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Continuer à voler en dépit des interférences en matière de navigation aérienne

Des solutions rentables permettant aux avions de continuer à effectuer des procédures de vol basées sur les GNSS malgré les interférences courantes affectant la navigation ont récemment été développées dans le cadre du projet de recherche GATEMAN.

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Transports et Mobilité

Approche, atterrissage, décollage… de nombreuses manœuvres de vol auxquelles nous sommes habitués s’appuient sur les systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) pour être menées à bien. Les GNSS sont pourtant susceptibles d’être affectés par des interférences, en particulier le brouillage, qui peut sérieusement dégrader la précision du positionnement, et le leurrage, qui peut générer des informations erronées sur le positionnement. Ces deux types d’interférences peuvent avoir de graves répercussions sur le trafic aérien, en termes de précision, voire de sécurité. À la lumière de cette problématique, le projet GATEMAN s’est attaché à déterminer et à évaluer comment ces interférences pourraient être efficacement atténuées. GATEMAN a été financé dans le cadre de l’entreprise commune SESAR, un partenariat public-privé mis en place pour moderniser le système de gestion du trafic aérien européen. En mettant au point une approche innovante de gestion des menaces, l’équipe en charge du projet GATEMAN a développé un système conçu pour que la navigation GNSS des avions continue à fonctionner en dépit des interférences liées au brouillage et au leurrage.

Allô Papa Tango Charlie

Luis Alvarez Antón, responsable des systèmes aéronautiques, explique: «Notre approche préserverait les capacités opérationnelles de navigation des avions ou – à défaut – leur permettrait d’utiliser une autre technologie de positionnement (comme la 5G) pour les aider à effectuer des procédures de vol basées sur les GNSS.» Toute une série de mesures ont été proposées, notamment un filtrage excluant les signaux dangereux des véritables signaux GNSS, la détection de la présence d’interférences ainsi que la possibilité de revenir à d’autres méthodes de positionnement. Mais le plus important tient sans doute au fait que GATEMAN permettrait aux avions de déterminer avec précision l’emplacement de la source d’interférence, laissant aux autorités compétentes le soin de neutraliser la menace. En pratique, les signaux de brouillage ou de leurrage seraient détectés par chaque avion individuel grâce au traitement des signaux reçus par leurs antennes GNSS. Deux concepts ont été proposés pour aider à localiser la position de l’émetteur du signal parasite. Le premier, le concept autonome, prévoit que chaque avion calcule la position de l’émetteur. Le second, le concept collaboratif, permet à chaque avion d’envoyer des informations à une installation centrale au sol, qui calcule ensuite la position de l’émetteur avec une plus grande précision.

Inutile de casser sa tirelire

«L’un des objectifs du projet GATEMAN consistait à proposer une solution n’imposant d’apporter que des changements minimes à l’équipement et la configuration typiques des antennes des avions de transport», indique Luis Alvarez Antón. Actuellement, chaque avion de transport est équipé de deux antennes GNSS sur le dessus de son fuselage, et le concept GATEMAN requiert seulement l’ajout d’une troisième antenne GNSS pour fonctionner. De nouveaux équipements avioniques devraient toutefois être installés afin de traiter les signaux reçus par les trois antennes GNSS. Le recours à la 5G comme moyen alternatif de navigation se révèle également rentable, comme le fait remarquer Luis Alvarez Antón: «Cela limite la nécessité de déployer des infrastructures supplémentaires au sol, qui devraient être financées par les prestataires de services de navigation aérienne (en anglais: air navigation service provider – ANSP) ou d’autres acteurs du domaine de l’aviation.»

Tout est possible

Mener des expériences de terrain s’avère compliqué, notamment parce qu’il est illégal de générer des signaux de brouillage ou de leurrage et qu’il faut donc obtenir l’autorisation d’un organisme gouvernemental. Heureusement pour l’équipe GATEMAN, elle a pu compter sur la coopération des autorités espagnoles pour l’aider à réaliser ses tests. Cette partie du projet se déroulant à l’abri des regards indiscrets depuis décembre 2019, le projet est désormais à la recherche de nouvelles sources de financement afin de poursuivre ses efforts de recherche.

Mots‑clés

GATEMAN, navigation aérienne, GNSS, interférences, aviation

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