Le GPS : un ami qui vous veut du bien? - Sommaire

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1 Le GPS : un ami qui vous veut du bien? - Sommaire Rappels Principes de fonctionnement Limitations Points d attention Comportement du pilote Utilisation du GPS Les erreurs classiques Ce que le GPS ne fait pas Ce que le GPS a fait Conseils pratiques Conclusion 1

2 Rappels : Principes de fonctionnement 3 segments : SOL / SPATIAL / UTILISATEUR / Le SOL contrôle les satellites et leurs horloges Le SPATIAL Chacun des 24 satellites émet deux informations : Code pseudo-aléatoire (qui permet le positionnement) Message de navigation (orbite, qualité de propagation ) L UTILISATEUR Le récepteur mesure le temps de propagation des signaux et en déduit la distance. 3 satellites => positionnement 3D Les logiciels calculent une position approchée itérativement à partir des distances élémentaires. La précision des calculs nécessite que l horloge récepteur soit synchrone ce qui n est pas le cas d ou 4ème satellite pour le biais de l horloge du récepteur (+ de 4 inutile) L utilisateur interprète les informations restituées 2

3 Rappels : Limitations Limites liées au système stabilité non assurée Précision sans détérioration : latérale : 12 mètres / verticale : 20m Précision avec détérioration : latérale : 100 mètres / verticale : 140m Imperfections du modèle de Positionnement géodésique (WGS84) Intégrité : Le système GPS ne l assure pas. La certification de récepteurs pour l IFR nécessite une fonction supplémentaire (RAIM) de vérification de cohérence de solution de position. La précision de la solution dépend de la configuration des satellites (config. compacte solution moins précise) Autres sources limitatives : diffusion de signal erroné, instabilités d horloge, incertitudes sur les distances élémentaires (propagation, multitrajets, erreurs base de donnée, dépassement des capacités mémoire ) Limites liées à l utilisateur Capacité des piles Occultation de l antenne Mauvaise utilisation 3

4 Points d attention : Comportement du pilote Comportement direct observé Confiance excessive dans les indications du GPS Surcapacité : Mise dans une situation dégradée parce qu il y a un récepteur GPS à bord (sinon décision de déroutement plus précoce) Dépendance : Difficulté à entreprendre un vol sans GPS Surestimation des possibilités du GPS et usages erronés (voir plus loin maintien de cap, diminution des marges carburant ) Comportement induit analysé Diminution de la préparation des navigations Plus de renseignement du LOG de NAV (dépendance) Manque d utilisation des autres instruments d aide à la NAV (Conservateur de cap non recalé, VOR, ADF ) 4

5 Points d attention : Utilisation du GPS 2 types d utilisation classiques Suivi de navigation Utilisation des fonctions POSITION TRACK (GTK : roulage au sol : vérification du compas). L information est correcte en trajectoire stabilisée (Voir schéma : ce qu indique le GPS) ROUTE (idem journal de NAV) DIRECT TO (idem VOR DME aligné) WAYPOINTS / NAV / MAP Aide en situation dégradée Utilisation des fonctions NEAREST DIRECT TO (Airport / Weather / User ) Aspects réglementaires Le récepteur GPS intégré au tableau de bord (TdB) peut être déclaré comme moyen de navigation Utilisation possible comme moyen de NAV primaire en vol VFR on TOP (GPS intégré TdB) 5

6 Points d attention : Les erreurs classiques Croire que tous les GPS sont identiques Différences : écrans - suite des pages - informations affichées - Indicateurs - champs variables ou non - manipulation Mauvaise utilisation de fonctions (DIRECT-TO ) Erreurs d entrée de Code Erreur de lecture (lire un champ qui n est pas le bon ) Traductions en français : à éviter Confondre des indications Exemples : TRACK (ou Ground track GTK ) et BEARING (BRG) ETE (temps : estimated time enroute) et ETA (heure : estimated time arrival) Utiliser le GPS en virage Pas meilleur que le compas : ne pas l utiliser Utiliser le GPS comme un ADF La courbe du chien existe aussi pour le GPS (ah, ce vent ) Utiliser le GPS comme un conservateur de Cap L égarement programmé 6

7 Points d attention : Ce que le GPS ne fait pas Surveiller le ciel, le relief et les obstacles L utilisation du GPS est gourmande en temps. Une poignée de secondes suffit à transgresser le V de VFR. Les écrans de GPS focalisent le regard (effet de «tunnelisation») Tenir le Cap L utilisation par beau temps peut créer l illusion que le GPS est utilisable comme instrument de maintien de Cap. En fait, références extérieures => corrections de trajectoire inconscientes => croyance que c est le GPS qui permet de maintenir le cap => confiance Confiance mal placée, le GPS ne fait qu indiquer, avec retard, la route suivie précédemment! Processus d égarement programmé Indication CDI sur le GPS pour éviter cela / GOTO : Utilisation comme un VOR DME 7

