chez Airbus. On trouve
les informations suivantes :
Page EICAS STATUS

R
Paramtres des circuits

hydrauliques : quantit
de liquide et pression.
D
Paramtres du groupe
auxiliaire de puissance
(APU : auxiliary power unit)
Messages status Quantit doxygne

Ces messages ne disponible pour lquipage
ncessitent gnralement technique
pas daction de
lquipage, ils sont plutt
destins la maintenance
Page 1 affiche. Il existe dautres pages de messages

Page EICAS ELEC

Alternateur APU Relais de couplage ouvert
Groupe de parc
Relais de couplage ferm
Bus AC Left Principale
Dlestage automatique
Alternateur gauche ne Alternateur droit dbitant

dbitant pas
CSD dcrabot
Paramtres de la batterie
principale
T Paramtres de la batterie
APU
AF
Gnrateurs de secours
R
Page EICAS Checklist Checklist normale
Curseur quivalent la
D
flche de la souris dun

ordinateur
Case cocher par le pilote
Item automatiquement
coch par le systme qui
dtecte la position de la
commande.
Affiche la checklist Remet la checklist

normale suivante zro : toutes les cases
Saute litem Saute lensemble de la cocher sont
slectionn, il apparait checklist dcoches
alors en cyan
Page EICAS Checklist Checklist anormale
Page visualise
Curseur slectionnant la
page suivante
Note oprationnelle
Traitement dune panne laide de lECAM

T
AF
Exemple dune surchauffe du liquide hydraulique son retour la bche.
Sur lauvent, le voyant MASTER CAUTION sallume
Lalarme sonore correspondante retentit (gong monocoup)

R
Sur lE/WD, le titre de la panne apparat accompagn des actions accomplir :

D
Sur le SD, la page concerne apparait automatiquement et le message OVHT (overheat

surchauffe) apparait ct de lindicateur de quantit de liquide hydraulique.
Au panneau de plafond, le bouton poussoir actionner est identifi par un voyant

ambre FAULT.
A noter que dans la majorit des cas, lECAM ne traite pas la panne
automatiquement, cest lquipage de la faire.
F Reconfiguration des crans en cas de panne
Sur limmense majorit des avions quips dcrans, des transferts sont possibles en cas
de panne dcrans :
T
AF
Les transferts indiqus en vert sont automatiques : en effet, on a considr que le PFD
R
est prioritaire sur le ND et que lE/WD est prioritaire sur le SD. Ainsi, quand le PFD tombe
en panne par exemple, son image est automatiquement transfre sur le ND.
Il est possible de rcuprer manuellement les images ND et SD perdues par une action
D
sur les commandes appropries.
En cas de panne dun gnrateur de symboles et non des crans on obtient ceci :
Sur cet exemple de lA320 o il y a 3 gnrateurs de symboles (DMC : Display

Management Computer), le DMC 1 affiche les images PFD et ND de la place gauche et
lE/WD, le DMC 2 affiche les images PFD et ND de la place droite et le SD ; le DMC 3
tant en attente.
On identifie la panne du DMC et non des crans car une mire (ligne oblique) est trace
sur les crans ne recevant plus de signal du DMC.
Noter que comme limage E/WD est prioritaire sur limage SD, elle est automatiquement
transfre sur lcran infrieur dont limage est gnre par le DMC 2.
On peut rcuprer les images perdues en slectionnant le DMC 3.
G Prsentation lectronique des informations sur avion lger
Prenons lexemple du systme Garmin 1000 du Cessna Citation Mustang. A lheure

actuelle, ce systme davionique quipe un trs grand nombre davions lgers.
T
AF
R
D
T
AF
R
D
Instruments Intgrs Affichages Electroniques
10
Instruments
Intgrs
Affichages
Electroniques
I Affichage lectronique des informations
Sur les avions anciens, chaque paramtre tait prsent sur un instrument unique. Par
exemple, il y avait un anmomtre, un altimtre, un horizon artificiel, un conservateur de
cap etc Avec laugmentation du nombre des instruments il est apparu ncessaire de les
regrouper de faon judicieuse pour limiter lencombrement des planches de bord. De plus
il est intressant de rduire le circuit visuel des pilotes.
Actuellement, on peut rsumer la prsentation des informations de 3 faons diffrentes :
avec des instruments intgrs - ADI - HSI
tte basse
avec des crans lectroniques - PFD - ND
T
par projection sur le pare-brise - collimateur tte haute
- La visualisation tte basse ou VTB existe naturellement sur tous les avions ; en
effet, le pilote doit baisser la tte pour lire ses instruments situs sur sa planche
AF
de bord.
Cest vers la fin des annes 50 avec lavnement gnralis des racteurs que les
premiers instruments intgrs font leurs apparitions. Ce sont des instruments
lectromcaniques appels :
ADI Attitude Director Indicator
HSI Horizontal Situation Indicator
R
RMI Radio Magnetic Indicator

Ils regroupent de faon judicieuse une quantit dinformations pour le pilotage et la
navigation.
D
Lvolution importante des technologies fait apparatre au dbut des annes 80 la

transformation des instruments intgrs vers des crans lectroniques. Cette mutation
saccompagne du concept du tout lavant (pilotage 2 pilotes).
LADI plus complet devient le PFD (Primary Flight Display) et le HSI devient le ND
(Navigation Display).
Ces EFIS pour Electronic Flight Instrument System sont complts par la prsentation
et la surveillance des systmes avion qui est baptis ECAM (Electronic Centralized
Aircraft Monitor chez Airbus) ou encore EICAS (Engine Indicating and Crew Alerting
System chez Boeing et dautres).
- Sur certains avions, la VTB est complte par une visualisation tte haute appele
VTH ou HUD pour Head Up Display. Cette visualisation permet de collimater les
informations sur une vitre semi-rflchissante en superposition avec lenvironnement
extrieur. Ce collimateur nest utilisable quau dcollage et pendant lapproche et
latterrissage.
Il est trs utilis sur les avions de chasse mais peu utilis sur les avions commerciaux
bien que la tendance soit laugmentation de lutilisation de ces technologies sur les
avions de dernire gnration (A380, A350, B787).
II Instruments Mcaniques Intgrs
Les instruments des avions de cette gnration sont tous mcaniques sauf le radar
mto qui a son cran ddi.
Il nexiste aucune intgration de plusieurs informations dans un seul instrument

quelques exceptions prs (ADI, HSI, RMI vus ci-aprs).
Exemples dappareils :
A300B, B707, B727, B737 (jusquau -200), B747 (sauf -400), DC9, DC10, L1011, MD80
T
AF
R
D
B747-200
A LADI : Attitude Director Indicator
1 Silhouette fixe de lavion

2 Sphre horizon
3 Echelle de tangage
4 Echelle de roulis
5 Echelle dcart
glideslope
6 Piste mobile
7 Echelle daltitude (en-
dessous de 200 ft)
8 Echelle localizer (expended)
9 Indicateur de virage
10 Bille
11 - Index de vitesse
(Automanette) galement
appel il de perdrix
12 - Barre de tendance roulis
13 - Barre de tendance
tangage
14 - Volet dalarme attitude
ATT
15 - Volet dalarme directeur

de vol FD
T 16 - Volet dalarme Glide

Slope
17 - Volet dalarme piste
mobile RWY
AF
18 - Bouton dessai horizon
19 - Lampe indicatrice de
hauteur de dcision
Cest linstrument principal de pilotage. Il est situ au milieu de la partie suprieure des
planches pilotes.
R
Sur cet instrument on retrouve principalement :

- Une sphre horizon derrire une maquette avion fixe ;
D
- Les barres de tendance du directeur de vol (DV). Si le DV est sur OFF les barres sont
effaces ;
- Un indicateur de virage et une bille ;
- En approche seulement, les carts LOC et GS (si une frquence VOR est slectionne,
les index sont effacs). Les carts LOC sont combins avec la hauteur sonde
(radioaltimtre) et imags par la piste mobile . Le point LOC de lADI est quivalent
un point LOC figur sur le HSI (environ 0,75 si laiguille est sur la graduation). La
piste mobile se dplace verticalement vers le haut en-dessous de 200 pieds
seulement. Sur la reprsentation de lADI ci-dessus, lavion est environ 40 ft.
- Sur le ct gauche figure un indicateur SLOW-FAST qui prsente lcart de vitesse
par rapport la vitesse cible slectionne par le pilote et affiche par un index mobile
sur lanmomtre (vitesse cible automanette) ;
- LADI est complt par 4 drapeaux : ATT - FD - RWY (Runway pour le LOC et le
radioaltimtre) et GS. En cas de panne de source de linformation ou de panne
interne, le drapeau correspondant apparait.
Etant donn les informations prsentes, surtout en approche ILS, il est possible de se
concentrer uniquement sur cet instrument pour le pilotage court terme.
B Le HSI (Horizontal Situation Indicator)
T
AF
1 - Silhouette fixe reprsentant lavion 11 - Lampe ALERT - Ne sallume quen mode
2 - Annonciateur de type dinformation source INS lapproche du prochain WAYPOINT
R
INS ou VOR/ILS 12 - Index de cap slectionn (inutilis en mode

3 - Rose des caps INS, se place en position basse dans ce
4 - Index de cap cas)
5 - Volet dalarme information de cap (HDG) 13 - Index dcart Glideslope
D
6 - Annonciateur de nature du cap (MAG ou 14 - Volet dalarme Glideslope

TRUE) 15 - Index de slection de route VOR, QFU ILS,
en mode VOR/ILS cap magntique MAG ou INS
en mode INS cap vrai TRUE 16 - Barre de dviation
7 - Annonciateur du numro de source de en mode VOR/ILS , part en bute
donne mcanique au-del de 10 VOR ou 2,5
(INS ou rcepteur VOR suivant : ) LOC environ;
1 ou 3 pour le HSI 1 ; 2 ou 3 pour le HSI 2 en mode INS , un XTK de 7,5 NM se
8 - Indicateur digital de distance au WAYPOINT traduit par un cart de 2 points. Si le XTK
TO (uniquement en mode INS) augmente, la barre se stabilise aux
En VOR/ILS distance DME environs du 2me point
9 - Indicateur digital de vitesse sol (toujours 17 - Volets dalarme RAD, INS, NAV
utilis) (normalement noir)
10 Echelle de drive 18 - Indicateur de route et de drive
19 - Volet TO/FROM
Cet instrument concerne surtout la navigation et la radionavigation.

Sur les avions quips de centrales inertie, le HSI a 2 modes de fonctionnement : INS
ou VOR/ILS. Un inverseur gnralement situ sur lauvent permet de choisir le mode
dsir.
Mode INS : (voir galement dans le chapitre INS la visualisation des paramtres de
navigation sur le HSI).

- Le cap qui est orient par rapport au Nord vrai. Linscription TRUE apparat au-
dessus de la rose ;
- La drive do linformation de route vraie ;
- Le poignard qui reprsente lorientation du plateau tournant est automatiquement
cal sur la route dsire DSRTK ;
- La barre de dviation indique lcart de route latral ou XTK qui est une distance
la route insre dans lINS;
- La maquette fixe au centre du plateau permet davoir la reprsentation image de
lavion par rapport la route INS ;
- Le TO-FROM est toujours en TO si le slecteur de mode du CDU-INS est sur
AUTO ;
- Lindex GS est effac ainsi que le drapeau associ ;
- La distance au WPT TO.
T
Les indications de la vitesse sol (GROUND SPEED) et de la drive sont toujours indiques
(en mode radio ou INS).
AF
Sur certains avions, le HSI peut tre connect sur des informations GPS.
Mode RADIO :
R

- Le cap qui est orient par rapport au Nord magntique. Linscription MAG apparat
au-dessus de la rose ;
D
- La vitesse sol et la drive issues dune INS sont toujours indiques ;

- Lindex de slection de route poignard qui reprsente lorientation du plateau
tournant est la rptition du COURSE affich au panneau de commande VOR/ILS :
Si une frquence VOR est affiche, cest la route radio, QDM, QDR ou autres. Le
TO/FROM est activ ;
Si une frquence ILS est affiche, cest laxe dapproche de la piste utilise qui est
imag. Le TO/FROM est automatiquement effac ;
- La barre de dviation solidaire du plateau tournant indique un cart angulaire :
En VOR, cest la diffrence entre le QDM ou QDR slect (COURSE) et le QDM ou
QDR instantan. Lchelle est de 5 degrs par point, soit 10 dcart quand laiguille
est sur la dernire graduation ;
En LOC, lcart nest plus qu 1 environ par point. (La sensibilit angulaire dpend de
la longueur de piste : le localizer est talonn pour que 106m travers du seuil,
laiguille soit sur la dernire graduation, un degr par point correspond une piste
de 2 800 mtres) ;
- Lcart glide est indiqu dans la partie droite. Un point GS reprsente un cart
angulaire de 0,25;
- Trois drapeaux assurent la validit des informations (HEADING, GS et NAV).
C Le RMI (Radio Magnetic Indicator)
Distances DME en
provenance des
rcepteurs DME1 et
DME2
Index de cap
Rose de
conservateur de cap
Slecteur de source
dinformation pour Slecteur de source
laiguille simple dinformation pour
pointile : rcepteur laiguille double :
VOR 1 ou ADF 1. Ici, rcepteur VOR 2 ou ADF
VOR 1 est 2. Ici, ADF 2 est
slectionn slectionn
T
Le RMI combine une rose des caps dont la source peut tre gyroscopique,
AF
gyromagntique ou inertielle avec des aiguilles indiquant basiquement le gisement de la
balise reue (angle entre laxe longitudinal du fuselage et la provenance de londe reue
de la station).
Le fait que la rose soit oriente au cap de lavion permet de lire directement des
relvements la tte et la queue de laiguille : relvement de la station par lavion
(QDM) la tte et relvement de lavion par la station (QDR) la queue.
R
D
Planche de bord dun avion de ligne classique : le Boeing 737-200

III Instruments de pilotage et navigation lectroniques
A Avions hybrides
La visualisation des informations sur des crans lectroniques est apparue dans les
annes 80 avec larrive de lA310 chez Airbus et des 757 et 767 chez Boeing.
En ralit, dans un premier temps, on rencontre des avions hybrides, car les crans ne
regroupent pas la totalit des informations. Les instruments lectromcaniques et
lectroniques cohabitent.
Souvent, on a dans un premier temps remplac lADI et le HSI par des crans prsentant
les mmes informations enrichies, lEADI (Electronic Attitude Director Indicator) et le
EHSI (Electronic Horizontal Situation Indicator).
Exemple 1 : lAirbus A310
T
AF
R
On remarque une paire dcrans supplmentaires au centre, le WD (Warning Display)

D
gauche qui permet de visualiser les diffrents messages dalarme et dinformation et le

SD (System Display) droite qui sert afficher des synoptiques systme (vue
densemble dun systme slectionn).
Exemple 2 : Le Boeing 767

On remarque une paire dcrans supplmentaires au centre, il sagit des crans EICAS
(Engine Indicating and Crew Alerting System). Leur rle est de prsenter les paramtres
moteur et les alarmes de manire centralise et hirarchise lquipage.
Dans les deux exemples prcdents, les crans supplmentaires ne se contentent pas de
remplacer les instruments classiques, ils permettent en plus dallger la charge de travail
de lquipage rduit deux pilotes.
Remarque : Les avions de cette gnration ont souvent des crans de tailles diffrentes
rendant difficiles voire impossibles les transferts dimage en cas de panne dcran.
Dans certains cas, lEADI et lEHSI prsentent des informations supplmentaires par
rapport aux instruments classiques :
EADI :
Prsence du FMA (Flight Mode

Annunciator)
Ruban de vitesse avec visualisation du
domaine de vol, vecteur tendance de
vitesse (speed trend vector), marquage
des vitesses caractristiques
Indication de vitesse sol (GS) et/ou du
nombre de Mach
T
AF
Attention, on appelle PFD (Primary Flight
Display) un cran qui prsente lensemble du
R
EHSI :
Superposition du HSI et du RMI

Mode MAP prsentant une carte mobile
D
centre sur lavion et oriente au cap

(magntique ou vrai) ou la route de
lavion.
Mode PLAN prsentant une carte

centre sur un point de la route insre
dans le FMS et oriente au nord vrai ou
grille aux hautes latitudes. Ce mode est
utilis pour vrifier le plan de vol
insr.
B Avions glass cockpit
Il faut attendre la fin des annes 80 pour avoir une prsentation lectronique complte
avec lA320 et le B747-400. Les avions hybrides sont encore prsents aujourdhui mais
tendent disparaitre. Lensemble de linstrumentation principale est prsente sur des
crans. Cest lavnement du Tout lavant appel FFCC Full Forward Crew Cockpit.
Les planches de bord sont aussi appeles des Glass Cockpit du fait de limportante
surface occupe par les crans sur la planche de bord.
La prsentation des informations sur des crans est divise en 2 parties fondamentales :
- les informations de pilotage et de navigation sont prsentes sur les lEFIS Electronic
Flight Instrument System ;
- la surveillance et la prsentation des systmes avion est assure par lECAM Electronic
Centralized Aircraft Monitor ou lEICAS Engine Indicating and Crew Alerting System.
Il subsiste sur les avions Glass Cockpit les moins rcents des instruments de
secours classiques (Horizon, Anmomtre, Altimtre).
Sur les avions les plus rcents, ces instruments de secours sont regroups dans un seul
petit cran (ISFD : Integrated Standby Flight Display ou ISIS : Integrated Standby
Instrument System) avec son alimentation indpendante.
T
AF
ISFD sur Boeing 737NG
Avant de passer la ralisation sur avions, il est ncessaire de voir ou de revoir certaines
R
technologies employes.
C Technologies employes
D
1. Tube cathodique ou CRT (Cathode Ray Tube)
Au dpart, il est possible de faire lanalogie avec un tube de tlvision.

De la forme d'une grosse ampoule, le tube est dot son extrmit de trois canons
lectrons.
Ces canons gnrent des faisceaux d'lectrons orients en direction de la face interne de
l'cran de verre, grce un champ magntique.
Les lectrons viennent heurter une couche d'lments phosphors, appels
luminophores.
Ce sont des points organiss par groupes de trois: un rouge, un vert et un bleu.
Cette triade forme un pixel (point lumineux lmentaire).
Chaque canon envoie donc un faisceau d'lectrons un point de couleur dtermin.
Tout impact provoque un scintillement color.
En jouant sur l'intensit des impacts sur ces trois luminophores, on arrive restituer
toutes les nuances ncessaires l'affichage des images.
T
AF
En pratique on utilise des crans couleur.
R
Toutes les teintes sont obtenues partir de 3 couleurs fondamentales : le rouge, le vert
et le bleu.
Un systme de convergence adapt et un masque sont ajouts pour obtenir une image
D
de la meilleure qualit possible. On utilise donc des crans trichromes masque

(shadow mask).
On appelle rsolution le nombre de points lumineux ou pixels quun cran peut
afficher. On lexprime souvent sous la forme du produit du nombre de pixels par ligne
multipli par le nombre de pixels par colonne.
- Format du tube : Il existe une grande varit de prsentations suivant les

emplacements disponibles.
Les crans sont carrs ou rectangulaires. Leurs dimensions varient entre 5 et 8 pouces
(de 12 20 cm environ). Sur les avions de dernire gnration, on utilise des crans
carrs de 8 pouces pour faciliter les changes et les transferts.
- Balayage : Pour la tlvision, on utilise un balayage horizontal ligne par ligne. En
ralit pour prsenter les informations, le dgrad de luminosit nest pas ncessaire,
mais il faut une trs grande prcision et une excellente finesse dans le trac. En fait
on utilise 2 types de balayages : cavalier et trame.
Balayage trame : Celui-ci est

utilis pour les zones de surface
relativement grande. Cest le cas,

en particulier du fond color de la
partie horizon, tous les plat ,
les images radar Ce balayage
est quivalent au balayage utilis
T
AF
en tlvision, mais uniquement sur
des zones parfaitement dfinies.
Ci-contre, un PFD (Primary Flight
Display) en balayage trame seul.
R
Balayage trame seul

D
Balayage cavalier : Le spot

lumineux dessine les symboles
comme le ferait un stylo. Ce
balayage est utilis pour tous les
symboles, lcriture, les noms, les
valeurs numriques, les lignes
Image rsultante : Pour obtenir un

dessin sur un fond de couleur autre
que le noir, il faut alternativement
dessiner tous les symboles de
limage puis tramer lcran pour
obtenir le fond color. La
persistance rtinienne donne
lillusion dune image unique.
Balayage trame + cavalier

Les images sont multiplexes c'est--dire que les deux balayages ont lieu
successivement : cavalier puis trame mais comme ils sont trs rapides, lil ne les
peroit pas et a lillusion de voir une image complte en permanence.
Par contre pour lECAM/EICAS, la trame nest pas ncessaire et le systme de

commande se met en attente afin de conserver une mme structure dimage
quelque soit le systme (EFIS ou ECAM/EICAS).
T
Frquence : Pour fabriquer une image complte, il faut donc 14,2 millisecondes. Il
en rsulte une frquence de 70 images/seconde ou 70Hz comparer avec la
persistance rtinienne qui est denviron 10Hz.
AF
Cette frquence leve permet dviter le scintillement des images (FLICKER).
- Code couleurs sur cran :
A partir des 3 couleurs fondamentales (RVB), une dizaine de couleurs sont
retenues :
Rouge Vert Bleu Orange Jaune Ambre Cyan (bleu fonc lumineux)
R
Magenta (violet mauve) (30 % de rouge, 85 % de vert, 65 % de bleu)
Rglementation : Si une couleur fondamentale est en panne, toutes les couleurs

D
doivent rester diffrentes (bien que modifies).

