Navigation fondée sur les performances (PBN) Plan de l État pour la NAR Canada

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1 Navigation fondée sur les performances (PBN) Plan de l État pour la NAR Canada

2 TABLE DES MATIÈRES 1. Sommaire Énoncé de politique Notre vision Notre mission Qu est-ce que la navigation fondée sur les performances (PBN) Introduction Contexte Procédures d approche Approches avec guidage vertical (APV) Direction de l OACI Dixième conférence sur la navigation aérienne (ANC-10) Onzième conférence sur la navigation aérienne (ANC-11) e Assemblée annuelle L intention Plan de l État canadien pour la navigation fondée sur les performance Pourquoi un plan d État pour la PBN est-il nécessaire? Quels sont les objectifs du Plan d État canadien pour la PBN? Quelle est l intention du Plan d État canadien pour la PBN? Quels principes guident l élaboration du Plan canadien pour la PBN? Méthode Avantages d une PBN et de l harmonisation à l échelle mondiale Introduction Le Plan mondial de navigation aérienne Initiative du Plan mondial n o 21 Systèmes de navigation Feuille de route pour la sécurité de l aviation dans le monde PBN RNAV État actuel de RNAV Capacités PBN RNP Capacités État actuel des opérations en matière de qualité de navigation requise au Canada Procédures d approche avec guidage vertical (APV) Capacités État actuel des opérations APV au Canada Défis Défis en matière de sécurité Défis en matière de réglementation Plan de l État pour la NAR Canada Page 2

3 8.3. Soutien aux infrastructures Navigation en route océanique, continentale éloigné et continentale Approches Orientation stratégique Système de navigation actuel Mise à niveau par blocs du système de l aviation et buts de l OACI Communications Navigation Surveillance Gestion de la circulation aérienne (ATM) Orientation stratégique du Canada Phase 1 : Phase 2 : Phase 3 : Résumé Plan de la PBN - Liste d acronymes Plan de l État pour la NAR Canada Page 3

4 1. Sommaire 1.1. Énoncé de politique Transports Canada appuie et accepte l initiative de l OACI concernant la navigation fondée sur les performances (PBN) et la nécessité d une harmonisation mondiale des opérations. Transports Canada, NAV CANADA et l industrie canadienne de l aviation travaillent ensemble à la mise en œuvre d un plan de PBN de l OACI pour le Canada. La navigation fondée sur les performances (PBN) est l un des outils essentiels à l amélioration de la sécurité et de l efficience des systèmes de communication, de navigation, de surveillance et de gestion de la circulation aérienne (CNS/ATM) futurs. Une harmonisation mondiale des spécifications relatives à la navigation permettra d améliorer la sécurité des opérations en route, en région terminale et d approche; d améliorer l efficacité opérationnelle en réduisant le nombre de milles parcourus en vol; de réduire les coûts des infrastructures; d arriver à une utilisation accrue de l espace aérien et d atténuer l impact sur l environnement grâce à une diminution des émissions et la possibilité de réduire l exposition au bruit. Le Canada a pris l engagement d appuyer l initiative de l OACI en matière de PBN et de répondre au besoin d une harmonisation des opérations tant à l échelle mondiale qu à celle de l Amérique du Nord. Transports Canada est responsable de tous les aspects réglementaires de la navigation fondée sur les performances (PBN), notamment en ce qui concerne l élaboration des règlements, des normes, des autorisations, des documents d information et de formation. C est à Transports Canada qu il incombe aussi de définir les exigences relatives à l équipement. Transports Canada, NAV CANADA et les représentants de l industrie ont mis sur pied l équipe canadienne spéciale sur l aviation axée sur le rendement (CPAAT). Cette équipe est chargée de faciliter la mise en œuvre des opérations axées sur le rendement au Canada, notamment en ce qui concerne les communications, la navigation, la surveillance et la gestion de la circulation aérienne (CNS/ATM). Le but est d atteindre les objectifs à court, moyen et long termes définis dans le Plan de navigation axé sur les performances (NAP) de NAV CANADA; le Plan visant les systèmes de navigation aérienne (Plan ANS) et le Plan d activités des opérations. La CPAAT offrira une tribune multidisciplinaire favorisant la collaboration entre Transports Canada, NAV CANADA, le ministère de la Défense nationale (MDN), les exploitants des aérodromes, les utilisateurs et les fabricants. Le présent document est évolutif et des mises à jour seront publiées au début de chaque étape (voir la section 9.0). C est en 2018 que le premier examen et la première mise à jour seront effectués. Plan de l État pour la NAR Canada Page 4

5 1.2. Notre vision Un réseau de transport au Canada qui est reconnu dans le monde entier comme étant à la fois sûr et sécuritaire, efficace et respectueux de l environnement Notre mission Servir l intérêt public par la promotion d un réseau de transport au Canada qui est à la fois sûr, sécuritaire, efficient et respectueux de l environnement. 2. Qu est-ce que la navigation fondée sur les performances (PBN) 2.1. Introduction L OACI a donné le ton pour une transition rapide vers la navigation fondée sur les performances (PBN) et les approches avec guidage vertical (APV). La PNB définira les exigences en matière de performance pour les aéronefs qui empruntent des itinéraires particuliers, pour les procédures de vol aux instruments à l intérieur des régions terminales ou dans un autre espace aérien défini. Les approches APV assurent aux pilotes un guidage vertical et latéral qui sont reconnues comme étant plus sécuritaires que l utilisation du guidage latéral seul. Les exigences relatives aux performances sont définies en termes d exactitude, d intégrité, de disponibilité, de continuité et de fonctionnalité nécessaires pour une opération proposée dans un espace aérien donné. La spécification de navigation (nav spec) définit la performance attendue du système de navigation (RNAV ou RNP), ainsi que les exigences que doivent satisfaire tout aéronef et tout équipage de conduite pour appuyer le niveau de performance prescrit. Selon la PBN, une spécification de navigation s entend soit d une spécification de qualité de navigation requise (RNP) ou d une spécification de navigation de surface (RNAV). Les systèmes de RNP et de RNAV sont essentiellement similaires, la principale différence étant le système embarqué de surveillance et d alerte relatives aux performances. Une spécification de navigation qui exige qu il y ait un système embarqué de surveillance et d alerte relatives aux performances (autonome) est appelée une spécification RNP; une spécification de navigation qui ne comporte pas une telle exigence est une spécification RNAV. Voir la figure 1. Plan de l État pour la NAR Canada Page 5