8 Points d attention : L égarement programmé à positions de l avion aux points de calcul du GPS Je constate un écart par rapport à dtk, donc correction : je vire à gauche Je suis trop à gauche mais j ai bien réussi ma correction, je vire à droite Aïe je commence à ne plus comprendre, je continue à m éloigner de la trajectoire Ouf c est bon je me rapproche de ma route Super! J ai retrouvé ma route Zut je suis paumé 3 4 e4 e3 2 e1 5 WP2 e5 = 0 e6 e2 1 6?? Trajectoire WP1 8

9 Points d attention : Ce que le GPS ne fait pas - suite Gérer le carburant Le processus : confiance / surestimation / erreur Confiance Bonne prévision d un temps de vol Bonne réalisation du suivi de trajectoire (par beau temps) Confiance pour gérer d autres paramètres (carburant restant) Surestimation Calcul d un temps de vol au plus juste (diminution des marges) Erreur Suppression de l escale avitaillement Difficulté quelconque (erreur de calcul, égarement passager, panne de GPS) SEULE FACON : quantité embarquée et suivi consommation (chrono) Prévoir sa propre panne Mises à jour des bases de donnée (200 points erronés dans base à jour) Défaillance système Problèmes d utilisation (GPS différents / lecture) Mauvaise installation (GPS portables) 9

10 Points d attention : Ce que le GPS ne fait pas - suite Etre trop audacieux Le GPS n autorise pas de conduites de vol VFR de manière plus audacieuses que lorsqu il n y a qu un conservateur de cap Le GPS doit rester une aide (ne pas oublier le suivi de sa trajectoire sur carte 1/500000) Perdre la notion de sa position (principe de base du vol VFR) en étant dépendant du GPS, peut entraîner des pénétrations de zones sans clearance ce qui constitue une faute grave et souvent une infraction. 10

11 Points d attention : Ce que le GPS a fait Sur 35 évènements analysés ( ), l enquète du BEA nous indique que le GPS a été un facteur contributif d incident et/ou accident des types suivants : Collision avec le sol en vol contrôlé (16) Perte de contrôle en vol (4) Panne d essence (4) Interruption volontaire du vol (7) Divers abordages (4) Sources utiles 2005 : Enquete du BEA Etude sur les évènements GPS 1995 : Rapport présenté à l'association of Aviation Psychologists (AAP) : GPS : Human factors aspects for General Aviation Pilots 11

12 Conseils pratiques : Connaissance / Confiance / Dépendance Connaissance : Ne pas improviser son utilisation APPRENDRE progressivement au sol puis en vol Fonctions de base DIRECT-TO / NEAREST Fonctions avancées WAYPOINTS / NAV / MAP / Flanquements automatiques / HSI / tracks Confiance : S imposer une STRATÉGIE D UTILISATION Vérifier les réglages variables (champs, affichages, pages, unités ) le fonctionnement (Ex : vérification track au roulage) Entrer ses données «en atmosphère calme» (ex : coordonnées de WP) L inclure dans ses priorités : PILOTER, NAVIGUER, COMMUNIQUER et ensuite le reste donc ne pas utiliser le GPS quand le pilotage et/ou le suivi de vol sont prépondérants Dépendance : Avoir un COMPORTEMENT RAISONNABLE Utiliser le GPS comme instrument secondaire : Avant de regarder le GPS, définir quelle information y chercher Ne jamais faire confiance à 1 seule information / Contrôle de cohérence Emporter des piles de rechange (portables) S imposer de pouvoir s en passer 12

13 Conclusion un ami qui vous veut du bien? Oui mais un ami est quelqu un que l on connaît bien Les priorités Aviate, Navigate, Communicate and GARMINATE BONS VOLS Références Étude BEA : Étude sur les évènements GPS / Rapports et statistiques / Etudes / Etude sur les évènements GPS (35p) Info-pilote n novembre 2005 : SECURITÉ : GPS, ami ou ennemi Volez n 98 - novembre 2005 : 10 questions 10 réponses pour mieux utiliser votre GPS Cours ACAT : JR Lefrère : GPS théorique et pratique 13

14 Annexe 1 : Route, track et autres relèvements, ce qu indique réellement le GPS En vert les informations que ne donne pas le GPS x x Positions calculées GPS P = position actuelle Route vraie / Trajectoire DTK : (Desired Track) / Route / Course CT : Ecart de route BRG : Bearing Cap GTK : Track (Ground Track) Track 320 cap 010 P Bearing 052 x x x Route 025 WP2 Trajectoire x WP1 14