Couleurs standardises :
Rouge : pour les alarmes ou anomalies ncessitant une action immdiate de
lquipage ou pour indiquer une valeur ne jamais dpasser.
Ambre ou Jaune : pour les alarmes ou anomalies ncessitant davertir lquipage

mais pas daction immdiate ou pour indiquer une plage de valeurs autorise pour
un paramtre mais pendant un temps limit.
A lexception des 2 couleurs ci-dessus, le code des couleurs nest pas normalis. Il
est gnralement spcifique chaque constructeur ou quipementier.
Exemples : Paramtres Airbus Boeing
index de vitesse actuelle Jaune
nombre de mach Vert
tendance vitesse (Vc trend) Jaune Vert
vitesse cible slecte par le pilote au FCU/MCP Cyan Magenta
vitesse cible manage par le FMS Magenta Magenta
V1 VR Cyan Vert
Vmax Vmin (dclenchement de lavertisseur dcrochage) damiers Rouge/Noir
chelles LOC/GS
carts LOC/GS Magenta Magenta
altitude indique Vert
altitude slecte Cyan Magenta
FMA - modes engags, actifs Vert Vert
FMA - modes arms Cyan
FMA - engagement PA/DV/AT Vert
- Avantages des crans CRT :

visualisation ergonomique (aucun impratif mcanique) aux possibilits
pratiquement illimites ;
cot infrieur lavionique lectromcanique et meilleure fiabilit ;
avec 6 tubes identiques, possibilit de transfert dimagerie dun tube sur un autre
automatique (panne dcran) ou manuel et interchangeabilit ;
- Inconvnients des crans CRT :

T
AF
ncessitent des signaux dentre numriques
problme de luminosit ambiante (soleil rasant arrire)
poids lev
encombrement (40cm de profondeur !)
ncessit de prvoir un puissant systme de refroidissement
R
marquage des crans aux endroits o des informations sont dessines en

permanence => longvit limite
D
- Perspectives :
Lavenir est lutilisation dcrans plats. Actuellement les crans plats cristaux
liquides apparaissent. Le B777 est le premier avion quip en totalit dorigine avec
des crans cristaux liquides (y compris les diffrents CDU).
Des tudes sorientent galement vers les crans matriciels couleurs et les crans
plasma.
2. Ecrans cristaux liquides ou LCD (Liquid Cristal Display)
Sens de dplacement de londe

La lumire est une onde lectromagntique : elle
peut se dcomposer en deux champs, lun lectrique
et lautre magntique, qui prsentent la particularit
dtre perpendiculaires entre eux et avec la direction
de propagation de londe.
La lumire naturelle est dite non polarise, cest-- Champ magntique
dire que le champ lectrique a une direction variable
Champ lectrique
et alatoire au fur et mesure de sa propagation.
Un polariseur est un dispositif qui ne laisse passer londe que pour une direction donne
du champ lectrique. Si on place un second polariseur perpendiculaire au premier, le
champ lectrique est compltement absorb : la lumire ne passe pas.
Dans un cran LCD, des cristaux liquides sont enferms entre deux filtres polarisants
qui, selon leur orientation, filtrent les ondes lumineuses.
Le premier est quip de fines rayures verticales pour ne laisser passer que les ondes
lumineuses orientes dans ce sens.
Le second filtre est, quant lui, quip de rayures horizontales qui ne laissent passer
que les ondes lumineuses orientes de cette faon
C'est un non, plac l'arrire de l'cran, qui tient le rle de source lumineuse. II est
charg d'envoyer des ondes lumineuses jusqu'au premier filtre orient vertical ement.
La lumire polarise est transmise jusqu'au second filtre grce aux cristaux liquides. En
l'absence de champ lectrique (fig. 1), lumire et particules passent alternativement
d'une orientation l'autre. Elles parviennent passer au travers des rayures
horizontales du second filtre. La lumire parvient donc la dalle: l'cran est lumineux.
T
Mais si on dclenche un champ lectrique (fig. 2), les cristaux liquides vont ragir et
adopter une nouvelle orientation en fonction de son intensit. Dans cet exemple, le
AF
champ lectrique est tel que les particules sont dsormais toutes orientes
verticalement. La lumire ne peut donc plus passer travers le second filtre et l'cran
demeure noir.
R
D
Dans les premiers crans LCD, qui quipaient par exemple les crans de calculatrices et
les montres, cette impulsion lectrique tait donne par une grille de fils conducteurs
transparents. Mais ce systme, dit matrice passive, a vite montr ses limites,
notamment cause d'effets de rmanence. Cet inconvnient est d la trop faible
intensit du courant lectrique produit par la grille. Les cristaux liquides ragissent
alors lentement, ce qui provoque l'apparition de traces sur l'cran lors de l'affichage
d'lments en mouvement. De plus, cette technologie rend difficile l'affichage de
nuances de couleurs.
Dans les crans matrice active, une mince couche recouverte de transistors, on parle
de couche TFT (Thin Film Transistor), active ces champs lectromagntiques.
A chaque pixel de l'cran correspond un transistor, qui peut tre activ individuellement
partir d'un courant trs faible.
II va donc alternativement envoyer un champ lectrique pour laisser ou non passer un
point de lumire. Comme sur les crans tube cathodique, chaque pixel est compos
par trois cellules reprsentant les trois couleurs primaires. Elles sont dotes de filtres
semi-transparents rouge, vert et bleu. En modulant l'intensit du courant, on peut
obtenir diffrentes teintes.
Caractristiques des crans LCD :
Un pixel mesure 0,1 mm de cot
T
Les crans actuels ont une rsolution denviron 600000 pixels
Lpaisseur totale de lcran ne dpasse pas 6 cm
Pour obtenir un contraste suffisant, il est ncessaire de rtroclairer lcran
La vision oblique se dgrade trs vite au-del de 50
AF
1. Ralisation sur avion
Pour raliser les images dsires, deux lments sont ncessaires :
Lcran
R
Le gnrateur de symboles SGU (Symbol Generator Unit)
ECRAN
D
GENERATEUR
ENTREES
de
SYMBOLES
SIGNAUX (S.G.U.)
Nota : Les crans sont galement quips de capteurs de lumire qui ajustent
automatiquement la luminosit. Ils sont gnralement situs dans les coins de lcran.
Chaque cran est dot de son propre potentiomtre de luminosit qui donne une
valeur cible moyenne de luminosit donner.
LEcran
Lcran est compos principalement :
- du CRT avec ses 3 cathodes pour la couleur et des bobines de dflexion horizontale et
verticale ;
- un bloc alimentation basse et haute tension ;
- une chane de balayage qui assure la dviation du spot horizontalement (X) et
verticalement (Y) ;
- une chane dallumage pour contrler la couleur de chaque lment et la luminosit
sur lcran ;
- la surveillance des entres (balayage et allumage). Lorsquun dfaut est dtect, le
circuit gnre un signal de mire qui est visualis sur lcran (par exemple une
diagonale de couleur blanche). Ceci indique que seul le SGU est en panne ;
- une protection du tube CRT.
Le gnrateur de symboles
T
Cest linterface indispensable entre tous les signaux dentre et la prsentation sur
cran. La quantit de signaux traiter considrable ncessite lutilisation de
AF
transmissions numriques (en ARINC 429 en particulier). Le SGU proprement dit est
compos de plusieurs logiciels, on retrouve principalement :
- une ou plusieurs banques de donnes suivant le nombre dcrans grer ;
- le traitement des signaux dentre ;
- la symbologie et la gnration de ces signaux ;
- des circuits de surveillance associs tous les niveaux pour sassurer de la validit des
R
signaux (validit au niveau de la source et de la prsentation).

Au dbut de la prsentation lectronique des informations, les mmoires et les logiciels
taient restreints.
D
Ainsi un SGU ne pouvait grer que 2 crans. Comme il y a 6 crans sur les planches de
bord il faut dans ce cas au moins 3 SGU.
Aujourdhui, chaque SGU peut grer les 6 crans et sappelle DMC (Display Management
Computer - AIRBUS) ou EIU (EFIS / EICAS Interface Unit - BOEING). Pour satisfaire les
exigences de sgrgation et de redondance on utilise 2 SGU en fonctionnement normal.
Alim. Boite de Commande

Choix - Prsentation
ARINC 429
Mmoire Alim.
Banque de donnes
Traitement
Gnration signaux
ECRAN
Surveillance
SIGNAUX
ENTREES GENERATEUR de
(Systmes avion) SYMBOLES
Autres crans
Le ou les gnrateurs de symboles sont donc en liaison avec les crans (de 2 6).
Pour la prsentation des informations, un choix pilote est possible sur certains crans. On
retrouve donc des botes de commande qui sont au nombre de 3 (2 pour les EFIS CDB et
OPL et 1 pour lECAM ou lEICAS).
PFD ND E/WD ND PFD

T
AF
SD
R
D
On retrouve donc 6 crans sur les avions actuels dont la disposition est standardise.
- Les instruments de pilotage et de navigation appels EFIS Electronic Flight Instrument

System sont composs de 2 fois 2 crans (CDB et OPL). Les PFD (Primary Flight
Display) prsentent les informations de pilotage et les ND (Navigation Display) les
informations de navigation.
Remarque : Sur certains avions, lgers notamment, le ND peut sappeler MFD pour Multi
Function Display car il peut tre utilis pour dautres fonctions que la navigation.
- Les 2 crans dans la partie centrale sont ddis la gestion globale des systmes
avion.
Sur les Airbus cest lECAM Electronic Centralized Aircraft Monitor qui assure la
prsentation des paramtres moteur principaux et la surveillance des
systmes. Un calculateur dalarmes appel FWC Flight Warning Computer
complte lECAM proprement dit.
Sur les Boeing cest lEICAS Engine Indicating Crew Alerting System. Cest
lquivalent de lECAM avec le FWC intgr.
Lcran suprieur sappelle E/WD pour Engine and Warning Display. Il indique les
paramtres moteur principaux ainsi que les alarmes.
Lcran infrieur sappelle SD pour System Display. Il reproduit les synoptiques de

chaque systme de lavion en dtail, automatiquement suite la dtection dune
panne, en fonction de la phase de vol ou encore la demande du pilote.
Signaux dentre des gnrateurs de symboles (SGU) :
T
AF
R
D
D EFIS (Electronic Flight Information System)
Avec lvolution de la technologie, les tubes grandissent et il est possible denrichir les
prsentations.
Les informations priphriques des planches pilote sont intgres aux crans par tapes
successives.
EADI enrichi = PFD Primary Flight Display

EHSI enrichi = ND Navigation Display
Attention, on appelle PFD (Primary Flight Display) un cran qui prsente lensemble du
Actuellement, avec des crans de 8 pouces ( 20 cm) toutes les informations des
planches pilote sont prsentes sur les PFD et les ND.
Attention : il subsiste toujours, pour satisfaire la rglementation et la scurit, des
instruments de secours (4 au moins) :
1 compas magntique,
1 horizon artificiel lectrique,

1 altimtre mcanique,
secours
T
remplacs ventuellement
intgr (ISFD ou ISIS).
par un instrument
AF
1 anmomtre mcanique.
Les avions quips avec des EFIS de dernire gnration sont galement pourvus
dquipements correspondants : FMS, TCAS par exemple qui sont, bien entendu, intgrs
aux EFIS.
1. Le PFD (Primary Flight Display)

R
Les informations sont prsentes dans 6 zones bien dfinies :

D
FMA (modes PA/DV/AT) Echelle daltitude

Vitesse verticale
Informations dattitude
Echelle de vitesse
Disposition des
informations suivant le
T basique
Echelle de cap
Il est important de remarquer que la rgle du T basique, rglementaire pour le vol IFR,
est respecte.
Partie centrale du PFD Informations dattitude
Index dinclinaison mobile Echelle dinclinaison fixe
Indicateur de glissade/drapage
PLI : Pitch Limit Indicator1
Maquette avion et repre dassiette

actuelle
Ligne dhorizon et chelle

dassiette
Message PITCH indiquant quil y a Message ROLL indiquant quil y a

une diffrence dassiette affiche
PITCH ROLL une diffrence dinclinaison affiche
entre les deux PFD entre les deux PFD
1 : Le PLI (Pitch Limit Indicator) indique au sol lassiette pour laquelle la queue de lavion
T
touche le sol. En vol, les crochets reprsentent lassiette de dcrochage. Cette indication
nexiste que sur certains avions et, souvent, uniquement quand les volets sont sortis.
AF
Partie centrale du PFD Informations de pilotage
R
Barres de tendance du directeur

de vol
D
FPV (Flight Path Vector)

Indicateur de pente slectionne
Vecteur trajectoire de lavion
par le pilote au panneau de
Permet de visualiser la pente et
commande du pilote
la drive (voir plus loin)
automatique/directeur de vol
Hauteur radiosonde
Saffiche en-dessous de 2500ft
2400
Messages dalarme pouvant tre indiqus sous lhorizon
WINDSHEAR
En cas de dtection de cisaillement de vent (changement brutal de la composante de
vent de face), le message WINDSHEAR est gnr associ une alarme sonore
WINDSHEAR, WINDSHEAR .
PULL UP
Pour certaines alarmes GPWS (Ground Proximity Warning System), une notification
visuelle associe lalarme sonore WHOOP WHOOP PULL UP est gnre.
Indicateur Middle Marker
indiquant le survol du marker
Informations en provenance du intermdiaire. On peut aussi
rcepteur ILS : identifiant avoir un OM bleu ou un blanc
dcod, course slectionn et pour les outer et inner markers.
distance DME si disponible
Symbole dcart glideslope

Symbole dcart localizer 0,25 dcart.
2,5 dcart en fonction de la
longueur de piste.
Quand lavion est proximit de

laxe, certains avions affichent
une chelle LOC dilate o
chaque carr reprsente
point
T
AF
Partie gauche du PFD Informations de vitesse
Vitesse cible slectionne par le

pilote au MCP (Mode Control Panel)
ou dfinie par le FMS (Flight
Symbole dcart localizer
Management System) Vitesse maximale2
R
Vitessereprsente
maximale laxe
de manuvre
intercepter
Indique la marge par rapport au
buffeting haute vitesse
D
Speed Trend Vector1

Index de vitesse cible
Vitesse indique actuelle
Nombre de Mach si suprieur 0,4

Remplac par la vitesse sol (GS) en-
dessous
1 Le Speed Trend Vector reprsente la vitesse que lavion atteindra dans 10 secondes si
lacclration actuelle est maintenue. Cette information est labore laide de
lacclration avion fournie par une IRS (Inertial Reference System).
2 La vitesse maxi affiche est la plus faible de :
- VMO/MMO - VFE (Vitesse maximale volets sortis)

- VLE (Vitesse maximale train sorti)
T
AF
1 Il est possible dafficher les vitesses caractristiques du dcollage insres par
lquipage dans le systme de gestion du vol (FMS) :
V1 : Vitesse de dcision : il est possible darrter lavion au dcollage jusqu
cette vitesse sur la longueur de piste restante ; au-del, il faut poursuivre le
R
dcollage.
VR : Vitesse de rotation laquelle le pilote tire sur le manche.
V2 : Vitesse de scurit au dcollage permettant dassurer des performances
D
suffisantes de monte avec un moteur en panne.
2 Vitesse minimale de vol au calage de volets indiqu. Ce repre indique au pilote quil
peut rentrer les volets 15 : il a alors une marge de 30% par rapport la vitesse de
dcrochage volets 15. Cette vitesse est calcule en temps rel par le FMS.
3 Vitesse dapproche de rfrence insre par lquipage dans le FMS. Il sagit de 1,3Vs
en configuration atterrissage. Elle est calcule par le FMS et confirme par lquipage.
4 Vitesse minimale de manuvre : indique une marge de manuvre par rapport au

dcrochage et au buffeting basse vitesse.
5 Vitesse minimale : vitesse laquelle le vibreur de manche se dclenche pour avertir de

limminence du dcrochage (Vs+5 10kt).
Nota : les vitesses 4 et 5 sont labores par le FMS en tenant compte de linclinaison et
du facteur de charge.
Partie droite du PFD Informations daltitude et de vitesse verticale

en mtres (si slectionn) et en pieds.
Indication numrique correspondant au BARO

minimum de descente baromtrique
dapproche slectionn par le pilote. 4700
Altitude actuelle en mtres (si slectionn)
Bande de hauteur : ambre pour 0ft < h < 500ft,

Altitude actuelle en pieds
blanc pour 500ft < h < 1000ft
Index de minimum de descente affich par Vitesse verticale actuelle (analogique)

le pilote. Il peut sagir dune altitude
baromtrique de dcision (DA) ou dune
altitude baromtrique minimale de
descente (MDA) en fonction du type
dapproche.
T Vitesse verticale cible slectionne par le pilote
AF
Niveau du sol schmatis issu de la
banque de donnes de navigation du FMS.
Vitesse verticale actuelle (numrique)
Indication numrique correspondant la RADIO
hauteur de dcision radioaltimtrique en Calage altimtrique utilis en pouces de
approche prslecte par lquipage
200 mercure (IN) ou en hectopascals (HPA).
Lindication STD signifie que le pilote a
appel le calage standard mmoris.
R
Lindication L signifie que les

automatismes de conduite (pilote
automatique, directeur de vol) utilisent la
centrale arodynamique gauche (Left)
comme rfrence daltitude.
D
Partie basse du PFD Informations de cap et de route
Avec un cap slectionn par lquipage Avec une route slectionne par lquipage
1 : Index de cap actuel, ici cap 120.

2 : Symbole de route slectionne (si le pilote a slectionn une route), ici route 113.
3 : Symbole de route actuelle, ici route 113.
4 : Rappel du cap (Heading) ou de la route (Track) slectionn par le pilote.
5 : Lettre indiquant la nature de linformation cible : cap (H) ou route (T).
6 : Symbole de cap slectionn (si le pilote a slectionn un cap), ici cap 135.
7 : Indication du nord de rfrence : magntique (MAG) ou vrai (TRU).
Alarmes et drapeaux
Ils indiquent la perte de llment mentionn en ambre. Noter que laffichage en question
est totalement supprim pour que le pilote ne soit pas tent dutiliser un affichage
erron.
Perte des informations DME associes lILS utilis Perte du Flight Path Vector (voir plus loin)
Vitesse cible invalide

Panne du directeur de vol
Affichage du domaine de vol Perte du faisceau dalignement de

(Vmin, Vmax) impossible descente (glideslope) de lILS
Vitesse de dcollage non-insres

ou non valides
verticale
T
Perte des informations daltitude
Le FMS ne fournit pas

AF
dinformation concernant laltitude
Perte des informations de hauteur du terrain de destination
du radioaltimtre
Perte du faisceau dalignement
latral (localizer) de lILS Perte des informations de cap Perte des informations dattitude
R
Prsentations typiques du PFD en fonction des phases de vol

D
Au dcollage En monte
En croisire
T En descente
AF
R
D
En approche finale A latterrissage
Nota : Le PFD dcrit ci-dessus est celui du Boeing 777. Il a t choisi pour cet ouvrage
car les codes couleur retenus par les rgles de certification sont ceux de Boeing. Cest
donc sur eux que peuvent porter les questions.
Voyons maintenant quelle peut tre la prsentation des informations chez un autre
constructeur (Airbus). LA320 prsent ici a des commandes de vol lectriques ce qui
ncessite certains affichages particuliers.
PFD Airbus A320 en approche ILS et au sol avant le dcollage
T
AF
Symboles reprsentant linclinaison limite tolre Position additionne des minimanches
par les protections du domaine de vol (67) (affiche au sol uniquement)

R
Affichage des minima Affichage du FPV Affichage des Affichage du calage

dapproche (Flight Path Vector) altitudes en mtres altimtrique en hPa
D
(DH->RADIO ou ou vecteur vitesse ou en in Hg.

