Stephan van Vuren

Stephan van Vuren

Série de connaissances AirHub : Permettre l'avenir du vol - La feuille de route BVLOS du Royaume-Uni

Espace aérien avec différents aéronefs en ce qui concerne les vols BVLOS ; la feuille de route

Les opérations Beyond Visual Line of Sight (BVLOS), ou au-delà de la ligne de visée visuelle, représentent l’une des frontières les plus critiques pour l’industrie des drones. Permettre aux drones d’opérer au-delà de la ligne de visée directe du pilote ouvrira une nouvelle ère d’évolutivité, d’efficacité et de valeur publique. Pour le Royaume-Uni, parvenir à des opérations BVLOS de routine n’est pas seulement une ambition technique, mais une pierre angulaire des objectifs nationaux Future of Flight convenus par le Department for Transport (DfT), la UK Civil Aviation Authority (CAA) et les parties prenantes de l’industrie.

La vision partagée est claire : des opérations BVLOS de routine dans les secteurs clés d’ici 2027, soutenant des services publics et commerciaux tels que l’intervention d’urgence, la logistique de santé et la gestion des infrastructures.

Pourtant, comme le souligne la CAA dans son Future of Flight: BVLOS Roadmap (CAP3182), cette transformation ne peut pas se faire au moyen d’une seule refonte réglementaire. Elle doit plutôt être obtenue grâce à des boucles d’apprentissage soigneusement gérées, à des essais opérationnels et à une évolution des politiques fondée sur des données probantes.

De la ségrégation à l’intégration

Un thème définissant de la feuille de route est la reconnaissance du fait que la ségrégation est une étape vers l’intégration. Les premières opérations BVLOS menées dans un espace aérien ségrégué ou temporaire permettent à l’industrie et aux régulateurs de collecter des données opérationnelles, de valider les technologies de détection et d’évitement (DAA) et d’affiner les évaluations des risques.

L’approche de mise en œuvre de la CAA repose sur quatre principes clés :
1. La ségrégation comme étape intermédiaire – les opérations ségréguées sont utilisées pour collecter en toute sécurité des données et éclairer la politique.
2. Le développement itératif des politiques – des Concepts of Operations (ConOps) intermédiaires sont publiés afin de faire mûrir en parallèle la politique et les capacités de l’industrie.
3. Des progrès axés sur les résultats – les cas d’usage de l’industrie guident l’apprentissage et des résultats mesurables.
4. Des parcours opérationnels – des parcours définis permettent un vol tactique et une montée en charge contrôlée vers l’intégration.

Ce modèle de mise en œuvre garantit que les progrès restent mesurables, sûrs et adaptables. Plutôt que de viser un changement réglementaire « big bang », la feuille de route adopte une approche d’apprentissage et d’évolution qui aligne l’élaboration des politiques sur les opérations réelles.

Définir les parcours opérationnels

Pour gérer la diversité des applications UAS, la CAA structure la feuille de route BVLOS autour de parcours opérationnels : des समूहes d’opérations partageant des concepts d’exploitation, des besoins réglementaires et des dossiers de sécurité similaires.

Trois de ces parcours sont au cœur de la feuille de route :
1. Atypical Air Environment (AAE) – opérations à proximité d’infrastructures ou d’environnements de surface spécifiques tels que les lignes électriques, les voies ferrées, les parcs éoliens ou les zones agricoles.
2. BVLOS intégré à basse altitude au-dessus des zones urbaines – opérations à basse altitude dans des environnements peuplés tels que les livraisons du dernier kilomètre, la logistique médicale ou les inspections entre hôpitaux.
3. BVLOS entièrement intégré – opérations intégrées de manière transparente dans l’espace aérien contrôlé et non contrôlé, telles que les inspections offshore, les services d’urgence et la logistique du maillon intermédiaire.

Chaque parcours évolue à travers des scénarios opérationnels qui élargissent progressivement la liberté d’exploitation, en passant d’essais menés par un seul opérateur dans des volumes contrôlés à des environnements multi-opérateurs à l’échelle de l’espace aérien national.

Scénarios opérationnels : apprendre en faisant

La feuille de route met l’accent sur les scénarios opérationnels comme passerelle entre l’expérimentation et l’intégration à grande échelle. Chaque scénario définit une combinaison spécifique d’environnement d’espace aérien, de maturité technologique et de conditions réglementaires.