6 Ground NAVAIDs Conventional navigation Waypoints PBN : area navigation Narrower obstacle clearance areas Seamless vertical path Curved path PBN Required navigation performance Matériel terrestre d aide à la navigation Aides à la navigation conventionnelles Points de cheminement PBN : navigation de surface Zone de franchissement d obstacles plus étroite Trajectoire verticale ininterrompue Trajectoire incurvée Approches PBN à qualité de navigation La PBN est une méthode de navigation qui permet d exploiter un aéronef sur toute trajectoire de vol souhaitée, ce qui permet plus de souplesse et une plus grande efficacité des opérations aériennes par rapport aux itinéraires traditionnels fixes utilisant des NAVAID au sol. Une PBN offre certains avantages, notamment : une sécurité accrue grâce aux procédures de descente stabilisée utilisant le guidage vertical; une réduction de l incidence sur l environnement grâce à une utilisation plus efficace de l espace aérien (l emplacement de routes, un rendement du carburant et une possibilité d atténuation du bruit); une réduction du besoin de maintenir des routes et des systèmes d avioniques propres au NAVAID et aux procédures; l élimination du besoin d élaborer des opérations et des critères adaptés aux capteurs pour chaque nouvelle évolution de systèmes de navigation; la simplification du processus d autorisation opérationnelle en établissant un ensemble restreint de spécifications relatives à la navigation destinées à un usage mondial. Les normes RNP sont plus strictes que les normes RNAV à cause de l exigence d un système embarqué de surveillance de la performance. C est pour cette raison que la RNP est reconnue comme étant la norme de navigation qui devrait être adoptée dans le monde entier. Plan de l État pour la NAR Canada Page 6

7 2.2. Contexte Pendant des décennies, les aides à la radionavigation (NAVAID) étaient la à la base de la navigation aux instruments. Le Canada est doté d un réseau de radiophares non directionnels (NDB), de radiophare omnidirectionnel VHF (VOR) et d équipement de mesure de distance (DME) qu utilisent les aéronefs pour une navigation de point en point le long d itinéraires fixes (navigation en route) et pour effectuer des procédures d approche aux instruments. La navigation en route s entend de la capacité de naviguer le long de segments de route rectilignes prédéfinis. Les aides à la navigation en route déterminent l équipement qui doit se trouver à bord de l aéronef pour emprunter l itinéraire prévu. Un radiophare non directionnel (NDB) et un radiophare omnidirectionnel (VOR) assurent le guidage directionnel à partir d un relèvement ou d un radial obtenu du NAVAID, toutefois la précision latérale diminue avec la portée. Une indication de localisation absolue ne peut être obtenue que lorsque l aéronef se trouve directement au-dessus du NDB ou du VOR, ou lorsque l équipement de mesure de distance (DME) est situé au même endroit que le NDB ou le VOR. L estimation de la position le long de la trajectoire est calculée en fonction du temps écoulé entre les repères confirmés. Les NAVAID sont d une efficacité limitée pour la navigation en route, ainsi que les procédures d approche et de départ aux instruments. Les systèmes de navigation de surface ont été développés dans le but de se libérer des contraintes de la navigation en route. En effet, la navigation de surface permet à un aéronef de suivre une trajectoire de vol préalablement établie avec une grande précision d un point à l autre. On reconnait qu il est nécessaire d améliorer davantage l exploitation des aéronefs grâce à de meilleures trajectoires de vol qui permettront de réduire l incidence du bruit des aéronefs et d améliorer la sécurité dans la zone du terminal. Les premiers systèmes RNAV étaient des systèmes de navigation par inertie, ou de localisation radiogoniométrique appliquant les principes de la multilatération et qui comprennent les systèmes INS, LORAN (système de navigation à longue portée), Omega, DME-DME ou DME-VOR. Les systèmes LORAN et Omega ne sont plus utilisés. Les systèmes de navigation par inertie (INS) utilisant le recalage DME/VOR ou DME/DME demeurent une combinaison couramment utilisée. La plupart des aéronefs exploités au Canada sont équipés de systèmes de navigation de surface et bon nombre de RNP, surtout pour les vols en route. Le Canada a l intention de conserver sa capacité de navigation de surface de l harmoniser à la PBN/RNAV tout en étendant les spécifications de navigation en matière PBN et de RNP à toutes les classes d espace aérien. Plan de l État pour la NAR Canada Page 7

8 Au cours des 15 dernières années, la navigation de surface par satellite s est beaucoup améliorée. Le système mondial de navigation par satellite répond aux besoins de la plupart des aéronefs pour les opérations en route océanique et continentale éloignée, en route continentale, en région terminale et pour l approche RNAV de non-précision. Les aéronefs modernes sont dotés de systèmes de navigation sophistiqués qui font partie intégrante du système de gestion de vol (FMS), ils sont appuyés par le système mondial de navigation par satellite (GNSS) ainsi que les capteurs de position du système de navigation par inertie. Divers fabricants proposent des systèmes avioniques GNSS compatibles avec les différents types d aéronefs. La plupart de ces systèmes appuient également les capacités de surveillance des performances de navigation et d alerte. Le GNSS est le principal moyen de navigation approuvé et son usage est très répandu dans toutes les classes d aéronefs et/ou pour tous les types d opérations au Canada. Dans bien des régions du monde, la navigation de surface a été mise en œuvre selon les normes et les pratiques locales. La PBN est le cadre réglementaire international qui permettra de normaliser la navigation de surface dans le monde entier. Les États-Unis et l Europe considèrent déjà que la PNB est primordiale pour l avenir de la navigation aérienne. L OACI a clairement tracé la voie pour l adoption à l échelle mondiale de la PNB en appliquant un choix approprié de spécifications pertinentes pour la RNAV et la RNP. Plan de l État pour la NAR Canada Page 8

