Le système de prévention des collisions de l’avion: comment fonctionne le GPWS (Avertisseur de proximité du sol)?

Le capitaine d’un navire sait que la lumière d’un phare au loin indique la présence de la côte; le conducteur d’une voiture sait qu’il y a des panneaux qui indiquent la présence de courbes, de routes sans issue, de chantiers de construction; mais qu’est-ce qui indique à un pilote d’avion la présence de montagnes, la proximité de la mer ou de la terre?

L’instrument qui aide les pilotes dans leur tâche est le Ground Proximity Warning System (Avertisseur de proximité du sol): il s’agit d’un système électronique qui envoie un avertissement s’il y a un danger de collision avec le sol. Ce système permet aux équipages de voler même lorsque l’avion est très proche du sol et donc d’effectuer des atterrissages et des décollages de précision.

Ce système est fondamental pour un avion et améliore considérablement la sécurité et la compréhension de la situation: il existe donc des règles que les pilotes doivent suivre chaque fois que l’avertisseur de proximité du sol entre en action. Lorsqu’il y a une alerte GPWS, les pilotes réagissent donc rapidement et agissent selon des procédures bien définies.

Comment le GPWS a-t-il changé l’histoire de l’aviation?

Le GPWS, selon la FAA, la Federal Aviation Administration des États-Unis, est un type de Terrain Awareness Warning System (TAWS, Système d’avertissement et d’alarme d’impact). En effet, il existe d’autres systèmes d’alerte avancés connus sous le nom de Enhanced Ground Proximity Warning Systems (EGPWS, Avertisseur de proximité du sol amélioré).

Il a été développé par C. Donald Bateman, un ingénieur canadien dans les années 60, mais la FAA l’a rendu obligatoire en 1978 pour tous les avions de plus de 10 passagers: ce fut une véritable révolution pour le secteur du transport aérien, car il a permis de réduire considérablement le nombre d’accidents aériens par an causés par les CFIT, acronyme qui signifie «Controlled Flight Into Terrain» (Impact sans perte de contrôle), c’est-à-dire les accidents au cours desquels le pilote, inconscient de sa proximité au sol et avec l’avion parfaitement sous contrôle, heurte le sol, une montagne ou un autre obstacle.

Nous avons déjà parlé des risques d’accidents d’avion qui peuvent être causés par un incendie, un dysfonctionnement ou des conditions météorologiques particulièrement hostiles, mais il existe aussi une catégorie d’événements qui peuvent être causés par le fait que le pilote ne se rend pas compte du danger imminent, comme la présence d’un obstacle sur la trajectoire de l’avion, avant qu’il ne soit trop tard pour y remédier. Le GPWS utilise un certain nombre d’instruments pour tenter de “prédire l’avenir” et indiquer au pilote si l’avion est confronté à une situation susceptible de provoquer un accident.

Le fonctionnement du GPWS

Il existe plusieurs situations dans lesquelles le GPWS émet un avertissement sonore signalant un danger; un numéro de mode est attribué à chacune de ces situations:

Mode 1 «Sink rate, pull up»: (Taux de chute, tirez vers l’haut) signale lorsque la vitesse de descente est excessive;

Mode 2 «Terrain, pull up» (Terrain. tirez vers l’haut): en calculant la future trajectoire de l’avion par rapport aux données du terrain, il reconnaît la présence d’obstacles;

Mode 3 «Don’t sink»:  (Ne descendez pas) signale toute perte d’altitude lors de la montée initiale après le décollage;

Mode 4 «Too low, terrain/Too low, gear/Too low, flaps»: (Trop bas, terrain/Trop bas, train d’atterrissage/Trop bas, dispositif hypersustentateur) avertit les pilotes que le domaine de vol (c’est-à-dire les paramètres sélectionnés) n’est pas compatible avec la trajectoire et la vitesse;

Mode 5 «Glideslope»: indique un écart excessif par rapport à la trajectoire calculée du plan de descente (appelé glide slope) de l’ILS (Instrument Landing System, Système d’atterrissage aux instruments);

Mode 6: indique la descente en dessous de l’altitude radio minimale sélectionnée;

Mode 7 «Wind shear»: détection du «cisaillement du vent» et plus précisément des changements soudains de l’intensité et de la direction du vent.

Le GPWS utilise un radioaltimètre (radiosonde) pour mesurer la distance de l’avion par rapport au sol; il compare ensuite ces données avec la position satellite de l’avion et avec une base de données sur la morphologie du terrain, afin de pouvoir anticiper le risque de collision et avertir les pilotes.

C’est un système extrêmement utile pour le guidage des avions, mais il doit parfois tenir compte de circonstances particulières, comme la présence d’obstacles à proximité de la piste d’atterrissage: dans ce cas, le taux de descente peut être très élevé, comme dans le cas des aéroports situés à proximité de montagnes et de gratte-ciel, il sera donc nécessaire de modifier les paramètres du GPWS.

Le GPWS, ainsi que le TCAS, sont les instruments qui aident les pilotes dans leur travail et leur permettent de voler en toute sécurité: leur introduction a profondément changé le secteur de l’aviation et a rendu le transport aérien plus sûr et à la pointe. L’avenir verra de plus en plus l’évolution de ces systèmes, qui contribuent à améliorer la prise de conscience lors du pilotage d’un avion, afin de rendre les situations dangereuses plus prévisibles et de permettre au pilote d’intervenir à temps.