Par exemple, un scénario initial pourrait autoriser un seul opérateur à effectuer des inspections linéaires dans un couloir défini. Les données opérationnelles et les éléments de sécurité recueillis peuvent ensuite soutenir l’élargissement des autorisations à plusieurs opérateurs dans la même zone.

Cette approche apporte une valeur tangible à l’industrie tout en permettant au régulateur de renforcer sa confiance dans les technologies émergentes telles que :
• les systèmes de détection et d’évitement (DAA)
• les technologies de visibilité électronique (EC) (ADS-B in/out à 978 ou 1090 MHz)
• la gestion du trafic des systèmes sans pilote (UTM) pour la déconfliction stratégique et tactique
• les performances de la liaison de commande et de contrôle (C2), alignées sur les exigences SAIL (Specific Assurance and Integrity Level)

En construisant des preuves à partir d’opérations réelles, ces scénarios soutiennent le développement itératif des politiques et aident à définir le cadre fondé sur les risques pour le vol BVLOS de routine.

La feuille de route vers 2027

La feuille de route décrit une transition progressive d’environnements ségrégués à opérateur unique vers un espace aérien pleinement intégré et multi-opérateurs. Dans les premières années, les opérations sont limitées à des structures définies ou temporaires où la sécurité peut être étroitement surveillée. À mesure que l’expérience se développe et que des technologies telles que DAA, EC et UTM mûrissent, le recours à des procédures sur mesure diminue.

D’ici 2027, l’objectif est de permettre des opérations BVLOS de routine dans un large éventail d’environnements, des inspections d’infrastructures linéaires aux livraisons urbaines et aux missions offshore. Au-delà de ce point, l’intégration avec l’aviation habitée deviendra de plus en plus fluide grâce à des procédures standardisées, à des données d’espace aérien partagées et à une déconfliction automatisée.

Développement des politiques et de l’espace aérien

Si les progrès opérationnels sont au cœur de la feuille de route, la politique et l’intégration de l’espace aérien en constituent l’épine dorsale. La feuille de route s’aligne étroitement sur la partie 3 de la UK Airspace Modernisation Strategy (AMS), qui définit le cadre à long terme d’un espace aérien intégré jusqu’en 2040.

Les principaux développements comprennent :
• la publication de la CAP 3145 pour les essais et évaluations BVLOS.
• la définition progressive des environnements AAE dans la CAP 3040.
• la future publication de propositions d’architecture de l’espace aérien britannique afin de fournir un cadre unifié pour le trafic intégré habité et sans pilote.

Toutes les nouvelles politiques seront élaborées par le biais de l’engagement et de la consultation, garantissant que la participation de l’industrie reste au centre de la construction d’une intégration sûre et évolutive.

Une voie collaborative vers l’avenir

La feuille de route Future of Flight est plus qu’un document réglementaire ; c’est un plan de collaboration entre le gouvernement, l’industrie et le régulateur. Le rôle de la CAA est de permettre, et non de restreindre, en élaborant des cadres fondés sur des preuves qui garantissent la sécurité tout en favorisant l’innovation.

Pour les opérateurs UAS et les développeurs de technologies, cette feuille de route apporte clarté et orientation : comment les capacités seront reconnues et approuvées, quelles technologies doivent mûrir et comment les opérations passeront d’essais isolés à des réseaux nationaux.

La feuille de route renforce également l’importance d’une réglementation fondée sur les données. Chaque scénario opérationnel apporte des enseignements concrets sur les performances humaines, la fiabilité de l’automatisation, la robustesse des communications et la sécurité globale de l’espace aérien, garantissant ainsi que l’intégration BVLOS progresse de manière responsable.

Le rôle d’AirHub dans le Future of Flight

Chez AirHub, nous partageons la vision de la CAA consistant à permettre des opérations BVLOS sûres et évolutives. Grâce à notre expertise combinée en conseil réglementaire et en opérations de vol numériques, nous aidons les opérateurs, les gouvernements et les partenaires industriels à transformer cette feuille de route en réalité.

AirHub Consultancy accompagne les organisations dans la mise en place de programmes BVLOS conformes, l’élaboration de dossiers de sécurité et l’intégration de procédures opérationnelles dans les cadres nationaux.