MDA->BARO) sur les inertiel Possibilit dafficher le
PFD et pour le callout calage STD et de
system1 prslecter un calage
Partie PFD de lECP
Partie ND de lECP
(traite plus loin)
1 : Les avions de ligne modernes sont quips dun systme de synthse vocale, le
callout system qui, entre autres, annonce les hauteurs en approche finale et larrive la
hauteur de dcision (DH) ou laltitude minimale de descente (MDA).

Partie PFD de lECP Partie ND de lECP (traite plus loin)
Calage altimtrique
slectionn, STD est affich
si le calage standard
(1013hPa) est command
Slecteur de calage :
Couronne intrieure :
slection du calage
Couronne extrieure : choix
de lunit : in Hg (pouces
de mercure) ou hPa
Touche FD permettant
lengagement du directeur
de vol
Touche ILS commandant
laffichage des carts ILS
sur le PFD
2. Le ND (Navigation Display)
A loppos du PFD, un large choix pilote permet des prsentations diffrentes compltes
de donnes trs varies. Le ND prsente une image en couleur du droulement du plan
de vol.
T
Voyons dabord les commandes ND de lECP (EFIS Control Panel) avant de passer aux
diffrentes prsentations du ND.
AF
Partie PFD de lECP

R
Partie ND de lECP
Cl permettant dajouter
laffichage ND une Slecteur dchelle pour
aiguille oriente par le la carte du mode MAP ou
D
rcepteur VOR Left ou du mode PLAN.

ADF Left dans tous les
modes sauf PLAN. Touche TFC (Traffic)
permettant dafficher les
Slecteur de mode autres avions grce au
Touches permettant laffichage dinformations
daffichage ND et touche systme TCAS dans tous
supplmentaires voir ci-aprs
CTR (Center), voir ci- les modes sauf PLAN.
dessous
Partie PFD de lECP Partie ND de lECP
Touches permettant laffichage

dinformations supplmentaires en
modes ROSE NAV, ARC et PLAN
Slecteur de mode ND
Slecteur dchelle ND
Cl permettant dajouter laffichage

ND une aiguille oriente par le
rcepteur VOR Left ou ADF Left dans
tous les modes sauf PLAN.
Indication du cap / de la route
Sur le PFD, le cap est toujours llment de rfrence affich puisque cest une
information de pilotage. Par contre, sur le ND, la rfrence peut tre le cap ou la route.
Ce choix de rfrence peut tre au choix du pilote ou bien de lexploitant au moment o il
passe commande au constructeur.
Les indications de cap / de route sont visibles dans tous les modes sauf PLAN dans
certains cas.
Rfrence cap (HDG) Rfrence route (TRK)

Nord de rfrence
magntique (MAG)
ou vrai (TRU)
Cap
Route
A gauche, le cap est la rfrence : le triangle reste immobile, cest la ligne blanche
reprsentant la route qui se dplace en fonction du vent.
T
A droite, la route (trajectoire sol) est la rfrence et cest le triangle qui se dplace.
AF
Slecteur de mode ND
La touche CTR (Center) permet, dans les modes APP, VOR et MAP de passer dune
prsentation o lavion est en bas de lcran avec une rose des caps partielle, mode dit
expanded ou arc un positionnement de lavion au centre de lcran associ
une rose des caps complte, mode dit full , center ou rose et vice versa.
R
D
ND en mode expanded ou arc et en mode full, center ou rose
Position APP (Approach) ou ILS
le poignard orient en fonction du course slectionn (gnralement laxe
dapproche). Une barre dcart est associe et indique lcart angulaire de lavion par
rapport laxe localizer. Lcart par rapport au glideslope est indiqu sur le ct droit. Il
est possible de superposer cet affichage les informations du radar mto (Touche
WXR), du TCAS (Touche TFC) et de lEGPWS (Touche TERR) uniquement en mode
expanded APP.
Mode Expended Approach
Cap (HDG) magntique (MAG) 238 Rcepteur ILS utilis

galement indiqu par le triangle blanc. suivi de la frquence ou
La route sol est indique par la ligne blanche de lindicatif sil a t
Informations affiches dcod1.
dans tous les modes : Course ILS et distance
Vitesse sol (GS) DME si une balise DME
Vitesse vraie (TAS) est coimplante.
rapport au nord vrai, Symbole de route sol
Force et vecteur vent. slecte2.
La ligne magenta
reprsente le course
Arcs de distance slect pour lapproche
TCAS/Radar
Mto/EGPWS
Message TFC indiquant Symbole dcart

que les informations glideslope.
TCAS sont superposes Les deuximes points
reprsentent un cart de
T
Informations du 0,5
frquence ou indicatif si Maquette avion
AF
si disponible
Ecart localizer. Les deuximes points
reprsentent un cart denviron 2,5
1 : Les rcepteurs VOR, ILS, DME et ADF des avions de dernire gnration sont
capables didentifier eux-mmes les indicatifs morses des balises !
2 : Le pilote peut sur les avions de dernire gnration, au choix, slectionner une route
R
ou un cap cible pour le pilote automatique et le directeur de vol. Dans le cas dun cap, il
sera reprsent ainsi :
Mode Full Approach
D
Cet affichage est identique au mode expended approach ceci prs quil prsente une
rose complte.
Position VOR
le poignard orient en fonction du course slectionn (QDM ou QDR de la balise
slectionn par le pilote). Une barre dcart est associe et indique lcart angulaire de
lavion par rapport laxe VOR. Lcart par rapport au glideslope est supprim. Il est
possible de superposer cet affichage les informations du radar mto (Touche WXR),
du TCAS (Touche TFC) et de lEGPWS (Touche TERR) uniquement en mode expanded
VOR.
Une indication TO/FROM analogue au HSI est prsente soit par une flche soit en clair.
Rcepteur VOR utilis

suivi de la frquence ou
Mode Expanded VOR de lindicatif sil a t
dcod.
Course VOR et distance
DME si une balise DME
est coimplante.
Symbole de cap slect.
T La ligne magenta
reprsente le course
slect au rcepteur VOR
AF
Symboles dcart VOR
La dernire graduation
correspond un cart
R
angulaire de 10
Indication TO en clair
D
Mode Full VOR
Indications TO flche et
en clair
Informations du
TO rcepteur VOR/ADF Left :
frquence ou indicatif si
si disponible
Position NAV
Dans cette position, le pilote dispose dun

affichage de type HSI sur lequel on
retrouve le poignard orient en fonction du
segment de route FMS ou inertiel actif.
Une barre dcart est associe et indique
lcart de route latral de lavion (XTK :
Cross Track Error) par rapport la route.
Lcart par rapport au glideslope est ECP du Boeing 737-300
supprim. Il est possible de superposer cet
affichage les informations du radar mto (Touche WXR), du TCAS (Touche TFC) et de
lEGPWS (Touche TERR) uniquement en mode expanded NAV.
Il ny a pas dindication TO/FROM puisquon se dirige toujours vers le waypoint TO .
Il est noter que cette position a souvent disparu car le mode MAP est beaucoup plus
utilis. Toutefois, il subsiste sur certains avions comme certains B737.
Route magntique actuelle

Mode Expanded NAV
Distance horizontale et Heure estime darrive au

nom du prochain point prochain point
de la route
Cap slectionn
T Vitesse sol
Symbole de cap actuel

AF
Route cible vers le
prochain point
Gisement du prochain point
Informations de vent :
Vecteur, provenance par
R
rapport au nord vrai et

force.
Barre dcart latral.
Un point reprsente 2NM
D
dcart latral la route.

Rappel du mode ND : NAV
Mode Full NAV

Position PLAN
Ce mode nest pas utilis pour naviguer mais pour vrifier la cohrence du plan de
vol insr dans le FMS : le pilote utilise ce mode au sol pour vrifier la cohrence de la
trajectoire de dpart et de croisire et en fin de croisire afin de confirmer les routes
darrive, dapproche et dapproche interrompue.
Deux versions existent : la premire, dancienne gnration, combine une partie haute
identique au mode Expended Map et une partie basse oriente par rapport au nord
vrai ; la seconde est une nouvelle version uniquement ddie la vrification du plan de
vol et donc totalement oriente par rapport au nord vrai.
Mode Plan dancienne gnration
Partie haute identique au

mode Expended Map
oriente au cap ou la
route avion.
T Partie basse oriente au

nord vrai et centre
sur un point de la
AF
Piste image route.
Le pilote peut, via une
action au MCDU
Route active
(interface de contrle du
FMS), faire dfiler le plan
de vol de point point.
Attention, la position
R
avion nest pas visible

ici !
D
Mode Plan de nouvelle gnration
Sur ce mode plan de

nouvelle gnration, on
visualise des cercles de
distance, la carte est,
comme ci-dessus,
centre sur un point de
la route (ici OL-2) et la
position de lavion est
visible.
La carte est oriente au
nord vrai.
Position MAP, ARC ou ROSE NAV
Dans cette position, le pilote dispose

dune carte dfilant par rapport
une maquette avion fixe situe au
bas de lcran en mode Expanded
MAP ou ARC et situe au centre de
lcran en mode full MAP ou rose
NAV.
Il est possible de superposer cet
affichage les informations du radar
mto (Touche WXR), du TCAS
(Touche TFC), de lEGPWS (Touche
TERR), la position des balises radio Panneau de commande EFIS (ECP)
connues de la banque de donnes de
navigation (Touche STA), des points de route (Touche WPT), des aroports
proximit (Touche ARPT), de donnes supplmentaires concernant la route (Touche
DATA) et dlments concernant llaboration de la position FMS (Touche POS).
Mode Expanded MAP

Informations affiches Informations concernant

dans tous les modes :
Vitesse sol (GS)
Vitesse vraie (TAS)
T le prochain point de la
route waypoint TO :
Nom
AF
rapport au nord vrai,
Distance horizontale au
Force et vecteur vent
point
Route FMS active

Repre de distance
Waypoint TO
R
Position trend vector1

Message TFC indiquant
que les informations
Piste schmatise
TCAS sont superposes
D
Informations du
Informations du
rcepteur VOR/ADF Right
frquence ou indicatif si Mode Full MAP
si disponible
Aiguille VOR/ADF Right.

Laiguille double est
toujours lie au
rcepteur VOR/ADF 2 ou
Repre de distance droit.
Position trend vector : Aiguille VOR/ADF Left.

Indique la position Laiguille simple est
calcule de lavion dans toujours lie au
30, 60 et 90 secondes en rcepteur VOR/ADF 1 ou
fonction de linclinaison gauche.
et de la vitesse sol.
Informations superposables sur le ND
Touche WXR
La touche WXR (Weather) permet de superposer
limage du radar mto laffichage ND en modes
expanded APP, expanded VOR, expanded MAP
et full MAP.
Ceci permet de matrialiser facilement la position
des nuages et ainsi de les viter au besoin.
Quand la touche WXR est presse, lindication WXR
(ou WX + T si on affiche aussi les turrbulences)
apparait accompagne de langle de calage de
lantenne du radar mto slectionn par le pilote,
le TILT. On a ici un TILT de -3.
Les masses nuageuses sont reprsentes en
fonction de leur activit du vert au rouge. Les
turbulences sont dessines en magenta.
Touche STA
La touche STA (Stations) commande laffichage sur
T
la carte des balises de radionavigation connues de la
AF
Management System) dans les modes MAP
uniquement.
Le label STA saffiche quand la fonction est
slectionne.
donnes du FMS
R

donnes du FMS et rgle sur lun des rcepteurs de
lavion
D
Chez certains constructeurs, Boeing par exemple,

seuls les VOR et DME sont indiqus.
Symboles affichables : VOR seul
DME ou TACAN seul
VOR/DME ou VORTAC
Touche WPT
La touche WPT (Waypoints) commande laffichage
sur la carte des points de navigation connus de la
Management System) dans les modes MAP.
Ces points tant trs nombreux, leur affichage nest
obtenu que pour une chelle slectionne faible.
Touche ARPT
La touche ARPT (Airports) commande
laffichage sur la carte des aroports
connus de la banque de donnes de
navigation du FMS (Flight Management
System) dans les modes MAP.
Par ailleurs, sur certains avions, des
aroports de dgagement possibles sont
affichs en permanence.
Touche DATA
La touche DATA (Donnes sur la route)

affiche les heures estimes de passage
chaque point de la route FMS active et les
contraintes daltitude ventuelles
T
AF
associes dans les modes MAP.
Par exemple ici le FMS indique quau point
PO615, lavion doit passer 11000ft ou
plus (A = Above) et lheure estime de
passage est 1241Z.
R
D
Touche POS
La touche POS (Position) met en vidence
les moyens dlaboration de la position
FMS : position avion calcule par le GPS,
positions labores par les centrales
inertielles et balises sol utilises pour le
recalage de position avec leurs radiales.
Balise VOR/DME utilise pour le recalage
de la position FMS et trac de la radiale
Position labore par la centrale inertielle
Position GPS
La position FMS est reprsente par la tte
du triangle blanc.
Touche TFC (Traffic)

Les lments concernant le TCAS sont
dvelopps plus en dtails dans le
chapitre idoine.
Une pression sur la touche TFC affiche
les avions environnant ainsi que les
altitudes relatives si elles sont
disponibles.
TRAFFIC
En cas davis de trafic (TA : Traffic
Advisory) ou de rsolution (RA :
Resolution Advisory), ces lments sont
toujours affichs que la touche TFC ait
t slectionne ou pas.
On a ici un RA indiqu par le message
TRAFFIC rouge et le trafic conflictuel -02
est prsent
T
AF
Touche TERR (Terrain) GS 408 TAS 408 HDG 140 MAG ABC
Une pression sur la touche TERR affiche 1239.0z
le relief environnant issu de la banque 1.2 NM
R
de donnes de lEGPWS (Enhanced

Ground Proximity Warning System)
galement appel TAWS (Terrain
Awareness Warning System) corrle
D
la position FMS.
Ce systme peut gnrer des alarmes
par rapport du relief en face de
lavion.
DEF
Touche TERR presse
Obstacle ou relief le plus lev affich
ABC
Obstacle ou relief le moins lev affich
Attention, cet affichage nest pas compatible avec celui du radar mto. Quand une
alarme TERRAIN est gnre, elle prend la priorit laffichage par rapport au radar
mto.
Code couleur utilis :

T
Prsentations particulires de la route FMS sur le ND
AF
Diffrentes prsentations sont utilises pour informer le pilote sur ltat de la route FMS
prsente.
Chez Boeing, constructeur ayant repris la lettre le code couleur des rgles de
certification, la route active est prsente en magenta. La route en cours de
modification est en blanc pointill et la route en cours dinsertion mais non-encore
active est en bleu pointill.
R
Chez dautres constructeurs, de nombreuses autres variantes existent. Voyons quelques

exemples existant chez Airbus :
D
Trajectoire dapproche Route active Route dgagement

interrompue (bleu) (vert) (bleu pointill)
Plan de vol
primaire actif
(vert)
Plan de vol
secondaire
(blanc)
T Trajectoire
suivre en cas de
panne moteur
AF
(jaune)
Visualisation de points / reprsentations conditionnels calculs par le FMS
On parle de points conditionnels pour dsigner les points dont la position est fluctuante
en fonction de calculs effectus par le FMS.
On peut trouver notamment le point de fin de monte (T/C top of climb), le point de
R
dbut de monte en croisire ascendante (S/C step climb), le point de dbut de

descente (T/D top of descent) les points de dclration, dinterception daxe, la
position prvue une heure demande par le pilote ou au passage dune certaine altitude
etc
D
Le pilote a demand
13h47 zulu 1347z
Le top of climb (T/C)

est le point o le FMS a
T/C
calcul que lavion atteint
Altitude range arc
le niveau de vol de
Indique, en fonction de la
croisire prvu. Cest une
vitesse sol et de la
information moyenne
vitesse verticale, la
dans le temps.
position o laltitude cible
affiche par le pilote au
Le pilote a demand FL300
panneau de commande
du pilote automatique
sera atteinte. Cest une
information
au FL300.
instantane.
Symbole de cap actuel :
Symbole de route sol

actuelle :
Symbole de cap ou de
route slectionne : Le pilote a plac lavion
un cap adapt pour
stablir sur la route FMS
active.
Il slectionne le mode
Le top of descent NAV du pilote
(T/D) est le point idal automatique qui permet
de dbut de descente de suivre la route.
afin de raliser une
descente optimise, Le FMS prsente alors au
gnralement avec les pilote le point
moteurs au ralenti vol dinterception de la route
sur un jet. et la trajectoire prvue.
Autres informations affichables

T
AF
Informations concernant le
Symbole de cap actuel : prochain point de la route,
waypoint TO :
Symbole de cap ou de Nom, route pour
route slectionne : rejoindre le point
Distance horizontale
R
Contraintes daltitude FMS

sous forme de plage de
Route sol instantane niveaux de vol entre
D
lesquels il faut passer
Route FMS active mais non

suivie par le pilote
automatique/directeur de
vol
On peut constater que sur lexemple de lAirbus A320 ci-dessus, les symboles utiliss
sont diffrents de ceux vus prcdemment mais les informations prsentes sont
sensiblement les mmes.
Lcart de route latral (XTK) est indiqu ds quil devient significatif il est ici de 0,5 NM
gauche.
On peut constater que la reprsentation de la route permet ici de savoir si les
automatismes la suivent ou pas !
Reprsentation de lcart vertical par rapport au plan de descente

calcul par le FMS
On appelle galement cette symbologie VTK (Vertical Track) ou VNAV
Path Pointer. Le FMS calcule une trajectoire de descente optimise
qui permet une descente avec les moteurs au ralenti vol.
Cette symbologie se lit comme un indicateur glideslope ILS. Les
extrmits de lchelle reprsentent 400ft dcart. Quand lindex est
en bute, la valeur numrique de lcart est indique.
Sur dautres avions, cette information est visible sur le PFD.
Coin infrieur droit du ND
Trac dune radiale VOR

par le pilote via sa
commande course.
Elle se trace alors
automatiquement.
Indicatif du VOR
T Balise VOR rgle sur le
rcepteur et place sur la
carte par le FMS.
AF
slectionn dcod
automatiquement par le Aiguille indiquant le
rcepteur et distance relvement de la balise
DME. partir des informations du
Ce sont des rcepteur VOR. Cest une
informations raw information dite raw
data car elles ne sont data car elle nest par
R
par traites par le FMS traite par le FMS.
Trac dune radiale et dun cercle de distance par rapport un point quelconque
D
On a souhait ci-dessous tracer un

cercle de 61 NM de rayon et la
radiale 018 du point SEPAL connu
de la banque de donnes de
navigation du FMS.
Certains avions offrent ces

possibilits de visualisation.
Pour les commander, le pilote

intervient sur une page nomme FIX
(point) dans linterface de
commande du systme de gestion du
vol, le MCDU (Multipurpose Control
and Display Unit).
Point slectionn
Cercle de distance 61NM

Alarmes et drapeaux
Information de
Pannes du radar mto cap indisponible
Panne du DME L ou R
en mode VOR ou APP.
Carte indisponible en
mode MAP
Ecart par rapport au plan
de descente calcul FMS
indisponible
Panne du rcepteur
glideslope ILS en
mode APP.
Panne du rcepteur
Panne du rcepteur
ADF R
ADF L
Panne du rcepteur
Panne du rcepteur
VOR L VOR R
Panne du DME L
Panne du rcepteur VOR L ou

T Panne du DME R
Panne du rcepteur localizer

AF
R en mode VOR. ILS en mode APP.
Autres messages rencontrables :
EXCESS DATA La quantit de donnes afficher dpasse la capacit

maximale.
R
MAP RANGE DISAGREE Lchelle de la carte affiche est en dsaccord avec

celle slectionne par le pilote.
WXR RANGE DISAGREE Lchelle de limage radar mto affiche est en
D
TERR RANGE DISAGREE Lchelle de la reprsentation du relief affiche est en

E EICAS / ECAM
Il sagit, en fonction des constructeurs de lEngine Indication and Crew Alerting System
ou de lElectronic Centralized Aircraft Monitoring system.
Dans les deux cas, lobjectif est de prsenter aux pilotes :

Les paramtres moteur principaux sur lcran suprieur.
Les messages dalarme et mmo sur lcran suprieur.
Des synoptiques prsentant un systme particulier de lavion sur lcran
infrieur.
Une page dite status sur laquelle on trouve un tat global de lavion :
systmes en panne, limitations et procdures associes sur lcran infrieur.
Les checklists normales et anormales sur les avions de dernire gnration.
1. LE/WD (Engine/Warning Display) ou Upper EICAS
Paramtres moteur gauche Paramtres moteur droit

Limite de pousse actuelle
Indicateurs N1
Temprature des gaz

dchappement (EGT)
Indicateurs N2
Dbit carburant (Fuel Flow)
Position actuelle des volets

et schmatisation de laile.
(Fuel On Board)
Zone ddie aux checklists, Messages mmo (verts)
messages dalarmes et mmo Messages indiquant un tat
anormal, la panne dun
On a ici la checklist dcollage
systme (ambre) ou
Les items en bleu sont encore
effectuer alors que ceux en
vert sont faits.
E/WD A320
T encore une suggestion

datterrissage au plus vite
(LAND ASAP rouge) ou
rapidement (LAND ASAP
AF
ambre).

