ATC
ATC signifie Air Traffic Control. Nous allons ici décrire les moyens de communications possible entre le sol et l'avion ou entre avions.
Radar primaire
Un radar primaire (Primary Surveillance Radar ou PSR en anglais) est un capteur radar classique qui émet une onde électromagnétique et qui reçoit en retour les ondes réfléchies par les cibles se trouvant dans cet espace. Le terme "primaire" désigne donc un système radar utilisé pour détecter et localiser des cibles. Un radar primaire détecte tous les avions sans pouvoir les identifier formellement.
Radar secondaire
Un radar secondaire, ou SSR (Secondary Surveillance RADAR), est un dispositif radar de contrôle aérien qui « interroge » le ciel. Le dispositif embarqué dans l'avion pour "répondre" au contrôleur aérien s'appelle le transpondeurs (interrogation en mode A, B ou C).
L'opérateur radar au sol peut identifier un appareil par un code attribué à l'avance (SQUWAK) par radio et ainsi obtenir sa position, sa route et sa vitesse. Les transpondeurs des avions qui sont à sa portée lui répondent.
Les réponses des avions sont capturées par l'antenne du radar secondaire, sont analysées et traitées électroniquement, et par la suite visualisées sur les écrans des contrôleurs aériens. Le radar secondaire du contrôle aérien émet un signal d'interrogation constitué d'une impulsion codée sur la fréquence 1 030 MHz à laquelle le transpondeur répond par une autre impulsion codée sur la fréquence 1 090 MHz.
L'auteur, situé dans le Jura français, vous propose une photo prise par ses soins, le radar secondaire de la Dôle (Suisse 1667m). Le radar secondaire est situé sous le radôme (grosse boule blanche). Un ensemble d'antennes (non visibles ici) renvois les données vers l'aéroport de Genève en vue d'être synthétisées sur des écrans de contrôle.
Pour ceux qui souhaiterait utiliser un scanner pour écouter les avions en seront pour leurs frais. La puissance et les émissions multibandes vont saturer votre récepteur. Sur une même fréquence affichée, vous entendrez un peu d'avion, de la musique, un message ACARS...
Les informations sur l'écran pour un avion s'appelle un PLOT (ou une comète).
On distinguera 3 modes pour le transpondeur:
Mode A (Alpha): Le mode A est le plus simple des modes de transmission de données entre l'avion et le sol. La seule information transmise est un code SSR (code transpondeur), de quatre chiffres inclus entre 0 et 7 (12bits d'information). Le code sera affiché sur la visualisation radar du contrôleur. Chaque avion se voit attribuer un code unique par radio, ce qui permettra de faire un lien entre un plot et un avion et ainsi identifier avec certitude que ce plot correspond à cet avion. On appelle cela l'identification radar. Avec le mode A, le contrôleur dispose seulement de la position de l'avion. Le radar au sol envoie un signal régulièrement, ce qui provoque l’émission de ce codage parmi tous les avions qui se trouvent dans ce secteur du radar. Ceci est indiqué dans la cabine par un clignotement court de la lampe "ident ". Le pilote peut également appuyé sur "ident" pour envoyer l'identification de l'avion au sol et ainsi confirmer au contrôleur que c'est bien vous qui parlé avec lui.
Mode C (Charlie): Même codage que le Mode A, mais comprenant en plus l'altitude-pression de l'aéronef. Souvent désigné par « Alt » sur les transpondeurs actuels.
Mode S (Selectif): Le mode S est encore une évolution du radar secondaire (56 et 112 bits d'information). Beaucoup plus précis (la transmission de l'altitude pouvant se faire par incréments de 25 pieds contre 100 pour le mode C) il permet également la transmission d'autres types de données, comme le numéro de vol de l'aéronef et l'altitude de vol sélectionnée par le pilote. La sélectivité joue un rôle dans les espaces denses, ou le contrôleur peut « interroger » de manière sélective un ensemble d'avions avec son radar secondaire. En mode S il est également possible aux avions de « s'interroger » entre eux.