9 2.3. Procédures d approche Les procédures d approche conventionels ont recours au système d atterrissage aux instruments (ILS), au VOR et au NDB. Ces procédures utilise exclusivement les aides à la navigation au sol. La navigation fondée sur les performances (PBN) ne comprend pas les approches RNAV. Les spécifications relatives aux performances tiennent compte de ce point lorsqu une valeur de précision latérale n est définie que pour les spécifications des approches RNP, et ce, pour tous les segments de l approche aux instruments (les segments d entrée initiale, intermédiaire, finale et d approche interrompue). Les procédures d approche de précision (PA), dont l ILS, le système d atterrissage hyperfréquences (MLS), le système de renforcement au sol (GBAS, le système d atterrissage aux instruments (GLS), ne sont pas mentionnées dans les normes en vigueur relatives à la navigation fondée sur les performances (PBN) et donc ne sont pas abordées dans le présent document. Il est important de noter que les procédures d approche et d arrivée PBN/RNP peuvent se terminer en procédure ILS, MLS ou GLS. Une approche aux instruments PBN utilise le système mondial de navigation par satellite (GNSS) (signaux satellites amplifiés ou non amplifiés) pour le guidage par navigation latérale (LNAV). Le guidage par navigation verticale peut prendre la forme de guidage VNAV barométrique (Baro-VNAV) ou d un guidage GNSS renforcé. Il y a deux spécifications de navigation pour les opérations d approche RNP : qualité de navigation requise approche (RNP APCH) et qualité de navigation requise autorisation requise (RNP AR APCH). Les deux exigent que des autorisations spéciales soient ajoutées au certificat de l exploitant aérien (CEA) ou au document d immatriculation de l exploitant privé (DIEP). Voici les quatre types de procédures RNP APCH: LNAV Le guidage vertical est assuré par les signaux électromagnétiques du système mondial de la navigation par satellite (GNSS); LNAV/VNAV Le guidage latéral est assuré par les signaux électromagnétiques du GNSS et le guidage vertical par la navigation barométrique verticale (Baro-VNAV) ou par les signaux électromagnétiques du GNSS; LP (Performance d alignement de piste) - Le guidage latéral équivalent à une approche selon l alignement de piste est assuré par les signaux électromagnétiques du GNSS renforcé; LPV (Performance d alignement de piste avec guidage vertical) le guidage latéral et vertical est assuré par les signaux électromagnétiques du GNSS renforcé. Plan de l État pour la NAR Canada Page 9

10 Une approche RNP AR APCH est effectuée au moyen des signaux électromagnétiques d un GNSS renforcé (SIS), d un VNAV barométrique pour les aéronefs équipés d un système de navigation multicapteurs GNSS et d un système de gestion de vol (FMS). Une approche (APCH) à qualité de navigation requise (RNP) à autorisation obligatoire (AR) utilise un guidage vertical barométrique basé sur la valeur de précision RNP qui se situe entre 0,3 NM et 0,1NM. L avènement des approches avec guidage vertical, le jargon de l OACI s est enrichi d un nouveau terme décrivant l apparition d une troisième classe de procédure d approche aux instruments : APV (Approche avec guidage vertical). Les approches aux instruments pour l atterrissage sont divisées comme suit: Approche de précision (PA); Approche de non-précision (NPA); Approche avec guidage vertical (APV) Le tableau suivant donne les types d approches pour chaque classification: Approche de non-précision (NPA) NDB VOR LNAV LP Approche avec guidage vertical (APV) LPV RNP AR APCH LNAV/VNAV Approche de précision (PA) ILS MLS GLS PAR Plan de l État pour la NAR Canada Page 10

11 2.4. Approches avec guidage vertical (APV) L OACI définit une APV comme «une procédure d approche aux instruments qui utilise les guidages latéral et vertical, mais qui ne répond pas aux spécifications établies pour les approches de précision et d atterrissage». Parmi les procédures d approche avec guidage vertical, il y a: RNP APCH LPV (Radiophare d alignement de piste en guidage vertical) o Les procédures d approche à système de renforcement satellitaire (SBAS) comprennent un système de surveillance des performances et d alerte en cas d erreur de navigation par guidages latéral et vertical du GNSS SIS (à signaux électromagnétiques). Le LPV est un «système d atterrissage» GNSS et le segment de l approche finale est le même que pour un système d atterrissage aux instruments (ILS). RNP APCH LNAV/VNAV o Les procédures d approche à navigation verticale barométrique (Baro-VNAV) ou à GNSS renforcé comprennent un système de surveillance des performances, d alerte en cas d erreur de navigation par guidages latéral et vertical du GNSS SIS. Ils doivent aussi satisfaire aux exigences relatives à la précision prouvée du système quant à la source du guidage vertical (altimètre). RNP AR APCH o Les procédures d approche à navigation verticale barométrique (Baro-VNAV) comprennent un système de surveillance des performances et d alerte en cas d erreur de navigation par guidages latéral et vertical du GNSS SIS et doivent satisfaire aux exigences relatives à la précision prouvée du système quant à la source du guidage vertical (altimètre). La spécification relative à la RNP AR APCH constitue la norme générale de l OACI pour l élaboration des procédures d approche aux instruments (IAP) des aéroports où il y a des obstacles contraignants et/ou il est possible de faire d importants gains d efficacité sur le plan de l exploitation Direction de l OACI Dixième conférence sur la navigation aérienne (ANC-10) En 1991, lors de la dixième conférence sur la navigation aérienne (ANC-10), l OACI avait lancé l idée que le monde devrait adopté le système de navigation aérienne par satellite pour toutes les étapes du vol. Malgré le fait que dans un premier temps le déploiement du système mondial de navigation par satellite (GNSS) a été plus lent que prévu, c est Plan de l État pour la NAR Canada Page 11

