SAFIRE Rapport annuel d'activité 2006

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2 Rapport annuel d'activité /22 SAFIRE Rapport annuel d'activité INTRODUCTION L ACTIVITE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE L'ANNEE Campagnes de mesure Projets Européens Organisation aéronautique de SAFIRE L équipe OPERATIONS (OPS) L équipe INSTRUMENTATION (INS) L'équipe INFORMATIQUE ET TRAITEMENT DES DONNEES (ITD) Qualite de la mesure ORIENTATIONS 2007 & Campagnes 2007 et Informatique avion Obtention des CDN-S ANNEXES ORGANISATION DE SAFIRE Communication externe Liste de publications Encadrement de thésard ou de stagiaires au cours de l'année Réunion, atelier, colloque nationaux ou internationaux organisés par l équipe Formations reçues et formations données au cours de l'année Visites de personnalités au cours de l'année

3 Rapport annuel d'activité /22 1 INTRODUCTION 2006, l année charnière, l année pivot, passage de la phase projet à la phase exploitation. Toute fin 2005, SAFIRE avait réceptionné ses deux nouveaux avions, l ATR 42 F-HMTO et le Falcon 20 F-GBTM. Dès le début 2006, SAFIRE s'est attaché à les aménager : installation des postes de travail, des calculateurs, des instruments de base, des câblages, puis à intégrer à leur bord, les instruments des laboratoires participant à AMMA, instruments réalisés très généralement par la DT/INSU qui a également participé à leur intégration sur avion. Pour pouvoir assumer ces opérations, SAFIRE, avec les autorités aéronautiques a défini divers cadres réglementaires agréés, notamment en conception et en installation sur avion. SAFIRE a fait alors certifier et approuver tous les aménagements scientifiques de ses deux avions, a obtenu les autorisations de vol pour les tests et les validations techniques, puis les autorisations de vol pour partir en Afrique, la dernière autorisation (l Espagne) est obtenue le 29 mai à14h... et c est tout SAFIRE qui décolle dans l heure, direction AMMA, son premier rendez-vous fixé au 1 er juin 2006! L'ATR 42 et le Falcon20 en vol d'inter-calibration pendant la campagne de mesure de la mousson africaine AMMA (Août 2006) AMMA L'année 2006, c est donc la première participation de SAFIRE à une campagne, à la campagne internationale d'étude de la mousson africaine "AMMA". Première campagne pour deux nouveaux avions dans un environnement difficile, les ennuis techniques redoutés se produisent, ils ont su être surmontés. L'ATR42 et le Falcon20 ont ainsi réalisé plus de 200 heures de vol chacun dans le cadre de cette campagne étalée entre Juin et Septembre, au départ de Niamey, mais aussi de Cotonou et de Dakar. 3

4 Rapport annuel d'activité /22 2 L ACTIVITE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DE L'ANNEE CAMPAGNES DE MESURE Le plan de charge 2006 était entièrement concentré sur la préparation et la réalisation de la campagne AMMA. Certaines actions initiées antérieurement ont été poursuivies en 2006, comme le projet TAMDAR et les contrats Européens AMMA: Objectifs: La campagne AMMA avait pour objectif l'étude la mousson de l'ouest Africain et a permis de contribuer à la validation de satellites associés à ces recherches (CLOUSAT et CALIPSO). Le financement des vols de mesure a été supporté par le CNES, l INSU, Météo-France, l IRD et par la Commission Européenne pour une partie des heures de vol du Falcon 20. Préparation: Après de nombreuses incertitudes, dues aux délais d'intégration et de certification très courts, les 2 nouveaux avions ont finalement pu prendre part à la campagne internationale d'étude de la mousson africaine AMMA. Les instruments montés a bord étaient d origines diverses (le LISA, le LaMP, le SA, le GMEI du CNRM), avec le concours indéfectible de la Division Technique de l INSU sur nombre d instruments demandés par ces laboratoires. Réalisation de la campagne: Alors que l'atr42 effectuait des vols basse altitude (dynamique, chimie, aérosols dans la couche limite), le Falcon20 survolait la zone d'étude ou les traces satellites (Aquatrain) et effectuait des télémesures par lidar, dropsondes ainsi que des mesures de chimie. Plus de 370 dropsondes ont été utilisées pendant les 4 mois d'opérations du Falcon 20 à Niamey et Dakar. 5 périodes de mesure (SOP=Specific Observation Period): Période Lieu et date Type de plans de vols Avion Heures de vol de mesure effectuées SOP1a Niamey, du 01/06 au 15/06/06 Etude des soulèvements d'aérosols, de l'itcz, de la variabilité nord-sud (Niamey-Cotonou) ATR42 F20 39 H 38 H SOP2a1 SOP2a2 SOP2a3 SOP3a2 Niamey, du 01/07 au 15/07/06 Niamey, du 27/07 au 21/08/06 Niamey, du 05/09 au 15/09/06 Dakar, du 16/09 au 30/09/06 Etude dynamique, ITCZ et variabilité nord-sud Etude dynamique, chimie, interaction océan-continent Analyse méso-échelle et structure verticale des lignes de grains. Vols sur traces satellite Cloudsat Etude de la cyclogénèse, structure verticale des lignes de grains. Vols sur traces satellites Aquatrain ATR42 F20 ATR42 F20 F20 F20 39 H 15 H 60 H 33 H 20 H 42 H Total heures de vol effectuées par les avions français dans le cadre de AMMA: 4