R
D
Suggestion datterrir
rapidement : Land as soon
as possible ambre.
Intitul de la panne
Pannes secondaires : la
Actions effectuer qui
panne du moteur 1 a ici
seffacent mesure quelles
des consquences sur les
sont faites.
systmes lectrique et
hydraulique.
Flche verte indiquant que dautres lignes existent mais
ne peuvent tre affiches par manque de place.
Test de la configuration
avion avant le dcollage Panneau de commande ECAM
Annulation dune alarme

Rhostat de luminosit de intempestive et rptitive
lEngine / Warning Display
Touche recall qui permet de
Rhostat de luminosit du rappeler les messages
System Display dalarme effacs
Touches clear
permettant deffacer un message dalarme dj
trait par lquipage
Limitation de pousse
Temprature totale automanette actuelle
Indicateurs N1 (pour plus (D-TO) et temprature
de dtails, voir le chapitre fictive insre par
automanette) lquipage.
Temprature des gaz

dchappement (EGT)
Position du train
datterrissage.
Position des volets.

Temprature carburant
T
Upper EICAS B777 Affichage normal
Message dalarme de
type warning.
Le carr blanc indique
AF
quun checklist
lectronique existe
pour ce message.
Message caution
Message advisory
R
Message textuel ATC

Paramtres moteur Message mmo
secondaires affichs sur
Premire page de
lcran suprieur en cas
D
messages affiche
dindisponibilit de
lcran infrieur et de Indication quun
valeur incorrecte dun paramtre secondaire
ou plusieurs moteur est anormal
paramtres.
Un nouveau message
est prsent en page
status
Upper EICAS B777 Affichage compact La touche recall du
panneau de
commande EICAS
Panneau de commande EICAS vient dtre presse
Touche cancel / recall

permettant deffacer les
messages un par un, sauf les
messages rouges warning.
Quand tous les messages sont
effacs, une pression
supplmentaire les raffiche
tous.
2. Le SD (System Display) ou Lower EICAS

Contrairement lE/WD qui ne peut prsenter quun seul type dimage, lcran infrieur
ou SD propose au pilote un large choix :
Page status donnant une ide de ltat global de lavion
Synoptiques systmes
Page croisire (cruise) prsentant sur certains avions les paramtres secondaires
moteur et de la pressurisation
Checklists normales et anormales
Communication textuelle avec le contrle arien
Image donne par les camras de lavion
La slection de ces diffrentes pages se fait soit manuellement suite une slection du
pilote sur le panneau de commande ECAM/EICAS, soit automatiquement en fonction de
la phase de vol ou dans le cas dune panne.
A titre de rfrence, notamment pour lexamen, voici ci-aprs les listes des pages SD
disponibles :
A320 B777
Engines, Bleed, Pressurisation, Electrical, Engines, Status, Electrical, Hydraulic,

Hydraulic, Fuel, APU, Air Conditioning, Fuel, Air, Door, Gear, Flight Controls,
T
Doors, Wheel, Flight Controls, Status, Cameras, Checklists, Communications,
Cruise Navigation
Exemple de lA320
AF
Panneau de commande ECAM
Touches de slection des
pages systmes et status
Quand une page est
affiche, un voyant
lumineux apparat sur la
R
touche correspondante.
D
Page ECAM STATUS

Liste des systmes en panne
Limitations appliquer
Procdures appliquer
Informations
supplmentaires
Tempratures totale Masse totale actuelle de

(TAT) et statique (SAT) lavion (gross weight)
Heure UTC SD A320
Page ECAM CRUISE

Paramtres moteur
secondaires :
Fuel Used (Carburant

consomm depuis la mise
en route) Quantit dhuile (en US
quarts)
Vibrations
Paramtres de la
pressurisation
Tempratures dans les

diffrentes zones de lavion
Elments affichs en
permanance
T
AF
R
Page ECAM FUEL

Robinet coupe-feu moteur 1 Carburant consomm depuis
la mise en route par le
moteur 2.
D
Carburant consomm depuis

la mise en route par les
Pompe carburant basse
deux moteurs
pression en fonctionnement
et sans dbit Vanne dintercommunication
Avec dbit Quantit de carburant dans
le rservoir extrieur
En panne ou manuellement
coupe Temprature carburant
Dbit carburant total
le rservoir intrieur
Carburant total bord le rservoir central
Fuel On Board
Ecart de temprature par

rapport latmosphre
standard
Exemple du B777
Panneau de commande EICAS

Touches de slection des pages Slection de lcran sur lequel
afficher sur lcran les pages sont affiches :
slectionn grce aux touches intrieur gauche, droit ou
ci-dessus. infrieur. Lcran infrieur est
normalement utilis alors que
les deux autres sont ddis
limage ND sauf en cas de
panne.
Affichage des checklists sur
lcran slectionn Affiche les images des camras
sur lcran slectionn.
Affiche les pages de Affiche limage
communication avec le contrle ND sur lcran
arien (voir chapitre slectionn
communication systems)
T
On constate que chez Boeing, la page STATUS (ci-aprs) ne donne que partiellement une
AF
ide de ltat gnral de lavion par rapport ce qui est prsent chez Airbus. On trouve
les informations suivantes :
Page EICAS STATUS

R
Paramtres des circuits

hydrauliques : quantit
de liquide et pression.
D
Paramtres du groupe
auxiliaire de puissance
(APU : auxiliary power unit)
Messages status Quantit doxygne

Ces messages ne disponible pour lquipage
ncessitent gnralement technique
pas daction de
lquipage, ils sont plutt
destins la maintenance
Page 1 affiche. Il existe dautres pages de messages

Page EICAS ELEC

Alternateur APU Relais de couplage ouvert
Groupe de parc
Relais de couplage ferm
Bus AC Left Principale
Dlestage automatique
Alternateur gauche ne Alternateur droit dbitant

dbitant pas
CSD dcrabot
Paramtres de la batterie
principale
T Paramtres de la batterie
APU
AF
Gnrateurs de secours
R
Page EICAS Checklist Checklist normale
Curseur quivalent la
D
flche de la souris dun

ordinateur
Case cocher par le pilote
Item automatiquement
coch par le systme qui
dtecte la position de la
commande.
Affiche la checklist Remet la checklist

normale suivante zro : toutes les cases
Saute litem Saute lensemble de la cocher sont
slectionn, il apparait checklist dcoches
alors en cyan
Page EICAS Checklist Checklist anormale
Page visualise
Curseur slectionnant la
page suivante
Note oprationnelle
Traitement dune panne laide de lECAM

T
AF
Exemple dune surchauffe du liquide hydraulique son retour la bche.
Sur lauvent, le voyant MASTER CAUTION sallume
Lalarme sonore correspondante retentit (gong monocoup)

R
Sur lE/WD, le titre de la panne apparat accompagn des actions accomplir :

D
Sur le SD, la page concerne apparait automatiquement et le message OVHT (overheat

surchauffe) apparait ct de lindicateur de quantit de liquide hydraulique.
Au panneau de plafond, le bouton poussoir actionner est identifi par un voyant

ambre FAULT.
A noter que dans la majorit des cas, lECAM ne traite pas la panne
automatiquement, cest lquipage de la faire.
F Reconfiguration des crans en cas de panne
Sur limmense majorit des avions quips dcrans, des transferts sont possibles en cas
de panne dcrans :
T
AF
Les transferts indiqus en vert sont automatiques : en effet, on a considr que le PFD
R
est prioritaire sur le ND et que lE/WD est prioritaire sur le SD. Ainsi, quand le PFD tombe
en panne par exemple, son image est automatiquement transfre sur le ND.
Il est possible de rcuprer manuellement les images ND et SD perdues par une action
D
sur les commandes appropries.
En cas de panne dun gnrateur de symboles et non des crans on obtient ceci :
Sur cet exemple de lA320 o il y a 3 gnrateurs de symboles (DMC : Display

Management Computer), le DMC 1 affiche les images PFD et ND de la place gauche et
lE/WD, le DMC 2 affiche les images PFD et ND de la place droite et le SD ; le DMC 3
tant en attente.
On identifie la panne du DMC et non des crans car une mire (ligne oblique) est trace
sur les crans ne recevant plus de signal du DMC.
Noter que comme limage E/WD est prioritaire sur limage SD, elle est automatiquement
transfre sur lcran infrieur dont limage est gnre par le DMC 2.
On peut rcuprer les images perdues en slectionnant le DMC 3.
G Prsentation lectronique des informations sur avion lger
Prenons lexemple du systme Garmin 1000 du Cessna Citation Mustang. A lheure

actuelle, ce systme davionique quipe un trs grand nombre davions lgers.
T
AF
R
D
T
AF
R
D
Equipements enregistreurs
11
Equipements
enregistreurs
I - But des enregistreurs

Reconstituer partir de la connaissance :
- dinformations spcifiques au vol de laronef,

- dinformations audibles dlivres par lavion,
- dinformations changes entre les membres dquipage et les services
de la circulation arienne,
- dinformations changes entre les membres dquipage,
les conditions de vol prcdant un accident ou un incident et ainsi dessayer den
T
dduire les causes, et, ventuellement, de faciliter la maintenance.
AF
II - Types d'enregistreurs
On appelle systme enregistreur de vol, les ensembles:
- Enregistreur de conversations et dalarmes sonores (CVR : Cockpit Voice
Recorder),
- Enregistreur de paramtres de vol (DFDR : Digital Data Flight Recorder),
R
- Enregistreur oprationnel de maintenance (QAR : Quick Access Recorder ou

PMR).
Le CVR et le DFDR peuvent tre ventuellement combins. Dans ce cas,

D
lenregistreur doit dissocier chaque type denregistrement (paramtres, conversations et

alarmes sonores).
III - Dispositions rglementaires

Les conditions demport dun enregistreur de paramtres ou de conversations sont
dfinies par lOPS 1 sous partie K.
Tous les enregistreurs de paramtres doivent stocker leurs informations sous

formes numriques facilement extractibles.
Les supports photographiques ou par gravure sur bandes mtalliques sont
obsoltes.
Tout avion de masse suprieure 5700 kg ou autoris transporter 10 passagers
et plus doit tre quip dun systme enregistreur de vol.
Aucun dcollage ne peut tre entrepris avec UN (sauf sur les avions autoriss
avoir CVR et DFDR intgrs) systme enregistreur de vol reconnu hors service, sauf sil
173
11 Equipements enregistreurs
seffectue partir dune escale non dote de moyens de dpannage, et pour un vol ou
une srie de vols permettant de rejoindre une escale dote de moyens de dpannage.
Pas plus de 8 vols ou 72 h (OPS 1) avec CVR OU DFDR hors service.
En cas daccident ou dincident susceptible davoir des consquences graves, aux

termes de larticle R425-1 du Code de l'Aviation Civile, toutes dispositions utiles doivent
tre prises par lquipage et lexploitant pour viter leffacement des enregistrements
correspondants.
Les parties sauvegardant les donnes (DFDR ou CVR) doivent tre installes dans
un endroit o ils risquent le moins dtre endommags en cas daccident.
Ils doivent tre de couleur orange.
Lemplacement de lenregistreur doit tre repr sur la partie
extrieure de lavion par la mention suivante en lettres rouges de 2,5 cm de hauteur.
ATTENTION -ICI ENREGISTREUR DE VOL

CAUTION -FLIGHT RECORDER HERE
T
Ceci permet, lorsqu'une pave est retrouve, de dcouper cet endroit et d'accder
AF
l'enregistreur.
Les enregistreurs doivent tre conus de telle sorte que les risques de dtrioration
au cours dun accident soient minimiss.
- Rsistance aux acclrations sur les trois axes, lcrasement.
- Rsistance au feu, aux hydrocarbures, leau de mer.
R
Ils sont installs le plus possible l'arrire de l'avion, mais pas ncessairement en
zone non pressurise.
Ils doivent tre quips dun systme de reprage subaquatique mise en
route automatique au contact de leau (ultrasons 37, 5 kHz)
D
Balise ULB (Underwater Locator Beacon)
IV - Enregistreur de paramtres de vol
A. Paramtres enregistrs
Selon lOPS1 diffrentiant les avions suivant la date de dlivrance du CDN et ( ou )
la masse et le nombre de passagers, lenregistreur doit conserver les paramtres
pendant 25 heures pouvant tre ramenes 10 heures dans certains cas ( M<5,7t).
De la mme manire, deux groupes de paramtres sont requis.

Un groupe de paramtres que lon peut qualifier de base ( variables selon la date
de dlivrance du CDN) pour les aronefs de masse < 27000 kg, et un groupe de
paramtres supplmentaires pour les aronefs suprieurs cette masse.
Paramtres de base (CDN postrieur janvier 89) :

- Acclration sur les trois axes (acclromtres positionns au centre de gravit
de l'avion),
174
11
- Altitude, vitesse arodynamique, cap,

- Assiette longitudinale, latrale et incidence,
- Alternat de transmission radio (on veut savoir si le pilote a cherch mettre),
- Puissance ou pousse de chaque moteur,
- Position des commandes de vol principales,
- Temprature de lair,
- Utilisation des systmes de commandes automatiques de vol,
- Heure.
Paramtres complmentaires :
- Position du compensateur de tangage,

- Hauteur radio sonde,
- Informations primaires de navigation prsentes lquipage,
- Alarmes au poste de pilotage,
- Position du train datterrissage,
et les paramtres pertinents lis une conception unique ou nouvelle de lavion.
Les avions dont le CDN est antrieur au 01/89 enregistrent des paramtres plus
sommaires (OPS 1.725).
T
B. Description
05
L'enregistreur de paramtres se compose :

- d'un DFDR et en gnral d'un QAR
- d'une unit dacquisition et de traitement des donnes (FDAU Flight Data
AF
Acquisition Unit)
- ventuellement des priphriques dentre et de sortie :
- FDEP ( Flight Data Entry Panel)
- imprimante
- d'une balise ULB
R
ULB
D
Les donnes traites par le systme sont de type:

- Numriques
- Analogiques
- Discrtes (position ON-OFF des interrupteurs de commande ou fin de
course de vannes)
Lunit dacquisition et traitement des donnes (FDAU) reoit ses informations des
diffrents capteurs via un systme de bus numriques ou analogiques.
Sur un mme bus numrique, transitent les donnes de plusieurs capteurs.

La provenance de linformation est identifie par un label.
Ce label consiste en un groupe unique de bits formant un en-tte prcdent
linformation reprsentative de la valeur de linformation mesure.
175
T
AF
Le but du DMU ( Data Maintenance Unit) est de permettre une maintenance
logicielle sans interfrer avec le fonctionnement du DFDAU. L'ensemble est appel AIDS
(Aircraft Integrared Data System).
R
Les donnes recueillies doivent tre obtenues de sources de lavion permettant

dobtenir une corrlation prcise avec les informations prsentes lquipage de
conduite.
D
Une panne du systme enregistreur ne doit pas perturber le bon fonctionnement du

systme dlivrant linformation.
Les donnes traites sont transmises ensuite, selon leur provenance, au DFDR ou
au QAR (ou PMR Parameters Maintenace Recorder), pour stockage.
Le systme enregistreur doit enregistrer les informations en relation avec une
chelle de temps.
Sur avion non entirement numris, cette rfrence est prleve sur une montre
quipage.
Lenregistrement des paramtres DFDR se fait en boucle ferme dune

dure de 25 heures (ou 10 h pour les avions de masse infrieure ou gale 5,7
tonnes).
Lenregistrement des paramtres QAR se fait en boucle ouverte dune dure

de 50 heures.
Une boucle est ferme lorsque la dure d'enregistrement tant puise, on r-
enregistre par-dessus.
Le QAR permet l'analyse systmatique des vols.
176
11
De par leur fonction, les enregistreurs de vol ne sont normalement tudis quen
cas dincident ou daccident.
Cependant, la rglementation franaise prvoit que les exploitants effectuent une
analyse systmatique des vols pour les avions de transport public.
La plupart des compagnies ont ainsi install des Quick Access Recorders (QAR)
dans leurs avions, afin de recueillir une slection de paramtres de vols (parfois les
mmes que le DFDR) utiles lamlioration de la scurit.
Tout en respectant lanonymat des quipages, les compagnies doivent rapporter
lautorit les incidents dtects par lanalyse de vol et dont les quipages ne se seraient
pas rendu compte.
Les paramtres permettent de reconstituer le vol sur un simulateur.
T
05
AF
R
Avec le dveloppement de systme tel que lACARS, les donnes du QAR

(pannes systmes ou paramtres) peuvent tre transmises en temps rel la
maintenance et permettent danticiper les dgradations, principalement au niveau GTR.
D
Notons outre certains paramtres de vol

(altitude, CAS) ou paramtres moteurs,
la rubrique BLEED STATUS donnant la
position de certaines vannes.
177
C. Mise en uvre et contrles

La mise en uvre est trs simple puisque le systme doit se mettre
automatiquement en fonctionnement ds que l'avion peut se dplacer par ses
propres moyens jusqu'au moment o il ne peut plus se dplacer par ses propres
moyens.
Donc ds qu'un moteur est en route, frein de parc serr ou non et en vol, mme si
tous les moteurs sont arrts (relais air-sol).
Ceci est le minimum rglementaire, mais sur certains avions (A340 par exemple),
le systme est en route pendant les 5 minutes suivant la mise sous tension de l'avion et
pendant les 5 minutes suivant l'arrt du dernier racteur.
Un panneau de commande et de contrle permet lquipage :

- de procder un test du systme (1 ci-
dessous),
- de reprer un vnement particulier (en appuyant sur un poussoir libell
EVENT 3 ci-dessous),
- dinsrer des donnes didentification du vol,
T
- sur les avions quips de FMS, cette dernire fonction peut cependant
tre ralise automatiquement par prlvement de linfo dj entre, via
le CDU du FMS,
- de mettre en route le systme manuellement si besoin. (1 ci-dessous),
AF
et d'tre avertis d'un problme sur le systme au moyen de voyants de signalisation.
- Un voyant DFDR (2 ci-dessous),
- Un voyant FDAU (2 ci-dessous),
- Un voyant QAR (2 ci-dessous).
Ces voyants sallument en cas de problme sur la partie concerne.

