par Jeremy C.-H. Wang, chef de l’exploitation, Ribbit
Lorsque Lawrence Sperry a inventé le premier pilote automatique en 1912, il s’agissait d’un stabilisateur gyroscopique conçu pour maintenir le cap et l’altitude. Plus d’un siècle plus tard, les pilotes automatiques et les automanettes d’aujourd’hui sont des systèmes complexes capables de suivre des trajectoires tridimensionnelles, de gérer la puissance pendant les décollages et les remises des gaz ainsi que de faire atterrir les avions. Dans les années à venir, l’automatisation — voire l’autonomie — continuera d’améliorer la gestion des ressources en équipe, la navigation de précision et le rendement efficace, en particulier pour les vols de longue durée. Cependant, lorsque ces systèmes sont défaillants, mal conçus ou mal utilisés, les résultats peuvent être désastreux. Puisque les pilotes automatiques deviennent de plus en plus répandus et performants, il est utile pour les pilotes et les constructeurs d’examiner les problèmes les plus courants liés aux accidents d’automatisation.
Le rapport de Wiener et Curry de la NASANote de bas de page 1 offre un excellent aperçu des problèmes typiques d’automatisation où le pilote humain peut fonctionner comme un contrôleur passif (qui supervise les activités automatisées), comme un contrôleur actif (qui pilote manuellement l’aéronef), ou passer d’un mode à l’autre. Le rapport a été rédigé en 1980, mais il présente des questions d’orientation intemporelles quant à la mise au point et au fonctionnement de l’automatisation.
Source : Jeremy Wang
Le premier démonstrateur autonome à voilure fixe du Canada qui a effectué son premier vol mains libres d’une porte à une autre au Canada en 2023 sous contrat avec le Centre d’innovation de Transports Canada
Une liste modifiée et plus exhaustive de questions d’orientation, basée sur l’expérience de Ribbit dans la mise au point de systèmes de pilotage automatique hautement automatisés et autonomes, est présentée ci-dessous pour les constructeurs et les exploitants d’aéronefs modernes. Les constructeurs peuvent utiliser ces questions pour orienter la mise au point des pilotes automatiques, l’analyse ergonomique, la conception du poste de pilotage et la certification. Les exploitants et les instructeurs, quant à eux, peuvent utiliser ces questions pour faciliter l’élaboration de programmes de formation initiale, l’expérience préparatoire en vol et les programmes de formation périodique. Une étude contemporaine sur les accidents d’aviation liés à l’automatisation a également été menée par GawronNote de bas de page 2.
Division du contrôle et transfert des commandes
- Détection des pannes : En tant que contrôleur passif, dans quelles conditions le pilote détecte-t-il les pannes de manière plus fiable et quels types de pannes détecte-t-il? Qu’en est-il lorsqu’il est contrôleur actif?
- Changement de contexte : Combien de temps le pilote prend-il, ou devrait-il prendre, pour « s’échauffer » lorsqu’il passe du rôle de contrôleur passif à celui de contrôleur actif? Quand est-ce que le pilote « se détend », ou devrait-il « se détendre », après l’activation de l’automatisation?
- Changements de paramètres : Le système automatisé informe-t-il, ou devrait-il informer, le pilote après avoir effectué une modification, ou devrait-il attendre l’approbation du pilote avant d’effectuer la modification? L’automanette divulgue-t-elle, ou devrait-elle divulguer, la raison du changement?
- Prise des commandes ou débrayage du pilote automatique : Est-il plus sûr pour le pilote d’agir en tant que contrôleur actif en prenant les commandes pendant que le système d’automatisation est encore activé ou en débrayant le système d’automatisation?
- Fiabilité : Comment les différents niveaux de fiabilité de l’équipement compromettent-ils la capacité du pilote à détecter et à gérer les pannes ainsi qu’à en trouver la cause? La perception d’une fiabilité élevée mène-t-elle à un laisser-aller? La perception d’une faible fiabilité permet-elle au pilote de rester vigilant ?
Acquisition et maintien des compétences
- Obsolescence : À quelle vitesse les compétences manuelles se perdent-elles? Quels facteurs influencent le taux de perte?
- Fréquence de la pratique : La pratique périodique peut-elle prévenir l’obsolescence? Si c’est le cas, quelle est la fréquence requise?
- Types de pratiques : Existe-t-il d’autres solutions, notamment des simulateurs, pour s’entraîner avec le système réel?
- Contrôle de la qualité : Quels sont les techniques ou les programmes de contrôle de la qualité nécessaires pour assurer le maintien des compétences?
- Capacité globale : Le système d’automatisation en question améliore-t-il les capacités globales du pilote, en particulier pour les tâches complexes, grâce à l’automatisation de certaines sous-tâches?
Surveillance
- Diminution du rendement : Est-ce que le rendement baisse avec le temps lors de la surveillance complexe ?
- Situations rares : Quels sont les moyens pour rester vigilant lors d’événements rares?
- Connaissance des états : La compréhension par le pilote des différents états du système d’automatisation et de son fonctionnement dans chaque état concorde-t-elle avec la réalité?
- Intelligibilité : Qu’est-ce qui rend le système d’automatisation intelligible? Comment les différentes défaillances possibles sont-elles communiquées ou rendues visibles?
Alertes et avertissements
- Conception et lacunes : Quelles sont les caractéristiques d’un système d’alerte idéal? Qu’est-ce qui manque et comment ces lacunes sont-elles comblées?
- Fausses alertes : Quel serait un taux de fausses alertes inacceptable? Quels sont les causes et les effets d’un taux élevé de fausses alertes?
- Alertes manquées : Pourquoi les alertes passent-elles inaperçues?
- Appareil principal ou de secours : Quand est-ce que le pilote s’appuie, ou devrait s’appuyer, sur des systèmes d’alerte et d’avertissement en tant qu’appareil principal plutôt qu’appareil de secours?
- Validité d’une alerte : Quand est-ce que le pilote vérifie, ou devrait vérifier, la validité d’une alerte?
- Aperçu : Les alertes sont-elles, ou devraient-elles être, accompagnées d’un aperçu d’une mesure corrective ou d’un message de priorité plus élevé si aucune mesure n’a été prise?
- Complexité : La complexité des systèmes d’alerte et d’avertissement empêche-t-elle le pilote de vérifier toutes les alertes qui pourraient être émises ou de s’y fier?
Aspects psychosociaux de l’automatisation
- Perception : Comment le système d’automatisation influence-t-il la satisfaction au travail, le prestige et l’estime de soi?
- Atténuation : Quelles sont les précautions ou les solutions à prendre pour contrer les effets négatifs?
- Exigences du poste : Comment l’utilisation du système d’automatisation influence-t-elle les processus de recrutement, d’embauche et de sélection des pilotes?
- Formation : Comment les programmes de formation devraient-ils être conçus pour gérer les effets psychosociaux?
Source : Jeremy Wang
Le premier démonstrateur autonome à voilure fixe du Canada qui a effectué son premier vol mains libres d’une porte à une autre au Canada en 2023 sous contrat avec le Centre d’innovation de Transports Canada