12 grâce à l approbation d un nombre croissant d États et aux nouveaux aéronefs avec capacité GNSS intégrée Onzième conférence sur la navigation aérienne (ANC--11) L OACI a réitéré sa recommandation d adopter un système de navigation aérienne par satellite lors de la onzième conférence sur la navigation aérienne (ANC-11) en 2003, en encourageant les États à accélérer le déploiement d un système de navigation par satellite. C est lors de cette conférence que l OACI a mentionné pour la première fois la notion de navigation fondée sur les performances e Assemblée annuelle En 2007, lors de la 36 e Asemblée annuelle, l OACI a réaffirmé l objectif visant l adoption de la navigation par satellite et de la navigation fondée sur les performances (PBN). La résolution A37-11 de l assemblée de l OACI recommandait que les États élaborent un plan national de mise en œuvre de la PBN pour la date cible de 2009, et montrait la voie pour l adoption de l approche avec guidage vertical (APV) comme principale procédure d approche aux instruments ou comme système d appoint pour des procédures d approche de précision. Le tableau suivant indique les objectifs de mise en œuvre (en pourcentage) pour l utilisation de la navigation fondée sur les performances (PBN) pour chaque phase du vol: Utilisation opérationnelle PBN Océanique 70 % 100 % PBN En route 70 % 100 % PBN Terminale 30 % 60 % 100 % RNP Approche 30 % 70 % 100 % Ces objectifs étaient ambitieux, mais il a fallu se rendre à l évidence que bon nombre des États membres ne pourraient pas les atteindre en raison du manque de capacités de leurs aéronefs et, dans certains cas, parce qu ils ne sont pas situés dans une région desservie par un système de renforcement satellitaires (Afrique centrale et du Sud, le Moyen-Orient, l Amérique du Sud, le sud-est de l Asie et l Australie) L intention de l OACI En recommandant l adoption de la PBN, l OACI souhaite normaliser et harmoniser l utilisation de la navigation de surface. Le but de l adoption de l approche avec guidage Plan de l État pour la NAR Canada Page 12

13 vertical (APV) comme principale procédure d approche aux instruments est d atténuer considérablement le risque d impact sans perte de contrôle (CFIT), ainsi qu un atterrissage trop court ou trop long grâce à un guidage latéral et vertical continu tout au long de l approche aux instruments. 3. Plan de l État canadien pour la navigation fondée sur les performances 3.1. Pourquoi un plan d État pour la PBN est-il nécessaire? La planification entreprise par les Groupes régionaux de planification et de mise en œuvre (PIRG) de l OACI est fondée sur les plans de navigation aérienne et sur les plans régionaux en matière de communications, navigation, surveillance et de gestion du trafic aérien (CNS/ATM). Il incombe aux États de s assurer que les plans régionaux de l OACI son pris en considération et inclus dans la stratégie de mise en œuvre de la PBN à l échelle nationale. NAV CANADA a préparé un plan opérationnel pour la PBN qui offre des conseils quant à l évolution prévue de la navigation aérienne. Le plan décrit également les applications de la navigation RNAV et RNP qui seront mises en œuvre à court et moyen termes Quels sont les objectifs du Plan d État canadien pour la PBN? Le Plan d État canadien pour la PBN vise à: améliorer la sécurité de l ensemble du système de navigation canadien en procédant de façon stratégique à la transition d une dépendance sur une infrastructure essentiellement au sol à un système de navigation PNB par satellite (PNB); établir une stratégie pour la continuation de la transition vers un système de navigation par satellite; appliquer les concepts de PBN de l OACI lors de l élaboration des procédures d approche aux instruments, de départ normalisé aux instruments (SID), d arrivée normalisée aux instruments (STAR), ainsi que les trajectoires fixes et dynamiques dans l espace aérien océanique et continental; mettre en œuvre la portion du système CNS/ATM visant la navigation en appliquant des exigences opérationnelles clairement définies; éviter les exigences inutiles imposant de multiples types d équipements à bord des aéronefs ou de multiples systèmes au sol; éliminer la nécessité d obtenir de multiples approbations de navigabilité et pour les opérations, et ce pour toutes les opérations; établir un échéancier pour la mise en œuvre de la PBN au Canada. Plan de l État pour la NAR Canada Page 13

14 3.3. Quelle est l intention du Plan d État canadien pour la PBN? L objectif du Plan d État canadien est d aider la communauté de l aviation canadienne à faire la transition et à adopter les concepts RNAV et RNP. Les principaux intervenants pour qui ce plan sera avantageux sont: les propriétaires ainsi que les exploitants d aéronefs et d aérodromes; les organisations de maintenance d aéronef (OMA) et les offciers du service technique des aéronefs (AEO); le ministère de la Défense nationale (MDN); Industrie Canada; les organisations nationales et internationales de l aviation; NAV CANADA; Transports Canada. Le Plan d État canadien pour la PBN aidera aussi la communauté canadienne de l aviation à se préparer aux transitions à venir et à élaborer les stratégies d investissement. Les propriétaires ainsi que les exploitants d aéronefs et d aérodromes pourront utiliser ce plan pour prévoir les besoins en équipage et les investissements supplémentaires en système de navigation. NAV CANADA est en train d exécuter son plan de transition à l infrastructure CNS/ATM. Le gouvernement du Canada pourra anticiper et planifier les critères de conception des futures procédures aux instruments, équilibrer la charge de travail réglementaire et les exigences en matière de formation à venir Quels principes guident l élaboration du Plan canadien pour la PBN? Le Plan canadien pour la PBN est fondé sur les principes suivants: Une progression appropriée vers un système de navigation par satellite fiable tout en reconnaissant le besoin d avoir des approbations connexes pour les opérations et l équipement de l aéronef; le soutien de l analyse de rentabilisation pour les spécifications de navigation RNAV et/ou RNP (le promoteur de l analyse de rentabilisation peut être NAV CANADA ou tout autre intervenant approprié); l adoption d une approche relative du système de gestion de la sécurité (SGS; l harmonisation avec le plan régional de PNB de l OACI; le maintien de l appui à l égard des missions de l État (militaire). Plan de l État pour la NAR Canada Page 14