R
Un voyant TAPE LOW (2 ci-dessous) sallume signalant que la bande du QAR devra
bientt tre remplace. ( 12 h 30 )
D
3 1 2
Sur A340 ne subsiste au panneau suprieur que le bouton 1 et le poussoir EVENT

(3) est dplac sur le pylone.
178
11
Nota :
Pour les avions utilisant une liaison digitale CPDLC (Controleur Pilot Data Link
Communication) le DFDR est updat par certains contenus des messages venant du sol
(messages uplink), ds laccus de rception par les pilotes, car ces messages ne
peuvent pas tre enregistrs par le CVR.
Les paramtres enregistrs sont, par exemple :

- Le niveau de vol autoris,
- La vitesse,
- Dautres lments relatifs la route assigne.
D. Enregistreur de conversation
Suivant lOPS 1, compter du 01 avril 2000, tout aronef de transport public de 10
passagers ou plus, doit tre quip dun enregistreur de conversation.
L'enregistreur doit enregistrer en boucle ferme (boucle continue), par

rfrence une chelle de temps, les 30 dernires minutes de vol, cette dure tant
T
porte 2 heures si le CDN est postrieure au 01 janvier 1998.
05
Sont enregistrs sur 4 canaux diffrents :

AF
- Les communications ou signaux radio tlphoniques transmis ou reus
au poste de pilotage,
- Lenvironnement sonore du poste de pilotage (bruit, conversations,
alarmes sonores),
- Les communications par interphone des membres dquipage de
conduite dans le poste de pilotage (l'interphone PNT permet
l'quipage quip de masque et casque de pouvoir communiquer),
R
- Les annonces faites via le systme dannonce passager depuis le poste

de conduite.
Attention : Les communications des PNC entre eux ne sont pas enregistres.
D
Les conditions de mise en route et darrt automatique sont similaires

celles du DFDR.
Un bouton permet de tester le bon fonctionnement de lensemble.
Un bouton ERASE permet, au sol, deffacer lenregistrement.
Une platine, dispose dans le cockpit, comporte un micro dambiance et une prise
casque pour couter, soit lenregistrement (les 4 canaux confondus), soit le signal erase.
Sur la partie enregistreur, un slecteur de canaux permet la maintenance

dcouter, canal par canal, lenregistrement.
179
Mi
crophon
e
T
E
S
T
E
RAS
E
T
Le systme est aliment par les bus secours, de faon rester oprationnel
dans les cas les plus graves.
AF
Rptons que certaines communications numriques sont maintenant enregistres
par le DFDR.
R
D
180
Circuits numriques
et calculateurs
12
Circuits
numriques
Calculateurs
I. Un peu dhistoire
Cest ds le XVIIme sicle que lon vit apparatre les trs lointains anctres de nos
ordinateurs actuels: lorigine, le calculateur conu par Blaise Pascal (1623-1662)

permettait alors deffectuer des oprations simples (additions et soustractions), par le biais
dune srie de roues crantes. Cet appareil fut amlior par Gottfried Wilhehm Leibniz
(1646-1716) pour effectuer les quatre oprations arithmtiques.
Au XIXme sicle, Joseph-Marie Jacquard eu lide dutiliser des plaques de bois

perfores pour contrler le tissage de motifs complexes, sur un mtier alors automatis.
Cette ide fut reprise en 1880 par un statisticien amricain, Herman Hollerith (1860-1929):
celui-ci conut un systme de contacteurs lectriques, chargs de dtecter la prsence ou
T
labsence de trous au passage de cartes perfores. En traitant ainsi une masse
dinformations volumineuse, ce systme servit entre autres ltablissement dimportantes
statistiques sur la population amricaine. A titre anecdotique, M.Hollerith fonda en 1896 la
AF
Tabulating Machine Corporation , qui devint ensuite la socit IBM.
Mais cest lors de la seconde guerre mondiale que furent crs les premiers
vritables ordinateurs: il sagissait toujours de manipuler de gros volumes de donnes,
mais aussi deffectuer des calculs complexes la fois sans erreur et rapidement. Depuis, les
progrs faits dans le domaine de linformatique ont t fulgurants: on considre
communment que les puissances de calcul augmentent de 30% chaque anne, pour des
R
cots quasiment inversement proportionnels.
De la recherche scientifique, comme dans le domaine de la Dfense ou celui des

prvisions mtorologiques qui ncessitent des supercalculateurs extrmement puissants
D
(les Cray ), jusqu lordinateur familial connect lInternet, en passant bien entendu
par les cockpits des avions, linformatique est dsormais omniprsente et bien souvent,
incontournable.
II. et quelques dfinitions
A. Ordinateur
Un ordinateur peut tre dfini comme tant un dispositif lectronique programmable
de traitement de donnes, et qui possde tous les organes ncessaires son
fonctionnement autonome. De manire plus gnrale, tout systme capable de manipuler et
de traiter des informations binaires peut tre qualifi dordinateur.
Le terme ordinateur a t propos en 1955 par Jacques Perret, professeur la

Sorbonne, qui IBM avait demand de trouver un mot pour dsigner ce qui sappelait
auparavant calculateur ou computer .
12 Circuits numriques et calculateurs
Aujourdhui, un ordinateur familial se prsente souvent de la manire suivante :

T
AF
Un ordinateur est donc un ensemble dlments qui sarticulent autour dune unit
R
centrale, botier principal frquemment appel tour pour un ordinateur familial ou de

bureau. Les lments extrieurs cette tour sont les priphriques, qui servent soit
introduire des donnes dans lordinateur (clavier, souris, scanner : ce sont les
priphriques dentre) , soit prsenter les rsultats sous la forme de caractres, de sons,
D
dimages (par lintermdiaire de lcran, de limprimante, des enceintes acoustiques : ce

sont les priphriques de sortie), soit changer des donnes dans un sens comme dans
lautre des fins de stockage par exemple (disque dur, lecteur de disquette, modem : ce
sont les priphriques dentre/sortie). Ces diffrents lments seront dtaills plus loin
dans ce cours.
Le parallle avec l'aviation est simple: des donnes sont fournies au systme
informatique embarqu, soit directement par le pilote via un clavier, un slecteur, une
manette, soit automatiquement par l'intermdiaire de capteurs. Le systme propose un
rsultat sur un cran, un indicateur, des barres de tendances suivre manuellement ou
coupler avec le Pilote Automatique, ou agit directement sur les commandes.
Pour en revenir un ordinateur classique :
A lintrieur de lunit centrale, on trouve tout dabord un circuit imprim principal.
Transmission en
parallle
Circuits numriques et calculateurs 12
Processeur
central sous
son dissipateur
de chaleur
Supports
denfichage Emplacements
(nomms pour les
slots ) pour barrettes de
connecter mmoire RAM
dautres cartes
(cartes Connecteurs
graphique, son, pour les nappes
rseau ou de fils vers les

modem interne disques durs,
par exemple) lecteurs de CD-
ROM et DVD,
graveurs
Carte mre
T
Sur ce circuit sont souds divers composants lectroniques, ainsi que diffrents
connecteurs qui permettront denficher notamment les barrettes de mmoire, le processeur
central, dautres circuits imprims (cartes graphique, son ou rseau par exemple),
AF
lalimentation lectrique, les nappes de fils pour la connexion des disque dur, lecteur de
disquettes, CD et DVD-ROM, graveur, etc
R
D
Connecteurs divers
sur la carte mre
Carte son
Carte vido
Le tout forme un ensemble dit modulaire , car les composants sont

interchangeables au profit dautres composants qui ont ou non les mmes caractristiques
(par exemple pour augmenter la capacit de la mmoire vive, le volume de stockage du
disque dur, la puissance de la carte graphique, voire mme changer de microprocesseur en
gardant tout le reste !).
B. Hardware et Software
Le hardware est la partie matrielle dun ordinateur, le software sa partie
logicielle. En effet, tout systme informatique est compos dune part dun ensemble
concret, physique, de composants lectroniques tel que nous avons commenc le dcrire,
dautre part de programmes chargs dexcuter des tches bien prcises, pour certains ds
le dmarrage de lordinateur (afin que ce dernier puisse immdiatement dialoguer avec un
minimum de priphriques: cest le rle du programme nomm BIOS, qui signifie Basic
Input Output System ).
C. Analogique et numrique
Avant de parler des diffrents types dordinateurs, il est important de diffrencier les
deux grandes catgories dinformations quils seront ou non capables de traiter: les signaux
analogiques et les signaux numriques.
Un signal est dit analogique sil varie dans le temps de manire continue (il passe
dune valeur une autre sans discontinuit, sans -coup). Par exemple, un courant
lectrique alternatif, un son naturel, la lumire sont des signaux analogiques. La
reprsentation dun signal analogique est une courbe.
T
AF
Temps
Un signal est dit numrique (quelquefois appel digital) sil ne peut prendre que deux
R
valeurs, une valeur basse et une valeur haute (prsence ou absence dun courant, dun
faisceau, atteinte ou non dun certain niveau de voltage par exemple). Un simple
interrupteur qui ouvre ou ferme un circuit lectrique permet de gnrer un signal
numrique. Sa reprsentation est un histogramme.
D
Temps
D. Types dordinateurs et de circuits

Par rapprochement avec les deux types de signaux dcrits ci-dessus, il existe deux
grandes familles dordinateurs: les ordinateurs analogiques et les ordinateurs numriques.
Les ordinateurs analogiques sont utiliss pour simuler des problmes physiques au
moyen de composants dits fluidiques , cest dire bien souvent des circuits hydrauliques
ou lectroniques permettant le traitement de signaux analogiques.
Les ordinateurs numriques utilisent quant eux des algorithmes pour rsoudre
des problmes : les donnes introduites sous la forme dinstructions sont converties en
donnes numriques dcimales ou hexadcimales, puis binaires. Au plus profond de
lordinateur, on ne retrouve donc plus quune srie de 0 et de 1, traite par des petits
commutateurs nomms bascules, et qui ne peuvent videmment prendre que deux

positions. Attention toutefois ne pas confondre algorithme et organigramme : il ne
sagit pas de hirarchiser le traitement que lordinateur doit effectuer, mais plutt de
dcomposer le problme en diffrentes tapes en vue de sa rsolution, ce qui est le but de
lalgorithme.
A titre dexemple, voici un algorithme simple qu'utilise un ordinateur numrique pour

simplement compter de 1 100 en affichant sa progression:
Compteur = 1
Afficher Compteur
Incrmenter Compteur
Compteur = non
T
AF
101 ?
oui
STOP
R
Il est noter que le terme ordinateur est bien souvent employ pour dsigner
exclusivement le type numrique. Cest ce dernier qui nous concerne plus particulirement
en aronautique.
D
On peut souligner galement quil existe des systmes qui mlent les deux types
dordinateurs: ce sont les calculateurs hybrides .
Enfin, il faut prciser quon peut traiter des donnes analogiques avec un ordinateur
numrique, par lintermdiaire dun convertisseur qui traduit de lanalogique en numrique,
et, inversement, des donnes numriques avec un ordinateur analogique par lintermdiaire
dun convertisseur qui traduit des donnes numriques en analogiques.
Convertisseur analogique/numrique RS232
La carte figurant ci-dessus, par exemple, se branche sur un ordinateur numrique et

permet la lecture, sur 8 voies, de donnes analogiques fournies sous la forme de tensions.
Ce type de systme est utilis en aronautique, pour traiter des donnes analogiques
T
l'aide de circuits quasiment exclusivement numriques.
Sur un aronef, la chane de traitement des informations prendra souvent la forme

suivante:
AF
Capteurs
1 2 n
multiplexeur analogique convertisseur

n voies ampli analogique/numrique
R
D
mmoire microprocesseur interfaces

dentre/sortie
disques clavier affichage calculateur convertisseur

numrique/analogique
actionneur
commandes analogique
Les capteurs transmettent notamment des pressions, vitesses, angles et acclrations

qui sont reprsentes par des tensions dont lamplitude ou la frquence est fonction de la
grandeur physique. Une pression sera par exemple reprsente par une tension lectrique,
une vitesse par une frquence, un angle par une variation de phase.
Aprs conversion et prsentation sur les instruments concerns, ces informations sont
traites par lordinateur, qui transmettra ventuellement un ordre laronef par le biais
dun actionneur analogique.
On peut enfin noter quen plus dinformations analogiques ou numriques, un

ordinateur peut recevoir des donnes dites discrtes . Une donne est discrte si elle ne
peut prendre quun nombre fixe de valeurs distinctes. Par exemple, une variable
reprsentant les lettres de lalphabet sera discrte puisquelle ne pourra prendre que 26
valeurs. Sur un aronef, les informations discrtes pourront tre la position ON ou OFF d'un
interrupteur de commande, ou la position de fin de course d'une vanne par exemple.
III. Ordinateurs analogiques
T
Ce sont des systmes hydrauliques ou lectroniques qui grent des donnes non
binaires, exprimes au moyen de grandeurs physiques comme des intensits, des tensions,
AF
des densits, des pressions ou des tempratures.
Toutes ces donnes introduites dans lordinateur sont gnralement converties en

tensions, sur lesquelles lordinateur peut alors utiliser les oprations arithmtiques de base
(laddition notamment). Les rsultats sortent en continu (cest dire sous la forme dun
signal analogique, sans discontinuit, comme sur lcran dun oscilloscope), et sont affichs
directement sur un cran, imprims ou encore convertis dans un autre format (une tension
de sortie par exemple).
R
Les ordinateurs analogiques sont dsormais rservs des applications spcifiques,

tant il semble plus simple dsormais dutiliser un ordinateur numrique, gnralement plus
puissant et moins encombrant, coupl un ou plusieurs convertisseurs
D
analogique/numrique.
Citons nanmoins titre dexemple le cas des missiles Exocet et Pluton (le missile
nuclaire longue porte franais), dont le guidage est assur par des centrales inertielles
relies des calculateurs analogiques. On tire toujours des Pluton avec ce type de
calculateur, qui a en outre fort bien vieilli malgr plus de 20 ans de vie, avec une efficacit
prouve.
Citons galement certains moteurs davions, comme le puissant racteur J-58 de Pratt
et Whitney, qui quipe le SR-71 Blackbird, et qui fut parmi les tous premiers tre rgul
par calculateur analogique.
IV. Ordinateurs numriques
Schmatiquement, on peut dire quun ordinateur numrique est compos dun

lment appel processeur qui effectue les traitements, dune mmoire centrale pour
stocker temporairement les rsultats, de priphriques pour converser avec lextrieur
(souris, clavier, imprimante, cran), et dune partie logicielle qui contrle notamment les
changes entre tous ces composants. Commenons par dcrire la partie matrielle.
A. Matriel
La carte-mre avec son alimentation, ainsi que tous les composants lectroniques et
cartes qui lui sont lis, sont souvent runis au sein dun mme botier. Lensemble se
nomme unit centrale (voir schma et photo au chapitre 01.02). Les deux principaux
organes enfichs sur la carte mre sont la mmoire centrale et lunit centrale de traitement
ou CPU (Control Processing Unit).
La mmoire centrale est une mmoire vive ou RAM (Random Access Memory), ce
qui signifie quelle se vide lors de larrt de lordinateur (voir chapitre 01.07). Elle sert
stocker les instructions du programme en cours, les donnes traiter, les rsultats
intermdiaires et finaux.
Le CPU est le processeur central, vritablement le cur de lordinateur. Il est dcrit en

dtail au paragraphe suivant.
T
Tous les constituants de lunit centrale sont relis entre eux par des canaux nomms
bus: concrtement, il sagit dun ensemble de conducteurs lectroniques charg dassurer le
transfert des donnes. Un bus est caractris par sa largeur, dont dpendra directement le
AF
volume de donnes pouvant transiter simultanment, ainsi que par sa frquence, cest
dire la cadence laquelle les informations peuvent tre transmises.
Selon leur fonction, on peut distinguer 3 types de bus:

le bus de donnes assure le transfert d'informations entre les diffrents
composants de l'ordinateur,
le bus d'adresse permet au CPU de dsigner une donne en mmoire,
R
le bus de commande ou de contrle permet au CPU de piloter les diffrents

composants de l'ordinateur (par exemple indiquer la mmoire de passer en
lecture ou en criture).
D
Enfin, lunit centrale est relie un ensemble de priphriques contenus ou non dans
le mme botier, dont le rle est de stocker les donnes, de les saisir ou dafficher les
rsultats des traitements (voir chapitre 01.08). Ce sont par exemple le clavier, la souris,
limprimante
Pour pouvoir dialoguer correctement avec ces priphriques, lunit centrale devra
bien souvent passer par lintermdiaire dunits dentre-sortie. Cest notamment le rle des
diffrentes cartes lectroniques voques prcdemment (carte son, carte graphique), qui
senfichent sur la carte-mre et prsentent lextrieur de la tour les connecteurs adapts
pour le branchement des priphriques correspondants.
Cest galement le cas des prises nommes ports que lon trouve la plupart du
temps larrire de la tour. Les plus courants sont les ports srie , les ports parallle
et les ports USB ou "FireWire". On peut galement trouver des ports dits SCSI , en
voie de disparition, et qui ncessitent lutilisation dune carte supplmentaire.
En revanche, les ports USB et FireWire se sont gnraliss: ils permettent entre autres
la connexion de plusieurs priphriques sur la mme prise, et autorisent le branchement
dun priphrique chaud , cest dire mme lorsque lordinateur est allum. Ces
diffrents ports utilisent chacun des modes de transmission des donnes spcifiques qui
seront dtaills au chapitre 01.08.
Schmatiquement, la partie matrielle dun ordinateur numrique pourrait donc tre

rsume de la manire suivante:
Unit centrale
Alimentation
Unit centrale
Units
Mmoire centrale de traitement Priphriques
dentre-sortie
CPU
Bus dadresse
0 Bus de donnes
Bus de commande ou de contrle
T
AF
B. Logiciel
Lorsque lon met en route un ordinateur, celui-ci doit savoir instantanment quelles
sont les caractristiques de ses diffrents composants et de tous les priphriques qui lui
sont relis (cest dailleurs pour cette raison quil est parfois ncessaire de mettre en route
ces priphriques avant lordinateur). Il devra ensuite grer correctement tous les changes
R
entre ces diffrents constituants: cest le rle du systme dexploitation (ou OS, Operating
System ).
Ainsi, cest tout dabord le BIOS, programme contenu dans une mmoire morte (ROM
D
pour Read Only Memory , voir chapitre 01.07) qui assure le dmarrage initial de
lordinateur, en conservant certaines informations basiques mme aprs quil ait t arrt
(nombre et volume des disques durs, mmoire vive disponible, date et heure, etc).
Le systme dexploitation (qui rside sur un disque dur maintenant reconnu grce au
BIOS) est ensuite charg dans la mmoire centrale: son rle sera principalement de grer
les entres-sorties et les fichiers, ainsi que laffectation des ressources matrielles
(mmoires notamment) aux diffrents programmes. Ainsi, le systme dexploitation dpend
des caractristiques physiques de lordinateur.
V. Le CPU (Control Processing Unit ou Processeur Central)
Cest le cur de lordinateur: au rythme dune horloge interne, il excute les

instructions du programme en cours, une certaine cadence appele frquence. Par
exemple, un processeur dont la frquence est de 1,4 Ghz effectuera environ 1400 millions
doprations la seconde.
La vitesse dun microprocesseur est gnralement exprime en Mgahertz ou en