5 Rapport annuel d'activité /22 Avion Heures de vols de mesure Heures de vols de transits Total ATR42 F-HMTO 139 h 63 h 202 h Falcon 20 F-GBTM 148 h 59 h 207 h Pannes et autres aléas En raison notamment des conditions de chaleur intense, les systèmes avions ont souffert. L'ATR42 a subit 2 pannes en Juin (réparées rapidement grâce aux services express d'envoi de pièces ATR). Plus sérieuses ont été la panne de la centrale inertie scientifique et celle de son secours durant le mois de juillet. C est grâce à la collaboration efficace du CEV et le dynamisme de nombreuses personnes, qu une centrale inertie similaire a pu être amenée en Afrique et installée sur l ATR, permettant ainsi de maintenir les capacités de mesures dynamiques de l ATR. Le Falcon 20 a, de son côté, connu des pannes électriques pendant la période de Juillet. Le souci a finalement été identifié et corrigé de retour en France et l'avion a pu prendre part aux périodes de mesure suivantes. Logistique Les opérations aériennes à AMMA ont nécessité la mise en œuvre de moyens importants. Le travail en conditions très chaudes a notamment nécessité l'achat d'un groupe de climatisation avion et le stockage des avions sous abris. La logistique locale a été fortement appuyée par l'amma Operational Center (AOC) qui a préparé l'arrivée des avions et des scientifiques. La chaleur ambiante nécessitait de climatiser les avions au sol 5

6 Rapport annuel d'activité /22 L'ATR42 et le Falcon20 devant le hangar militaire de Niamey qui a accueilli les opérations de Juin à Septembre Validation de TAMDAR : Le projet Tamdar vise à la réalisation de sondes de mesure météorologique pour instrumenter l'aviation générale. SAFIRE intervenait dans le cadre des essais en vol pour comparaison de la sonde avec les mesures de référence SAFIRE. Des vols d essais instrumentaux Tamdar ont été effectués les 20 et 24 Janvier avec le Piper Aztec. Le dépouillement et l analyse des données ont permis de vérifier la qualité des mesures, conformes aux spécifications du constructeur. 6

7 Rapport annuel d'activité / PROJETS EUROPEENS EUFAR SAFIRE, sous son identité CNRS-INSU, poursuit sa collaboration avec le projet européen EUFAR (European Fleet for Airborne Research, contrat n ). Le directeur de SAFIRE est le responsable du groupe de travail sur la certification et les opérations des avions scientifiques en Europe. Une réunion au titre d EUFAR avec l EASA (25 janvier 2006) a permis de clarifier la situation des avions scientifiques en Europe : ces avions relèvent maintenant de leur autorité nationale sous couvert de l Annexe II au règlement EASA1592. SAFIRE s'investit aussi toujours dans son rôle de coordinateur de l'accès aux avions de grande taille (ATR42 Français et Bae146 Anglais). En revanche, SAFIRE n a pu pour l instant honorer ses engagements d accès transnational dans le cadre d EUFAR à cause de l arrivée tardive des avions et de la campagne AMMA. Cette action sera amorcée en Des demandes de campagnes ont été recensées à l'automne 2006 et seront soumises au panel de sélection de EUFAR début Ainsi, l'atr42 et le Falcon20 devraient effectuer des vols de mesure dans le cadre du contrat européen EUFAR à partir de l'été ADELINE ADELINE (Advanced air-data Equipment for airliners, contrat n ) est un projet européen FP6 piloté par la société THALES, dans lequel, SAFIRE participe sous son identité Météo-France. Ce projet est destiné à tester de nouveaux capteurs avioniques. Dans ce cadre, SAFIRE doit mettre en œuvre l ATR42 pour des tests in-situ de ces nouveaux capteurs. Début 2006, SAFIRE a accepté de monter temporairement sur son ATR42 des éprouvettes métalliques qui ont permis de tester la corrosion avec différents revêtements. Ces tests déboucheront sur la réalisation de sondes avionique (pression, incidence) nouvelle génération qui seront testées en vol en 2007 par SAFIRE. Les 4 éprouvettes Adeline fixées sur un hublot de l'atr42 en Février