AirHub Software fournit l’épine dorsale numérique de ces opérations grâce à son Drone Operations Center (DOC), offrant la gestion de flotte, une conscience situationnelle en temps réel et des flux de travail conformes dès la conception pour les opérations à distance et à longue portée.

Ensemble, ces capacités permettent aux parties prenantes de passer des projets pilotes aux opérations BVLOS de routine, contribuant directement à l’avenir du vol sûr et intégré envisagé par la UK CAA.

Conclusion

Le Future of Flight: BVLOS Roadmap marque une étape décisive vers un écosystème aérien pleinement intégré. Grâce à des parcours opérationnels structurés, à un apprentissage itératif et à une coopération étroite entre les secteurs, le Royaume-Uni établit un modèle pour montrer comment les opérations BVLOS peuvent évoluer de manière sûre et durable.

À mesure que la feuille de route progresse vers 2027 et au-delà, l’accent restera mis sur l’équilibre entre innovation et assurance, afin de permettre aux drones d’apporter une réelle valeur sociétale tout en maintenant la sécurité et la confiance de tous les usagers de l’espace aérien.

Chez AirHub, nous croyons que cet avenir est déjà en train de prendre forme, et nous sommes fiers de contribuer à lui permettre de voler.

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L'équipe AirHub pilotant un drone DJI

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Un rappel à la réalité : la voie à venir pour l’industrie des drones

Avec l'entrée en vigueur du règlement U-space le mois dernier, une grande étape a été franchie dans l'industrie des drones en plein essor. Mais U-space est-il la solution universelle dont cette industrie a besoin ? Pour moi, la réponse à court terme est « Non. » Il reste encore de nombreux défis à relever avant que nous puissions déployer des drones à grande échelle et en tirer les bénéfices économiques et sociaux associés. Laissez-moi en souligner quelques-uns.


1. Réglementations harmonisées

Avec l'introduction des réglementations de l'Agence européenne de la sécurité aérienne (EASA) pour les systèmes d'aéronefs sans pilote (UAS) le 31 décembre 2020, l'objectif était d'harmoniser les réglementations relatives aux drones dans toute l'Union européenne et de faciliter l'intégration des drones dans les flux de travail des entreprises. Et bien que je sois un grand admirateur des réglementations de l'EASA, ces objectifs n'ont pas encore été atteints.

Le cadre de l'EASA a réparti les opérations UAS en catégories Ouverte, Spécifique et Certifiée. Cette division constitue une bonne approche, avec des opérations à faible risque dans la catégorie Ouverte, assorties de règles et de limitations claires, et des opérations à haut risque dans la catégorie Certifiée, avec des réglementations similaires à celles des aéronefs habités et des exigences et limitations claires. Le problème réside dans la catégorie Spécifique, où se déroulent les opérations UAS présentant les plus grands bénéfices sociaux et économiques attendus.

L'évaluation des risques des opérations spécifiques (SORA) a été introduite dans cette catégorie afin d'évaluer le risque d'un certain type d'opération et de déterminer les exigences applicables aux pilotes, aux aéronefs et aux organisations pour mener des opérations sûres. Bien que SORA soit un excellent outil, il est compliqué à utiliser pour les entreprises qui n'ont pas d'expérience dans le secteur aéronautique ou dans d'autres secteurs à haut risque, et il est encore en cours de développement, de nombreuses normes et pratiques recommandées faisant toujours défaut.

L'absence de ces normes et pratiques recommandées entraîne une large variété d'interprétations parmi les autorités civiles de l'aviation européennes (CAAs). Cela commence par le contenu requis du concept d'opérations (ConOps) et s'étend à l'interprétation de la classe de risque au sol (un port en Belgique est considéré comme une zone peuplée, alors qu'aux Pays-Bas il est considéré comme faiblement peuplé), à la classification de la classe de risque aérien (qu'est-ce qui constitue un espace aérien atypique ?), aux mesures d'atténuation nécessaires pour réduire l'ARC dans les opérations BVLOS (au-delà de la ligne de visée visuelle), et aux exigences de confinement visant à empêcher les drones de pénétrer dans l'espace aérien adjacent ou dans des zones au sol.