Gigahertz. Lunit hertz est une unit de frquence qui caractrise le nombre de cycles par
seconde effectus par une horloge quartz. En effet, les microprocesseurs sont munis dune
horloge quartz interne qui fournit une base de temps leur servant cadencer les
traitements. Ce cycle de base est le temps requis pour le microprocesseur pour effectuer
une opration lmentaire. Un microprocesseur cadenc 2,4 Ghz sera donc plus lent quun
microprocesseur cadenc 3 Ghz.
T
Il est noter quune autre unit de mesure, plus prcise que le hertz, est galement
utilise pour mesurer la vitesse dun microprocesseur: il sagit du MIPS. MIPS signifie
AF
Millions dInstructions Par Seconde. Puisque certaines instructions peuvent prendre plusieurs
cycles d'horloge, cette valeur est souvent infrieure au nombre de hertz.
Le CPU est compos de deux parties principales : lunit de contrle (ou de

commande) et lunit arithmtique et logique.
Le rle de lunit de contrle est dextraire linstruction excuter de la mmoire

centrale, dtablir les connexions ncessaires avec lunit arithmtique et logique, puis de
R
lancer le traitement des donnes dans cette dernire. Par ailleurs, cest lunit de contrle
qui supervise indirectement le fonctionnement des autres lments de lordinateur, en
envoyant des commandes destination dun composant nomm squenceur .
D
Lunit arithmtique et logique est charge, comme son nom lindique, deffectuer
toutes les oprations de base (addition, soustraction, multiplication et division) et de
comparaison logique sur les donnes que lui fournit lunit de contrle.
Donne 1 Donne 2
Commandes unit arithmtique et

logique
Rsultat
Lunit arithmtique et logique est souvent dsigne sur les schmas par son
abrviation franaise UAL ou anglaise ALU (Arithmetic Logic Unit).
On peut enfin noter que le CPU reoit les informations quil doit traiter sous la forme
de deux champs :
le code opration, cest dire laction que doit effectuer le processeur,

le code oprande, cest dire les paramtres de cette action.
Pour une addition par exemple, les deux nombres additionner reprsentent le code
oprande, et laddition le code opration effectuer sur ces nombres.
VI. Le circuit intgr
Le processeur que nous venons de voir est un circuit intgr. Attention toutefois : la
famille des circuits intgrs ne comprend pas que des processeurs, mais galement et
notamment les mmoires, ou, en radio, les amplificateurs de puissance par exemple.
T
Un circuit intgr peut tre dfini de la manire suivante: cest un circuit lectronique
extrmement miniaturis, conu en un seul bloc, et assembl sur une plaquette de semi-
conducteur (la plupart de temps du silicium).
AF
Ce dispositif permet de rassembler une quantit de plus en plus importante de
transistors sur des surfaces de plus en plus rduites: le premier circuit intgr rassemble 6
transistors en 1961, le premier microprocesseur dIntel comprendra 2250 transistors sur 6
cm dix ans plus tard; aujourdhui, ce sont plusieurs dizaines de millions de composants
lectroniques qui sont rassembls sur 10 300 mm.
Les transistors, en se comportant comme des interrupteurs 2 positions (0 ou 1, do

R
limportance du binaire en informatique), vont permettre de raliser toutes les oprations

arithmtiques et logiques dont lordinateur aura besoin. Cest en multipliant le nombre de
transistors que lon augmente les capacits de traitement doprations complexes, partir
finalement des quelques oprations logiques de base. Les transistors sont les composants
D
principaux des circuits intgrs, mais on y trouve galement dautres lments

lectroniques comme des condensateurs ou des rsistances.
Transistor Rsistance Mur disolement
Liaison avec lextrieur Contacts composants
Agrandissement dun circuit intgr damplificateur

En informatique, les deux principales applications du circuit intgr sont les mmoires
et le processeur central.
Un circuit intgr est conu bien souvent partir de silicium, composant que lon
trouve abondamment dans la nature (sable des plages). Le silicium prsente lintrt de
pouvoir bloquer ou laisser passer une charge lectrique: cest le principe mme des semi-
conducteurs. Ce silicium est purifi, faonn en longs cylindres, dcoup en rondelles de
quelques diximes de millimtres dpaisseur (appeles wafers ), lesquelles sont polies
jusqu prsenter une surface parfaitement lisse.
Comme il est impossible ce stade de dposer avec prcision des lments

miniaturiss sur des surfaces aussi rduites, on procde alors par limination: le wafer est
recouvert de plusieurs couches de matriaux, dont on enlve au fur et mesure les

excdents pour ne garder que le circuit dsir. Le procd utilis se nomme
photolithographie: cest une technique qui associe gravure chimique et exposition aux
ultraviolets.
Chaque wafer contient plusieurs centaines de circuits intgrs. Ceux-ci sont tests un
un directement sur la plaque, avant dtre dcoups par une scie diamante.
T
AF
R
Dcoupe des circuits sous contrle vido

D
Un wafer et ses circuits aprs tests

(les circuits intgrs dfectueux sont
marqus dune tche dencre)
Un circuit intgr est dfini par sa largeur de grille, cest dire le plus petit lment
que lon peut dessiner sur ce circuit intgr. Aujourdhui, la largeur de grille standard est
denviron 1 micron, bien quil existe dj des largeurs de lordre d1/4 de micron. On se
heurte toutefois des problmes de dissipation de la chaleur libre au sein du matriau,
do les ventilateurs bien souvent prsents au dessus des circuits intgrs fortement
sollicits (processeur central notamment).
VII. Les mmoires
A. Mmoire vive
Nous lavons vu, la mmoire vive est lun des composants principaux de lordinateur.
Elle sert stocker temporairement les instructions et donnes du programme en cours,
ainsi que tous les lments dont le systme a besoin un instant prcis. Toutes ces
donnes sont effaces lors de larrt de la machine.
Il ne faut pas confondre cette mmoire avec une mmoire de masse telle que le
disque dur: celui-ci sert stocker durablement les programmes et fichiers qui seront
chargs en mmoire vive seulement lorsque lutilisateur aura dcid dy accder (en ouvrant
un fichier, en lanant un programme, etc).
T
AF
Barrette RAM dun PC
La mmoire vive se nomme RAM pour Random Access Memory (littralement

mmoire accs alatoire ). Elle se compose de milliers de petits condensateurs CMOS
R
et transistors miniaturiss au sein de circuits intgrs. Le rle des premiers est de

reprsenter un tat logique (toujours du binaire !): 1 sils sont chargs, 0 sils ne le sont
pas. Chaque condensateur est coupl un transistor (voir figure suivante) charg de lire ou
de modifier son tat logique. Comme les condensateurs se dchargent au cours du temps, il
D
est ncessaire de recharger priodiquement ces mmoires: on parle alors de

rafrachissement.
Adresse =
numro de ligne +
numro de colonne
Mmoire vive
Lensemble forme donc une matrice dans laquelle chaque point mmoire possde une
adresse compose de son numro de ligne et de son numro de colonne.
La mmoire RAM est la plus rapide des mmoires, malheureusement cest aussi la plus
chre. On a toujours intrt en avoir le plus possible, car un remplissage prmatur
entrane le systme dans un cycle deffacement et de re-remplissage trs prjudiciable en
terme de temps dexcution: lordinateur passe son temps faire des changes de donnes
entre la mmoire vive et le disque dur.
B. Mmoire morte
La caractristique principale dune mmoire morte ou ROM pour Read Only Memory
( mmoire en lecture seule ) est de conserver les donnes stockes, mme lorsquelle
nest plus alimente lectriquement (do le terme de mmoire non volatile que lon
trouve parfois).
Un ordinateur comprend une (ou plusieurs) ROM, dont le rle principal est dassurer sa
mise en route: test du systme (avec dtection et comptage de la RAM notamment),
reconnaissance des constituants principaux (disque(s) dur(s), lecteur de disquettes), puis
T
chargement et lancement du systme dexploitation. Evidemment, toutes ces informations
ne peuvent pas tre stockes sur le disque dur, puisque celui-ci nest pas encore reconnu
par lordinateur lors de sa mise en route.
AF
Au dpart, les ROM taient des mmoires programmes une fois pour toutes: les
donnes taient graves directement sur les plaques de silicium.
Aux alentours de 1980, Texas Instruments a lanc les PROM (Programmable Read
Only Memory), circuits intgrs comprenant des milliers de petits fusibles. A laide dun
programmateur de ROM charg denvoyer un fort courant, certains fusibles taient
R
grills pour restituer ltat logique 0, les autres restants 1.
V+
D
1 0 1 1
Sont apparues ensuite les EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory, ou
PROM effaables), mmoires programmables sur le mme principe que les PROM, cest
dire en se servant de petits fusibles. La diffrence tient ici dans le fait que ces derniers
peuvent tre reconstitus en atelier, lorsquils sont en prsence de rayons ultra-violets
dune certaine longueur donde.
Enfin, la dernire gnration de ROM se nomme EEPROM pour Electrically Erasable

Programmable Read Only Memory, ou mmoire flash. Elles peuvent tre effaces et
programmes par simple courant lectrique, donc mme lorsquelles sont en place dans
lordinateur.
Il est noter quune ROM est lheure actuelle environ 15 fois plus lente quune RAM.
La capacit des mmoires RAM et ROM sexprime en kilo-octets (abrviation Ko), en

mga-octets (Mo) ou en giga-octets (Go). Un kilo-octet correspond 210 octets (cest dire
1024 octets), un octet tant lui-mme un groupe de 8 bits. Un mga-octet vaut 220 octets,
soient plus dun million doctets.
C. Mmoire de masse
Les units de stockage sont des mmoires dites de masse ou auxiliaires. Ce sont par
exemple les disques durs, CD-ROM, DVD, disquettes, disques zip ou optiques (DON), et
streamers (bandes magntiques). Leurs capacits sont en gnral bien suprieures celles
des mmoires vives et mortes, elles sont moins chres capacit gale, mais elles sont
nettement plus lentes.
T
La capacit de ces mmoires sexprime en mga-octet (Mo), en giga-octet
(abrviation Go, avec un Go correspondant 230 octets), voire en tra-octet (To, soient 240
octets).
AF
R
D
Intrieur dun disque dur
Leur principe de fonctionnement est ici encore de stocker des donnes sous forme
binaire. Pour cela, les disques durs utilisent des ttes de lecture/criture dites
inductives , cest dire capables de gnrer un champ magntique: au passage de
celles-ci au dessus du disque, elles en polarisent la surface pour crer une suite de parties
soit positives, soit ngatives, que lordinateur pourra directement traduire par des 0 ou des
1 lors de la lecture.
La tte de lecture agit comme une bobine, qui oriente la particule

qui se trouve en dessous dans le sens "-+" ou dans le sens "+-".
Pour obtenir un bit, il faut deux particules : le bit est 0 si elles
sont toutes deux orientes de la mme manire, sinon le bit vaut
1.
L'exemple ci-contre reprsente un bit 0 :

Autre exemple: le CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory) est un disque
mtallique recouvert dune couche protectrice de plastique. Les donnes quil contient sont
reprsentes par une succession de trous et despaces, gravs en spirale dans la partie
mtallique. Lorsque le laser parcourt cette spirale, il est rflchi par la surface mtallique sil
rencontre un espace (donne stocke = 1), et ne lest pas sil rentre dans une alvole
(donne stocke = 0).
Principe de fonctionnement Piste dun CD-ROM Piste dun DVD-ROM
Le DVD-ROM (Digital Versatile Disc - Read Only Memory) est une variante du CD-
T
ROM : ses alvoles nettement plus petites et resserres (voire sur deux niveaux superposs
dans certains cas !) permettent une nette augmentation des capacits de stockage.
AF
Dans la mesure o les mmoires de masse changent des donnes avec lunit
centrale, en lecture comme en criture, elles peuvent galement tre considres comme
des interfaces dentres-sorties.
R
VIII. Les interfaces dentre et de sortie
Tout systme informatique doit pouvoir recevoir des donnes, les manipuler et
D
prsenter le rsultat des oprations effectues. De manire gnrale, les donnes viennent
donc dun priphrique dentre, et les rsultats sont dirigs vers un priphrique de sortie.
Gnralement, lentre de donnes dans lordinateur se fera par lintermdiaire dune

frappe de caractres au clavier, de la lecture dun fichier sur un disque, une disquette ou un
CD-ROM, de larrive de donnes binaires provenant dun convertisseur
analogique/numrique aprs mesure de pression, daltitude, de temprature, etc
La sortie se fera par exemple sous la forme dune squence de caractres affiche sur
un cran, imprime, sauvegarde sur un disque, ou transmise un convertisseur
numrique/analogique qui actionnera un dispositif particulier de manire approprie.
Les priphriques correspondants peuvent donc tre regroups sous trois grandes
familles :

T
Les priphriques dentre, qui permettent de coder linformation que nous
envoyons lunit centrale pour traitement. Il sagit par exemple de claviers,
consoles, souris, scanners, tables de numrisation, CD, appareils
AF
photographiques ou vido, capteurs divers (thermiques, de pression,
infrarouges, centrales inertielles ou GPS)
Les priphriques de sortie prsentent ou se servent des rsultats fournis par
lordinateur : crans, imprimantes, tableaux de bord, convertisseurs vers pilote
automatique
Certains priphriques permettent le transit des donnes dans les deux sens :
R
ce sont les priphriques dentre/sortie. Il sagit principalement des systmes

de stockage (disques durs, cls USB, cartes mmoires, lecteur flash), des
cartes rseaux et des modems.
D
Nous lavons vu prcdemment, les priphriques sont relis lordinateur par

lintermdiaire dinterfaces (ou dunits) dentre-sortie, qui peuvent tre de simples prises
nommes ports directement soudes sur la carte mre, ou bien des cartes spcifiques
comme les cartes rseau, graphique ou son.
Dans la majorit des cas, la connexion se fait par le biais dun port SCSI, srie,
parallle, USB ou FireWire. Les deux principales diffrences qui existent entre ces diffrents
ports sont la forme de la prise, et surtout le mode de transmission des donnes.
Parlons rapidement du port SCSI, qui quipe plutt les ordinateurs professionnels:
cest une interface qui permet de connecter plusieurs priphriques sur la mme prise, mais
qui ncessite une carte supplmentaire nomme adaptateur SCSI . Le port SCSI
standard, qui permettait le raccordement de 8 priphriques (dont la carte elle-mme), a
volu vers une nouvelle norme SCSI 2 (16 priphriques), puis SCSI 3 (32 priphriques).
Le port srie est le plus ancien. Comme son nom lindique, il permet une transmission
des donnes les unes la suite des autres. A lorigine, une connexion srie ne ncessitait
donc logiquement quun seul fil, auquel on a rapidement ajout un second cble pour
assurer lmission (Tx) et la rception (Rx) simultanes des donnes: les ports srie actuels
sont donc dits bidirectionnels. Un ordinateur possde gnralement deux ports srie
(nomm COM1 et COM2), qui se prsentent sous la forme de prises DB9 ou DB25
(leur nom reprsentant directement le nombre de broches).
Connecteurs DB9 Connecteurs DB25
Un port srie sert gnralement pour la connexion dun modem ou dune souris. La
transmission est dite asynchrone , car elle ne ncessite pas de signal de synchronisation:
les donnes transmises (des 0 et des 1) sont encadres par une impulsion de dbut
(nomme bit start ) et une impulsion de fin ( bit stop ) charges de les dlimiter.
En informatique, les transmissions srie sont rgies par la norme RS 232.
Le port parallle permet quant lui lenvoi simultan des plusieurs donnes sur
diffrents canaux (fils). Sur les ordinateurs actuels, les informations sont transmises par
paquets de 8, sur 8 fils. Les ports parallles sont aujourdhui galement bidirectionnels. Ils
sont souvent au nombre de 2, nomms LPT1
T
et LPT2, et les prises sont de type DB25.
Ils sont principalement utiliss pour le branchement des imprimantes. La longueur des
cbles parallles est limite, principalement cause du fait que les donnes circulant sur
AF
chaque fil arrivent avec des dcalages, ce qui provoque des erreurs.
0
1
1
R
0
01101010
1
0
D
1
0
Transmission en srie Transmission en parallle
Le port USB a t mis au point en 1995. La transmission des donnes sy fait en srie
(USB signifie Universal Serial Bus, port srie universel), mais de manire beaucoup plus
rapide quavec un port srie standard.
Le port USB fournit lalimentation lectrique au priphrique connect, au moyen de

deux de ses quatre fils. Les prises USB peuvent tre de deux formes (type A et type B):
Transmission en
parallle
VBUS
D+
D-
GND
Cblage dun port USB Transmission en

Prises USB
parallle
VBUS et GND (ground) correspondent lalimentation du priphrique, D + et D -

sont les fils de donnes.
On peut connecter jusqu 127 priphriques sur une prise USB par lintermdiaire
dun HUB (ou concentrateur, botier une entre et plusieurs sorties). Nanmoins, la
longueur dun cble USB est galement limite techniquement environ 4 mtres.
Les prises USB ont volu vers un type de connexion proche, nomm IEEE 1394 ou
plus simplement FireWire . Il sagit dun cble 6 fils (les 4 de lUSB plus 2 pour
lhorloge), qui permettra le transfert de donnes nettement plus volumineuses quavec
lUSB (camras vido, DVD), avec des dbits largement suprieurs.
La norme IEEE 1394-a dfini deux types de prises FireWire :
T
AF
connecteur 1394a-1995 connecteur 1394a-2000
Le second est aussi appel mini-DV (pour Digital Vido), il est trs utilis pour les
camras vidos numriques.
La norme IEEE 1394-b a dfini deux autres types de prises FireWire :

R
D
connecteur 1394b bta connecteur 1394b bilingual
Les transmissions de donnes, sur les avions de nouvelle gnration sont, quant
elles, rgies par la norme ARINC 429 .
Les principales caractristiques de cette norme sont les suivantes:

les donnes sont envoyes par blocs de 32,
20 rcepteurs (au maximum) peuvent tre connects un metteur,
la liaison est de type srie unidirectionnelle,
deux vitesses de transmission sont employes: une lente 12 500 bauds (qui
signifie bits/s, soit le nombre de donnes envoyes chaque seconde) et une
rapide 100 000 bauds.
Le bus utilis est constitu dune paire torsade, blinde, dont la longueur peut
atteindre 100 mtres. Pour reproduire des 0 ou des 1, on utilise une diffrence de tensions
entre le fil not + et celui not -.
Par exemple, une tension de + 5V sur la ligne + et de 5V sur la ligne donnera un

diffrentiel de 10V qui pourra tre interprt comme un 1.
Le principal avantage de ce bus est quil est trs peu sensible aux parasites (en
loccurrence, il est nettement moins sensible quune liaison srie standard).
IX. MULTITACHE ET MULTIPROCESSEUR
T
On l'a vu au chapitre 01.05, le CPU excute basiquement les instructions du
AF
programme en cours de manire squentielle, les unes derrire les autres. Ce systme a
vite trouv sa limite, puisque l'utilisation du CPU est alternativement soit trs faible, soit
trs importante.
Au vu du cot des premires machines, les chercheurs ont en effet rapidement

cherch en optimiser l'utilisation, en permettant plusieurs utilisateurs distincts de
bnficier du temps de travail d'un mme CPU : le concept de "temps partag" est n ds
R
les annes 60. Il consistait dcouper le temps disponible du cur parts gales pour le
distribuer chaque tche: Il s'agit d'un traitement "multitche".
Tche 1 tche 2 tche 3 tche 1 tche 2 tche 3