8 Rapport annuel d'activité / ORGANISATION AERONAUTIQUE DE SAFIRE Un nouveau contexte aéronautique Avec l arrivée de deux nouveaux avions dans la catégorie JAR25 (Transport de Passagers) et la mutation européenne de la règlementation aéronautique, SAFIRE a dû anticiper les futures exigences et susciter la mise en place d un cadre adapté à ses activités. Une réunion au titre d EUFAR avec l EASA (25 janvier 2006) a permis de clarifier la situation des avions scientifiques en Europe : ces avions relèvent de leurs autorités nationales sous couvert de l Annexe II au règlement EASA1592. Ainsi, l ATR et le F20 de SAFIRE ont été traités par la DGAC SAFIRE, un organisme de certification agréé Fort de ses procédures alternatives au DOA, obtenues le 02/11/05 (agrément européen n AP188), SAFIRE a pu instruire avec succès auprès de la DGAC, la certification des aménagements scientifiques des deux avions pour AMMA. Les dossiers ont été clôturés sur le plan technique avant le début de AMMA permettant la délivrance des laissez-passer. En revanche, d autres points étant encore ouverts, certains échappant à SAFIRE, les Certificats de Navigabilité (CDN) n ont pas pu être délivrés. Il est à noter que la DGAC a apporté un soutien décisif sur ces dossiers et a su délivrer les laissez-passer internationaux pour permettre la réalisation de la campagne de mesure AMMA. Néanmoins, SAFIRE doit rester vigilant sur le potentiel et la réactivité de la DGAC, car celle-ci poursuit sa réorganisation interne avec une baisse significative de ses effectifs (seul environ un dixième du potentiel certification devrait être maintenu) Certificats de Navigabilité Spéciaux et incidences sur SAFIRE Au retour d AMMA l instruction des CDN a été poursuivie sur la base d un CDN-spécial. Des étapes essentielles ont pu être réalisées au cours l'automne 2006 : Approbation par la DGAC du STC Sogerma-ATR avec les dernières études relatives à la fatigue. Acceptation du GSAC des annexes au programme d entretien des deux avions, ATR et F20. Ecriture de documents annexes en cours (notamment le CRI: Certification Review Items) Les 2 nouveaux avions de SAFIRE (F20 et ATR42) devraient recevoir début 2007 leur certificat de navigabilité spécial (CDN-S) mais les documents liés au caractère spécial des CDN induisent des obligations et des responsabilités à SAFIRE. Les deux documents, le CRI et l Annexe au programme d entretien, contractualisent avec la DGAC et le GSAC, l organisation du travail de SAFIRE sur ses avions tant en terme de conception, de production et d installation. L organisation de la conception est édictée par les Procédures Alternatives au DOA de SAFIRE. Chacun des équipements scientifiques qui montent dans un avion de SAFIRE, doit être identifié dans le référentiel de SAFIRE selon son agrément AP188. Le Directeur de SAFIRE endosse la responsabilité de la conception de tout ce qui monte dans les avions, au titre ces équipements scientifiques. Pour la production, il n est pas demandé à SAFIRE, d agrément aéronautique de production, mais se voit formellement déléguer autorité, et responsabilité, pour certifier conformes, les instruments construits ou achetés, en référence à ses bases de certifications. Ainsi pour les instruments construits par la communauté scientifique, il a été édité une déclaration de conformité à faire signer par les directeurs des laboratoires et les ingénieurs en charge de la construction de l instrument. 8

9 Rapport annuel d'activité / Organisation du travail sur avion : l installation Pour l installation de matériels à bord des avions, le GSAC, en approuvant nos annexes aux programmes d entretien des avions, a accepté de séparer en gestion et en opération, les instruments scientifiques des équipements proprement avion. Il est ainsi conféré à SAFIRE une autorisation et donc une responsabilité, à émettre des APRS 1 scientifiques couvrant les aménagements installés par ses soins. Sous l impulsion du responsable de l équipe INStrumentation, et à l instar de ce qui se pratique dans les ateliers de maintenance aéronautique, un travail d organisation et de traçabilité des actions liées à «l installation des instruments sur avion» a été réalisé afin de se conformer aux exigences aéronautiques. Des fiches de travail ont été instaurées, décrivant tout travail entrepris sur un avion. Chaque fiche est remplie et signée par la personne responsable du travail effectué, préalablement déclarée et agrée par le Directeur de SAFIRE. La mise en place de ce type de procédure entre dans la réglementation aéronautique et assure un bon suivi des modifications des avions, particulièrement nécessaire dans le cas des avions de SAFIRE, dont la configuration est souvent modifiée. Avant chaque vol, s il y a eu modification, une «APRS scientifique» doit être également éditée. L APRS fait l inventaire de toutes les fiches de travail effectuées depuis le dernier vol et finalement assure que l avion se trouve dans une configuration de vol autorisée. 2.4 L EQUIPE OPERATIONS (OPS) Après 50% de son temps occupé par AMMA, OPS s est consacré à la préparation des campagnes de mesure programmées pour 2007 et 2008 (CAROLS, POLARCAT, FLYSAFE ) et au renouvellement du marché d entretien de l ATR. L'équipe OPS a été renforcée en 2006 (à partir du 15/02) par un nouveau Commandant de bord ATR42 (Philippe POHAR) Activité des avions en 2006 Type HdV 2006 Maintenance 4,45 Essai 74,50 Formation 1,10 Convoyage 13,90 Liaison 128,98 Entraînement 41,20 Mesure 292,91 TOTAL 557,04 54% Répartition des heures de vol SAFIRE % 13% 0% 2% 23% Maintenance Essai Formation Convoyage Liaison Entraînement Mesure 7% 1 APRS : Approbation Pour Remise en Service 9

