LE GPS
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Pourquoi un GPS ? Tous les gps vous donnent votre position à tout moment. Mais le GPS moderne est aussi une encyclopédie. Il contient les fréquences radios et toute une série de points remarquables (VFR-VRP): les balises de radio navigations, les terrains avions et ulm, et surtout l'espace aérien, toujours plus compliqué. Les balises les plus proches VOR, NDBV, TACAN,Wx,Int et autres.

Le gps vous indiquera la proximité des zones réglementées (dans le plan vertical et horizontal) ainsi que les fréquences pour obtenir sa clairance.

Un GPS ne remplacera jamais la préparation d'un vol !!!

Mais reconnaissons qu'il est bien agréable et commode de disposer de ces données dans un même outil, à portée de doigts. Il est surtout plus pratique en cas de détournement dans une météo marginale et imprévue, que de changer de carte papier ou de trouver la carte du terrain dans le classeur.

Comment choisir :

  • L'écran doit toujours être visible
  • La lisibilité est primordiale quelles que soient les conditions d'éclairage
  • La base de donnée est primordiale si l'on voyage ( mise a jour facile à un prix raisonnable)
  • La facilité de manipulation (lire le mode d'emploi ...)
  • Entrée et sortie vers d'autres matériels
  • Les normes WAAS/EGNOS veulent simplement dire que le GPS utilise la correction de signal par station au sol avec une précision de l'ordre de 1m (horizontal) et de moins de 5m (vertical).
  • comment choisir son gps

Un GPS n'est pas un élément solitaire de votre équipement.

  • Il peut être raccordé à votre contrôle de carburant, ainsi le GPS pourra intégrer les données de consommation et fournir des indications précieuses telles que l'autonomie réelle , la quantité de carburant disponible pour atteindre votre destination, etc ...
  • La possibilité d'afficher les trafics alentours quand il est raccordé à un TCAS ou à un transpondeur mode S. Ultime gadget ? non c'est un facteur de sécurité qui vient s'ajouter à la règle " voir et éviter"
  • Il peut également guider un pilote automatique " Georges ", la fréquence de rafraîchissement du GPS a alors toute son importance. Une fréquence de 1 HZ risque de faire onduler votre trajectoire le long de la route programmée alors qu'une fréquence de 2 Hz ou mieux 5 Hz vous maintiendra sur une trajectoire parfaitement rectiligne

Terrains, trafic et obstacles

  • Le temps est mauvais, vous êtes en vol, surpris par une météo non prévue, et la montagne n'est pas loin ... C'est le scénario qui fait frémir tout pilote.
  • Le GPS moderne situe votre position en fonction des montagnes, des collines, des obstacles naturels ou artificiels au moyen d'un code de couleur. La présence d'un symbole jaune vous prévient que votre altitude, par rapport à l'obstacle, est de 1000 ft à 100 ft (Garmin) et le rouge < 100 ft et que vous risquez de percuter l'obstacle.
  • Ce système est largement suffisant pour vous prévenir à temps de l'imminence d'une catastrophe.
  • Base de données qu'il faut mettre à jour (arrivée constante de nouvelles fermes d'éoliennes,...).
  • Pas question, en revanche, de se servir de cette fonction (non certifiée) pour se frayer un chemin en montagne au milieu des vallées ou en IFR !
  • Rien ne remplace les yeux du pilote qui lui permettent d'apprècier en permanence la situation.
  • En montagne seul le pilote qui a suivit une formation spécifique trouve sa place près du relief.

Bien utiliser son GPS

  • La fonction "GOTO" est la plus connue
  • La logique d'un GPS est similaire à celle d'un pilote qui trace sa route sur une carte papier. On tire un trait qui va de la position de l'avion à la position à laquelle on veut arriver. Dès lors, le GPS va vous dire en permanence où vous vous trouvez par rapport à cette route. Il vous donnera les indications pour rejoindre la route idéale.
  • Si vous appuyez à plusieurs reprises sur la touche "GOTO", il se contente de modifier sa route. Utiliser un GPS ainsi est inefficace. On ne peut se faire une idée de la dérive due au vent et le temps de navigation se trouve rallongé. Il vaut mieux programmer sa route de points successif (point VFR, aérodrome, balises, ...) comme lors du tracé sur une carte papier. Des logiciels de navigation vous permettent de programmer facilement votre route, dé vérifier les points d'entrés sur une carte avant de les transférer sur votre GPS.
  • Si vous faites une succession de "GOTO", vous allez forcément suivre une courbe sans corriger la dérive due au vent. Et en avion la dérive c'est l'ennemi.
  • Votre GPS vous donne une indication de position précise par rapport à une balise, un terrain, un point VFR (vrp) contenue dans la base de donnée. C'est une astuce qui permet de répondre rapidement au contrôleur qui vous demande votre position. Il suffit d'appuyer sur "NEAREST". Cette page affiche les terrains, balises et zones réglementées les plus proches, elle vous donne la radiale sur laquelle vous vous trouvez par rapport au point et la distance qui vous en sépare.
  • Cest souvent une gageure, pour un pilote VFR, de donner sa position à un contrôleur. Il suffit de donner au contrôleur ces informations. "F-XXXX, sur le 135 de EBSP pour 30 Km" est un report utile pour le contrôleur. Il sera facile de faire un recoupement (terrains, VOR,NOB) pour donner une position plus précise. Cette fonction permet aussi de se situer par rapport à une zone règlementée, c'est une manière astucieuse se savoir à quel moment on se situera à 5 minutes d'une entrée de classe D.
  • Les GPS aviation comprennent une page "E6B" qui permet de calculer instantanément de nombreux paramètres, l'altitude densité, les vents et la "true air speed". La fonction calcul des vents est particulièrement intéressante lorsque l'on recherche la meilleure altitude pour ne pas être trop pénalisé par le vent contraire et l'altitude où il est le plus favorable. Elle permet également de vérifier les performances théoriques de l'avion au décollage sur un terrain en altitude et par forte chaleur.
  • Dans l'exemple ci-dessus remarquez que la différence entre l'altitude indiquée par l'altimètre et la densité d'altitude est de 788 ft. En été et en montagne ces différences peuvent être bien plus importante. Ce qui peut provoquer des accidents mortels, le pilote n'ayant pas réalisé que les performances de son appareil étaient très dégradées.