D
partie 1 partie 1 partie 1 partie 2 partie 2 partie 2
Temps CPU
Le premier problme rencontr a alors t qu'un processus lanc ne pouvait pas

forcment librer le CPU en cours de calcul : le concept a rapidement volu vers une
systme dirig par un logiciel de coordination, qui attribue alors un niveau de priorit et
gre l'allocation du temps CPU chaque tche. C'est le cas par exemple des systmes
d'exploitation de type Windows.
Tche 1 tche 3 tche 1 tche 3 tche 1 tche 2

partie 1 partie 1 partie 2 partie 2 partie 3 partie 1
Temps CPU
Mais les logiciels de plus en plus gourmands ont entran les constructeurs dans une
course effrne vers une puissance de calcul qui passe obligatoirement par l'lvation de la
frquence de calcul des processeurs. A l'heure actuelle, ces derniers sont limits
techniquement aux alentours de 3 4 GHz pour les ordinateurs familiaux, pour deux raisons
principales :
le besoin de puissance lectrique ( titre d'exemple, un processeur monocur
Intel Pentium 4 ncessite plus de 100 watts lui seul),
les problmes de dissipation de chaleur engendrs, notamment sur les
ordinateurs portables ou embarqus.
Dans un premier temps, on a alors ajout un plusieurs processeurs. Le systme

devient alors fort logiquement "multiprocesseur". Le constructeur peut ainsi soit
augmenter la puissance de calcul de son appareil, soit diminuer les problmes dcrits plus
haut.
Rien n'empche alors de ne traiter qu'une seule tche en la partageant pour une
rapidit nettement accrue (on parle alors de "paralllisme"), ou plusieurs la fois. Un
logiciel de coordination peut ainsi distribuer diffrentes parties de plusieurs tches tous les
processeurs disponibles pour en optimiser l'utilisation et rduire au maximum les priodes
de repos :
tche 1 tche 3 tche 2 tche 3 tche 1

partie 1
Temps CPU 1
partie 2
T
partie 3 partie 3 partie 3
AF
tche 2 tche 3 tche 2 tche 1 tche 3
partie 1 partie 1 partie 2 partie 2 partie 4
Temps CPU 2
R
Enfin, ces dernires annes ont vu l'apparition de processeurs multicurs. Le

principe est simple, il s'agit de reproduire le paralllisme autoris par les multiprocesseurs
sur un CPU unique, mais qui possde plusieurs units de calcul sur le mme circuit intgr.
D
Les cots de constructions sont ainsi rduits, puisque seuls les curs sont doubls, le reste
des composants demeure commun, et les problmes de puissance et de chaleur sont
rsolus.
Les processeurs double cur ("dual core" en anglais), notamment, se sont nettement
imposs ces dernires annes.
En dfinitive, les combinaisons possibles entre multitche et multiprocesseur sont

assez leves : un systme peut tre monotche avec un seul comme avec plusieurs
processeurs, mais il peut aussi tre multitche en tant mono ou multiprocesseur
X. INFORMATIQUE ET AERONAUTIQUE
Les applications de l'informatique sont dsormais trs rpandues en aronautique. Du

simple GPS de pilote priv qui va calculer une trajectoire optimale avec pour entres, les
choix du pilote et les informations fournies par les satellites, et pour sorties la visualisation
cartographique et diffrents paramtres de vol (cap, route, vitesse, heure estime
d'arrive), on va rapidement voluer vers les systmes complexes qui quipent les gros
aronefs.
Trois exemples majeurs sont le GPWS (Ground Proximity Warning System), l'ADC (Air
Data Contol) et le FMS (Flight Management System).
A. GPWS (Ground Proximity Warning System)

Il s'agit d'un systme qui dtecte la proximit du sol grce aux informations d'une
sonde radio-altimtrique dirige vers l'avant et le bas de l'aronef.
T
AF
Les informations obtenues sont couples celles de la configuration de vol, donnes
par le FMS par exemple (car il peut tre inutile, notamment, de signaler une simple
augmentation de la hauteur du terrain si l'aronef est en monte et passe nettement au-
dessus, de manire certaine).
R
D
Le cas chant, une alarme sonore et visuelle est donne au pilote. Elle peut tre de
type :
Type de danger Alarme sonore Traduction

Coefficient de descente lev PULL UP ou Tirez vers le haut ou
SINKRATE Taux de chute
Coefficient de proximit terrain lev TERRAIN ou PULL UP Terrain ou Tirez vers le haut
Basse altitude aprs dcollage DON'T SINK Ne descendez pas
Dgagement de terrain peu sr TOO LOW TERRAIN, Trop bas Terrain,
TOO LOW GEAR, Trop bas Train d'atterrissage,
TOO LOW FLAPS Trop bas Flaps
Alarme d'angle de descente excessif GLIDESLOPE

sur ILS
Alarme d'angle de virage excessif BANK ANGLE Angle de virage
Alarme de cisaillement de vent WINDSHEAR Cisaillement de vent
La nouvelle gnration de GPWS se nomme E-GPWS (Enhanced GPWS pour GPWS

amlior). Ce systme intgre d'une part la position de l'aronef transmise par les
dispositifs de navigation embarqus (centrales inertie, FMS, voire simple GPS), d'autre
T
part une base de donnes gographiques ainsi que des fonds cartographiques. La trajectoire
prvisible de l'appareil est donc confronte en permanence avec le relief "rel" situ en
dessous, mais aussi avec le relief "futur" contenu dans les bases stockes.
AF
L'affichage des informations se fait directement sur les instruments, de manire
efficace par le biais des fonds cartographiques.
B. ADC (Air Data Control)

L'ADC est un composant essentiel sur les gros aronefs, puisqu'il permet, la base, de
R
fournir des donnes de vitesse et d'altitude prcises des niveaux de vols o les simples
capsules anrodes, baromtriques, ou altimtres mcaniques ne suffisent plus.
Les principales informations calcules sont la vitesse corrige CAS (Calibrated Air
D
Speed), la vitesse en Mach, l'altitude et les tendances altimtriques. Sur certains aronefs
voluant trs haute altitude et/ou trs grande vitesse, comme sur les navettes spatiales
par exemple, la vitesse quivalente EAS (Equivalent Air Speed) est galement fournie (voir
glossaire pour les dfinitions des diffrentes vitesses aronautiques).
La plupart des ADC fournissent aussi la vitesse vraie TAS (True Air Speed) en
intgrant en paramtre d'entre la temprature totale (TAT,Total Air Temperature), c'est--
dire la temprature de l'air autour de l'aronef en mouvement.
Toutes les informations ainsi calcules par un ADC sont soit fournies comme
indications pour le pilote au travers de ses instruments ou de son EFIS (Electronic Flight
Instrument System), soit directement transmises aux diffrents systmes automatiss
chargs de la gestion de l'aronef (pilote automatique, enregistreurs de paramtres,
transpondeur, pression cabine, pousse des racteurs).
T
AF
On peut galement signaler que sur Airbus, le principe
de l'ADC a t directement coupl avec les informations
de navigation et d'attitude de l'appareil, pour former un
dispositif unique nomm ADIRU (Air Data Inertial
Reference Unit). L'ensemble a encore volu vers les
R
systmes ADIRS puis GNADIRS (Global Navigation Air

Data Inertial Reference System), qui combine
notamment les rceptions GPS et VOR/DME, l'angle
d'attaque de l'appareil ainsi que les informations des
D
centrales inertielles aux donnes externes de

temprature, d'altitude et de vitesse, au sein de
l'ordinateur central FMGC dcrit au paragraphe suivant.
Rack ADIRU d'un Airbus A330
Dans un but de sret de fonctionnement, les ADIRU's sont souvent dupliqus : ils
sont par exemple monts par trois sur les Airbus, ils sont doubls par un SAARU (Secondary
Attitude Air Data Reference Unit) sur Boeing 777. La transmission des informations se fait
par le biais de bus de donnes, selon la norme ARINC 429 dcrite au paragraphe 01.08.
L'importance de ce systme, allie diffrents incidents ou accidents dans lesquels les

ADIRU ont t impliqus, ont conduit les autorits rdiger de nombreuses directives qui
imposent dsormais aux constructeurs un trs haut niveau de fiabilit.
C. FMS (Flight Management System)

L'application principale de l'informatique embarque, en aronautique, est sans
conteste le FMS (Flight Management System) : cet ordinateur mont dans les avions de
ligne permet notamment :
l'entre des paramtres de planification du vol,
le traitement des donnes fournies par diffrents capteurs durant le vol,
le calcul permanent et l'optimisation des paramtres de vol,
le pilotage de l'appareil en fonction de tous les lments prcdents.
Il y a donc effectivement entre de donnes, traitement et restitution au travers

d'action sur les commandes de vol, avec visualisation sur crans de contrle.
Schmatiquement, la partie visible d'un FMS est la suivante :
T
AF
R
D
Extrait de la brochure de prsentation FMS Airbus

Les deux composants principaux sont le MCDU (Multifunction Control Display Unit) et
le ND (Navigation Display).
On peut considrer le premier comme un clavier d'ordinateur qui permet au pilote de

rentrer des donnes et de programmer l'intgralit du FMS, par le biais de plusieurs pages
qui retracent les diffrentes phases de vol.
Exemple : phases de vol pour le FMS de l'Airbus A320 :
Prparation de vol Phase Preflight

Dcollage phase Take off
Monte phase Climb

Croisire phase Climb
Descente phase Descent
Approche phase Approach
Remise de gaz phase Go Arround
Aprs atterrissage phase Done phase
T
Grce au MCDU, le pilote peut enregistrer
AF
puis modifier son plan de vol, insrer les donnes
initiales de type masse de l'aronef, niveau de
croisire souhait, etc
Le systme est coupl avec d'autre

lments de l'appareil tel que l'ACARS (Aircraft
Communication Addressing and Reporting
R
System) qui inclut l'ATSU (Air Traffic Service

Unit), au travers duquel l'quipage peut
communiquer directement avec le sol (messages
des OPS, paramtres de vol, contrles techniques
D
pour les quipes de maintenance).
Le MCDU utilise un jeu de codes

couleurs pour autoriser les
entres, signaler les donnes
calcules par le systme, attirer
l'attention de l'quipage, etc
Un ensemble de slecteurs situ en haut du tableau de bord et nomm FCU (Flight

Control Unit) permettra l'quipage, durant le vol, de choisir les modes et de slectionner
les paramtres de conduite de l'appareil de manire simple.
L'cran de visualisation ND permet quant lui de prsenter de manire graphique

l'quipage la position de l'appareil par rapport son plan de vol, les aides de
radionavigation dont il dispose, les informations mtorologiques, les trajectoires de dpart
et d'arrive des aroports, les points de report, les trajectoires alternatives proposes, les
donnes de vitesse, de distance et de temps restant, etc
T
AF
R
D
Exemples de Navigation Display Airbus
A l'instar de l'iceberg, le FMS possde une partie cache plus importante encore, qui
se nomme FMGC (Flight Management and Guidance Computer) : c'est le cur du systme,
l'ordinateur central qui permet d'optimiser la trajectoire et les performances de l'avion (la
consommation de carburant notamment), l'aide des entres manuelles et automatiques
qu'il reoit et traite en permanence. Les MCDU et ND ne sont finalement que ces
priphriques d'entre et de sortie, pour faire un parallle avec l'ordinateur familial vu
prcdemment.
L'architecture du FMGC, extraite de la brochure de prsentation du FMS d'Airbus, est

propose en page suivante.
12
D
R
AF
T
Circuits numriques et calculateurs
La technologie embarque bnficie jour aprs jour des progrs de l'informatique

courante : le cockpit de l'Airbus A380 propose dsormais des crans de visualisation ND
tendus, des claviers "QWERTY" avec souris et pav numrique, la gestion de curseurs
T
AF
R
D
CHAPITRE O2 LOGICIELS
02.01 LANGAGES DE PROGRAMMATION
Tout le matriel dcrit au chapitre prcdent, aussi sophistiqu soit-il, ne serait rien sans une
srie de directives charge de lui indiquer ce que l'utilisateur attend. C'est ainsi que sur un seul et
mme ordinateur familial, on peut avoir un ou plusieurs programmes de traitement de texte, un
tableur, des logiciels de retouche d'images, etc Chacun d'entre eux a un but bien prcis, et a t
programm l'aide d'un langage que le processeur pourra comprendre, aprs un certain nombre
d'tapes de "traduction", inversement proportionnel la complexit de ce langage.
Car le plus simple pour le processeur reste de s'adresser lui dans sa propre langue, c'est--
dire en langage "assembleur". Mais c'est assurment le plus compliqu pour le programmeur. A
l'inverse, utiliser un langage simple pour le programmeur (un langage dit de "haut niveau")
multipliera les tapes de traduction, donc ralentira nettement la vitesse d'excution. La notion de
profondeur dsigne la distance du langage utilis par rapport au processeur.
02.01.01 Langage assembleur
T
AF
On l'a vu ds le dbut de cet ouvrage, on ne retrouve au plus profond de l'ordinateur que des
0 et des 1 : le processeur ne traite que du binaire (on parle alors de "langage machine").
Nanmoins, manipuler directement du binaire pour donner des ordres au processeur est impossible
l'chelle d'un logiciel de taille normale : les donnes binaires sont regroupes par blocs de 4 pour
former des nombres hexadcimaux.
R
Le systme hexadcimal, ou base 16, consiste compter de 0 9, puis de A F. Ainsi,

lorsquon arrive 10 en dcimal, on passe A en hexadcimal. Le 16 en dcimal devient 10 (un-
zro) en hexadcimal. Voici le tableau de correspondance entre les premires valeurs de chaque
systme :
D
La conversion entre binaire et hexadcimal se fait en groupant les bits par blocs de 4 :
Par exemple : 100110110010 devient aprs dcoupage 1001 1011 0010 .

On place ce nombre dans le tableau des quatre premires puissances de 2 (soit 1, 2, 4

et 8 nots de la droite vers la gauche), bloc de droite en haut du tableau :
On obtient 1001 1011 0010 (base 2) = 9B2 (base 16).
On a donc rduit un nombre binaire de 12 bits en un nombre hexadcimal 3 chiffres ou

lettres
En parallle, chaque constructeur de processeur met la disposition des programmeurs le jeu

d'instructions support par son circuit. Ceux-ci ont donc maintenant leur disposition :
- des instructions, qui sont au minimum de type :

dplacement
calculs simples (les quatre oprations de base)
modification de droulement du programme (saut une autre
adresse, retour un point caractristique)
comparaison
T
- souvent des instructions tendues de type :
dplacement de blocs de mmoire
AF
arithmtique lourde (sinus, cosinus, racine carre, oprations sur
les vecteurs)
application d'une opration simple un ensemble de donnes et
non plus une donne unique.
- des valeurs qui sont dsormais condenses en hexadcimal,
- et les "adresses" des diffrents lieux de manipulation du processeur (espace ddi
R
aux oprations, au stockage, aux rsultats).
Ainsi, titre d'exemple, si un processeur reconnat, en langage machine, une instruction du type :
D
10110000 01100001
la mme instruction devient en langage assembleur :
movb $0x61,%al
qui signifie : mettre la valeur hexadcimale 61 l'adresse "AL".
Voici un petit exemple de programme crit en langage assembleur :
# define N 16
.global _start
.comm BUFF , N
_start: mov $3 , %eax

mov $0 , %ebx
mov $BUFF , %ecx

mov $N , %edx
int $0x80
mov %eax , %edx

mov $4 , %eax
mov $1 , %ebx
mov $BUFF , %ecx
int $0x80
mov $1 , %eax
mov $0 , %ebx
int $0x80
Toutes ces lignes permettent (seulement !) de lire 16 caractres taps au clavier et de les
afficher l'cran
Le passage du langage assembleur au langage machine est ralis par un programme

nomm assembleur. Le langage assembleur est un langage dit "de bas niveau", tant il est difficile
d'tre plus proche du processeur Mais en raison de sa complexit, il est rserv aux systmes
T
ddis et franchement spcifiques : l'informatique embarque est de fait son domaine de
prdilection quasiment exclusif.
AF
02.01.02 Langages de haut niveau
Par opposition, les langages dits "de haut niveau" sont beaucoup plus facile d'accs, mais
prsentent l'inconvnient de devoir tre "traduits" avant utilisation. L'opration, nomme
compilation, est souvent lourde et le programme obtenu est presque toujours bien plus lent
l'utilisation, car grand consommateur de ressources.
R
Le programmeur manipule un grand nombre d'instructions proches du langage courant et

s'affranchit des contraintes du microprocesseur, qui seront prises en compte ultrieurement par le
D
compilateur.
Parmi les langages de haut niveau les plus courants, on peut citer le Basic et ses drivs,
les Cobol, Fortran, PHP, Pascal et le C.
Les langages de haut niveau ont volu vers des logiciels nomms L4G (langage de
quatrime gnration). Ce sont souvent des langages combins avec des Systmes de Gestion de
Bases de Donnes (SGBD) : les exemples types sont Access et Power Builder.
Ces logiciels complets intgrent d'une part, la gestion des requtes que l'utilisateur peut
envoyer vers la base de donnes pour slectionner les informations qu'il souhaite obtenir un
moment prcis, d'autre part la cration des crans de visualisation (nomms "formulaires") qui vont
servir d'interface entre lui et les donnes stockes.
Ce formulaire permet de slectionner, visualiser, insrer, modifier ou supprimer les
informations contenues dans une base de donnes permettant la gestion d'un refuge de haute
montagne.
En rsum :
- Les langages de premire gnration s'adressent aux ordinateurs en binaire (0 et 1) ou

langage machine,
- le langage assembleur, s'adresse au microprocesseur instruction par instruction, c'est la
seconde gnration;
- la troisime gnration introduit une syntaxe et des mots rservs, ce sont les langages
procduraux ou de haut niveau (COBOL, Fortran, BASIC, Pascal, langage C) ou
objets (Java, C++),
- la quatrime gnration L4G, souvent associe des bases de donnes, intgre la
gestion de l'interface utilisateur et en propose un langage moins technique, plus proche
de la syntaxe naturelle.
02.01.03 Langages de script
T
Un peu en marge des deux prcdentes catgories de logiciels, on trouve les langages de
script. A l'origine, il s'agissait d'effectuer une succession de commandes simples, par exemple
lancer automatiquement un programme et agrandir sa fentre en mode plein cran, ou effectuer une
AF
sauvegarde quotidienne.
Dans les premires annes du systme d'exploitation Windows, on pouvait ainsi crire des
scripts sous DOS par exemple pour automatiser certaines tches.
A l'heure actuelle, deux langages de scripts sont particulirement utiliss : VBScript

R
(diminutif de Microsoft Visual Basic Scripting Edition) et JavaScript. Le premier est driv de
Visual Basic, langage de troisime gnration, lui-mme trs proche du Basic. Il est utilis pour
manipuler, l'aide d'instructions relativement simples, les objets contenus dans la plupart des
D
applications Microsoft : Excel, Internet Explorer, Word, etc
Voici un exemple trs simple de programme VBScript, titre de comparaison avec

l'assembleur. La syntaxe de VBScript reste assez intuitive :
For Colonne = 1 To 10
Cells(Ligne, Colonne).Select
Valeur = Cells(Ligne, Colonne).Value
Select Case Valeur
Case 1
Selection.Interior.ColorIndex = 45
Case 2
Case 3
Case Else
EndSelect
End If
Ce petit bout de programme dclenche un balayage des 10 premires colonnes d'un tableau
Excel, et colorie l'intrieur de chaque cellule en fonction de la valeur qu'il y trouve.
En revanche, JavaScript est utilis quasiment exclusivement pour la rdaction de scripts

Web, d'autant plus que VBScript ne fonctionne que sur le navigateur de Microsoft, Internet
Explorer. De ce fait, JavaScript lui a t prfr sur les navigateurs Netscape, Mozilla ou Opra
notamment.
T
AF
R
D
02.02 SYSTEMES D'EXPLOITATION EMBARQUES
Le rle du systme d'exploitation ou OS pour Operating System a t dcrit au paragraphe

01.04.02. Rappelons brivement que le systme d'exploitation est charg en mmoire au dmarrage
du systme; son rle sera principalement de grer les entres-sorties et les fichiers, ainsi que
laffectation des ressources matrielles (mmoires notamment) aux diffrents programmes. Ainsi, le
systme dexploitation dpend des caractristiques physiques de lordinateur. Il peut tre gnrique,
de type Windows, comme sur les ordinateurs grand public, ou avoir t conu spcifiquement pour
un systme donn.
L'un des tous premiers systmes embarqus a t l'ADC du TOMCAT F14 de l'aronavale
amricaine. Ce matriel et son logiciel ont t dvelopps entre 1968 et 1970, sur la base du
processeur MP944 qui passe pour tre le premier microprocesseur de l'histoire. Il utilisait dj des
convertisseurs analogiques-numriques pour transmettre les informations des capteurs, et envoyait
des ordres permettant au PA d'agir sur les commandes.
T
De nos jours, chaque systme informatique embarqu possde son OS, la plupart du temps
dvelopp exclusivement pour lui. Ce logiciel n'est d'ailleurs jamais totalement "fig", il est souvent
mis jour, voir r-crit. Les grands constructeurs emploient de nombreuses quipes
AF
d'informaticiens charges de cette maintenance.
Par exemple :
L'ATSU (Air Traffic Services Unit, charg des communications sol/bord), embarqu sur les
appareils Airbus, a t construit par Airbus lui-mme, mais son logiciel a d'abord t sous-trait la
firme Honeywell, qui a adapt son programme Mark II CMU destin aux avions non Airbus. Il a
R
toutefois t repris partiellement plusieurs reprises par les ingnieurs d'Airbus, dans un but de
maintenance et d'amlioration. De nouvelles fonctionnalits peuvent ainsi tre ajoutes au gr des
modifications de l'appareil lui-mme, ou pour des raisons de cryptage par exemple.
D
A l'inverse, le groupe Thals qui avait dvelopp en interne un systme d'exploitation pour
ses logiciels de gestion des FMS, a cherch ensuite transformer ces programmes pour les rendre
compatibles avec d'autres OS, dans le but d'atteindre d'autres marchs.
02.03 NORMES ED-12B ET DO-178B
Il est vident que ces logiciels doivent dmontrer leur trs haut niveau de fiabilit, tant une
panne ou un blocage serait susceptible d'entraner rapidement l'aronef dans une situation dlicate,
voire critique.
Aussi, deux organismes regroupant les industriels, quipementiers, autorits civiles

aronautiques, reprsentants des infrastructures au sol, prestataires de services et oprateurs, ont
rdig conjointement plusieurs textes fixant les conditions de scurit applicables aux logiciels
critiques de l'avionique dans l'aviation commerciale et l'aviation gnrale.
Ces deux organismes sont :

