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Vers des aérodromes gérés entièrement sans-fil ?

 
Sans systèmes de balisage fiables pour faciliter les déplacements des avions, les décollages risqueraient d'être retardés ou annulés, ce qui coûterait cher aux voyageurs, aux entreprises et surtout aux compagnies aériennes. Sans oublier qu’une intrusion sur une piste d'atterrissage pourrait avoir des conséquences potentiellement fatales.

Airfield_Lighting System

Les systèmes de contrôle du balisage lumineux de l'aérodrome

Les infrastructures de balisage lumineux d'un aérodrome comprennent la piste d'atterrissage, les feux de bord des voies de circulation, les feux de seuil, les panneaux éclairés d'aérodrome et les aires de trafic où les avions sont chargés et ravitaillés en carburant. L'électricité est distribuée sur le circuit de balisage lumineux via des câbles souterrains à partir de transformateurs installés dans des emplacements sélectionnés sur le site. Ces transformateurs contiennent le matériel de distribution du circuit de balisage lumineux, et sont commandés par un système de surveillance et de contrôle de balisage lumineux d'avions (Airfield Lighting Control & Monitoring System (ALCMS)).

Liberty Airport Systems, un fabricant de matériels établi dans l'Ontario au Canada, possède une expérience de plus de 30 ans dans la conception de balisages électriques pour avions et systèmes de contrôle. L’entreprise a par exemple équipé les aéroports de Houston et de Toronto. Grâce à leur expertise, ils sont capables d’appréhender n’importe quel aéroport et d’anticiper toute défaillance.

"Si un problème de communication sur le réseau empêche un aéroport de contrôler le balisage lumineux d'approche et d'atterrissage, l'aéroport pourrait être contraint de retarder ou de dérouter certains vols. C'est un sujet sérieux", a déclaré Allan Fletcher, le Directeur de Liberty. "C'est pour cette raison que nous utilisons des solutions industrielles robustes et une redondance à plusieurs niveaux dans notre système de contrôle. "

Bien que les systèmes d'alimentation et de contrôle proposés par Liberty soient adaptés selon l'application, le matériel et les logiciels de base employés demeurent identiques à chaque fois.
   
 Au cœur de chaque système ALCMS nous retrouvons un automate Rockwell Automation® ControlLogix®. L'état du circuit de balisage lumineux est transmis à un opérateur FactoryTalk® View Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) situé dans la tour de contrôle du trafic aérien. Les données sont ensuite envoyées via interfaces tactiles aux contrôleurs de l'Administration Fédérale de l'Aviation (FAA) d’où les différents circuits de balisage lumineux de l'aérodrome sont commandés.

La fibre optique est utilisée comme moyen de communication principal. Dans la plupart des installations, un réseau parallèle en fibre optique est installé comme dispositif de secours.

La redondance en sans-fil 

Les aéroports sont des entités dynamiques, avec des pistes d'atterrissage, des voies de circulation et un renouvellement continuel des revêtements. La construction et l'entretien des pistes sont fréquents. Les câbles à fibre optique pourraient donc être endommagés pendant les travaux, ce qui risquerait de mettre  le système de contrôle hors ligne.

Lorsque les solutions industrielles sans-fil ont émergé, Liberty a tout de suite pris la mesure des avantages en tant que solutions de communication de sauvegarde pour lignes à fibres. La réduction des coûts relatifs à l'installation, à l'entretien et au renouvellement des fibres était le principal moteur, mais la garantie du bon fonctionnement d’une solution de sauvegarde des communications était encore plus importante.

"La disponibilité et la maintenance sont des éléments clés. Si le système tombe en panne, une équipe de maintenance doit être dépêchée. Les frais peuvent être très importants, en particulier si le dépannage se produit durant la nuit ou le week-end. Mais si le système est capable de basculer automatiquement vers le système de secours sans-fil, ces frais seront évités", déclare Tom Wodzinski, responsable produits chez Liberty.

“Nous avons choisi ProSoft parce qu'ils sont capables de gérer un trafic élevé, et en utilisant les radios nous avons constaté que les outils de configurations sont très simples“, a déclaré Wodzinski. “En tant qu'intégrateur système, nous avons été capables de réduire les coûts de développement et d'installation, car nous avions la possibilité d’employer les mêmes contracteurs dans le domaine électrique, qui réalisent l'installation de notre matériel électrique afin d’intégrer les radios.“

Atteindre les zones reculées

Dans la plupart des cas, le matériel nécessaire aux travaux de rénovation des pistes est déployé sur une large zone. Les sites peuvent inclure quelques points d’E/S et des postes opérateurs distants, qui sont potentiellement répartis sur des distances de plus de huit kilomètres. Dans ces situations, installer de la fibre coûte très cher, et l’utilisation du sans-fil devient évidente.
   
 En effet, Liberty a standardisé la solution sans-fil pour connecter les sites les plus éloignés sur l'aérodrome, comme la centrale de dégivrage. Le dégivrage est indispensable pour sécuriser les manœuvres des avions durant l'hiver. Le produit antigel dit "glycol" est utilisé pour cette opération. A cause de sa toxicité, la réglementation environnementale actuelle exige des aéroports modernes de délimiter une zone pour l'opération de dégivrage, où le glycol utilisé pour la pulvérisation des avions est recueilli dans des réservoirs, qui sont par la suite nettoyés. Ces installations de dégivrage sont généralement éloignées des terminaux, et ont donc leurs propres systèmes de balisage lumineux afin de guider les avions vers les compartiments dédiés à la pulvérisation.

Connexion mobile, Entretien et Transmissibilité

Pour aller encore plus loin, le balisage lumineux de l'installation centrale de dégivrage de l'aéroport international de Winnipeg est commandé par un ordinateur portable, via un module de communication sans-fil EtherNet IP haut débit.

L'infrastructure de balisage lumineux des postes de dégivrage ressemble à un mini aéroport, où un individu appelé "Iceman" commande les mouvements des avions au sein de la zone de dégivrage. La mobilité de "Iceman" est importante, vu qu'il se déplace sur le site et oriente le va-et-vient des avions dans des conditions hivernales rigoureuses.

Si une piste d'atterrissage est fermée pour cause d’entretien, les électriciens de l'aéroport doivent effectuer une vérification de l'éclairage, et peuvent désormais contrôler manuellement chaque circuit à partir de leurs ordinateurs portables. Auparavant, ils contactaient la tour de contrôle pour éteindre ou allumer les circuits pour eux. Une démarche fastidieuse et non moins chronophage !

Les défis

Les communications sans-fil ont prouvé leur succès, mais non sans difficultés.

"Lorsque vous faites passer de la fibre, vous creusez une tranchée et vous la mettez en terre" a déclaré Wodzinski. “Vous savez que c’est là. La grande difficulté avec le sans-fil est l'identification de zones d'interférences, si par exemple, la compagnie aérienne a mis en place un réseau sans-fil superposé non apparenté au terminal. Nous ne pouvons pas contrôler qui d'autre sera dans le spectre demain."

Au final, les nombreux avantages offerts par le sans-fil ont très largement convaincu Liberty ainsi que leurs clients.

 

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