L insertion des drones dans l espace aérien JOURNÉE «DRONES» / RPAS A USAGE NON MILITAIRE ASTech 25/04/2012, Paris Cl. Le Tallec Travaux Exdro2 (DGA), ULTRA (EC/FP7) et IDEAS (Onera) 1
Règles internationales pour l intégration des RPAS Art 31 Art 32 Art 12 UAS Circular 328 (2011) Annex 2 amendment (2012) - UAS Manual (2013) Aviation Civile Navigabilité Licence d équipage Règles de l Air EASA & CAA nationales Avions d Etat DGA/DSAE (France) Etats (DGA/DSAE en France) 2
Navigabilité Courant 2013, le European Remotely piloted aircraft system Steering Group (ERSG) va publier une feuille de route avec les objectifs temporels suivants : 2013, objectifs de sécurité préliminaires pour les RPA de toutes masses RPA < 150 kg 2014, Eurocae WG93 publie un rapport pour définir des objectifs de sécurité de navigabilité RPA > 150 kg Mi-2013, Eurocae WG73 publie un rapport sur des approches alternatives pour définir les objectifs de sécurité de navigabilité, associées à des recommandations 2015 : l AESA prend une décision quant aux «Acceptable Means of Compliance (AMC)» pour les objectifs de sécurité à prendre en compte pour la navigabilité des RPAS civils de plus de 150 kg 3
Navigabilité RPA de toutes masses 2016 : l AED publie des objectifs de sécurité de navigabilité harmonisés pour les RPAS civils et militaires 2017 : l AESA révise les AMC pour les objectifs de sécurité à prendre en compte à partir des recommandations issues de l harmonisation de 2016 Résultats pratiques attendus : RPA de masse < 150 kg 2014 : Spécifications harmonisées pour les RPA légers et processus de certification harmonisé (JARUS) RPA de masse > 150 kg 2018 : Spécifications de certification communes 4
Licence de pilote L OACI prépare un RPAS manual, le chapitre 7 de ce Manuel est intitulé : Personnel Competence (Draft) Jusqu à ce jour, l aviation civile a été fondée sur le principe d un pilote opérant l avion depuis son bord Le fait de retirer le pilote de l avion soulève d importantes questions techniques et opérationnelles Les fonctions et les responsabilités du télé-pilote sont essentielles à l obtention d un comportement sûr et prédictible de l avion Le télé-pilote (TP), qui a la responsabilité fondamentale d un pilote aux commandes (PAC), est un élément critique pour satisfaire ces fonctions et responsabilités Le PAC peut être aidé par une personne compétente pour l exécution d un vol (un «observateur») 5
Licence de pilote Eléments d information actuels Lignes directrices en cours de définition afin de définir un processus harmonisé de licensing pour le télé-pilote Recommandations pour une spécification de compétence pour l observateur en cours de définition Une seule licence ICAO pour les pilotes avec différentes qualifications et des limitations : La classe du RPA pourrait être liée à son mode de commande (depuis le VLOS jusqu à des moyens sophistiqués de commande et de contrôle) Le type du RPA pourrait être une notion semblable à celle utilisée pour les avions avec pilote à bord en incluant la station de contrôle à distance Possible existence de licences nationales pour le pilotage en VLOS (non reconnues par l OACI) 6
Opération : comment les RPA vont-ils voler? Opérations à très basse hauteur (Very low level - VLL), non-standard en VFR ou en IFR, sous les altitudes typiques de vol des avions pilotés (hauteur inférieure à 500 ft) : Vol en ligne de vue (VLOS) à une distance dépendante de la taille du véhicule aérien, typiquement inférieure à 500 mètres du télé-pilote qui maintient le contact visuel naturel avec le véhicule aérien Vol en ligne de vue étendue (E-VLOS) pour lequel le télépilote est aidé par un ou plusieurs observateurs pour qu à tout moment l un des membres de l équipage ait une vue directe (non aidée) sur le RPA Vol au-delà de la ligne de vue (B-VLOS), toujours à une hauteur inférieure à 500 ft. mais avec une vue du RPA assistée par la technologie 7
