RNP/ANP: cela fait référence au système de navigation dans les Liners.
Avec les systèmes de navigation modernes point à point, il n’y a quasiment plus de balises physiques au sol (genre antenne VOR ou NDB) correspondant à ces points. C’est le domaine de l’Area Navigation ou RNAV. Les points sont dans une base de donnée et sont codés, pour faire simple, en latitude/longitude.
Pour pouvoir naviguer de et vers ces points virtuels, l’avion a besoin de connaître sa position de manière plus ou moins précise et il y a plusieurs méthodes pour ça, voici les 3 les plus utilisées.
1- la Navigation inertielle, à base d’accéléromètres et de gyroscopes embarqués, et qui à partir d’une position dans l’espace connue précisément au départ, ajoute tous les déplacements en X,Y,Z et les rotations autour des 3 axes pour en déduire la nouvelle position de l’avion au cours du temps.
Cette méthode efficace (pas besoin d’aide extérieure) est néanmoins dépendante de la perte de précision inévitable des moyens mécaniques servant aux mesures d’accélération et de rotation angulaire au cours du temps.
Au bout de plusieurs heures sans possibilité de recalage (par ex: traversée océanique), la précision donnée par la ou les centrales inertielles seules (le plus souvent il y en a 2 ou 3 pour pouvoir comparer les positions et prendre une valeur moyenne) est fortement dégradée, et la position connue peut avoir une erreur de +/-10 à 20 Nm.
Cette erreur systématique (drift) augmente avec le temps, même si elle a beaucoup diminué avec l’arrivée des gyroscopes laser et autres composants électroniques nécessitant moins de pièces mécaniques.
2- La navigation à base de VOR/DME ou DME/DME. Premier système utilisé avant les centrales inertielles, il sait créer un point virtuel en s’appuyant sur des moyens radio à proximité:
- soit une balise VOR (avec une radiale précise) couplée à une distance DME sur cette radiale permet de déterminer précisément un point unique (VOR/DME)
- soit deux cercles de distance DME par rapport à deux balises DME, cercles de position qui s’intersectent (en théorie) en deux points (DME/DME). On déduit quel point est pertinent au bout de deux mesures en connaissant le cap de l’avion (Multilatération)
Avantage c’est très précis quand on est pas trop loin des stations, inconvénient ça ne marche pas au milieu de l’Atlantique.
3- le GNSS (GPS ou GLONASS ou GALILEO, etc…) système de positionnement global par satellite. Très précis également, avec en plus une approximation de l’altitude.
On ne va pas rentrer dans le détail complexe de ce système, qui repose sur la visibilité d’au moins 3 satellites au minimum. Ceux-ci, synchronisés entre eux par des horloges atomiques embarquées, envoient un message radio au récepteur GPS de l’avion, qui mesure le décalage detemps de réception de chacun de ces signaux émis simultanément.
Connaissant à l’avance la position précise des satellites émetteurs (envoyée par le satellite dans le message), le récepteur en tire trois sphères de positions possibles de l’avion, et l’intersection de ces trois sphères donne la position finale avec une précision impressionnante.
C’est évidemment très complexe, et fascinant de voir que tout ça rentre dans un simple téléphone!
On peut encore accroître la précision du système de positionnement par satellite pour la navigation en utilisant des réseaux de satellites supplémentaires (SBAS) ou via des stations au sol à proximité des aéroports (GBAS) pour autant que les avions soient équipés des récepteurs et logiciels complémentaires pour ça.
Inconvénient cela est dépendant de sources extérieures (satellites), donc pas loin des Pôles ou lorsque le réseau est en panne, que la couverture satellite est faible ou que le signal est délibérément brouillé, ça marche nettement moins bien.
Les systèmes de navigation modernes embarquent les 3 systèmes évoqués, et le FMS sur les liners modernes utilise simultanément chacune des méthodes disponibles pour se recaler et produire une position MIX IRS.
En bref, la position inertielle pure est recalée par le GPS et est encore affinée lorsque des station VOR/DME ou DME (voire ILS/DME) sont à portée radio.
On comprend vite que suivant les cas, la précision de la position connue peut varier grandement, au milieu de l’Atlantique sans VOR/DME à proximité on aura pas la même précision qu’aligné sur un ILS à Roissy.
D’où la notion réglementaire de RNP (Required Navigation Precision) associée à l’utilisation de la RNAV. Cela définit le degré d’erreur de position maximal requis pour naviguer uniquement en RNAV. Un indice RNP de 0.3 signifie que le système de navigation doit être capable de calculer sa position avec une incertitude limitée à un cercle de rayon 0.3 NM
Ce niveau RNP réglementaire varie donc de 0.1 à 10 selon les endroits, plus grande en route où la densité d’avions est faible (et où les écarts entre les routes sont étudiés pour tenir compte de la moindre précision de positionnement), et plus faible lors des phases d’approche terminale avec des trajectoires serrées et des avions et des obstacles/relief partout.
RNP 0.3 est spécifique aux hélicos je crois.
Le FMS calcule donc en permanence son niveau actuel de précision disponible (ANP), en fonction de l’endroit où il se trouve et des moyens de recalage à sa disposition. Et il connaît en fonction de sa position le degré de précision requis à un moment donné.
Si l’ANP>RNP il y aura un message aux pilotes, la navigation RNAV ne peut réglementairement être poursuivie et l’avion devra signaler le problème et revenir à des routes aériennes avec des moyens radio conventionnels ou carrément sortir de la zone RNAV (traversée océanique) et aller dans une zone spécifique.
On voit donc que la vérification ANP<RNP est super importante en tous temps et en particulier pour la phase conduisant à une approche et/ou lors d’une approche RNAV où la RNP est faible. On vérifie que c’est bien le cas avant de commencer l’approche finale, si on a un ANP supérieur, on ne peut pas légalement voler l’approche et il faudra alors faire une approche avec des moyens radio conventionnels uniquement pour autant que ce soit possible.
Jacques