Les codes transpondeurs particuliers:
7500: Détournement
7600: Panne radio
7700: Détresse
2000: Vol océanique
TCAS
VHF
La VHF (Very Hight Frequency) est une radio embarquée dans l'avion qui permet au pilote de dialoguer de vive voix avec le contrôleur aérien (on parle de radio en phonie). La VHF fonctionne en mode AM (Modulation d'Amplitude). La fréquence se situe entre 118MHz et 137MHz. La portée de la VHF dépend de l'altitude de l'avion, par exemple pour 3300ft la portée est de 150km, pour 16500ft elle sera de 220km et enfin à 33000ft on aura une portée à 450km.
Toutes ces fréquences peuvent être entendues par tout un chacun avec un scanner (seule l'écoute est possible).
La bande VHF avion possède 760 canaux. On distinguera plusieurs type de fréquences:
La fréquence ATIS: Sur cette fréquence, il n'y a pas d'interaction directe entre le contrôleur et le pilote. L'ATIS (Automatic Terminal Information Service) est un message automatique diffusé en français ou en anglais et concerne l'aéroport de départ ou d'arrivée. Il est enregistré ou synthétisé est remis à jour régulièrement (Environ toutes les heures) et permet de connaître la ou les pistes en service au décollage et à l'atterrissage, la direction du vent, la visibilité, les nuages en fonction de l'altitude, la température ainsi que le point de rosée, le niveau de transition, le QNH, le QFE, les éventuels travaux entraînant la fermeture de certains taxiways ou points de parking etc... Chaque enregistrement est identifié par une lettre utilisant l'alphabet radio (par exemple : Mike).
Les pilotes écoutent généralement l'ATIS avant de contacter le contrôle, ce qui réduit la charge de travail des contrôleurs et diminue la durée d'occupation de la fréquence
Un message ATIS dédié aux avions en route, s'appelle le VOLMET (vol météo). Il permet de vérifier l'évolution de la situation météorologique sur le parcours et à l'arrivée.
Ecouter l'ATIS de EDDS (Stuttgart) en cliquant ici ou pour l'ATIS de EHAm (Amsterdam) cliquer ici ou encore ici pour l'ATIS d'Orly.
Voici les fréquences en France des messages VOLMET:
Le SIGMET (SIGnificant METeorological Information) est un VOLMET "extraordinaires" informant de phénomenes dangereux. Les conditions météorologiques pour lesquelles on émet un SIGMET sont les suivantes:
-zone ou ligne d'orages organisés
-ligne de grains forts (vents de plus de 50 nœuds)
-cyclone tropical/tempête tropicale
-grêle modérée ou forte (plus de 2 cm de diamètre)
-turbulence forte ou extrême (non associée à des nuages convectifs)
-givrage fort (non associé à des nuages convectifs)
-ondes orographiques marquées
-tempête de sable ou de poussière de grande étendue
-nuage de cendres volcaniques
-cisaillement du vent à bas niveau
-tornade ou trombe marine.
La fréquence Clearance: Sur cette fréquence (dite aussi de prévol), c'est le 1er contact du pilote avec la tour de contrôle avec l'information ATIS. C'est ici qu'est valider le plan de vol, le numéro du transpondeur (squwak), crénaux horaires, route de départ, destination...
Cliquer ici pour entendre (avec transcription) la clearance de New York
La fréquence Ground: Sur cette fréquence, le pilote demandera l'autorisation de repoussage (push back) et du roulage jusqu'à la piste (taxiway, holding point..).
Cliquer ici pour entendre (avec transcription) le sol de New York
La fréquence Tower: Sur cette fréquence sera géré le décollage/atterrissage (ILS, altitude, vitesse...).
Cliquer ici pour entendre (avec transcription) la tour de New York
La fréquence Departure: Sur cette fréquence, le contrôleur s'occupe du départ de l'avion après le décollage (niveau de vol, vitesse, route...).
Cliquer ici pour entendre le départ de Honk Kong
La fréquence Arrival: Sur cette fréquence, le contrôleur s'occupe de l'arrivée de l'avion avant l'atterrissage sur la piste (niveau de vol, vitesse, ILS...)