10 Rapport annuel d'activité / Piper Aztec Du fait des opérations aériennes engagées en Afrique en 2006, le Piper Aztec a peu volé cette année. Cet avion a été essentiellement utilisé pour l'entrainement des pilotes. Au cours de la visite de maintenance 100h, le problème d approvisionnement des pièces de rechange est de nouveau apparu: 4 semaines pour trouver des magnétos. Le Piper est de plus en plus difficile à maintenir en état opérationnel. Un groupe de travail a été mandaté par le CSTA pour analyser son remplacement Falcon20 La période de janvier à mai a été consacrée à la validation des instruments nécessaires à la campagne AMMA. Les mois de Juin à Septembre ont été occupés par le déroulement de la campagne de mesure AMMA à Niamey puis à Dakar (Sop 3a2). A la fin de cette campagne l avion est rentré en révision d abord chez DFS (Dassault Falcon Service) puis à l IGN son opérateur ATR42 Après le chantier de modification de l'avion et la certification des veines de prélèvement par la société Sogerma fin 2005, l'avion a été définitivement disponible pour SAFIRE en Janvier Entre les périodes d'installation instrumentale en cabine, les pilotes de SAFIRE ont réalisé quelques vols de prise en main, notamment avec le pilote d'essai Loïc Bernard qui avait réalisé les vols de certification de l'avion Marché d'entretien ATR L installation de l E-GPWS et un surcoût du à des pannes non prévisibles a entrainé la clôture du marché de maintenance actuel bien avant sa durée programmée. Le budget alloué pour trois ans a été dépensé en un an et demi d exploitation. Un nouveau marché plus adapté à la maintenance spécifique Low Utilisation Requirement de notre ATR a été rédigé et publié au JO. Le candidat retenu est ATS International. Etant le précédent détenteur du marché de maintenance, ATS International a le recul d un an et demi d exploitation de notre ATR pour optimiser les temps d immobilisation et d entretien. 10

11 Rapport annuel d'activité / L EQUIPE INSTRUMENTATION (INS) L'équipe INS a connu un début d'année très intense avec la mise en configuration scientifique des 2 nouveaux avions. Les configurations prévues pour les différentes SOP de AMMA ont été testées et installées sur l'atr et le Falcon. Ce travail a dû s intercaler avec le planning réglementaire de maintenance des avions ATR 42 Equipement intérieur Finalisation de l aménagement intérieur de l ATR avec intégration de l instrumentation de base ainsi que des configurations AMMA, à savoir : - configuration avec les veines de prélèvement aérosols dites "communautaire" (CNRM/GMEI) et "AVIRAD" (LISA DT/INSU) - configuration avec la veine "communautaire" (CNRM/GMEI) et la veine "CVI" (LaMP) Veine communautaire Aménagement cabine de l'atr42 en configuration avec les veines de prélèvement d'air "AVIRAD" au centre et "communautaire" à gauche de l'image Falcon20 En ce qui concerne le Falcon, l installation des gros instruments tels que RALI ou LEANDRE II, réalisés par l INSU/DT, est beaucoup plus délicate que sur l ATR car très encombrant et consommateur d'énergie électrique. Equipement intérieur Finalisation de l aménagement intérieur du F20 avec intégration de l instrumentation de base ainsi que des configurations AMMA, à savoir : - configuration RALI - radar RASTA + lidar LNG - (CETP SA - DT/INSU) - configuration chimie MONA (LISA - DT/INSU) - configuration Léandre II (DT/INSU SA) 11

12 Rapport annuel d'activité /22 Aménagement cabine du Falcon 20 en configuration RALI, utilisé notamment pour la validation des satellites de Aquatrain Projet AIRBUS : Il s agissait de développer un système de mesure de PTU suffisamment précis pour remplacer les sondages ballons lors de campagne de mesure de bruit. Le système développé et validé par SAFIRE a été utilisé par AIRBUS et a donné satisfaction (nouvelle motorisation de l A320). Ce système devrait être utilisé pour les «campagnes bruit» de l A380 et les suivants. Sonde Airbus montée sous l'aide du Piper Aztec TAMDAR : Un retard important a été pris suite à une communication difficile entre la société AirDat et SAFIRE. De plus le planning ayant été décalé, le projet TAMDAR a dû passer après la préparation de AMMA. Deux vols ont tout de même été effectués au mois de janvier. Malheureusement le système de communication de données via Iridium n a pu être testé. De petits problèmes de calibrages ont été mis en évidence, mais globalement la sonde, prévue pour un usage aéronautique est conforme à ce qui est fourni dans sa documentation. Le projet TAMDAR est, du côté SAFIRE, fini Centrales inertielles Les centrales à inertie des avions de SAFIRE sont très âgées et ont posé soucis pendant la campagne de mesure en Afrique. Deux d'entre-elles ont dû être réparées pendant l'automne Une étude est en cours pour le renouvellement de ces centrales dont le cout unitaire est proche de 100k. 12

