GBAS : Ground-Based Augmentation Systems, un système de renforcement de navigation par satellite dans lequel les informations de renforcement de navigation du récepteur utilisateur proviennent d’émetteurs au sol. Il comprend trois parties : la constellation de satellites de navigation spatiale, le système de renforcement au sol et le système de récepteur embarqué.

GLS : GBAS Landing System, un système d’atterrissage par satellite basé sur l’amélioration des performances de navigation GBAS, comprenant le système GBAS permettant des approches de précision et des atterrissages, ainsi que les fonctions associées de l’aéronef.

Le traditionnel système d’atterrissage aux instruments (ILS) est une technologie des années 30. Il fournit une guidance d’approche et d’atterrissage aux avions grâce à plusieurs paires d’antennes installées pour chaque piste, aidant ainsi les avions à atterrir précisément sur les pistes de l’aéroport.

Les inconvénients de l’ILS incluent sa sensibilité aux interférences, comme le cas d’interférences de signal ILS survenant à l’aéroport de Taoyuan présenté sur ce site ; des coûts de maintenance élevés, chaque piste nécessitant des antennes dédiées ; une durée de vie du système de seulement une dizaine d’années, avec une moyenne d’une mise à jour de maintenance tous les six mois, comme la vérification validation des équipements de l’aéroport de Kansai précédemment présentée ; de plus, si le système est endommagé, la réinstallation prend beaucoup de temps, comme dans le cas de la remise en service de l’atterrissage aux instruments de catégorie III de l’aéroport d’Hiroshima, où les antennes endommagées par le vol OZ162 d’Asiana Airlines ont mis six mois à être réparées.

Le nouveau système GBAS, quant à lui, utilise le positionnement GPS. Un seul système peut ainsi fournir une guidance pour plusieurs pistes d’un aéroport, réduisant considérablement les limitations liées à l’angle de descente des avions, aux trajectoires d’approche et aux conditions météorologiques. Les informations plus précises obtenues permettent aux services de la circulation aérienne d’organiser plus flexiblement les décollages et atterrissages, augmentant finalement la capacité de l’aéroport.

Le GBAS n’utilise qu’un seul canal, et tous les avions dans un rayon de 23 milles marins peuvent recevoir les données nécessaires à l’atterrissage. Les récepteurs multimodes embarqués, intégrant des antennes GPS, traitent ces données, les affichent sur les écrans du cockpit et les intègrent au système de commandes de vol automatique.

Par rapport au système d’atterrissage aux instruments traditionnel, le système d’atterrissage par satellite GBAS prend en charge des procédures d’approche à angles multiples et sur des trajets variés. Il permet à l’avion de contourner des zones, d’éviter des obstacles et des zones sensibles, améliorant ainsi considérablement la sécurité du vol.

Un magazine que j’avais sous la main présentait autrefois des données de test GBAS réalisées par All Nippon Airways et Japan Airlines en utilisant des Boeing 787 à l’aéroport d’Osaka Kansai en 2011 et 2012. La carte d’approche de test prototype utilisée à l’époque est présentée ci-dessous. La procédure est GLS RWY24L. On peut voir que ce qui est saisi dans le FMS n’est pas la fréquence VHF de l’ILS, mais un code à 5 chiffres “20653 GKN”, représentant l’ID de ce système GBAS.

L’image ci-dessous montre l’affichage PFD lors d’une approche GLS du Boeing 787 sur la piste 06R. On peut voir l’indication en haut au niveau de la flèche rouge : une fois le signal GBAS capté, il affiche une Route de “057” degrés. À ce moment, il reste “5.5” milles marins jusqu’à la piste, et le mode d’approche est “GLS”. Les autres méthodes d’utilisation ne présentent pas de différence notable avec l’ILS existant.

Les résultats des tests sont présentés dans l’image ci-dessous : le rouge représente l’atterrissage automatique GLS, le bleu l’atterrissage manuel ILS, et le vert les d’atterrissage automatique ILS. On peut voir qu’en comparaison avec l’atterrissage ILS, une fois le signal capté, les écarts horizontal et vertical du GLS sont proches de 0, et les variations sont beaucoup plus douces, rendant le vol très stable.

L’équipement installé à l’aéroport d’Osaka Kansai cette fois est présenté ci-dessous. On peut voir que l’antenne VDB est installée sur la Tour, et les 4 stations GBAS au sol sont installées près de l’entrée de la piste 24R.

En avril 2015, l’Administration de l’Aviation Civile de Chine (CAAC) a achevé le premier vol de démonstration et de validation GLS du pays à l’aéroport de Shanghai Pudong. Selon les documents de la CAAC, l’image en bas à droite ci-dessous devrait être le PFD d’un avion Airbus, avec les symboles GLS affichés en bas à droite.

À titre de référence, les cartes d’approche sont également jointes. On peut voir les mentions GLS CH22016 116.75 et GLS CH20761 116.75. Ainsi, bien que les pistes et les codes soient différents, la fréquence utilisée est la même : 116.75 MHz.

Document 1 Document 2 Guide d’approbation opérationnelle du système d’atterrissage par satellite (GLS) - Administration de l’aviation civile de Chine

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