15 3.5. Méthode Voici les mesures qui font partie de la méthode utilisée par le Canada pour assurer la transition vers la PBN: Respecter les spécifications de la PBN de l OACI; Accroître l utilisation des procédures d approche APV; Tirer parti du GNSS en tant que technologie habilitante pour la PBN; Réduire le réseau des NAVAID pour appuyer les opérations qui ne se rapportent pas à la PBN à certains aéroports; Reconnaître les aspects uniques de l équipement et des missions de l État (militaire) et élaborer des stratégies d intégration appropriées. 4. Avantages d une PBN et de l harmonisation à l échelle mondiale 4.1. Introduction L OACI a établi six (6) objectifs stratégiques visant à favoriser le développement d une Aviation civile sécuritaire, sûre et durable: Sécurité renforcer la sécurité de l aviation civile mondiale; Sûreté renforcer la sûreté de l aviation civile mondiale; Efficacité améliorer l efficacité des activités de l aviation; Protection de l environnement limiter au minimum l incidence néfaste de l aviation civile mondiale sur l environnement; Continuité maintenir la continuité des activités de l aviation; Primauté du droit renforcer la gouvernance de l aviation internationale. Pour atteindre ces objectifs, l OACI a élaboré une série des plans et d initiatives de haut niveau. Ces initiatives s imprègnent du concept de l harmonisation à l échelle mondiale : des infrastructures de l aviation; de l équipement et des procédures; et de l utilisation de la technologie pour promouvoir la sécurité, l efficacité et la continuité de l aviation internationale. Voici deux de ces initiatives : le Plan mondial de navigation aérienne (GANP); la Feuille de route pour la sécurité de l aviation dans le monde Le Plan mondial de navigation aérienne Le Plan mondial de navigation aérienne (GANP) est un document de l OACI (document 9750) qui présente une série d initiatives, les initiatives du Plan mondial (GPI) axées sur des objectifs de performance précis. Ces objectifs visent à réduire les incidences globales de l aviation sur l environnement tout en rehaussant la sécurité, l efficience et l efficacité du système de gestion de la circulation aérienne (ATM) à Plan de l État pour la NAR Canada Page 15

16 l échelle mondiale au moyen des technologies disponibles et à venir qui se rapportent aux aéronefs ainsi qu à l infrastructure. À court et à moyen terme, ces initiatives visent à tirer parti des technologies actuelles et nouvelles en vue d améliorer le système ATM. Les États et les régions devraient choisir des initiatives qui permettent d atteindre leurs objectifs précis en matière de performance. Voici certaines GPI qui sont fondamentales au Plan mondial de navigation aérienne (GANP) : La GPI n o 5 «RNAV et RNP relatives à la performance fondée sur la navigation» vise à améliorer la sécurité, l efficience et la capacité du système ATM en intégrant des capacités de navigation aérienne perfectionnées à l infrastructure du système de navigation aérienne (ANS); La GPI n o 9 «Connaissance de la situation» vise à améliorer la sécurité, l efficience et la capacité en intégrant un système d affichage de l information sur la navigation aérienne dans le poste de pilotage des aéronefs (p. ex. les systèmes de surveillance dépendante automatique ADS-B et ADS-C) ainsi qu un système d avertissement et d alarme d impact et d obstacle; La GPI n o 11 «RNP et RNAV relatives aux départs normalisés aux instruments (SID) et aux arrivées normalisées en zones terminales (STAR)» vise à améliorer la sécurité et l efficience dans la région terminale en prévoyant une plus grande souplesse entre la fin de la phase en route et la phase de l approche finale du vol; La GPI n o 20 «Mise en œuvre du WGS-84 par l ensemble des États» vise à fournir un système de référence géodésique commun pour l ensemble des aérodromes, pistes, obstacles et aides à la navigation afin d appuyer les systèmes de RNAV, de maximiser les possibilités d amélioration du système GNSS et d éviter la création de failles dans le système ATM; La GPI n o 21 «Systèmes de navigation» vise à fournir une infrastructure de navigation mondiale précise, fiable et uniforme qui facilite l introduction et l évolution de la PBN au moyen d une combinaison appropriée des systèmes GNSS et INS et d aides à la navigation. Le Plan visant les systèmes de navigation aérienne de NAV CANADA (Plan ANS) est harmonisé avec le GANP de l OACI et les GPI connexes. Le processus de planification stratégique de la gestion de la navigation aérienne (ATM) cadre avec cette philosophie afin d établit un lien entre les GPI de l OACI et les stratégies élaborées au Canada. Le GANP présente également les blocs pour la mise à niveau par blocs du système de l aviation (ASBU) de l OACI. Des renvois pertinents aux blocs de l ASBU se trouvent à la section 9 «Orientation stratégique». Plan de l État pour la NAR Canada Page 16

17 La GPI n o 21 «Systèmes de navigation» est d une importance particulière pour la PBN Initiative du Plan mondial n o 21 Systèmes de navigation La GPI 21 souscrit à la navigation axée sur le GNSS à cause de la nature internationale de l aviation et pour sa capacité à offrir une infrastructure de navigation mondiale, interopérable qui offre des avantages au niveau de la sécurité, de l efficacité et de la capacité. Pour que ces avantages se concrétisent, la PBN doit être appuyée par une infrastructure de navigation constituée d une combinaison appropriée d aides à la navigation au sol et satellitaires. Le GNSS communique les données de positionnement normalisées aux systèmes de l aéronef pour assurer une navigation précise dans le monde entier. L existence de systèmes mondiaux normalisés de navigation permettra une normalisation à l échelle mondiale des procédures de navigation et favorisera une réduction des besoins en avionique, de maintenance et de formation. GPI 21 fait aussi état des observations suivantes: Le but ultime de la transition à la PBN et de pouvoir éventuellement atténuer le besoin d aides à la navigation au sol. Le système mondial de navigation par satellite (GNSS) est vulnérable au brouillage; il faudra donc conserver certaines aides à la navigation au sol dans des régions particulières. La PBN permet d assurer un service de navigation homogène, harmonisé et rentable du départ jusqu à l approche finale et présente des avantages au niveau de la sécurité, de l efficacité et de la capacité. Les applications à court terme du GNSS ont pour but de permettre une introduction précoce d un système de navigation de surface satellitaire sans investissement dans les infrastructures et en utilisant la constellation de satellites et des systèmes embarqués intégrés à multiples capteurs. Les applications à moyen et à long ternes nous amènerons à utiliser les systèmes de navigation satellitaire actuels et futurs, améliorés ou auxquels on aura apporté une combinaison d améliorations nécessaires à l exploitation de ces systèmes lors d une phase particulière du vol. Plan de l État pour la NAR Canada Page 17