13 Rapport annuel d'activité / L'EQUIPE INFORMATIQUE ET TRAITEMENT DES DONNEES (ITD) La préparation des campagnes en 2006 a consisté pour l équipe ITD, tester et valider les systèmes informatiques embarqués, mettre au point et valider les filières de traitement quick-look, et préparer l infrastructure informatique de SAFIRE sur le terrain de la campagne Calculateurs embarqués Malgré des développements qui se sont poursuivis en début d année en partenariat avec la DT/INSU, l ensemble du nouveau système d acquisition de données embarqué n a pas pu être consolidé avant la campagne AMMA. Par conséquent, c'est le système antérieur (système HP) qui a été utilisé pendant la campagne. En début d'année les systèmes informatiques embarqués (postes de travail, serveurs, système d acquisition temps réel) ont été intégrés, et testés dans les nouveaux avions. Ils ont été adaptés pour les différentes configurations de la campagne AMMA. L adaptation sur les nouveaux avions de l acquisition temps réel s est poursuivie. Les modifications ont portées principalement sur l acquisition des centrales à inertie, et de l ADC (air data control). Les nouvelles cartes d acquisition des données numérisées ont été réceptionnées en début d'année. Elles ont été testées. Des interactions avec le fabricant ont permis de corriger les problèmes rencontrés. Elles fonctionnent désormais de manière nominale. En parallèles, des essais au sol et en vol ont été menés pour finaliser le futur système d'acquisition (système LynxOS) Traitement de données Les 2 nouveaux avions de SAFIRE ont produit cette année, leurs premières données de mesures. L équipe a participé au dépouillement et à la validation des mesures faites au cours des vols de tests et de calibrage. Suite aux résultats de ces vols les filières de traitement quick-look pour l ATR42 et le Falcon 20 ont été mises au point. Elles ont été utilisées au cours de la campagne AMMA. Au retour de la campagne AMMA, un recensement complet des données des différents systèmes embarqués (acquisition de base, CIMEL, PMS, et dropsondes ) a été réalisé. Le jeu de données complet a été archivé sur DVD. L équipe a participé avec TRAMM (CNRM/GMEI), à la définition des jeux de données à fournir à la base de données AMMA. Le traitement des données finalisées est réalisé entièrement par l équipe TRAMM du CNRM. En fin d année, les développements des outils Labview de visualisation et d analyse de données se sont poursuivis. Les fonctions de base : séries temporelles, régression entre 2 paramètres, et spectres, fonctionnent. Le portage de HP-UX vers Linux de l application de traitement de données permettant le passage des données brutes aux données calibrées au format vecteur (vectorize), est en cours. 13

14 Rapport annuel d'activité / Campagne AMMA Pendant la campagne AMMA, l équipe ITD a réalisé l administration du parc informatique de SAFIRE au sol, l administration des systèmes informatiques embarqués, la mise en œuvre des filières de traitement quicklook, et les fonctions d expérimentateur au cours des vols de mesure. Des graphes quick-look ont été fournis aux scientifiques de la campagne après chaque vol de mesure. 2 exemples de quick-look: profile vertical et trajectoire de l'atr. Vol du 06 Aout Parc informatique Le nouveau système de sauvegarde sur bande d une plus grande capacité et rapidité de désarchivage, a été mis en place de manière opérationnelle. 14

