Les systèmes d’aide à l’atterrissage comprennent le système d’atterrissage aux instruments (ILS), communément appelé “atterrissage à l’aveugle”, ainsi que l’indicateur de trajectoire d’approche de précision (PAPI). De plus, on peut souvent voir à proximité des pistes des transmissomètres utilisés pour mesurer la portée visuelle de piste (RVR). Sur le plan personnel, lorsque l’on voyage en avion pour le tourisme ou pour rendre visite à sa famille, le fait de pouvoir identifier les différents équipements de l’aéroport rend le voyage beaucoup plus amusant.

L’ILS est actuellement le système de guidage d’approche de précision et d’atterrissage le plus largement utilisé. Son rôle est de fournir un guidage horizontal (Localizer) et vertical (Glide Slope) par des signaux radio émis depuis le sol, créant un chemin virtuel de la piste vers le ciel. L’avion détermine sa position relative par rapport à ce chemin via des équipements de bord, ce qui lui permet de voler vers la piste dans la bonne direction et de descendre en douceur pour finalement atterrir en toute sécurité. Comme l’ILS peut guider l’avion vers l’atterrissage par faible visibilité ou lorsque le pilote ne voit aucune référence visuelle, on l’appelle souvent “atterrissage à l’aveugle”.

Les positions spécifiques des équipements Localizer et Glide Slope dans l’aéroport peuvent être trouvées dans le schéma conceptuel du système ILS ci-dessous.

Examinons plus en détail le Localizer et le Glide Slope.

Sur l’image ci-dessus, on peut voir que deux faisceaux radio d’intensité égale émis par l’antenne au sol du Localizer forment un chemin virtuel jaune et bleu. (Le signal VHF émis par le Localizer en haut à gauche utilise des fréquences de modulation 90Hz et 150Hz, permettant ainsi de diviser la zone face à la piste en une partie gauche et une partie droite.) Lorsque l’on fait face à la piste en direction de l’approche, la zone jaune à gauche est le signal 90Hz, et la zone bleue à droite est le signal 150Hz. L’équipement de réception à bord peut donc juger la position actuelle en fonction de la différence d’intensité des deux signaux, indiquant au pilote s’il est bien aligné avec le centre de la piste. S’il dévie, l’écart est affiché pour que le pilote puisse effectuer des ajustements.

Le signal de guidage horizontal (signal LOC) émis par le Localizer a une fréquence comprise entre 108,8 et 111,95 MHz. Le faisceau est un secteur avec un angle très faible, fournissant un guidage de Route (position horizontale) par rapport à la piste. Le groupe d’antennes d’émission du Localizer est situé à l’extrémité opposée de la piste par rapport à la direction d’approche, généralement à environ 300 mètres du seuil de piste. Voici une photo que j’ai prise à l’aéroport d’Hiroshima. On peut voir que ce Localizer est composé d’un groupe d’antennes rouges situé à l’extrémité de la piste 28. Il fournit donc un guidage horizontal pour les avions atterrissant en direction de la piste 10.

Regardons encore une antenne Localizer pour la piste 06R de l’aéroport international du Kansai. Ce jour-là, l’atterrissage utilisait la direction opposée de la même piste, la 24L, et un 737 de JAL passait juste au-dessus du Localizer.

Le Glide Slope (GS ou GP), grâce à un faisceau avec un angle d’élévation d’environ 3 degrés, fournit un guidage de pente de descente (position verticale) par rapport au seuil de la piste. Le Glide Slope est situé à 500 pieds sur le côté de la piste et à 1000 pieds de l’extrémité d’approche. Il utilise une fréquence comprise entre 329,6 et 335,0 MHz, similaire à celle du Localizer. Le faisceau du Glide Slope est également composé de deux faisceaux d’intensité égale, répartis au-dessus et en dessous de la pente de descente de 3º par rapport au sol. Au-dessus du plan de descente, la modulation est de 90Hz ; en dessous, elle est de 150Hz. Si la pente de descente de l’avion est plus haute que le Glide Slope, l’onde 90Hz est plus forte, l’aiguille de l’instrument descend, et le pilote fait baisser le nez de l’avion. Inversement, si l’onde 150Hz est plus forte, l’avion doit Monter. Lorsque l’intensité des deux ondes est équivalente, l’avion maintient la pente normale de 3º et Descend en douceur sur la piste.

L’antenne du Glide Slope est un peu plus simple que celle du Localizer. La photo ci-dessus a été prise à l’extérieur de la piste 32L de l’aéroport international d’Osaka. On peut voir l’antenne rouge et blanche debout au centre de l’image, qui est le Glide Slope.