18 4.4. Feuille de route pour la sécurité de l aviation dans le monde La feuille de route pour la sécurité de l aviation dans le monde est un plan d action stratégique de coopération entre l OACI et l industrie. L objectif premier de ce plan est d établir un cadre commun pour les intervenants de l industrie (y compris les États), les organismes de réglementation, les compagnies aériennes, les exploitants d aéroports, les fabricants d aéronefs, les associations de pilotes, les organismes de sécurité et les prestataires de services de contrôle de la circulation aérienne. La feuille de route énumère douze secteurs prioritaires considérés comme essentiels à l amélioration de l aviation commerciale mondiale. Une attention particulière devrait être accordée aux annexes E, F, et G du secteur prioritaire 12 qui traite de l utilisation de la technologie pour améliorer la sécurité. Voici une brève description de chacune des annexes: Annexe E (Exploitation des aéronefs) traite de l exploitation des aéronefs, classe les incidents de sécurité en catégories et décrit les technologies d atténuation; les accidents en approche et à l atterrissage ainsi que les impacts sans perte de contrôle (CFIT) y sont abordés. Parmi les technologies qui permettent d atténuer les risques que de tels accidents se produisent, il y a : les directeurs de trajectoire de vol; les systèmes de gestion de vol (FMS) à guidage vertical; les approches RNAV et RNP; les affichages tête haute (HUD); système d atterrissage automatique; et l affichage de situation verticale (VSD). Annexe F (Gestion de la circulation aérienne/contrôle de la circulation aérienne) Les catégories d incidents de sécurité traités ici comprennent les CFIT, les collisions en vol et au sol. Parmi les technologies qui permettent d atténuer les risques que de tels accidents se produisent, il y a: o l affichage de l altitude sélectionnée en mode S; o le système de surveillance dépendante automatique en mode diffusion (ADS-B); o le système de surveillance dépendante automatique en mode contrat (ADS-C); o le système anticollision embarqué (ACAS); o l équipement aéroportuaire de détection de surface (ASDE); o le système de sécurité des aires de mouvement de l aéroport (AMASS); o les systèmes perfectionnés de guidage et de contrôle des mouvements à la surface (A-SMGCS) et; o la multilatération (MLAT). Plan de l État pour la NAR Canada Page 18

19 La technologie qui rendra possible la réalisation de l initiative du Plan mondial (GPI) ainsi que celles des douze secteurs prioritaires est la technologie de navigation et de synchronisation de précision (PNT) qui fait partie intégrante du GNSS. Ce dernier est un élément fondamental de la navigation fondée sur les performances (PBN), de l harmonisation à l échelle mondiale des systèmes de communications, de navigation et de surveillance (CNS) et d ATM. 5. Navigation fondée sur les performances - Navigation de surface (PBN RNAV) 5.1. État actuel de la navigation de surface (RNAV) La navigation de surface (surtout la RNAV activée par GNSS) est particulièrement bien adaptée au milieu opérationnel canadien (un espace aérien important, les spécifications pour la navigation océanique et continentale en route, une couverture radar limitée et une densité relativement faible d aides à la navigation au sol). Voici quelques exemples illustrant comment le Canada applique avec efficacité les spécifications de navigation RNAV dans des espaces aériens de différents types: En route : des routes fondées sur les performances ont été établies le long du corridor Windsor-Toronto-Montréal (WTM) et le corridor de Calgary-Edmonton; les voies aériennes Jet et Victor ont été remplacées par des routes Q et T là où des structures de route fixes sont requises. Région terminale : En approche : les procédures conventionnelles de départ et d arrivée normalisées aux instruments (SID et STAR) ont été remplacées par des procédures fondées sur la RNAV (les nouvelles procédures SID et STAR seront fondées uniquement sur la RNAV); Les procédures d approche RNAV sont actuellement disponibles dans plusieurs aérodromes canadiens qui offrent des procédures d approche aux instruments Capacités Il y a deux groupes de spécifications de navigations PBN: PBN RNAV (navigation de surface) et PBN RNP (qualité de navigation requise). Les spécifications du groupe PBN RNAV sont les moins strictes des deux groupes. Elles conviennent bien aux opérations des aéronefs actuels et plus anciens, mais elles sont inadéquates lorsqu il s agit d appuyer bon nombre des nouvelles applications de Gestion de la circulation aérienne (ATM) (p. ex., les concepts ATM tridimensionnels ou quadridimensionnels). Plan de l État pour la NAR Canada Page 19

