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Les phases de décollage et d’atterrissage font partie des étapes les plus complexes du vol d’un aéronef. L’atterrissage, particulièrement, nécessite d’aligner l’engin précisément dans l’axe de la piste afin de le poser en toute stabilité. Des chercheurs allemands sont parvenus à faire atterrir un avion au moyen d’un système de guidage entièrement automatisé. Une avancée technologique qui devrait pouvoir équiper les avions de toute taille et catégorie.

Les systèmes d’atterrissage automatiques utilisant le guidage par radio sont une caractéristique des avions de ligne commerciaux depuis des décennies. Dans une nouvelle vidéo spectaculaire, des chercheurs montrent un vol d’essai dans lequel un petit avion à quatre places équipé d’un système de positionnement optique expérimental réussit un atterrissage entièrement automatisé — au grand soulagement de l’observateur pilote assis dans le cockpit.

Dans les avions commerciaux et autres grands avions à réaction, les atterrissages automatisés reposent principalement sur une technologie appelée système d’atterrissage aux instruments (ILS), qui utilise des signaux radio et un pilote automatique embarqué pour guider les aéronefs lors de leur approche finale.

Il existe également d’autres types de systèmes d’auto-atterrissage, mais bien qu’ils permettent une grande précision de l’alignement des atterrissages — et des atterrissages par mauvais temps — ils exigent également que les pistes soient équipées d’une infrastructure d’antennes complexe et coûteuse, qui n’est pas toujours disponible.

C2Land : un système d’atterrissage entièrement automatisé

Afin de résoudre ce problème et de réaliser un système d’atterrissage fiable, sûr et entièrement autonome, une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) a mis au point une solution de remplacement qui ressemble beaucoup à l’ILS, mais sans avoir besoin d’antennes au sol.

Appelé C2Land, le système expérimental de l’équipe utilise le GPS pour le contrôle du vol, en tandem avec un système de navigation à vision améliorée pour l’atterrissage. La technologie, décrite dans trois études distinctes, utilise un système de positionnement optique à déployer à moins de 60 mètres et au sol après l’atterrissage pour pouvoir être utilisé comme source supplémentaire d’informations de positionnement.

Le système de vision par ordinateur — qui traite à la fois la lumière visible et l’infrarouge en cas de mauvaise visibilité due au Soleil, à la brume ou au brouillard — permet à C2Land de reconnaître la piste et de calculer une trajectoire de descente virtuelle pour l’approche d’atterrissage.

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En équipant un avion à hélice Diamond DA42 modifié avec le système C2Land, les chercheurs ont observé le pilote d’essai Thomas Wimmer essayer pour la première fois la technologie d’atterrissage automatique.

Comme le montre la vidéo, Wimmer ne prend pas le contrôle de l’aéronef pendant l’atterrissage, laissant le système automatisé en charge s’occuper de toute l’approche et du toucher des roues. « Les caméras reconnaissent déjà la piste très éloignée de l’aéroport » déclare Wimmer. « Le système guide ensuite l’avion tout au long de l’approche d’atterrissage et le pose exactement sur l’axe de la piste ».

Atterrissage automatique : le futur de l’aviation

Alors que certains médias qualifient cet atterrissage autonome comme le premier jamais effectué par un avion, au moins un prototype expérimental de Boeing a déjà atteint cet objectif, dans des circonstances très différentes et contrôlées (et sans passagers humains). En revanche, ce nouveau vol d’essai ressemble au genre d’atterrissage que les vrais petits avions en service doivent effectuer en permanence, et cela s’est fait de manière tout à fait autonome.

« L’atterrissage automatique est essentiel, en particulier dans le contexte du futur rôle de l’aviation » déclare Martin Kügler, chercheur en dynamique des systèmes de vol chez TUM. Bien sûr, il faudra un certain temps avant que ce type de système ne soit utilisé pour des tests autres que des tests expérimentaux, mais les chercheurs affirment que l’industrie aéronautique va dans ce sens.

Vidéo montrant l’atterrissage automatique de l’avion, grâce au système C2Land :

Sources : Proceedings of the ION 2019 Pacific PNT Meeting (1, 2), AIAA SciTech Forum

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