Ces zones grises rendent difficile pour les exploitants UAS d'appliquer SORA « correctement » et pour les CAAs d'approuver les opérations de manière uniforme et efficace, ce qui entraîne de longs délais de traitement pour les autorisations opérationnelles. Ce problème affecte également le processus d'obtention d'autorisations transfrontalières. L'objectif des réglementations de l'EASA était de créer des conditions de concurrence équitables pour les opérations de drones en Europe, en permettant aux exploitants de mener facilement leurs opérations dans tous les États membres. Cependant, ce n'est pas la réalité, car les exploitants UAS qui demandent une autorisation transfrontalière rencontrent les mêmes problèmes de différences d'interprétation entre les CAAs, ce qui entraîne des opérations retardées ou annulées en raison de coûts élevés (c.-à-d. qu'il est moins cher d'engager « un prestataire local »).

Person wearing a jacket with the AirHub logo standing outside while looking at a drone in the sky


2. Licences et certificats

L'adoption de la technologie des drones dans tous les secteurs, des premiers intervenants aux grandes entreprises du pétrole et du gaz, de la construction et des services publics, a été impressionnante. Les organisations commencent souvent par une petite preuve de concept, puis augmentent rapidement la taille de leurs équipes de drones, en explorant les possibilités d'opérations de drones plus sophistiquées en zone urbaine et sur de longues distances. Pour mener ces opérations, les organisations auront besoin de pilotes de drones hautement qualifiés et expérimentés. Cependant, il peut être difficile de s'assurer que vous embauchez un pilote de drone compétent. Dans l'aviation habitée, il existe un système clair avec des organismes de formation agréés qui forment les pilotes pour différents types d'opérations de vol, des vols récréatifs monomoteurs aux opérations aériennes commerciales. Ces pilotes passent des examens standardisés pour leurs licences de base et pour des qualifications spécifiques à certains aéronefs et types d'opérations.

Dans la catégorie Spécifique, ce système fait encore défaut. Il est difficile pour les pilotes de mettre en valeur leurs qualifications et leur expérience, en particulier avec la large gamme de niveaux spécifiques d'assurance et d'intégrité (SAIL), de scénarios standard (STS) et d'évaluations de risque prédéfinies (PDRA). Il est difficile de déterminer le type et le contenu de l'éducation et de la formation requis, le niveau de compétence nécessaire pour réussir les examens (s'ils existent), et d'obtenir une licence reconnue à l'échelle européenne avec les qualifications appropriées.

Une situation similaire existe concernant les exigences de navigabilité pour les drones pouvant être exploités dans la catégorie Spécifique. Les opérations dans les catégories à risque plus faible (SAIL I et II) exigent seulement que l'exploitant déclare la navigabilité du drone, tandis que les opérations dans les catégories à risque moyen (SAIL III et IV) exigent un rapport de vérification de conception (DVR) de la part de l'EASA.

L'exigence d'un DVR n'est pas une mauvaise idée, en particulier pour les opérations qui pourraient être menées dans ces niveaux SAIL. Cependant, de nombreuses normes et moyens acceptables de conformité font encore défaut ou sont inaccessibles pour les exploitants de drones. L'obtention d'un DVR nécessite une grande quantité de données et d'informations sur la conception et la fabrication de l'aéronef, la station de contrôle au sol et les systèmes et services d'exploitation, ce qui n'est souvent pas disponible auprès du fabricant. En outre, le processus d'obtention d'un DVR auprès de l'EASA est long et coûteux.

De plus, un DVR ne s'applique qu'à un seul type d'opération (ConOps), ce qui le rend peu attrayant, en particulier pour les petits fabricants, de lancer le processus d'obtention d'un DVR pour leurs aéronefs. À l'heure actuelle, le plus grand fabricant de drones ne dispose d'aucun drone pour lequel un DVR a été délivré, ce qui rend impossible pour les exploitants UAS d'obtenir les données et informations requises ou d'effectuer le grand nombre d'essais en vol nécessaires, et leur empêche donc de mener des opérations plus complexes.