20 Voici les spécifications de navigation de la PBN RNAV et leur utilisation prévue : RNAV 10 (aussi appelée RNP-10) : opérations en régions continentales éloignées et océaniques; RNAV 5 : opérations en route continentales; RNAV 1 et 2 : en route et régions terminales. RNAV nav specs are commonly used with SIDs and STARs. 6. Navigation fondée sur les performances Qualité de navigation requise (PBN RNP) 6.1. Capacités Parmi les spécifications de navigation PBN, la PBN RNP constitue l ensemble le plus exigeant. La RNP est un outil nécessaire pour de nombreuses nouvelles applications d ATM envisagées dans divers plans stratégiques. La capacité RNP complète est disponible pour la dernière génération d aéronef et des modifications pourraient être apportées aux autres aéronefs pour qu eux aussi puissent être équipés. Voici les spécifications de navigation de la PBN RNP et leur utilisation prévue : RNP 4 : opérations océaniques; RNP 2 : les opérations en route continentales; RNP 1 : les opérations dans la région terminale. Les spécifications de navigation de la PBN RNP sont : RNP APCH RNP AR APCH 6.2. État actuel des opérations en matière de qualité de navigation requise au Canada Canada a adopté une approche proactive pour l élaboration des procédures RNP dans chaque province et territoire; plusieurs aérodromes du Canada qui offrent des procédures d approche aux instruments ont déjà publié certaines formes de procédures d approche RNP. En 2013, le Canada a adopté de nouveaux critères de conception des procédures de vol aux instruments, s assurant ainsi que les intervenants concernés auraient accès aux nouvelles technologies répondant à ces critères. Plan de l État pour la NAR Canada Page 20

21 Voici quelques exemples de l application au Canada des spécifications de navigation RNP: RNP APCH: o LNAV environ 400 aérodromes ont la capacité d approche LNAV; o LNAV/VNAV environ 50 aérodromes ont la capacité d approche LNAV/VNAV; o LPV environ 100 aérodromes ont des capacités d approche au moyen du radiophare d'alignement de piste avec guidage vertical (LPV). RNP AR APCH: o 20 aérodromes du Canada ont environ 80 procédures RNP AR APCH adaptées. Départs RNP o Environ six procédures de départ RNP adaptées. 7. Procédures d approche avec guidage vertical (APV) 7.1. Capacités Les impacts sans perte de contrôle (CFIT) en cours d approche, les atterrissages trop courts et les sorties de pistes sont à l origine de nombreux accidents d aéronefs mortels. Or, les procédures d approche avec guidage vertical (APV) diminuent de beaucoup le nombre d accidents de ce genre. Selon les rapports de l OACI, le risque est 25 fois plus bas que celui que présente une approche indirecte et 8 fois plus bas que le risque associé à une approche directe n utilisant que le guidage latéral. Voici les approches de type APV: Catégorie d approche APV Type d approche RNP APCH LNAV/VNAV LPV RNP AR APCH 7.2. État actuel des opérations APV au Canada Les procédures d approche avec guidage vertical (APV) ont été adoptées pour apporter un complément aux quelque 80 aérodromes qui sont desservis par des systèmes d atterrissage aux instruments (ILS). Environ un quart des aérodromes du Canada où ont Plan de l État pour la NAR Canada Page 21

22 lieu des opérations IFR sont dotés d au moins une, sinon plusieurs procédures avec guidage vertical (ILS, LNAV/VNAV et/ou LPV). 8. Défis 8.1. Défis en matière de sécurité Les défis en matière de sécurité concernent surtout l exploitation sécuritaire du système ATM pendant la transition aux opérations de la PBN. Il pourrait y avoir des lacunes dans le système CNS/ATM étant donné que dans le cadre de la PBN l accent est mis sur la navigation et pas particulièrement sur les besoins connexes en communications ou de surveillance. Parmi les défis en matière de sécurité, il y a: l intégration de la PBN au système ATM, y compris l amélioration du système des logiciels à l appui de la PBN; la surveillance de la sécurité du système ATM; l exploitation de flotte et de système mixe; la poursuite de l élaboration des spécifications de navigation de la PBN au fur et à mesure de l évolution de la PBN dans le cadre du système ATM; l éducation et la formation des intervenants; l approche aux conventions d appellation et de cartographie; l intégrité et le contrôle de la base de données; le brouillage du GNSS (qu il soit intentionnel ou pas). Plan de l État pour la NAR Canada Page 22

23 8.2. Défis en matière de réglementation La réglementation présente des lacunes en ce qui concerne la transition prévue d un système de navigation par récepteurs à un système fondé sur les performances, les communications et la surveillance. La structure réglementaire canadienne devra être examinée et ajustée afin de soutenir la PBN. Parmi les défis en matière de réglementation, il y a: l adaptation aux exigences de la navigation DME/DME; l équipement (embarqué et au sol) et la certification de l aéronef; l élaboration des exigences relatives à la formation et à la certification des membres d équipage ainsi qu aux approbations spéciales et; l élaboration de règlement, de normes et de documents d information harmonisés avec le Plan opérationnel pour la PBN de NAV CANADA et le Manuel de la PBN de l OACI (OACI doc. 9613) Soutien aux infrastructures L OACI a conçu la PBN de manière à ce qu elle soit compatible avec les aides à la navigation ou les systèmes de navigation autonomes des aéronefs (système de navigation par inertie et/ou GNSS). Toutefois, le réseau canadien d aides à la navigation terrestre n est pas suffisamment dense pour permettre une application uniforme des spécifications de navigation de la PBN. Au Canada, la PBN sera donc essentiellement appuyée par le GNSS Navigation en route océanique, continentale éloignée et continentale Le Groupe de gestion de la mise en œuvre (IMG) de l Atlantique Nord de l OACI chargé des spécifications de performance minimales de navigation (MNPS) pour le Groupe de travail de la PBN poursuit ses efforts pour obtenir une harmonisation internationale. Ce groupe de travail examinera tous les aspects en ce qui concerne les valeurs de qualité de navigation requise (RNP) aux normes d espacement du contrôle de la circulation aérienne, afin de faciliter l harmonisation de la formation et des exigences relatives aux autorisations de vol des différents États Approches Des procédures RNP APCH et des procédures RNP AR APCH existent déjà au Canada. NAV CANADA a consulté les utilisateurs de tous les niveaux et ainsi a pu obtenir une adhésion unanime à la PBN. Les progrès réalisés dans le domaine de la navigation ont permis d apporter des changements aux minimums d espacement appliqués pour la conception d espace Plan de l État pour la NAR Canada Page 23