15 Rapport annuel d'activité / QUALITE DE LA MESURE Calibrages des avions En vue de la préparation AMMA, une série de vols de calibrage a intéressé les avions Falcon et ATR42. Ces vols ont permis d obtenir les coefficients d erreur de statique et de dérapage, indispensables au calcul des autres paramètres observés en aval. Les paramètres "de base" des avions (pression, températures, alti-sonde,...) ont été calibrés par des vols de "passage à la tour" à Francazal et à Creil. Pour ces vols, un GPS différentiel (prêté plusieurs fois par le SEFA de l'aviation Civile) a permis de remplacer, en beaucoup plus simple et plus précis, le Lidar STRADA du CEV utilisé jusqu'à 2002 pour ce type de vol. Les autres calibrages et étalonnages se sont déroulés lors de vols spécifiques, par exemple, vers Fos-sur-Mer pour les veines de prélèvements d'aérosols (ATR 42), au dessus de la forêt des Landes pour la mesure de turbulence (ATR 42) ou vers Cazaux pour les essais de dropsondes (F20). Les premiers dépouillements de ces vols ont permis de modifier certains capteurs ou transducteurs et de calculer des coefficients pour obtenir des données "physiques" correctes avant le départ des avions pour AMMA Formes numériques du Falcon 20 SAFIRE ne possédant que des plans papier du Falcon 20, il était difficile de faire une "maquette numérique" pour les simulations numériques. SAFIRE a pu bénéficier d'une opportunité : utiliser la technique de scannage 3D de l'institut Géographique National (IGN) avec l'aide, en particulier de son Ecole Nationale des Sciences Géographiques (ENSG de Marnela-Vallée). Une équipe constituée d'un professeur et de sept étudiants de cette école répartis en trois équipes (topométrie, photogrammétrie et scanner-laser) a procédé pendant plusieurs jours à la numérisation des formes géométriques tridimensionnelles du Falcon 20. Plus de sept millions de points ont été géo-référencés sur l'avion et ses capteurs. Il faut noter que cette technique de terrain est habituellement utilisée par l'ign pour la mise en valeur ou la restauration de patrimoines architecturaux (Tour de Pise, mosquées du Yemen et Chartreuse de Villeneuve-les-Avignon) Etudes numériques des écoulements: Diverses simulations numériques ont été réalisées : - Simulation de l'influence des écoulements aérodynamiques à Mach 0.75 sur les capteurs du Falcon-20 complet. - Essais de simulation dynamique du comportement des particules aérosols d'une part à partir du Fine Particle Model de l'université de Leipzig (du moléculaire à 1 micron) et d'autre part par simulation des éléments discrets avec les équations de mécanique des milieux granulaires. - Simulation de l'écoulement des particules autour de l'atr-42 pour définir la position des nouveaux capteurs de microphysique (Cloud Droplet Probe et Nevzorov Total Water Content Probe). Simulation des écoulements sur le F20 à Mach

16 Rapport annuel d'activité / Base de données instruments SAFIRE se dote d'un système de sauvegarde des informations instrumentales en base de données. Ainsi, les périodes d'étalonnage et la position de chaque capteur seront enregistrées et tracées (calibrage, montage/démontage sur avion, prêts ).. Les formulaires d'interface utilisateur pour la saisie ont été créés. La base fonctionne avec les langages PHP/Mysql et est consultable via le web. SAFIRE devrait ainsi se doter en 2007 d'un puissant outil de suivi de son parc instrumental. Exemple d'une page de saisie d'un instrument dans la base de données 16

17 Rapport annuel d'activité /22 3 ORIENTATIONS 2007 & CAMPAGNES 2007 ET 2008 Les campagnes prévues en 2007 et 2008, sont déjà en cours de préparation en 2006, notamment au niveau des équipes OPS et INS ainsi que sur le plan certification aéronautique. Le planning campagne 2007 est conséquent mais relativement équi-réparti entre l ATR et le F20 Programmation de l ATR 2007 CAROLS - Campagne de mesure dans le golfe de Gascogne et en Espagne à la demande du CETP. La calibration du radar embarqué Storm devrait se faire sur la plate-forme de Francazal. La difficulté principale est l intégration du radiomètre bande L du CETP avec le soutien de la DT/INSU ADELINE - Les sondes et maquettes développées, dans le cadre du projet européen ADELINE piloté par Thalès, seront installées sur l ATR et des vols seront réalisés. EUFAR - Ecole d été en Roumanie. Initiation des jeunes chercheurs européens à la mesure aéroportée (confirmation fin mars 2007). EUFAR - complément, avec l ATR en configuration microphysique, à la campagne COPS à laquelle participe le Falcon 20 de SAFIRE (confirmation fin mars 2007). Programmation du Falcon CIRCLE 2 campagne avec le F20 équipé de l instrument RALI (CETP SA DT/INSU) pour suivre les traces du satellite CALIPSO. COPS équipé du LIDAR Leandre II (aérosol et vapeur d eau), le SA participera à la campagne aux côtés du Falcon 20 allemand du DLR et probablement de l ATR de SAFIRE. ADM AEOLUS - campagne à la demande du CNRM/GMEI, avec le Falcon 20 équipé de DIRAC et le lidar Léandre Nouvelle Génération. Cette campagne pourrait être fusionnée avec la campagne CALIPSO ci-après. CALIPSO courte période de vol pour la validation du satellite CALIPSO avec le Falcon 20 équipé comme pour ADM AEOLUS de DIRAC et LNG. OSIRIS - campagne de validation technologique du radiomètre homonyme à la demande du LOA Les premières esquisses du planning 2008 montrent une forte pression sur l ATR42. Les campagnes majeures sont : CAROLS poursuite de la campagne avec l ATR. La programmation définitive de cette partie de la campagne est assujettie au lancement effectif du satellite SMOS. FLYSAFE Cette campagne s inscrit dans le contrat européen FlySafe dont l objectif est la validation des prévisions de givrage. Elle est prévue se dérouler dans la zone d approche aéronautique de Paris et en Europe. Les plans de vols spécifiques sont en négociation avec les autorités aéronautiques pour permettre des vols de mesure au milieu du trafic intense de la région parisienne. Les vols en conditions givrantes attendues imposent la modification de l ATR qui sera doté d un système de dégivrage sur la partie médiane de l aile. 17

