Les atterrissages automatiques sont depuis longtemps une procédure standard pour les avions commerciaux. Alors que les grands aéroports disposent des infrastructures nécessaires pour assurer la sécurité de la navigation des aéronefs, ce n'est généralement pas le cas dans les petits aéroports. Des chercheurs de l'Université technique de Munich (TUM) et de la TU Braunschweig ont maintenant démontré un atterrissage entièrement automatique avec une navigation assistée par vision qui fonctionne correctement sans avoir besoin de systèmes au sol.

Dans les grands aéroports, le système d'atterrissage aux instruments (ILS) permet aux avions commerciaux d'atterrir automatiquement avec une grande précision. Les antennes envoient des signaux radio au pilote automatique pour s'assurer qu'il se dirige vers la piste en toute sécurité. Des procédures sont également en cours d'élaboration qui permettront un atterrissage automatique basé sur la navigation par satellite. Ici aussi, un système d'augmentation au sol est nécessaire.

Cependant, des systèmes comme ceux-ci ne sont pas disponibles pour l'aviation générale dans les petits aéroports, ce qui est un problème en cas de mauvaise visibilité, alors l'avion ne peut tout simplement pas voler. "L'atterrissage automatique est indispensable, notamment dans le contexte du futur rôle de l'aviation, " dit Martin Kügler, chercheur associé à la Chaire TUM de dynamique des systèmes de vol. Cela s'applique par exemple lorsque des avions automatisés transportent du fret et bien sûr lorsque des passagers utilisent des taxis volants automatisés.

Système de référence optique basé sur une caméra

Dans le projet "C2Land, " soutenu par le gouvernement fédéral allemand, Les chercheurs de TUM se sont associés à la Technische Universität Braunschweig pour développer un système d'atterrissage qui permet aux petits avions d'atterrir sans l'aide de systèmes au sol.

Le pilote automatique utilise les signaux GPS pour naviguer. Le problème :les signaux GPS sont sensibles aux imprécisions de mesure, par exemple en raison de perturbations atmosphériques. Le récepteur GPS de l'avion ne peut pas toujours détecter de manière fiable de telles interférences. Par conséquent, Les procédures d'approche GPS actuelles exigent que les pilotes prennent le contrôle à une altitude d'au moins 60 mètres et fassent atterrir l'avion manuellement.

Afin de rendre possible des atterrissages complètement automatisés, l'équipe de la TU Braunschweig a conçu un système de référence optique :une caméra dans le domaine visible normal et une caméra infrarouge pouvant également fournir des données dans des conditions de mauvaise visibilité. Les chercheurs ont développé un logiciel de traitement d'image sur mesure qui permet au système de déterminer où se trouve l'avion par rapport à la piste en fonction des données de la caméra qu'il reçoit.

L'avion de recherche TUM est doté d'un système Fly-by-Wire

L'équipe TUM a développé l'ensemble du système de contrôle automatique de l'avion de recherche de TUM, un Diamond DA42 modifié. L'avion est équipé d'un système Fly-by-Wire permettant le contrôle au moyen d'un pilote automatique avancé, également développé par les chercheurs du TUM.

Afin de rendre possible les atterrissages automatiques, des fonctions supplémentaires ont été intégrées dans le logiciel, comme la comparaison des données des caméras avec les signaux GPS, calcul d'un plan de descente virtuel pour l'approche à l'atterrissage ainsi que des commandes de vol pour les différentes phases de l'approche.

Atterrissage réussi à Wiener-Neustadt

Fin mai, l'équipe a pu observer l'atterrissage entièrement automatique de l'avion de recherche sur l'aérodrome de Diamond Aircraft. Le pilote d'essai Thomas Wimmer est totalement convaincu par le système d'atterrissage :« Les caméras reconnaissent déjà la piste à une grande distance de l'aéroport. Le système guide ensuite l'avion tout au long de l'approche d'atterrissage de manière entièrement automatique et le fait atterrir précisément sur l'axe de la piste. ."