24 aérien, à l espacement entre les routes, à l accès à l aéroport, à la conception des procédures et à la gestion du trafic aérien. Le Plan opérationnel pour la PBN de NAV CANADA est une mise à jour ainsi qu une expansion de ce qui avait initialement été présenté et accepté en 2009 comme Concept des opérations de la PBN. Depuis 2009, plusieurs des concepts pour d éventuels changements utilisant la PBN pour améliorer les opérations de gestion de la circulation aérienne sont devenus réalités et en sont à différentes étapes de concrétisation. Défis : Élaborer une structure réglementaire en temps opportun pour appuyer le Plan opérationnel pour la PBN de NAV CANADA; Recenser et traiter les lacunes de la réglementation en vue d appuyer la PBN; Mettre en œuvre l adoption d un processus de traitement prioritaire le mieux équipé et le plus efficace. 9. Orientation stratégique 9.1. Système de navigation actuel Le Canada a déjà adopté la navigation de surface pour les opérations en route, en région terminale et d approche. La transition du guidage en route conventionnel à la navigation fondée sur les performances pour les routes Q, T et L est déjà en cours, mais d autres moyens de navigation demeurent disponibles pour ceux qui ne sont pas en mesure d utiliser la PBN. Le processus de transition des procédures d arrivée, de départ guidées ou naviguées par le pilote aux procédures RNAV et RNP a été amorcée. Le nombre de procédures de la PBN (RNAV et RNP) ne cesse d augmenter puisque la LPV, LNAV/VNAV, LNAV ainsi que RNP AR APCH existent désormais dans les aérodromes canadiens où les procédures d approche aux instruments sont offertes. La Résolution de l Assemblée de l OACI A37-11 vise à établir des procédures d approche avec guidage vertical pour toutes les extrémités de piste utilisée par des aéronefs d une masse maximale au décollage certifiée de kg ou plus. Voici l échéancier établi par la présente Résolution de l Assemblée: D ici 2010 achevé à 30 % D ici 2014 achevé à 70 % D ici 2016 achevé à 100 %. Remarque : Afin de promouvoir le renforcement de la sécurité, la priorité du Plan d État du Canada pour la PBN est l établissement d un système d approche avec guidage vertical pour les pistes qui ne font pas l objet de procédures d approche de précision. Plan de l État pour la NAR Canada Page 24

25 9.2. Mise à niveau par blocs du système de l aviation (ASBU) et buts de l OACI Voici les objectifs clés définis dans la Mise à niveau par bloc du système de l aviation (ASBU) de l OACI pertinents pour le Canada. Voir le paragraphe 4.2 du Plan mondial de navigation aérienne (GANP) Communications Objectifs clés Maintenir les messages VHF vocaux comme le principal outil de communication au niveau national. Envisager le recours à de nouveaux protocoles pour les communications au sol ATN et VoIP. Examiner la demande pour des liaisons de données au niveau national. Mettre en place une politique relative aux communications pour les systèmes d aéronef télépilotés (RPAS). OACI Mise à niveau par bloc lié aux communications Bloc 40 (TBO) Amélioration de la sécurité et de l efficacité au moyen de liaisons de données. Bloc 90 (RPAS) Systèmes d aéronef télépilotés Navigation Objectifs clés Une utilisation progressivement accrue de la PBN aboutissant à un mode de navigation entièrement axé sur la PBN. Une aide à la navigation au sol et un plan de contingence pour assurer le maintien d aides à la navigation au sol adéquates. Besoins en matière d équipement, d opérateur et de formation de l exploitant désireux d utiliser la PBN. Appuyer les modifications réglementaires. Adoption de spécifications en matière de navigation (nav specs) pour l espace aérien. Revoir les désignations actuelles des espaces aériens afin de déterminer si des changements ou des ajouts sont nécessaires, et si oui lesquels. L examen des espaces aériens se fera sur demande et selon un procédé consultatif. Définir les éléments déclencheurs et élaborer des méthodes pour l examen de l espace aérien en tenant compte des changements importants au niveau des activités. Diffuser l information et donner la formation aux exploitants sur les changements de route et les structures de l espace aérien. Plan de l État pour la NAR Canada Page 25

26 Réévaluer les dispositions relatives aux exigences visant les transpondeurs et évaluer si un transpondeur devrait être obligatoire dans un espace aérien non contrôlé. Examiner les dérogations aux règles et procédures de l espace aérien qui pourraient être appliquées lors de situations d urgences civiles et impliquant un aéronef. Envisager la possibilité d utiliser un système de renforcement au sol (GBAS). OACI Mise à niveau par bloc lié à la navigation Bloc 05 (Opérations en descente continue - CDO) Amélioration de la flexibilité et de l efficacité en profils de descente en utilisant des opérations de descente continue Bloc 20 (Opérations en montée continue - CCO) Amélioration de la flexibilité et de l efficacité en profils de départ opérations en montée continue Bloc 65 (APTA) Optimsation des procédures d approche (y compris de l approche avec guidage vertical - APV) Bloc 40 (Opérations basées sur trajectoire - TBO) Amélioration de la sécurité et de l efficacité au moyen de liaisons de données en route Surveillance Objectifs clés Élaborer une stratégie pour le réseau radar et veilleur au maintien en place d un réseau de surveillance de remplacement adéquat. Exiger l utilisation de l équipement ADS-B dans tout espace aérien désigné. Élaborer et mettre en œuvre une politique visant à assurer une transition sans heurt au système ADS-B et se tenir informer de l évolution de la technologie. Mettre en œuvre un programme d éducation traitant des exigences relatives à l exploitation et à l installation d un système ADS-B et destiné aux exploitants, aux pilotes et aux contrôleurs de la circulation aérienne. Apporter des modifications à la réglementation pour permettre l établissement d espaces aériens où l utilisation d un système ADS-B sera obligatoire et définir des normes relatives à l équipement d avionique des systèmes ADS-B. OACI Mise à niveau par bloc lié à la surveillance Bloc 75 (SURF) Sécurité et efficacité des opérations de surface (A-SMGCS niveau 1-2) Bloc 84 (ASUR) Surveillance au sol Bloc 86 (OPFL) Accès à des niveaux de vol optimisés Plan de l État pour la NAR Canada Page 26