18 Rapport annuel d'activité /22 POLARCAT- Cette campagne de mesure au Spitzberg et Groenland s inscrit dans le cadre de l Année Polaire Internationale. Les configurations instrumentales sont lourdes et complexes. Les scientifiques adaptent leur demande d emport de matériel scientifique avec les capacités de l avion qui ont été réduites en raison des conditions de vol spécifiques aux régions polaires. Les conditions de grand froid et les vols aux hautes latitudes (au delà du 80 N), imposent une modification de l ATR qui devra être analysée en regard du potentiel du Falcon INFORMATIQUE AVION Le nouveau système d acquisition temps réel conçu et développé conjointement par la DT/INSU et SAFIRE, pour équiper, tant les gros instruments (radar, lidar, ) portés par la DT/INSU que les avions de SAFIRE, n a pu être finalisé avant la campagne AMMA, pour l acquisition avion. Ce développement informatique majeur a été re-planifié en coordination avec la DT/INSU en définissant pour objectif opérationnel, l automne Un effort important devra être réalisé par SAFIRE sur l IHM et ses fonctionnalités. 3.3 OBTENTION DES CDN-S Le Falcon et l ATR ont pu participé à la campagne AMMA, mais sous laissez-passer, car tous les documents, soit d approbations techniques, soit d organisation, n étaient pas approuvés. Ces dossiers n ont pas pu aboutir avant la fin Ils seront portés en priorité début 2007, pour que les CDNspéciaux des deux avions soient enfin délivrés. 18

19 Rapport annuel d'activité /22 4 ANNEXES 4.1 ORGANISATION DE SAFIRE SAFIRE, le Service des Avions Français Instrumentés pour la Recherche en Environnement, est l Unité Mixte de Services, créée par le CNRS-INSU, Météo-France et le CNES le 10 février 2005, pour répondre à leurs besoins de mesures aéroportées scientifiques et plus généralement pour ceux de la communauté scientifique française et dans le cadre de coopérations internationales Le Comité Directeur de SAFIRE L'action de SAFIRE est coordonnée par un Comité Directeur composé de représentants des trois organismes fondateurs. Son rôle est d'arrêter à l'unanimité les décisions soumises à son approbation par le directeur de SAFIRE, notamment : le programme des vols, les projets et le bilan d'exécution du budget ainsi que les projets d'évolution des avions, des instruments ou des infrastructures de SAFIRE. La composition 2006 du Comité Directeur est la suivante: - Nicole PAPINEAU (CNRS-INSU), présidente et, par ordre alphabétique, - François BAUDIN (CNRS-INSU) - Eric BRUN (Météo-France/CNRM) - Hervé JEANJEAN (CNES) - Joël POITEVIN (Météo-France/CNRM) - Didier RENAUD, (CNES). Ce Comité Directeur de SAFIRE est issu du Comité de Direction Avion, qui avec la même représentativité, traite de manière coordonnée, l ensemble de la thématique mesure aéroportée pour le CNRS-INSU, Météo- France et le CNES. En raison des enjeux, essentiellement la réussite des avions de SAFIRE à AMMA, le Comité Directeur de SAFIRE s est réuni 5 fois en 2006 (30 janvier ; 7 mars ; 25 avril ; 29 octobre) et a tenu une réunion téléphonique hebdomadaire de janvier à mai Le Comité Scientifique et Technique Avion D'autre part, un Comité Scientifique et Technique Avion (CSTA) rassemble des scientifiques expérimentés en mesure aéroportée et a un rôle consultatif sur l'utilisation des avions de SAFIRE. La composition du CSTA en 2006 est : - Gérard ANCELLET, président (IPSL) et, par ordre alphabétique, - Gérard BROGNIEZ (LOA) - Alain DABAS (Météo-France) - Monique DECHAMBRE (CETP/IPSL) - Gérard DEDIEU (CESBIO) - François DULAC (LSCE CNRS) - Jean-François GAYET (LAMP) - Marie LOTHON (Laboratoire d Aérologie OMP) Le CSTA s est réuni 3 fois en 2006, le 8 mars, le 21 juin et le 16 octobre. 19