3. Cas d'affaires

Comme mentionné, l'introduction de l'U-space constituera une grande étape vers la possibilité de permettre l'intégration sûre et efficace de grands volumes de vols de drones dans notre espace aérien inférieur. Cependant, pour les opérations d'aujourd'hui, principalement effectuées manuellement et dans le champ visuel (VLOS) d'au moins un pilote à distance et souvent d'un ou plusieurs observateurs supplémentaires, l'U-space ne sera pas une nécessité. Si nous « voulons » que de grands volumes de vols de drones deviennent une réalité, cela doit avoir du sens d'un point de vue économique et social.

Pour y parvenir, il nous faudra - au moins - quelques éléments : des opérations BVLOS, l'automatisation des opérations de vol et l'automatisation du traitement des données. Dans toute activité, l'échelle est souvent nécessaire pour accroître l'efficacité, et il en va de même pour l'industrie des drones. Les opérations d'aujourd'hui sont principalement effectuées dans le champ visuel (VLOS) du pilote à distance, car le BVLOS n'est pas encore autorisé dans de nombreux pays sans fermer l'espace aérien dans lequel le drone opère. Je dois admettre que cela a du sens tant qu'il n'existe aucune exigence pour que les aéronefs habités et non habités transmettent leur position les uns aux autres, et que les normes relatives à la technologie nécessaire à cet effet manquent encore. Heureusement, nous constatons de nombreux progrès dans ce domaine, tant sur le plan réglementaire que technologique, donc j'espère que ce problème sera résolu dans les années à venir.

Cependant, le simple fait de se voir ne suffit pas ; une technologie avancée doit être développée pour éviter les collisions de manière tactique, en particulier lors d'opérations sans liaison directe de commande et de contrôle entre l'aéronef et la station au sol, par exemple via des liaisons 4G/5G ou satellite. Cette forme d'automatisation permettra au pilote d'avoir davantage un rôle de surveillance plutôt que de piloter activement l'aéronef. À mesure que le pilote est progressivement retiré de la boucle, un pilote pourra finalement exploiter plusieurs drones en même temps. Cette combinaison du fait d'en faire plus avec moins de personnes et de pouvoir couvrir des distances plus grandes augmentera les chances d'avoir un cas d'affaires positif pour de nombreuses opérations complexes, y compris la livraison très médiatisée du « dernier kilomètre » par drones.

Faire voler des drones de manière hautement automatisée et BVLOS est une chose, mais pouvoir transformer rapidement les données collectées en données exploitables en est une autre. Le traitement des données des drones aujourd'hui nécessite encore souvent un processus très manuel consistant à transférer les données du drone vers un ordinateur, à les téléverser sur une plateforme (cloud) et à les transformer en produit final. Les drones connectés à Internet, associés à une puissance de calcul croissante et à l'intelligence artificielle, optimiseront ce processus dans les années à venir et seront essentiels pour que la plupart des organisations aient un cas d'affaires positif.


4. Acceptation sociale

Alors, disons que tous les obstacles réglementaires et technologiques qui permettraient la croissance ont été surmontés et que les cas d'affaires s'avèrent positifs. Dans ce scénario, nous verrions une augmentation substantielle de l'utilisation des drones dans l'espace aérien inférieur, non seulement dans les zones rurales, mais aussi dans les villes. Les acteurs du secteur des drones n'auraient pas beaucoup de difficulté avec cela, mais l'opinion du grand public sur les drones n'est pas encore positive, comme le montrent de nombreuses recherches.

Cela représente un défi majeur pour notre secteur, car nous devons démontrer la valeur des drones non seulement à quelques-uns, mais à la société dans son ensemble, tout en minimisant les inconvénients, tels que le bruit et la pollution visuelle. Par exemple, beaucoup de gens ignorent comment les drones sont utilisés par les premiers intervenants, tels que les services d'incendie et la police, pour aider à la lutte contre les incendies, à la prévention de la criminalité, aux opérations de recherche et de sauvetage, et à la maintenance des infrastructures, pour n'en citer que quelques-uns. Il nous appartient, à nous du secteur et aux utilisateurs de cette technologie, d'éduquer le public sur ces avantages et de changer la perception négative que les gens ont des drones.

Cependant, mettre simplement en avant la valeur des drones ne suffit pas. Nous devons également réfléchir à la manière d'intégrer les drones dans notre société de façon à équilibrer les avantages sociaux et économiques. Cela pourrait consister à limiter les drones à certaines zones ou trajectoires dans les villes, à restreindre le nombre de drones autorisés, ou à fixer des exigences techniques, comme des limites d'émissions en décibels. Tout comme pour l'aviation habitée, cela nécessitera une combinaison de progrès technologiques et de développement des bonnes procédures.


