Problèmes de sécurité possibles associés avec des approaches RNAV qui comportent des changements de trajectoire au repère/point de cheminement de l'approche finale (FAF/FAWP) - Alertes à la sécurité de l'Aviation civile (ASAC) N° 2018-01

Objet :

La présente Alerte à la sécurité de l’Aviation civile (ASAC) vise à informer les pilotes, les agents d’opérations, les exploitants aériens, les exploitants aériens privés, les exploitants aériens étrangers de risques potentiels pour la sécurité associés à des différences de fonctionnalités de certains systèmes de pilotes automatiques/directeurs de vol (AP/FD) de conception ancienne, lorsqu’il s’agit de mener des approches RNAV qui ont été conçues avec un changement de trajectoire au niveau du repère d’approche finale (FAF) ou du point de cheminement d’approche finale (FAWP).

La présente ASAC contient des renseignements essentiels sur ces risques pour la sécurité et décrit sommairement les mesures nécessaires pour les surmonter.

Contexte :

NAV Canada a fourni des approches RNAV avec virage au FAF*. Les changements de trajectoire au FAF sont utilisés dans les cas où le relief, des obstacles ou des restrictions de l’espace aérien ne permettent pas une transition en ligne droite du segment intermédiaire au segment d’approche finale.

* Dans le cadre de cette ASAC, le sigle FAF (repère d’approche finale) recouvre également les FAWP (point de cheminement d’approche finale).

Les changements de trajectoire au FAF pour ces approches RNAV peuvent atteindre 15° pour les approches avec alignement de piste et guidage vertical (LPV) et les approches en navigation latérale/verticale (LNAV/VNAV), et jusqu’à 30° pour les approches LNAV et avec alignement de piste (LP) sans guidage vertical. Dans certains cas, la géométrie de l’approche est telle que le segment d’approche finale peut être relativement court.

Les systèmes AP/FD équipant les aéronefs modernes sont normalement capables d’effectuer correctement un virage régulier au FAF à l’intérieur de l’espace prescrit. Ces aéronefs garderont les ordres de roulis et de tangage du système de gestion de vol (FMS) couplés à l’AP/FD dans les modes appropriés de navigation latérale et verticale (LNAV et VNAV), et pour l’approche (APR) elle-même, afin d’exécuter correctement le changement de trajectoire.

Les aéronefs équipés des systèmes FD/AFCS de plus anciennes générations n’offrent pas les mêmes possibilités. Certains de ces systèmes plus anciens ont été conçus ou modifiés avec un AP/FD offrant un mode APR qui utilise les signaux analogiques d’écart latéral et vertical du FMS pour simuler les ordres de direction de l’ILS au cours du segment final d’une approche RNAV.

Ces systèmes AP/FD d’anciennes générations peuvent ne pas être capables de faire la transition avec virage au FAF dans les paramètres de précision requis, car le mode APR de leur AP/FD a été conçu pour suivre les signaux d’écart latéral et vertical du FMS uniquement sur des segments d’approche en ligne droite. Pour les aéronefs équipés de ces systèmes APFS d’ancienne génération, le mode APR de l’AP/FD ne devrait être sélectionné qu’après le passage du FAF, c’est-à-dire au-delà du virage de transition à la trajectoire finale, lorsque l’aéronef est positionné dans les paramètres requis d’armement et de capture.

Avant d’atteindre le FAF, avec les systèmes AP/FD d’ancienne génération qui ne sont pas capables d’utiliser les signaux de tangage du FMS, le pilote peut devoir revenir à des modes AP/FD non couplés dans le plan vertical, comme VS (vitesse verticale) ou PIT (tangage seul) pour permettre le suivi manuel de la trajectoire de descente. La charge de travail du pilote est alors accrue par la capture et le suivi dans le plan vertical. Tout écart par rapport à la trajectoire de descente risque de déstabiliser l’approche ou la capture du mode APR de l’AP/FD.

Certains fabricants de FMS ont programmé leurs systèmes pour les empêcher d’entrer en phase d’approche (ou dans les modes correspondants) pour ces types d’approches. Ce ne sera peut-être pas immédiatement évident pour les équipages, mais ces FMS n’offriront pas l’échelle correcte pour l’approche finale et ne fourniront pas les annonces nécessaires s’ils ne sont pas en phase d’approche.

Certains aéronefs plus anciens peuvent être équipés de systèmes AP/FD encore plus rudimentaires qui doivent être associés à un équipement FMS ou GPS pour pouvoir effectuer des approches RNAV. Un tel système AP/FD peut ne pas offrir un mode APR simulant les signaux ILS en approche finale, ou une fonction de contrôle de l’inclinaison en LNAV. Avec de tels systèmes AP/FD rudimentaires, l’équipage devra parfois faire plusieurs changements de mode AP/FD, et notamment utiliser le mode HDG (cap), pour commander le changement de trajectoire au FAF.

Selon les capacités de l’AP/FD, l’approche pourra devoir se faire manuellement en utilisant les données « brutes » fournies par le FMS ou le GPS pour assurer un suivi acceptable de la trajectoire prescrite. Là encore, le manque d’automatisation crée un risque d’accroissement de la charge de travail des pilotes, d’approches moins stabilisées et d’une dégradation de la connaissance de la situation.

Les systèmes AP/FD moins perfectionnés exigent une connaissance accrue de l’altitude, en particulier en ce qui concerne l’altitude de franchissement du FAF, et des altitudes minimales imposées au cours de l’approche.

