SYSTEME AUTOMATIQUE D’OBSERVAION METEOROLOGIQUE D’AERODROME (SAOMA)

Ce chapitre a pour but d’aider à concevoir des systèmes automatiques de mesure pour les aéroports ou à moderniser des systèmes déjà en place, ainsi qu’à comprendre les caractéristiques et les limitations de tels systèmes. Il examine également le contrôle et le maintien des performances de ces systèmes, de même que la préservation de leur état de fonctionnement optimal. L’objet de ce chapitre n’est pas de décrire toutes les méthodes de mesure possibles dans le Guide des instruments et des méthodes d’observation météorologiques de l’OMM (OMM – No 8) dont la publication remonte à 1954, qui sont passées en revue régulièrement et révisées selon les besoins par l’OMM. Dans notre cas, on s’intéresse uniquement aux aspects qui sont utiles ou propres au domaine de la météorologie aéronautique. II.2 Systèmes de mesure intégrés [6] II.2.1 Catégories de systèmes de mesure intégrés Les systèmes de mesure sont de complexité variable, allant du plus simple, constitués de capteurs et d’indicateurs spécialisés correspondants, au plus complexe, capable de gérer plusieurs pistes ou de coder automatiquement les METAR/SPECI et les messages d’observations locales. Les capteurs sont parfois reliés directement aux indicateurs : c’est notamment le cas des capteurs de vent et de pression. Les systèmes de mesure les plus simples peuvent renseigner sur le vent, la pression, la température de l’air et l’humidité. Certains sont capables de calculer localement les paramètres requis (par exemple vitesse moyenne du vent sur 2 minutes, valeurs maximale et minimale du vent, QNH, QFE et température du point de rosée). Ainsi, un système simple constitué de capteurs et des indicateurs associés peut suffire pour l’information locale, sans exiger d’unité centrale, mais il ne peut pas, à lui seul, fournir de renseignements sur la visibilité ou les nuages. Un système simple peut être jugé suffisant pour un petit aérodrome, où un organisme ATS communique les renseignements aux pilotes, mais il ne peut pas coder automatiquement des METAR ou des SPECI. L’installation d’un système simple exige toutefois un minimum d’attention. En effet, avec un tel système, on a parfois tendance à négliger les règles d’implantation des instruments (en particulier dans le cas du vent) ou la qualité des capteurs et leur étalonnage. Des baromètres mécaniques à aiguille sont utilisés à l’occasion, mais leurs performances métrologiques sont de beaucoup inférieures aux recommandations. Pourtant, la pression atmosphérique est une variable particulièrement importante aux petits aérodromes qui ne sont pas équipés d’un système d’atterrissage aux instruments (ILS). Il est également courant de voir les mesures du vent effectuées directement sur le toit de la tour de contrôle, dans des conditions générant d’importantes erreurs de mesure. Les systèmes intégrés utilisent un ordinateur central qui collecte toutes les mesures, exécute les calculs nécessaires et diffuse les renseignements. La diffusion locale des paramètres se fait ensuite sur la même ligne ou le même terminal, qui rassemble tous les renseignements voulus et les affiche aux endroits appropriés. Grâce à de tels systèmes, il n’est pas nécessaire d’avoir un indicateur spécialisé pour chaque capteur, sauf s’il y a prescription à ce sujet dans un accord local relatif au confort visuel ou à l’installation de systèmes de visualisation à sécurité intégrée. Les indicateurs spécialisés concernent souvent les mesures du vent et parfois les mesures de pression (QNH/QFE). L’affichage des renseignements locaux est donc très souvent centralisé sur le même terminal. Il y a deux grandes possibilités : a) Le terminal fait partie du système de mesure. Dans ce cas, l’ordinateur central produit une image sur une console alphanumérique ou, parfois, sur une console graphique, qui peut comprendre un schéma de l’aérodrome. b) L’affichage ne fait pas partie du système de mesure. Dans ce cas, les observations locales sont envoyées régulièrement à un indicateur extérieur. Par exemple, l’indicateur peut être un des ordinateurs de l’aérodrome qui peut aussi afficher d’autres renseignements utiles, outre les renseignements météorologiques, à l’organisme ATS et à d’autres