Conclusion

Après avoir lu mes réflexions ci-dessus, vous pourriez penser que je suis pessimiste quant à l'avenir de l'industrie des drones, mais c'est tout le contraire. L'innovation prend toujours plus de temps que prévu initialement, surtout dans un environnement fortement réglementé comme l'aviation. Le rythme auquel les cadres réglementaires pour les opérations UAS et l'U-space ont été établis par l'EASA (et donc par les États membres de l'UE) est remarquable. Bien sûr, de nombreuses normes manquent encore, et le secteur ne peut pas encore atteindre son plein potentiel, mais ce n'est qu'une question de quelques années. Des années dont le secteur a également besoin pour développer des technologies nouvelles et améliorées, comme la technologie des batteries et des conceptions de rotors plus silencieux, et pour affiner les cas d'affaires, comme la livraison par drone et l'U-space. Je suis donc en réalité très optimiste quant au fait que l'avenir du secteur des drones est prometteur et que, en tant que société, nous bénéficierons grandement de la technologie aéronautique sans pilote.

Un drone volant à côté d’un avion de ligne dans le cadre de l’U-Space

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Comment U-space aura un impact sur le SORA

© Aerospace Manufacturing

À compter du 26 janvier 2023, le cadre réglementaire U-space entrera en vigueur en Europe. Cependant, la désignation U-space ne suivra pas immédiatement. Il est important que les administrations locales, les prestataires de services de navigation aérienne (ANSP) et les exploitants de systèmes d'aéronefs sans pilote (UAS) tiennent compte des effets de l'espace aérien U-space. Cet article se concentre sur la relation entre U-space et l'évaluation des risques des opérations spécifiques (SORA).


Approche SORA

L'approche SORA comprend le modèle de risque aérien, qui évalue le risque d'une rencontre avec un trafic aérien habité. Le principe repose sur la définition de la classe initiale de risque aérien (ARC) du volume opérationnel, tandis que des mitigations appropriées peuvent réduire l'ARC initiale à une ARC résiduelle (finale). Avec la classe de risque au sol (GRC), le niveau final d'assurance et d'intégrité spécifique (SAIL) est déterminé. Ce résultat représente le risque des opérations UAS et les exigences correspondantes (objectifs de sécurité opérationnelle, OSO) pour l'opération.

L'Agence de l'Union européenne pour la sécurité aérienne (EASA) définit l'ARC comme une « classification qualitative du taux auquel un UAS rencontrerait un aéronef habité dans un espace aérien civil général typique ». L'ARC peut être divisée en quatre niveaux (ARC-a, -b, -c, -d) avec un risque croissant de collision entre un UAS et un aéronef habité. Elle peut être déterminée à l'aide de l'arbre de décision publié dans le règlement UE 2019/947 (systèmes d'aéronefs sans pilote).

La réduction de l'ARC initiale peut être obtenue en appliquant des mitigations stratégiques par le biais de restrictions opérationnelles (du côté de l'exploitant UAS) ou de structures et règles communes (par exemple la structure de l'espace aérien et/ou les procédures de trafic). Le risque résiduel peut être encore atténué au moyen de mitigations tactiques, qui s'appliquent aux opérations Beyond Visual Line of Sight (BVLOS). Pour les vols en Visual Line of Sight (ou étendue), le principe « voir et éviter » peut être maintenu en gardant un œil sur l'UAS.


U-space dans le modèle SORA  

Dans la méthodologie SORA, le modèle de risque aérien permet des mitigations provenant des services fournis au sein de l'espace aérien U-space. Comme SORA 2.0 a été publié aux premiers stades du développement de U-space, le modèle n'a pas abordé plus en détail le rôle de U-space dans SORA. Cependant, avec la mise en œuvre du règlement UE 2021/664 (règlement U-space) et des Moyens Acceptables de Conformité (AMC) et du Matériel d'Orientation (GM) correspondants, l'EASA fournit une recommandation pour l'ARC résiduelle après la mise en œuvre de U-space : « Il est recommandé d'appliquer un "ARC-b" résiduel pour U-space dans les espaces aériens contrôlés et non contrôlés. » L'autorité compétente décidera d'adopter ou non cette recommandation.

