Instaurer des opérations de trafic aérien plus écologiques dans toute l’Europe
Le transport aérien fait partie intégrante de la société européenne. Pourtant, le rejet de gaz d’échappement et la formation de traînées de condensation contribuent considérablement au réchauffement planétaire. Si nous voulons continuer à nous déplacer facilement, nous devons trouver de nouveaux moyens de diminuer les émissions de l’aviation afin de créer un avenir plus vert pour la planète. À court et à moyen terme, nous pourrions réduire les émissions de carbone en modifiant la planification des trajectoires de vol et les opérations de contrôle du trafic aérien. «Il n’existe pas de solution miracle qui rendrait l’aviation beaucoup plus écologique du jour au lendemain», explique le coordinateur du projet, Michael Finke, du Centre aérospatial allemand (DLR) en Allemagne. «Il s’agit plutôt d’une optimisation continue ou d’un “peaufinage”, de progresser à petits pas vers une aviation plus écologique», ajoute-t-il. Dans le cadre du projet GREAT, financé par l’UE, un consortium de chercheurs et de professionnels de l’industrie de toute l’Europe a mis au point de nouveaux concepts opérationnels de gestion du trafic aérien (ATM pour «air traffic management») respectueux de l’environnement, afin de démontrer comment l’aviation pourrait réduire durablement son impact sur le changement climatique. La partie d’un vol qui émet le plus de carbone est le départ, bien qu’il soit nécessaire pour prendre de l’altitude. «Nous avons identifié plusieurs petites opportunités dans toutes les phases de vol et, compte tenu de la grande persistance des émissions de carbone, il semble judicieux de les mettre toutes en œuvre, surtout si nous pouvons le faire à moindre effort», note Michael Finke. Le projet a élaboré plusieurs concepts d’ATM écologiques, qui permettent au plus grand nombre de vols d’emprunter l’itinéraire le plus optimal, en utilisant le profil de vol le plus efficace lors de la montée, du vol et de la descente, ainsi que lors des opérations de roulage au sol.
Développer et tester des idées plus écologiques en matière d’ATM
GREAT a commencé par une phase de développement de base, au cours de laquelle les partenaires du projet ont défini de nouveaux concepts d’ATM. L’équipe a ensuite généré des combinaisons concrètes pour des cas d’utilisation spécifiques, avant de passer à la phase de développement de l’outil. Les nouveaux concepts et outils ont ensuite été validés dans les simulateurs des partenaires du consortium avec des contrôleurs aériens (ATCO pour «air traffic controller») opérationnels.
Tester de nouveaux concepts d’espace aérien
Deux partenaires de GREAT, le DLR et HungaroControl, se sont concentrés sur la phase d’approche, en testant de nouveaux concepts d’espace aérien, les procédures correspondantes et les outils d’assistance appropriés. Le DLR a étudié les procédures d’approche et les systèmes d’aide aux contrôleurs en menant une analyse globale de l’espace aérien. Les résultats ont permis d’élaborer une nouvelle méthode qui propose des trajectoires d’approche optimisées individuellement dans l’environnement complexe d’une aire de manœuvre terminale (TMA pour «terminal manoeuvring area»). HungaroControl a mis au point trois nouvelles fonctions d’assistance, notamment des scénarios de simulation, une meilleure estimation de l’heure d’arrivée (ETA pour «estimated time of arrival») basée sur l’intelligence artificielle (IA), et un système de conseils basé sur l’IA pour le séquençage des vols et le contrôle de la vitesse. Il en résulte un flux de circulation plus prévisible, qui entraîne une réduction de la consommation de carburant. Grâce à ces nouvelles fonctionnalités, HungaroControl a poursuivi le développement de son outil d’aide à la décision ATC appelé MergeStrip 3.0 qui a été testé pendant un mois avec la participation de 11 ATCO. GREAT a également conçu une structure d’espace aérien qui prévoit des procédures d’approche uniques en fonction des spécifications techniques des aéronefs. Elle favorise des opérations de descente en continu, même dans les aéroports très fréquentés. Les résultats du projet montrent que, selon le type d’aéronef, il est possible d’économiser entre 80 et 160 litres de kérosène par vol en approche, ce qui correspond à des émissions de 250 à 500 kilogrammes de dioxyde de carbone.
Vers une aviation plus écologique en Europe
Les résultats de GREAT peuvent contribuer à l’élaboration de meilleures stratégies ATC à l’avenir, qui permettent notamment de ne pas trop s’écarter du profil de vol optimal de l’aéronef, ou de maintenir au minimum l’impact environnemental de toute mesure d’ATM.
Mots‑clés
GREAT, trafic aérien, contrôle, IA, stratégies, écart, plus écologique, carbone, émissions