Au passage, il y a aussi un équipement rouge à droite de la photo ci-dessus, le détecteur RVR. Ce n’est pas une installation de navigation, mais il est utilisé pour mesurer les données de portée visuelle de piste. La portée visuelle de piste (RVR) définit la distance à laquelle le pilote d’un aéronef, positionné sur l’axe de la piste, peut voir les marques sur la surface de la piste ou les feux de bordure ou de l’axe. Les catégories de l’ILS ont été présentées dans la section 5.4 Carte d’approche aux instruments. Pour la catégorie IIIC, la plus élevée, l’atterrissage est sûr même si le RVR est nul. Voici quelques images d’équipements météorologiques aéronautiques visibles dans les aéroports. Détecteur RVR : Anémomètre (mesure de la direction et de la vitesse du vent) :

De plus, à gauche de l’antenne du Glide Slope, il y a une petite antenne, c’est le DME (Distance Measuring Equipment), qui fournit à l’avion la distance jusqu’au Glide Slope. Après agrandissement, cela ressemble à ceci : La photo ci-dessus a été prise à l’aéroport international du Kansai.

Le système ILS comprend également des marqueurs (Marker Beacons). En se référant au schéma conceptuel du système ci-dessus, on peut voir, du plus loin au plus près de la piste, l’Outer Marker (OM), le Middle Marker (MM) et l’Inner Marker (IM, non indiqué sur le schéma). Ils fournissent des informations de distance approximatives par rapport au seuil de piste. Ils indiquent généralement que l’avion passe respectivement le point de repère d’approche finale (FAF), la hauteur de décision pour l’exploitation de catégorie I et la hauteur de décision pour l’exploitation de catégorie II.

L’Outer Marker est situé à 5 milles marins de l’extrémité de la piste. Lorsqu’un avion le survole, un voyant bleu correspondant clignote dans le cockpit et un signal sonore de 400 Hz est émis.

Le Middle Marker est situé à 0,5 mille marin (915 mètres, 3000 pieds) de l’extrémité de la piste. Lorsqu’un avion le survole, une lumière ambrée clignote et un signal sonore de 1300 Hz avertit le pilote. À ce moment, l’altitude de vol est d’environ 60 m (200 pieds).

L’Inner Marker n’est qu’à 305 m (1000 pieds) de l’extrémité de la piste. Lorsqu’un avion le passe, l’altitude n’est que de 30 m (100 pieds). C’est la hauteur de décision pour l’atterrissage de catégorie II. Lors du passage, une lumière blanche clignote dans le cockpit et un signal sonore de 3000 Hz est émis.

L’aéroport fournit également le PAPI, un système de référence visuelle qui indique au pilote sa position par rapport à la pente de descente correcte. Le nom complet du PAPI est Indicateur de trajectoire d’approche de précision. C’est une forme d’Indicateur de pente d’approche visuelle (VASI). Il se compose d’un groupe de lumières installé le long de la piste et donne au pilote un signal indiquant si l’angle d’approche de l’avion est approprié. Le PAPI est généralement installé à une distance de 110 à 175 mètres du seuil de piste. Chaque lumière est espacée de 10 mètres et la lumière la plus proche de la piste est à 9 à 18 mètres de celle-ci.

Lorsque les lumières affichent deux rouges et deux blanches (de gauche à droite), cela signifie que l'altitude de l'avion est correcte lors de l'approche, c'est-à-dire que l'angle de descente est de 3,0°. Si les lumières affichent une blanche et trois rouges, l'angle de descente de l'avion est de 2,8°, légèrement inférieur à l'angle standard. Si les lumières affichent quatre rouges, l'angle de descente est déjà inférieur à 2,5°, ce qui est nettement inférieur à l'angle standard. De même, si les lumières sont quatre blanches, cela signifie que l'angle de descente est déjà supérieur à 3,5°, ce qui est nettement supérieur à l'angle standard.

Les installations PAPI peuvent également être vues depuis le sol. Voici une photo que j’ai prise à l’extérieur de la piste 32L de l’aéroport international d’Osaka. Sur la gauche de l’image se trouve le Glide Slope. Sur la droite, sur la pelouse jouxtant la piste, on peut voir quatre lumières rouges, c’est le PAPI (de face). Comme la photo a été prise depuis le sol, l’angle est nul, donc l’affichage des quatre feux rouges est correct.

Le PAPI, le Glide Slope, la girouette, le RVR et le DME peuvent également être vus depuis l’avion. Par exemple, sur la photo ci-dessous prise à l’aéroport international du Kansai, alors que l’avion roulait au sol et s’apprêtait à entrer sur la piste 06R, on pouvait très bien voir par le hublot les quatre lumières PAPI au sol à proximité (l’arrière), ainsi que l’antenne du Glide Slope ILS et le DME au loin.

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