Sans U-space, l'ARC-b est définie comme l'espace aérien situé sous 500 ft dans l'espace aérien non contrôlé au-dessus des zones rurales. La recommandation d'ARC-b pour U-space repose sur l'application des moyens stratégiques et tactiques qui soutiennent la mise en œuvre de l'espace aérien U-space. Par conséquent, il faut démontrer que le volume d'espace aérien U-space, y compris les services, est comparable aux opérations ARC-b afin de bénéficier de la réduction de l'ARC (une approche similaire de réduction de l'ARC sans services U-space).

Cette condition opérationnelle (la réduction à ARC-b) sera déterminée au moyen de l'évaluation des risques de l'espace aérien U-space. L'évaluation des risques couvre à la fois les risques au sol et dans l'air et prend en compte les aspects de sûreté, de vie privée, de sécurité et d'environnement. Le résultat de l'évaluation des risques, y compris les résultats des auditions des parties prenantes, conduira à un plan de déploiement U-space à destination de l'État membre, qui inclut les exigences de performance de l'espace aérien U-space.

Les sections suivantes aborderont plus en détail la relation entre U-space et les mitigations SORA.


Mitigations stratégiques U-space par structures et règles communes

Le service d'autorisation de vol U-space (qui est un service U-space obligatoire) peut être utilisé comme mitigation stratégique pour séparer les UAS et les aéronefs habités (ainsi que les autres vols UAS). Étant donné que l'exploitant UAS ne contrôle pas le volume d'espace aérien, il doit déposer un plan de vol, qui sera vérifié par le fournisseur de services U-space (USSP) par rapport aux vols prévus et déjà en vol. C'est un exemple de mitigation par la structure commune de l'espace aérien (U-space). Sur la base du processus d'autorisation de vol, l'USSP garantit la séparation par un contrôle procédural dans l'espace aérien.


Mitigations tactiques U-space

Alors que U-space est utilisé comme système de gestion du trafic pour les opérations UAS, initialement en dessous de 500 ft, les aéronefs habités traditionnels peuvent toujours opérer au sein de U-space s'ils se conforment au règlement UE 2021/666 relatif à l'e-conspicuity. Le règlement 666 exige que les aéronefs habités opérant dans l'espace aérien U-space se rendent électroniquement conspicues pour l'USSP. Ce principe s'applique à l'espace aérien non contrôlé.

Pour l'espace aérien contrôlé, le règlement UE 2021/665 est applicable. Comme le trafic dans l'espace aérien U-space sera connu (grâce au service d'identification du réseau et aux systèmes de détection), le risque de rencontres avec du trafic habité peut être atténué par le concept de reconfiguration dynamique. Ce concept vise à séparer le trafic habité et le trafic non habité au sein de l'espace aérien U-space. Il nécessite une coopération entre l'USSP (ou plusieurs USSP, le cas échéant) et l'ANSP.


Exigences de performance des mitigations tactiques (TMPR)

Pour les opérations BVLOS (Beyond Visual Line of Sight), l'exploitant UAS est tenu de démontrer qu'il satisfait aux TMPR. U-space ne modifie pas ce processus, mais il offre des moyens supplémentaires pour satisfaire les exigences de détection. L'exploitant peut s'appuyer sur le service d'information sur le trafic U-space pour détecter le trafic dans la zone, ce qui aide les exploitants UAS à éviter les collisions avec du trafic habité (et non habité). Cela souligne donc l'importance du service d'information sur le trafic fourni par l'USSP à l'exploitant UAS en lien avec l'atténuation du risque aérien dans le cadre de SORA. 

Cependant, le service ne confère pas à l'USSP (ni à l'ANSP) la responsabilité de l'opération. L'exploitant UAS demeure responsable de la sécurité du vol et du respect des conditions opérationnelles U-space. U-space est un moyen de réduire le risque de collision, mais il exige toujours que les exploitants demandent une autorisation opérationnelle selon l'approche SORA.