Cliquer ici pour entendre (avec transcription) l'arrivée sur New York
La fréquence En Route: Sur différentes fréquences, l'avion est guidé à travers différents niveaux de vol (vitesse, route haute altitude...).
Cliquer ici pour entendre Albuquerque ARTCC, Sector 67
En fonction de la taille et de l'heure pour certains aéroports, les fréquences clearance-ground ou ground-tower... sont identiques.
Le contrôle aérien Clearance/Ground/Tower et Approach/Departure se situe dans la tour de contrôle avec une vue sur les avions. Par contre le contrôle aérien pour les routes en haute altitude se situe sur le territoire dans une salle avec des écrans.
La fréquence ACARS: ACARS signifie Aircraft Communication Addressing and Reporting System. C'est un système de communications codées (selon la norme ARINC) entre un avion et la station au sol. C'est un système de communication et de surveillance qui transmet des données météorologiques, des rapports de pannes de l'ECAM, des rapports de maintenance...
Si l'ACARS n'émet pas de messages pendant un temps donné, le système au sol peut émettre un "ping" d'interrogation qui déclenche une réponse automatique. Les messages ACARS peuvent être imprimés dans le cockpit via une petite imprimante.
Ci-joint les différentes fréquences d'émission-réception
Pour ceux possédant un scanner et qu'il veulent depuis leur ordinateur décripter les messages ACARS des avions proches cliquer ici
Pour écouter un message ACARS cliquer ici
Le système ACARS peut recevoir les messages météorologiques ATIS, VOLMET, SIGMET ou d'autres comme METAR, TAF, SPECI
Pour interpréter ces messages le lecteur est invité à lire la page suivante
La fréquence Inter-pilotes : Elle se fait sur 123.45MHz. La fréquence 123,45 MHz est une fréquence laissée aux pilotes pour des communications air-air. Cette fréquence sert aux aéronefs en vol au-dessus de zones éloignées et océaniques, hors de portée des stations VHF au sol, d’échanger des informations opérationnelles nécessaires pour faciliter ou trouver la solution de problème opérationnel.
La fréquence d'urgence et de détresse: La fréquence aéronautique d'urgence 121,5 MHz est en modulation d'amplitude et doit être utilisée pour la détresse et l'urgence en radiotéléphonie par l'avion. La fréquence aéronautique 123,1 MHz (auxiliaire de la fréquence aéronautique d'urgence 121,5 MHz) est destinée à être utilisée par les stations du service mobile aéronautique et par d'autres stations mobiles et terrestres engagées dans des opérations coordonnées de recherche et sauvetage. C'est sur cette fréquence qu'émet également les radiobalises de détresse.
UHF
Les ondes VHF sont des ondes optiques (c'est-à-dire qu'elles se propagent en ligne droite) à travers l'ionosphère d'une portée maximale 450km. Dès lors, un avion au dessus de l'océan ou de terre désertique n'aura plus de moyen de communication radiophonique. Sur de telles zones il n'y a pas de couverture radar.
A contrario les ondes UHF (Ultra Hight Frequency) peuvent quand à elle se propager par réflexion dans l'ionosphère sur plusieurs milliers de km. Souvent on abrège UHF en HF.
Les onde HF aéronautiques se situes de 3 MHz à 30 MHz et sont émis en mode BLU (bande latérale unique ou en anglais SSB: Single-sideband modulation). Il y a deux modes en BLU: le mode BLI (bande latérale inférieure, en anglais lower side band, LSB) et le mode BLS (bande latérale supérieure, en anglais upper side band, USB).
La fréquence internationale 4 125 kHz en radiotéléphonie BLU est utilisée, pour la détresse, la sécurité.
Quelques fréquences d'Afrique où l'on peut entendre du trafic aéronautique en français : 5 493 kHz, 6 535 kHz, 8 861 kHz, 8 894 kHz, 8 903 kHz.
Voici une antenne émettant dans les bandes HF:
Pour regarder une vidéo (anglais) sur la station Shanwick ocean cliquer ici et pour écouter une clearance oceanic (Santa Maria) du vol AVA02 cliquer ici ou encore en cliquant ici (avec SELCAL).