EUROCAE (European Organization for Civil Aviation Equipment), et

RTCA (Radio Technical Commission for Aeronautics)
Parmi les textes proposs, les normes ED-12B et DO-178B Software considerations in
airborne systems and equipment certification prcisent notamment les contraintes de
dveloppement lies l'obtention de la certification d'un logiciel d'avionique.
Cinq niveaux de criticit nomms DAL (Design Assurance Level) ont t tablis en se
fondant sur des tudes de sret de fonctionnement informatique :
Niveau A : Problme catastrophique - Scurit du vol ou atterrissage compromis - Crash de

l'avion
Niveau B : Problme majeur entranant des dgts srieux, voire la mort de quelques
occupants
Niveau C : Problme srieux entranant un dysfonctionnement des quipements vitaux de
l'appareil

T
Niveau D : Problme pouvant perturber la scurit du vol
Niveau E : Problme sans effet sur la scurit du vol
AF
Ces textes fixent galement un certain nombre d'objectifs atteindre, nombre d'autant plus
lev que le niveau de criticit est proche du A :
Niveau E :
Le dveloppement logiciel n'est soumis aucune contrainte particulire.
R
Niveau D :
Le logiciel doit tre document; la liste de documents fournir est fixe par la
norme.
D
Pralablement au dveloppement, des plans doivent tre tablis pour fixer les
mthodes de dveloppement, de vrification, de gestion de configuration,
d'assurance qualit.
Il faut assurer et vrifier la traabilit entre les spcifications du systme, les
spcifications de haut niveau du logiciel, et les vrifications.
Tout ce qui est spcifi doit tre formellement vrifi: la couverture fonctionnelle
doit tre assure. Les documents doivent aussi tre formellement vrifis.
Le logiciel doit tre gr en configuration, par exemple toutes les volutions du code
source doivent tre justifies
Un service qualit indpendant doit assurer le respect de la norme en inspectant les
sorties du cycle de vie du logiciel.
Niveau C : en plus des contraintes du niveau D :

Des rgles de dveloppement doivent tre fixes au pralable (sur les phases de
spcification, conception et codage)
Les contraintes de traabilit et de vrification s'appliquent galement aux phases de
conception et de codage du logiciel.
Les exigences de bas niveau (ou exigences de conception) doivent tre formellement
vrifies.
La couverture structurelle, ou couverture de code, doit tre vrifie et analyse :
toutes les instructions du code doivent avoir t excutes et testes, tous les carts
doivent tre justifis. Ces contraintes amnent souvent devoir passer des tests
unitaires.
Niveau B : en plus des contraintes du niveau C :

La couverture de code au niveau "dcision" est requise.
Les activits de dveloppement et de vrification doivent tre confies des quipes
indpendantes.
Niveau A : en plus des contraintes du niveau B :
T
La couverture de code au niveau "condition"/"dcision" est requise.
A chaque phase du dveloppement des logiciels de systmes embarqus, les normes ED-
AF
12B et DO-178B prvoient galement la fourniture de nombreux documents :
Avant le dveloppement, en phase de planification :

Plan des aspects logiciels relatifs la certification : en particulier ce document
prcise le niveau de criticit retenu, et par quels moyens on prvoit de remplir les
objectifs des normes ED-12B / DO-178B
R
Plan de dveloppement logiciel

Plan de vrification du logiciel
Plan de gestion de configuration du logiciel
D
Plan d'assurance qualit du logiciel

Rgles de spcifications du logiciel
Rgles de conception du logiciel
Rgles de codage du logiciel
Concernant le processus de dveloppement proprement dit :

Spcifications des exigences du logiciel
Description de la conception du logiciel
Concernant le processus de vrification :

Cas et procdures de vrification du logiciel
Rsultats de la vrification du logiciel :
Rsultats de tests unitaires
Rsultats de tests d'intgration
Rsultats de tests
Analyse de la couverture de code
Revue de chaque document du logiciel
Concernant le processus de gestion de configuration :

Index de la configuration du logiciel
Index de l'environnement du cycle de vie du logiciel
Concernant le processus d'assurance qualit :

Enregistrements relatifs la qualit
Compte-rendu de revue de conformit
Rsum des travaux raliss
E.
Dans un souci de parfaite cohrence, EUROCAE et RTCA ont dit deux normes
quivalentes dans le domaine du dveloppement lectronique, ED-80 et DO-254 "Design Assurance
and Guidance for Airborne Electronic Hardware", ainsi qu'une recommandation relative au
traitement des analyses de scurit en aronautique : ED-79 / ARP4754 "Certification
considerations for Highly-Integrated and Complex Aicraft Systems".
On peut enfin noter que les normes ED-12C et DO-178C font actuellement l'objet d'une
T
rvision complte: une nouvelle version totalement refondue sera publie dans les prochaines
annes.
AF
R
Le glossaire suivant propose une dfinition rapide des principaux termes

D
informatiques utiliss dans ce fascicule.
Analogique : un signal est dit analogique sil varie dans le temps de manire
continue (il passe dune valeur une autre sans discontinuit, sans -coup).
Exemples: le courant alternatif, un son naturel, la lumire... La reprsentation
dun signal analogique est une courbe.
ASCII (American Standard Code for Information Interchange) : code

commun permettant de standardiser linformation pour la rendre rutilisable
sur des ordinateurs diffrents. Le code ASCII sest impos principalement
sur les petites machines, PC familiaux et ordinateurs de bureau.
Bascule (flip-flop en anglais) : lment logique qui peut mmoriser ltat

dun bit (0 ou 1), ds lors quun ordre denregistrement est donn. Les
processeurs et les mmoires sont composs de bascules en grand nombre.
Binaire : base numrique qui ne comprend que deux chiffres, le 0 et le 1,

tout en permettant toutes les oprations arithmtiques et logiques.
Bit (binary digit) : plus petite unit dinformation manipule par un

ordinateur, et qui ne peut prendre que les valeurs 0 ou 1.
Bus : ensemble des canaux de transmission reliant les diffrents modules

dun ordinateur, notamment son CPU et sa mmoire centrale. Un bus est
caractris par sa largeur (dont dpend directement le volume de donnes qui
peuvent transiter simultanment), ainsi que par sa frquence (soit la cadence
laquelle les informations peuvent tre transmises).
Bytes [Bat]: terme anglais dsignant loctet, cest dire un regroupement de

8 bits.
Calculateur : voir ordinateur.
Carte mre : circuit imprim lectronique qui sert de support notamment au

processeur et la mmoire, et qui assure le transfert des donnes grce au
T
bus. Les priphriques y sont connects directement, ou par lintermdiaire
dautres cartes spcialises (cartes audio, vido, modem).
AF
CD-ROM (Compact Disk - Read Only Memory) : disque mtallique de 12
cm de diamtre, recouvert dune couche protectrice de plastique, permettant
de stocker des donnes binaires. La capacit actuelle dun CD-ROM est de
650 ou 700 Mo (soit respectivement 74 et 80 minutes de donnes audio). Un
lecteur de CD-ROM est caractris principalement par sa vitesse, calcule
par rapport celle dun lecteur audio, soit 150 Ko/seconde. Ainsi, un lecteur
R
de CD-ROM qui lit 6000 Ko/seconde a une vitesse de 40X (40 fois plus
rapide quun 1X ).
D
Circuit intgr (ou IC pour Integrated Circuit) : circuit lectronique

extrmement miniaturis, comprenant plusieurs dizaines de millions de
composants (transistors, condensateurs, rsistances) sur des surfaces trs
rduites. Les deux principaux circuits intgrs dun ordinateur sont sa
mmoire centrale et son processeur.
Circuit logique : schma reprsentant lagencement des fonctions logiques

qui composent un systme, pour permettre la comprhension de son
fonctionnement. Le circuit logique est transpos de manire simple en circuit
physique (lassemblage des composants lectroniques).
Computer : voir ordinateur.
CPU : Control Processing Unit ou unit centrale de traitement ou

processeur central . Circuit intgr assurant le traitement des donnes et
lexcution des instructions.
Dcimal (ou base 10) : base numrique courante, compose des chiffres de 0
9.
DVD-ROM (Digital Versatile Disk Read Only Memory) : variante du CD-

ROM permettant le stockage dun volume nettement plus important de
donnes binaires par rapport ce dernier. Les DVD peuvent tre simple ou
double face, et le disque mtallique contenu dans lenveloppe protectrice de
plastique peut tre compos dune ou de deux couches de mtaux diffrents.
En utilisant des faisceaux lasers de puissances variables, on peut lire les
informations contenues sur lune ou lautre des deux couches, ce qui permet
de superposer deux spirales de donnes (donc de doubler la capacit). Ainsi,
un DVD simple face/simple couche a dj une capacit de stockage de 4,7

Go ou 9H30 de donnes audio, soit lquivalent denviron 7 CD-ROM. Avec
un DVD double face/simple couche, on double logiquement ces chiffres. Un
DVD simple face/double couche permet de stocker 8,5 Go de donnes
binaires ou 17h30 de donnes audio (soit environ 13 CD-ROM). On obtient
donc jusqu 18 Go ou 35H de stockage avec un DVD double face/double
T
couche, soit lquivalent de 26 CD. Le principal intrt du DVD est
lenregistrement de donnes vido, qui requirent de gros espaces de
stockage.
AF
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) : code mis au
point par IBM dans les annes 60, longtemps oppos au code ASCII. Comme
ce dernier, son but est de standardiser linformation pour la rendre
rutilisable sur des machines diffrentes. LEBCDIC est encore trs prsent
sur de nombreux ordinateurs professionnels.
R
Fonction logique : fonction thorique qui transforme la combinaison des

valeurs binaires entres en une ou plusieurs valeurs binaires de sortie.
D
Go (giga-octet) : 1024 Mo ou 1 073 741 824 octets (230 octets).
Hardware : partie matrielle dun ordinateur, par opposition sa partie

logicielle (software). Il sagit de lensemble concret, physique, de ses
composants lectroniques.
Hexadcimal (ou base 16) : base numrique compose des chiffres de 0 9,

puis des lettres de A F.
Interface : voir priphrique.
Ko (kilo-octet) : 1024 octets (210 octets).

Logique combinatoire : mode de raisonnement permettant la

comprhension et la ralisation de circuits complexes fonds sur lutilisation
combine de fonctions logiques de base.
Mmoire : circuit intgr qui permet le stockage temporaire ou dfinitif de

donnes binaires.
Mmoire auxiliaire : voir mmoire de masse.
Mmoire centrale : mmoire de type RAM (ou mmoire vive), qui permet le
stockage temporaire des donnes qui vont ou viennent dtre traites par le
processeur central de lordinateur, le CPU. A ce titre, la mmoire centrale et
le CPU sont les deux organes principaux dun ordinateur.
Mmoire de masse : mmoire permettant le stockage temporaire ou dfinitif

de gros volumes de donnes. Elles sont aussi appeles units de
stockage ; ce sont par exemple les disques durs, CD-ROM, DVD,
disquettes, disques zip ou optiques (DON), streamers (bandes
magntiques)
T
Mmoire morte ou ROM (Read Only Memory) : mmoire qui conserve
dfinitivement les donnes stockes, mme lorsquelle nest plus alimente
AF
lectriquement. Elle sert principalement assurer la mise en route du
systme.
Mmoire vive ou RAM (Random Access Memory) : mmoire permettant le

stockage temporaire des donnes dont lordinateur a besoin a un moment
prcis (chargement dun programme, ouverture dun fichier). Elle est trs
R
rapide, mais toutes ses donnes sont effaces lors de larrt du systme.
Mo (mga-octet) : 1024 Ko ou 1 048 576 octets (220 octets).

D
Numrique : un signal est dit numrique sil ne peut prendre que deux
valeurs, une valeur basse et une valeur haute. Exemples : prsence ou
absence dun courant, dun faisceau, atteinte ou non dun certain niveau de
voltage... Un simple interrupteur qui ouvre ou ferme un circuit lectrique
permet de gnrer un signal numrique. Sa reprsentation est un
histogramme.
Octal (ou base 8) : base numrique compose des chiffres de 0 7.
Octet : unit dinformation forme par le regroupement de 8 bits.
Ordinateur : dispositif lectronique de traitement de donnes,

programmable et autonome.
Ordinateur analogique : systme hydraulique ou lectronique capable de

traiter des donnes non binaires, exprimes au moyen de grandeurs
physiques comme des intensits, des tensions, des densits, des pressions ou
des tempratures. Il permet de simuler des problmes physiques.
Ordinateur numrique : systme lectronique permettant de rsoudre des

problmes ou daccomplir des tches prcises au moyen dalgorithmes. Les
instructions envoyes sont converties en donnes binaires, avant traitement
par le processeur.
OS ou Operating System : voir systme dexploitation.
Priphrique : dispositif lectronique permettant deffectuer une tche

prcise au profit de lordinateur auquel il est connect, comme limpression,

la visualisation, la saisie de caractres ou dimages, la transmission de
donnes, etc...
Priphriques dentre : priphriques permettant la saisie et le codage des

informations destination de lunit centrale, en vue de leur traitement. Par
T
exemple : clavier, souris, scanner, table de numrisation, CD, appareil photo
ou vido, capteurs divers
AF
Priphriques de sortie : priphriques qui prsentent ou se servent des
rsultats fournis par lordinateur aprs traitement des donnes. Ce sont par
exemple lcran, limprimante, le tableau de bord de laronef, un
convertisseur, etc
Priphriques dentre/sortie : priphriques permettant le transit des

R
donnes dans les deux sens. Il sagit principalement des dispositifs de

stockage des donnes (qui doivent fonctionner en lecture comme en
criture), des cartes rseaux et des modems.
D
Processeur central : voir CPU.
RAM : Random Access Memory (mmoire accs alatoire), voir mmoire

vive.
ROM : Read Only Memory (mmoire en lecture seule), voir mmoire morte.
Software : partie logicielle dun ordinateur, par opposition sa partie

matrielle (hardware). Il sagit de lensemble des programmes informatiques
contenus dans lordinateur et chargs dexcuter des tches bien prcises,
pour certains ds le dmarrage du systme.
Systme dexploitation (ou OS pour Operating System) : programme

informatique lanc ds le dmarrage de lordinateur (Windows par exemple).
Il est charg de rechercher les priphriques connects au systme, de
fournir leurs caractristiques afin den assurer fonctionnement optimal, puis
de grer les changes entre ces diffrents constituants. Cest galement le
systme dexploitation qui fournit linterface graphique entre lutilisateur et
lordinateur.
To (tra-octet) : 1024 Go ou 1 099 511 627 776 octets (240 octets).
Unit centrale : botier renfermant la carte mre et son alimentation

lectrique, ainsi que tous les composants lectroniques et les diffrentes
cartes quelle embarque. Lunit centrale est aussi nomme tour ,
notamment pour les ordinateurs familiaux.
Unit centrale de traitement : voir CPU.
Vitesses employes en aronautique :

"CAS", pour calibrated airspeed (vitesse corrige) : C'est

la vitesse indique d'un aronef, corrige des erreurs de
position et d'instrument. La vitesse corrige est gale la
vitesse vraie, en conditions atmosphriques standard, au
niveau de la mer.
T
"EAS", pour equivalent airspeed (vitesse quivalente) :
C'est la vitesse corrige d'un aronef, corrige des effets de
la compressibilit l'altitude donne. La vitesse
AF
quivalente est gale la vitesse corrige en conditions
atmosphriques standard au niveau de la mer.
"IAS", pour indicated airspeed (ou KIAS, vitesse indique)

: C'est la vitesse telle qu'indique par l'instrument de
mesure anmobaromtrique d'un aronef, corrige des
R
effets de la compressibilit en conditions atmosphriques

standard au niveau de la mer, non corrige des erreurs du
circuit anmobaromtrique.
D
"TAS", pour true airspeed (vitesse vraie) : C'est la vitesse

air d'un aronef en air calme. La vitesse vraie est gale la
vitesse quivalente multiplie par (0/)1/2
"GS", ground speed ou vitesse sol : C'est la vitesse de

dplacement de l'aronef au-dessus du sol, qui se dduit de
l'information de vitesse air (ou vitesse vraie) et du vent
rgnant. La vitesse sol peut aussi tre calcule l'aide d'un
radar utilisant l'effet Doppler, ou d'un GPS.

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Automatismes de conduite

PA (franais) AP (anglais) : pilote automatique autopilot

Chez certains constructeurs, la CADV porte des dnominations particulires :

mouvement automatique des manettes.

Chez certains constructeurs, il peut porter une dnomination diffrente :

FCU AIRBUS A320

MCP BOEING 747-400

FMA (Flight Mode Annonciator) : Annonciateur de modes du pilote automatique,

FMA du Boeing 777

A - Liste des automatismes de conduite

Point rglementaire : Daprs lEU-OPS 1.655 : quipements additionnels pour

moins laltitude et le cap.

3. Amortisseur de lacet (Yaw Damper)

4. Compensateur automatique de profondeur Trim automatique

5. Trims suivant les conditions de vol (Mach Trim, Trim dincidence)

6. Contre panne moteur

7. Contrle du domaine de vol

B - Systme daide la conduite

gouvernes mais prsents au pilote.

Axe suivre Axe suivre

III - Calcul de la pousse

Calculateur Calculateur Calculateur

N1/EPR calcul N1/EPR limite Automanette

(*) : Thrust Rating Panel

1. Le calculateur de N1/EPR calcul labore un ordre de pousse pour acqurir et

2. Le calculateur de N1/EPR limite labore une limite de pousse correspondant

conditionnement dair). En effet, en cas dutilisation de ceux-ci, il convient

3. Le calculateur automanette labore un ordre de position manette en fonction :

b) De la vitesse de dplacement des manettes, ce qui lui permet danticiper larrt

B - Avions de nouvelle gnration

Trois cas de figure se prsentent :

2. Le pilote commande la pousse via lautomanette ou lautopousse en slectionnant

3. Le pilote laisse au FMS la gestion de la pousse via lautomanette ou lautopousse ;

III - Automanette et Autopousse

dplacent donc sous son action.

Ce systme comporte un retour dasservissement en vitesse sur la position manette :

Ce retour dasservissement permet danticiper larrt du mouvement des manettes

Position manette actuelle

N1 TOGA (bute avant)

En position OFF, lautomanette est compltement dsactive, y compris

ses modes de protection.

Dsengagement : Pour dsengager lautomanette, deux boutons poussoirs sont

Pour une dconnection dfinitive, on place linterrupteur darmement sur OFF.

On distingue deux types de modes automanette / autopousse :

Mode SPEED (SPD) :

pousse des moteurs.

pousse des moteurs.

b. Acquisition et maintien dune pousse fixe

pousse pour le dcollage.

daugmenter leur dure de vie, de rduire les nuisances sonores, la consommation de

Ralisation dun dcollage assist par lautomanette

Le pilote a arm, cest--dire autoris, lengagement de lautomanette

Colonne des modes automanette du

A lengagement de lautomanette, un message THR REF (pousse de rfrence),

N1 command par la position manette

Le N1 limite correspondant cette temprature fictive et calcul par le FADEC (en

Une fois les paramtres stabiliss, le N1 limite

Nota : Il est toujours possible, en cas de ncessit, de

Mode HOLD ou ARM