La présélection des altitudes AP/FD doit être faite avec un grand soin et en tenant compte du mode vertical utilisé. La présélection de l’altitude pour une éventuelle remise des gaz doit se faire dans la partie appropriée de l’approche.

En résumé, les risques de sécurité possibles associés aux approches RNAV avec changement de trajectoire au FAF, surtout pour les systèmes AP/FD anciens et moins perfectionnés, sont les suivants :

1. Risque accru d’approche non stabilisée et d’accroissement de la charge de travail du pilote qui n’a pas la possibilité de sélectionner le mode APR de l’AP/FD avant d’avoir dépassé le FAF. Cette restriction est d’autant plus critique pour les approches RNAV dont le segment final est court.
2. Risque accru d’une approche non stabilisée et d’un accroissement de la charge de travail du pilote qui, avec les systèmes AP/FD anciens et moins performants, doit sélectionner successivement différents modes dans le bon ordre.
3. Choix des modes AP/FD, contraintes d’altitude et présélections d’altitudes exigeant une vigilance accrue.
4. Risque accru d’entreprendre une approche RNAV sans que le FMS lui-même passe en mode APR, si l’équipage n’est pas pleinement conscient des capacités particulières du FMS (ou du GPS).

Mesures recommandées :

Transports Canada rappelle à tous les pilotes, agents d’opérations, exploitants commerciaux canadiens, exploitants privés, et exploitants aériens étrangers qu’ils doivent parfaitement comprendre et respecter les capacités et les limitations des systèmes AP/FD et FMS/GPS de leurs aéronefs. En particulier, les exploitants d’aéronefs équipés de systèmes AP/FD à fonctionnalités limitées doivent être conscients :

1. des difficultés potentielles de suivi de trajectoire associées aux approches RNAV qui comportent un virage au FAF;
2. du risque d’approche non stabilisée et de charge de travail excessive des pilotes, d’autant plus que le FAF est situé à proximité de la piste.

Les exploitants devraient modifier leurs procédures ou en établir de nouvelles pour assurer que toutes les approches seront stabilisées et pour réduire au minimum la charge de travail des pilotes. Pour des renseignements complémentaires sur les conditions d’approches stabilisées, se reporter à l’ASAC 2015-04, Objet : Approche stabilisée.

Les pilotes et les exploitants d’aéronefs équipés de systèmes AP/FD d’ancienne génération ne devraient pas entreprendre des approches RNAV avec virage au FAF, sans s’être assurés d’avoir :

1. confirmé les capacités de leurs systèmes AP/FD et FMS dans le cadre de ces approches;
2. établi et confirmé l’efficacité des procédures destinées à atténuer les risques potentiels pour la sécurité associés aux approches en question;
3. dispensé une formation adéquate à leurs équipages et aux agents d’opérations (s’il y a lieu) relativement à ces approches.

Les procédures de l’exploitant devraient aussi préciser les critères d’interruption d’une approche et de remise des gaz à l’équipage de conduite. Ces critères comprennent, mais ne sont pas nécessairement limités, aux éléments suivants :

1. la ou les altitudes auxquelles l’aéronef doit être configuré et stabilisé au cours de l’approche;
2. la ou les altitudes minimales pour l’utilisation des modes spécifiques AP/FD;
3. l’activation du mode approche du FMS/GPS;
4. les paramètres de vol indésirables pour l’avion, soit vitesse de vol inappropriée, vitesse verticale;
5. toutes les autres conditions ou circonstances obligeant l’équipage à interrompre l’approche;

Références :

1. NavCanada – Circulaire d’information aéronautique (AIC) 3/18; datée du 1er févr. 2018
2. Transports Canada ASAC 2015-04, Objet : Approche stabilisée.

Les abréviations suivantes figurent dans ce document :

1. AP/FD : pilote automatique/directeur de vol;
2. APR : approche (mode AP/FD);
3. ASAC : Alerte à la sécurité de l’aviation civile;
4. FAF : repère d’approche finale;
5. FAWP : point de cheminement pour l’approche finale;
6. FMS : système de gestion de vol;
7. FPA : pente de la trajectoire de vol (mode AP/FD);
8. ILS : système d’atterrissage aux instruments;
9. LP : performance d’alignement de piste sans guidage vertical;
10. LPV : performance d’alignement de piste avec guidage vertical;
11. LNAV : navigation latérale (mode AP/FD);
12. MDA : altitude minimale de descente;
13. PIT : mode de maintien en tangage (mode AP/FD);
14. SBAS : système de renforcement satellitaire;
15. RNAV : navigation de surface; and
16. VS : vitesse verticale (mode AP/FD)

Annexe A

Exemple d’approche RNAV avec changement de trajectoire (virage) au FAF/FAWP

 

L’approche RNAV (GNSS) RWY 05 de Trois-Rivières,WY Qc, (CYRQ), est un exemple d’approche RNAV avec changement de trajectoire (virage) au FAF/FAWP. Dans ce cas, le virage est près de la piste.

(Illustrations reproduites avec l’autorisation de NavCanada)>

Bureau responsable :

Pour de plus amples renseignements à ce sujet, veuillez communiquer avec un Centre de Transports Canada ou avec l’Inspecteur Roger Gravelle à Ottawa, par téléphone au 613-991-3426, par télécopieur au 613-990-6215 ou par courriel à l’adresse roger.gravelle@tc.gc.ca.

Original signé par

Jean-François Mathieu
pour
Robert Sincennes
Directeur
Direction des normes