Quelle que soit la région, le dernier né de chez Garmin, contient tous les points de report VFR (VRP) d'Europe. Une aide inestimable. Le GPS peut également vous guider vers les couloirs d'approche d'un terrain (d'une piste).

  • Le pseudo tableau de bord ne vous permettra jamais de voler en IFR. Par contre il peut vous sauver la vie en vous permettant de rejoindre la vue du sol après une perte totale d'instruments suite à une panne électrique par exemple.
  • Tous les GPS aéronautiques récents disposent d'une fonction simulateur, ce qui vous permet de vous entraîner au maniement de votre GPS chez vous avant de le tester en conditions de vol réelles !
  • Vous devez toujours emporter, avec vous, les cartes de navigation. Un GPS peut tomber en panne ...
  • Un GPS récent, peut également vous indiquer l'écart par rapport à votre route (HSI)
  • Il peut également guider le pilote sur son plan de descente (VNAV) pour arriver à destination.

LE SYSTEME WAAS

Les satellites envoient des signaux synchronisés sans interruption. Les récepteurs GPS utilisent ces signaux pour déterminer combien de temps a mis le signal pour arriver. En utilisant le temps et la vitesse des ondes radio, la distance du récepteur à partir du satellite est déterminée. La position de l'utilisateur peut être calculée avec au moins quatre satellites en vue.
Mais seul, le GPS ne répond pas aux exigences rigoureuses de navigation aérienne du FAA (NAS) pour l'exactitude, l'intégrité, la disponibilité, et la continuité du service. Par conséquent, l'élargissement vers d'autres systèmes doit être pensé, et conçu, pour pouvoir être utilisé.Le Système d'élargissement de la Région du FAA (Waas)

     

L'administration fédérale de l'aviation des ETATS-UNIS (FAA) met en application le WAAS. Le WAAS améliore la précision du GPS pour répondre aux exigences de base de la navigation . WAAS doit fournir les informations suivantes:
- Informations aux utilisateurs quand le GPS ne devrait pas être employé pour la navigation.
- Informations sur le gain de précision qui amélioreront l'exactitude du GPS pour répondre aux exigences sur la précision d'approche.
- Une amélioration de la disponibilité du satellite géostationaire qui fourni les informations complémentaires qui sont utilisés pour déterminer la position de l'utilisateur.

WAAS comprend les composants suivants:
- Les espaces de stations de Référence.( WRSs)
- Les espaces de stations Maitre.(WMSs)
- Les stations terrestres.(GESs)
- Les Satellites Géostationnaires. (GEOs)

Chaque WRS est situé à une position connue. Le WRS reçoit et rassemble les données en continu provenant du systeme GPS. Le WRSs envoient les données au WMSs par l'intermédiaire d'un réseau. Le WMSs calcule l'erreur de la position reçue. Les corrections sont transmises à un GES. Le GES reçoit les données de corrections de GPS du WMS par l'intermédiaire du réseau et transmet les données au GEO. Le GEO reçoit les données de corrections de GPS du GES et retransmet les données à l'ensemble des récepteurs utilisant le systeme. L'utilisateur calcule d'abord la position reçue par le systeme GPS et emploie ensuite les données de corrections de GPS pour affiner sa position réelle. Les données de correction de WAAS fournissent aux pilotes d'avions l'information de positionnement précise dans la phase d'approche de la catégorie I