20 Rapport annuel d'activité / Personnel de SAFIRE SAFIRE a vu son effectif augmenté d un agent en 2006, avec l arrivée d un Technicien du CNRS début mai, pour apporter une compétence en réalisation d interface mécanique avion/instrument. Côté mouvement, Frédéric Monjauze a rejoint son administration d origine, la DGA, en octobre 2006 et a été remplacé dans sa fonction de pilote, par Philippe POHAR. La création d un poste d Assistant Ingénieur du CNRS comme Adjoint Administratif a été initié en L absence de candidature interne CNRS en 2006, conduit à ouvrir le poste en recrutement externe en Equipe de Direction Directeur: Marc PONTAUD Directeur Adjoint: André GRIBKOFF Secrétaire de direction: Catherine AUDOUZE Experts SAFIRE Adjoint au directeur chargé de mission: Eric MATHIEU Ingénieur Aéronautique: Aurélien BOURDON Adjoint scientifique: Philippe NACASS Ingénieur Qualité: Gilles VERGEZ Equipe des Opérations Aériennes (OPS) Chef d'équipe: Alain BUTET Jean-François BOURDINOT Frédéric MONJAUZE (jusqu'au 1 er octobre 2006) Philippe POHAR (depuis février 2006) Pierre VITUPIER Equipe Instrumentation (INS) Chef d'équipe: Thierry PERRIN Hubert BELLEC Rémi CAILLOU Michel CLUZEAU Jean-Claude ETIENNE Patricia VARVOUX Sébastien RIEUBLANC (depuis mai 2006) Equipe informatique et traitement des données (ITD) Chef d'équipe: William MAUREL François GOYON Marc LAURENS Frédéric POUVESLE SAFIRE bénéficie du soutien de deux experts externes, Christian ABONNEL du CNRM en instrumentation, et Noël GRAND de l INSU/DT en acquisition temps réel. 20

21 4.2 COMMUNICATION EXTERNE Rapport annuel d'activité / Conférence Le directeur de SAFIRE a été invité par Airbus pour présenter les activités de SAFIRE lors d'une conférence le 17 octobre Site web: Le site web de SAFIRE s'est enrichi au cours de l'année et le nombre de connexions sur ce site le montre très clairement. Fréquentation du site web en nombre de connexions par mois: Février 2006 Décembre Version anglaise Liens vers les tutelles Liens rapides vers les nouvelles au jour le jour 21

22 Rapport annuel d'activité / LISTE DE PUBLICATIONS - "Research Activities at Météo-France, Airflow studies", Environmental Japanese Fluent News, (in japanese), P. Nacass, Fall 2006, pp "Modéliser les écoulements aérodynamiques autour des capteurs des avions de recherche", parru dans "Atmosphériques", P. Nacass, n 32, Novembre 2006, pp ENCADREMENT DE THESARD OU DE STAGIAIRES AU COURS DE L'ANNEE - P. Nacass : Stage de quatre mois de Benoît MALLOL en deuxième année de l'ecole d'ingénieurs en Modélisation Mathématique et Mécanique (MATMACA, Bordeaux). Sujet : "Création d'un maillage complet du Falcon 20 et simulations numériques à Mach 0.8 autour de ses capteurs". - P. Nacass : encadrement stagiaire: Philippe Breucker, stage de 4 mois de dernière année d'ingénieur en Mécanique, option Aérodynamique, Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM, Paris). 4.5 REUNION, ATELIER, COLLOQUE NATIONAUX OU INTERNATIONAUX ORGANISES PAR L EQUIPE - COMSI 12 mai 2006 à Toulouse avec visite des avions - Fête des avions à Creil le 8 décembre P. Nacass, Groupe de travail "Utilisation civile des drônes", Conseil Supérieur des Ponts et Chaussées (CSPC) : o o o o 25 janvier, CSPC La Défense : Identification des besoins civils. 23 mars 2006, Ministère des Transports, La Défense : Les engins civils et militaires existants. 10 avril 2006, organisé par SAFIRE avec le Conseil Supérieur de l'armement (CSA) : Présentation des développements passés et besoins futurs propres à Météo-france. 27 juin 2006, CSPC La Défense : Identification des besoins en fréquence radio (télépilotage, transmission de données,...). 4.6 FORMATIONS REÇUES ET FORMATIONS DONNEES AU COURS DE L'ANNEE Formations reçues: - 2 stages PHP-Mysql de 1 semaine par G. VERGEZ: Sept. et Nov Formation 1 er secours (10 agents) - Formation cariste pour 2 agents - Obtention du brevet de base pilote par E. MATHIEU en Oct VITUPIER Pierre, Qualification mécanicien ATR42 JAR66, 13/02-28/02/06, Latécoère Blagnac - BUTET Alain, Qualification pilote ATR42, 20/03-28/04/06, ATC Toulouse - POHAR Philippe, DNC mesures aéroportées, 27/04-28/04/06, Air Occitan Castelsarrasin Formations données: - P. Nacass : Cours, TP et examen "Mesures depuis aéronefs" à l'ecole Nationale de la Météorologie, Certificat Supérieur de l'armée de l'air (Toulouse, mars 2006). - P. Nacass : Cours "La simulation des écoulements autour des avions et capteurs", l'ecole Nationale des Sciences Géographiques à l'ensg (Marne-la-Vallée, avril 2006). 4.7 VISITES DE PERSONNALITES AU COURS DE L'ANNEE Le nouveau commandant de la base aérienne 101 (Francazal), le Colonel Philippe GROLLEMUND, a visité nos locaux le 25 Octobre 2006, confortant ainsi nos très bonnes relations. Il apparaît néanmoins que les activités aériennes sur cette base sont en perte de vitesse et le devenir du site manque de visibilité à long terme. 22