Opération : comment les RPA vont-ils voler? Opérations en VFR ou IFR, au-dessus de 500 ft. et au-dessus des altitudes minimales de vol ; deux cas possibles : Opérations en IFR (ou en VFR) en ligne de vue radio (RLOS) de la station de pilotage à distance (RPS), en espace aérien nonségrégué (avec circulation aérienne d avions avec pilote à bord). Une exigence clé : la capacité de voir et éviter vis à vis des trafics coopératifs et non-coopératifs (à défaut, applications de procédures particulières ou de restrictions) Opérations en IFR (ou en VFR) au-delà de la ligne de vue radio (BRLOS), quand le RPA ne peut plus être en contact radio direct avec la RPS et requiert donc un service de communication (COM) à plus longue distance (satellites inclus). Dans ce cas la liaison de communication serait assurée par un fournisseur de service COM. Même exigence que ci-dessus pour la capacité de voir et d éviter 8
Où vont-ils voler? Fonctions à réaliser Classes d espace aérien A B C D E F G Séparation IFR/IFR Séparation IFR/VFR Séparation VFR/VFR Services rendus Information IFR/VFR Information VFR/VFR EA contrôlé EA non contrôlé X : Inutile O : Indisponible Du ne pas faire peur au ne pas rayer la peinture! 9
Partage des tâches entre et UAS pour la séparation et l anticollision Classes d espace aérien A B C D E F G Séparation IFR/IFR UAS UAS Séparation IFR/VFR UAS UAS UAS UAS UAS Séparation VFR/VFR UAS UAS UAS UAS UAS UAS Evitement de collision UAS UAS UAS UAS UAS UAS UAS EA contrôlé EA non contrôlé X : Séparation inutile (pas de VFR en classe A), exceptions possibles UAS UAS Fonction fournie par l Fonction à la charge de l UAS avec information de trafic de l Fonction entièrement à la charge de l UAS 10
Cas de la surveillance d un événement au Château de Versailles Vol du RPA en espace de classe C voire D Espace de classe G dès éloignement des aéroports et aérodromes à fort trafic Zone dégagée / peu peuplée souvent surplombée par un espace de classe G La probabilité d un vol accidentel en classe G dépend du niveau de fiabilité du véhicule aérien et de son C2 11 Château de Versailles RPA 45 km
Vol d un RPAS en espace aérien contrôlé de classe A à D Quels risques? Quelles solutions? Anti-collision : ACAS classique: La FAA a conduit une étude qui conclut que l utilisation d un ACAS (TCAS) ne devrait pas être autorisée pour : Exécuter une manœuvre horizontale, ou une manœuvre verticale, de self-separation à partir de l information fournie par son interface avec le pilote parce que ce n est pas suffisamment sûr dans les classes d espace A, B, C, D, E et G Pour bâtir une conscience de situation permettant de manœuvrer car l information ACAS sur ce point est imprécise, potentiellement incomplète et trompeuse pour prendre une quelconque décision de manœuvre Self-Separation? 12
Vol d un RPAS en espace aérien toutes classes Quels risques? Quelles solutions? Anti-collision : nouveaux ACAS X et Xu : La FAA conduit actuellement l étude d un nouveau ACAS Xu pour RPAS (essais en vol prévus sur MQ-9 en 2014) qui serait adapté aux performances dynamiques d un RPA : Manœuvre automatique sur RA (besoin inexistant de liaison de données hautement fiable pour la fonction anticollision) Définition actuelle de l ACAS XU Manœuvre verticale en réponse à un RA vis-à-vis d un trafic coopératif (utilisation de l information ADS-B) Pour les trafics non-coopératifs, de nouvelles sources de surveillance (radar et optique) seraient intégrées pour fournir une vue complète de l espace aérien et les manœuvres pourraient être verticales ou horizontales Self-separation (non requise en A à C?) : Fonction assurée par un autre système pour éviter des modes communs de défaillance avec l ACAS 13
Vol d un RPAS en espace aérien non-contrôlé Quels risques? Quelles solutions? La probabilité de collision en classe G est-elle suffisamment faible pour que le risque soit acceptable? La densité du trafic en classe G dépend de la position géographique du lieu, de l heure du jour, de la météo Travaux Onera «Evénements rares» Une solution possible, validité dépendante du niveau de sécurité exigé : En espace aérien non contrôlé, un RPAS pourrait devoir assurer :? La séparation et l anti-collision pour des opérations routinières Seulement l anti-collision lors de transits brefs dans ces espaces Aucune des deux fonctions dans des cas d urgence 14
Un élément de solution : augmentation du nombre d aéronefs légers coopératifs Détection d un UA par un planeur, tous deux équipés de Flarm 15 Essais en vol Onera «IDEAS»