utilisateurs. Actuellement, dans les systèmes semi-automatiques, les mesures du vent, de la pression et des températures de l’air et du point de rosée sont toujours effectuées automatiquement. De tels systèmes peuvent aussi englober un ou plusieurs visibilimètres, un ou plusieurs célomètres, ou un ou plusieurs capteurs pour la RVR. Un ordinateur permet de contrôler les mesures et de les compléter au moyen d’une saisie manuelle de renseignements sur la nébulosité, le type des nuages et le temps présent ainsi que d’autres données. Avec de telles observations visuelles complémentaires, l’ordinateur peut coder des METAR/SPECI et des messages d’observations locales. Dans les systèmes entièrement automatiques, le codage des METAR/SPECI se fait automatiquement. Les messages contiennent alors l’abréviation « AUTO ». Les messages d’observations locales sont également produits de façon automatique. À l’heure actuelle, les systèmes automatiques ne peuvent pas fournir tous les renseignements exigés par l’Annexe 3 de la convention de Chicago : le codage demeure donc partiel. Les systèmes automatiques n’offrent pas tous les mêmes possibilités. Celles-ci dépendent des instruments et des algorithmes utilisés. Il est alors nécessaire d’informer les utilisateurs, au moyen de la publication d’information aéronautique (AIP) nationale (conformément aux dispositions du Manuel des services d’information aéronautique [Doc 8126]), des possibilités et limitations du système en service. Les systèmes les plus simples mesurent le vent, la pression et les températures de l’air et de rosée. Ils peuvent être utiles aux petits aérodromes, mais en raison de leurs limites inhérentes, ils ne permettent pas de codage automatique valable des METAR/SPECI. Les systèmes automatiques plus avancés comprennent en plus un diffusomètre, pour la visibilité, un célomètre, pour la hauteur de la base des nuages et l’estimation de la nébulosité, et un capteur (ou un groupe de capteurs) de temps présent. Ils peuvent donc fournir des renseignements sur la visibilité, les nuages et le temps présent, mais ils ont leurs propres limitations (par exemple visibilité mesurée à un seul endroit, couches nuageuses multiples observées par un célomètre et détection de différents types de temps présent). En outre, ils ne peuvent pas déceler la présence de CB ou de TCU. Cependant, ils sont conçus pour coder les METAR/SPECI AUTO et les messages d’observations locales. On les utilise aux petits aérodromes, et parfois en conjonction avec un observateur humain, durant des périodes spécifiées. Les systèmes automatiques plus complets peuvent utiliser plusieurs visibilimètres, parfois plusieurs célomètres, des capteurs complémentaires pour le temps présent (par exemple détecteurs locaux de foudre ou renseignements issus d’un réseau de détection de la foudre) et des données provenant d’un radar météo qui servent à détecter les nuages convectifs. Ils peuvent aussi calculer la RVR. De tels systèmes sont mieux à même de répondre aux exigences de l’Annexe 3. Les possibilités des systèmes complets dépendent des capteurs et des algorithmes utilisés. On peut s’attendre à des progrès dans ce domaine au cours des prochaines années. En tout état de cause, quelles que soient les possibilités et les limitations d’un système, il importe de garder à l’esprit que «la valeur précise de l’un quelconque des éléments indiquée dans un message d’observation est la meilleure approximation possible des conditions réelles existantes au moment de l’observation » (Annexe 3). Il est vrai que, dans certains domaines, un système automatique ne vaut pas un observateur humain. D’ailleurs, il y a souvent plus de documentation sur les limitations des systèmes automatiques que sur les limitations des systèmes faisant appel à des observateurs humains, qui sont parfois, par définition, considérés comme étant parfaits, ce qui n’est pas toujours vrai. La visibilité est un exemple : un observateur situé dans une zone de brouillard ne peut pas voir les conditions régnant au seuil de la piste. Plus important encore, les renseignements provenant d’un système automatique sont parfois plus objectifs, puisqu’ils sont plus clairement définis et cohérents que les renseignements provenant d’un observateur humain.