Singapore AIR Lab – Optimiser l'ATM pour une aviation plus verte

Face à l'augmentation du trafic aérien, l'optimisation des opérations aériennes est plus cruciale que jamais. Le Singapore AIR Lab est un pionnier de la recherche sur les opérations de descente continue (CDO) afin de réduire la consommation de carburant et les émissions. S'appuyant sur des données de vol historiques et des simulations en temps réel, le laboratoire vise à transformer les gains théoriques en matière de durabilité en solutions pratiques et évolutives pour le secteur aéronautique.

Thales et CAAS façonnent l'avenir de l'aviation durable en testant des solutions innovantes de gestion du trafic aérien. Leur laboratoire AIR Lab de Singapour utilise des données et des simulations réelles pour développer des stratégies de descente efficaces qui minimisent la consommation de carburant, réduisent les émissions et optimisent la fluidité du trafic aérien.

Ouverture des ATM vers l'avenir

Initialement mis en place dans le cadre d'une collaboration à parts égales sur trois ans, le Singapore AIR Lab cherchait à explorer la possibilité d'ouvrir le système de DAB de Changi à des tiers afin d'apporter de nouvelles technologies au secteur. L'objectif était de moderniser et d'optimiser les systèmes de DAB sans compromettre leur mission première : la sécurité.

Ce premier objectif a été atteint avec succès dès la première année. Il a depuis permis aux deux partenaires de tester différentes preuves de concept (POC) en utilisant l'environnement extrêmement dynamique de Changi comme laboratoire vivant pour développer le DAB de demain.

ATM pour une aviation plus verte

« La communauté mondiale de l'ATM s'intéresse à l'aviation verte en étudiant comment les contrôleurs aériens peuvent améliorer la fluidité du trafic aérien, les opérations aériennes, etc., afin d'optimiser l'exécution des vols », explique Hugh Rodrick, directeur technique chez Thales AMS Asia. Avec l'AIR Lab, Thales et CAAS contribuent à ces recherches en optimisant les opérations de départ et d'arrivée des vols.

« La première phase de la cinquième preuve de concept de l'AIR Lab se concentre sur la descente en vol », poursuit M. Rodrick. Lorsque les vols atterrissent sur un aéroport, de nombreux facteurs influencent leur approche, notamment le trafic aérien, l'espace aérien réservé et les conditions météorologiques potentiellement défavorables. Par conséquent, pour garantir une descente en toute sécurité, les pilotes doivent souvent se stabiliser en appliquant de la poussée, ce qui consomme davantage de carburant. L'objectif de cette première phase de preuve de concept est d'identifier les possibilités de faciliter les opérations de descente continue (CDO), qui ne nécessitent pas de poussée, pour les vols atterrissant à Changi.

Jouer avec l'histoire - identifier les opportunités

Dans cette première phase, Thales et CAAS utilisent les données historiques de Changi de 2019, année où plus de 30 000 vols par mois partaient et arrivaient de Singapour. L'objectif est de déterminer une base de référence pour les émissions et de comprendre combien de descentes vers l'aéroport étaient sous-optimales en termes de trajectoire par rapport aux émissions.

Sur cette base, les deux partenaires cherchent ensuite à identifier lesquelles de ces opérations auraient pu être exécutées en CDO complet ou partiel. Pour ce faire, les équipes d'AIR Lab utilisent le système ATM désormais ouvert de CAAS comme plateforme où elles peuvent insérer de nouvelles données pour simuler différentes trajectoires en CDO et voir comment elles auraient pu fonctionner dans le contexte chargé de 2019.

« Sans cette plateforme, nous ne serions pas en mesure de comprendre l'impact des CDO en environnement réel ; nous aurions une économie maximale hypothétique, mais aucune économie opérationnelle potentielle », souligne Rodrick.

De la théorie à la pratique

Une fois le potentiel confirmé, les équipes d'AIR Lab travailleront sur les prochaines étapes pour passer de la simulation à la pratique.

Thales et CAAS ont déjà entamé des discussions avec les compagnies aériennes et les pilotes afin de comprendre les besoins nécessaires au calcul et à la mise en œuvre d'une CDO sûre dans un environnement très fréquenté. « Les pilotes doivent connaître la distance à parcourir sur leur trajectoire pendant la descente », explique Rodrick. Cela leur permettrait d'utiliser le système de gestion de vol pour réaliser une descente à vide (CDO) avec l'angle de 3° nécessaire. Une fois ce point déterminé, les deux partenaires doivent s'assurer que les contrôleurs aériens disposent des informations nécessaires pour donner leur feu vert à la CDO proposée.

« À terme, l'objectif est de garantir que la CDO proposée ne soit pas interrompue par le trafic, des conditions météorologiques défavorables ou d'autres facteurs externes impactant la sécurité », conclut Rodrick. Les simulations réalisées par l'AIR Lab aideront à déterminer les outils dont les contrôleurs aériens ont besoin dans leurs systèmes ATM pour éviter que cela ne se produise. « Un CDO réussi signifie que moins de carburant est brûlé, moins d'émissions de carbone sont générées et, potentiellement, moins de carburant est transporté par l'avion pendant toute la durée du vol. »