WAAS et sa relation aux récepteurs GPS portables

WAAS est basé sur un réseau d'approximativement 25 stations au sol de référence qui couvre une aire de service très grande. Les signaux des satellites GPS sont reçus par les stations au sol de référence de secteur large (WRSs). Chacune de ces stations de référence reçoit les signaux du systeme GPS et détermine si des erreurs existent. Ces WRSs sont reliés pour former le réseau des ETATS-UNIS WAAS.
Chaque WRS dans le réseau transmet par relais les données à la station principale de secteur large (WMS) où l'information de correction est calculée. Le WMS calcule des algorithmes de correction et évalue l'intégrité du système. Un message de correction est préparé et envoyé à un satellite géosynchrone par l'intermédiaire d'un système de transmission au sol (GUS). Ce message est alors émis du satellite sur la même fréquence que le système GPS (L1, 1575.42MHz) aux récepteurs gps à bord des avions (et aux récepteurs gps portables) qui sont dans la région d'émission du WAAS.
Ces satellites de communications agissent également en tant que satellites additionnels de navigation pour l'aviation, de ce fait, ils fournissent les signaux additionnels de navigation pour la détermination de position. Le WAAS améliore l'exactitude de base du GPS approximativement de 5 mètres verticalement et horizontalement. Il rentabilise et améliore la disponibilité du système géostationnaire de navigation par satellites de communication (GEOs), et fournit des informations importantes d'intégrité sur la constellation entière du systeme GPS.
Actuellement il y a deux satellites géostationnaires couvrant la surface du WAAS (Inmarsat IIIs: POR (région de l'océan pacifique) et Aor-w (Région-Ouest de l'Océan Atlantique). Le secteur européen est couvert par deux Inmarsats, Aor-e (Région-Est de l'Océan Atlantique) et IOR (région d'Océan indien) et le satellite de l'Agence européenne de l'espace, ARTEMIS. Sur le futur satellite ARTEMIS, l'accès au système GPS/GLONASS sera faite directement à partir de l'équipement basé dans l'avion. Le Japon sera couvert par le système MSAS. (Le premier satellite de MSAS a été perdu lors de son lancement.)

EGNOS et WAAS ne partagent pas actuellement les informations d'almanac, et EGNOS envoie le message" ne pas utilisé". Ainsi il est peu probable que les utilisateurs en Europe aient des informations en provenance d'EGNOS jusqu'à ce que leur système partage plus d'informations et permette l'utilisation du système de correction d'erreurs.

Les gps Garmin tiennent compte des 19 satellites de WAAS/EGNOS/MSAS GEO comme indiqués par la TSO C-146 de FAA. Ils sont inscrits sur le GPS comme identification de satellite ID 33-51 qui est réellement une convention de la norme NMEA. Chaque satellite de WAAS/EGNOS/MSAS a son propre code unique de PRN assigné. Les satellites de WAAS sont montrés à la page satellite du GPS avec une identification comme ci-dessous. Ces satellites ne se déplacent pas sur l'écran de même que les autres satellites d'orbite basse du systeme GPS.Les récepteurs gps Garmin utilisent un ou deux canaux pour recevoir les satellites de WAAS et ils utiliseront le satellite de WAAS comme solution de positionnement, si le système de WAAS indique qu'ils peuvent l'employer pour la navigation (parfois le satellite de WAAS indique" ne pas utiliser pour la navigation " mais les corrections sont encore utilisables).

Voici l'information d'identification de PRN/Satellite pour WAAS et EGNOS:

Inmarsat 
PRN
Garmin Satellite ID
AOR-E
120 
33
AOR-W
122
35
IOR
131
44
POR
134 
47

Le PRNs suivant ont été assignés au système de MSAS:

Satellite
PRN
Garmin Satellite ID
MTSAT-1
129
42
MTSAT-2
137
50

Les tests d'EGNOS en Europe

Les résultats des tests de NESTBED recueillis pendant les épreuves de vol sont prometteurs. Les résultats de corrections de positionnement montrent que: 95% des erreurs horizontales sont inferieur à 2.5m et 95% des erreurs verticales sont inferieur à 4.5m. Tout à fait en conformité avec les conditions d'atterrissage des avions de CAT 1 (CAT 1 correspond aux approches de précision [ atterrissage d'IE ] pour l'aviation, où des conseils de guidage doivent être fournis aux pilotes pour une aide décisionnelle, entre 200 et 350 pieds au-dessus de la piste à une distance de 1 mille).

Garmin GPSMAP 396 w/ XM Weather

  • WAAS-enabled
  • 256-color display
Garmin GPSMAP 496 w/ XM Weather
  • WAAS-enabled
  • 256-color display

AvMap EKP-IV w/ XM Weather

  • Largest 7" diagonal screen
  • Integrates w/ onboard navigation

AvMap Geopilot II Plus w/ XM Weather

  • High performance, affordable
  • Wide 5” color LCD

Bendix/King AV8OR / Bluetooth WX

  • On-screen keyboard
  • Handheld Mult-Function Display

Bendix-King AV8OR Horizon 3D

  • Portable EFB with synthetic vision
  • Optional XM weather

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