Sur la base du plan de déploiement U-space (résultat de l'évaluation des risques et des retours issus des auditions des parties prenantes), l'État membre peut définir des exigences de performance supplémentaires, plus contraignantes que les TMPR. Cela signifie que les exploitants UAS doivent démontrer les exigences les plus contraignantes (TMPR ou exigences de performance U-space) à l'autorité compétente (conformément à la demande SORA) afin d'obtenir une autorisation européenne de vol.


Conclusion

Le modèle SORA permet d'utiliser U-space comme moyen d'atténuer l'ARC initiale. L'EASA recommande de définir l'ARC résiduelle pour l'espace aérien U-space comme ARC-b, ce qui représente le risque de rencontrer du trafic habité en dessous de 500 ft dans l'espace aérien non contrôlé au-dessus des zones rurales. Les services U-space permettront cette manière d'atténuer l'ARC initiale, tant sur le plan stratégique que tactique. Il est donc important de prendre en compte les critères de performance en relation avec SORA et les TMPR lors de l'évaluation des risques de l'espace aérien U-space et de surveiller en continu ces critères de performance. De cette façon, les exploitants UAS peuvent tirer parti des services U-space dans le cadre de leur demande SORA.

Un drone habité atterrissant entre des gratte-ciel

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Sept démonstrations à travers l’Europe de l’intégration sûre des aéronefs sans pilote

En seulement quelques années, la mobilité aérienne urbaine deviendra une réalité, permettant aux gens de voyager de manière pratique, d'une façon mieux adaptée aux villes et à leurs habitants. Intégrer en toute sécurité ces grands drones du futur dans notre espace aérien urbain exige beaucoup de coordination et de tests. Dans les prochains mois, le projet européen AMU-LED réalisera plusieurs vols de démonstration dans des environnements urbains au Royaume-Uni, aux Pays-Bas et en Espagne.

Et si, à l'avenir, des ambulances transportaient des patients et des médicaments critiques par voie aérienne ? Et si les pompiers pouvaient lutter contre les incendies de manière sûre et efficace sans mettre des vies humaines en danger ? Un avenir où les personnes peuvent se déplacer plus vite et plus efficacement d'un point à un autre, avec des services meilleurs et optimisés pour les villes et leurs habitants. Cet avenir n'est pas une simple vision, c'est une réalité qui nous parviendra dans quelques années : la Mobilité Aérienne Urbaine (UAM). L'UAM est un concept de mobilité transformateur pour les zones urbaines, utilisant différents types de drones pour accomplir tout type de mission visant à améliorer le bien-être des individus et des organisations.


U-space

Un des principaux leviers de l'UAM est U-space, un cadre de gestion du trafic aérien permettant l'intégration sûre et sécurisée des drones. Tout comme le système de gestion du trafic aérien pour les aéronefs généraux, U-space garantira que les opérations des drones soient menées de manière sûre et efficace. Cependant, le système sera plus automatisé que le contrôle du trafic aérien actuel, avec moins d'interaction humaine et la capacité de gérer simultanément davantage de vols. U-space peut être défini comme un ensemble de services et de procédures spécifiques conçus pour garantir un accès sûr et efficace à l'espace aérien pour un grand nombre de drones présentant de hauts niveaux de numérisation et d'automatisation.


Scénarios dans des environnements urbains

Beaucoup de travail a été consacré au développement d'U-space et de l'UAM par le biais de projets de recherche et d'innovation ainsi que de développements technologiques. L'une de ces initiatives est le projet AMU-LED, un projet de démonstration à très grande échelle (VLD) financé par l'entreprise commune SESAR dans le cadre du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne. AMU-LED démontrera l'intégration sûre d'aéronefs habités et non habités grâce au déploiement d'U-space, avec pour objectif ultime de concrétiser des villes intelligentes toujours plus durables. Cela sera réalisé en effectuant des démonstrations de vol avec divers scénarios, situations et cas d'utilisation dans des environnements urbains.

Lors de ces démonstrations, le projet utilisera de grandes plateformes électriques à décollage et atterrissage verticaux (eVTOL) pour le transport de passagers et de fret, combinées à des systèmes aériens sans pilote (UAS) plus petits assurant la livraison de marchandises et de fournitures médicales, la surveillance ou le soutien aux services d'urgence.


Objectifs d'AMU-LED

Le projet a commencé il y a deux ans, en janvier 2020, avec deux objectifs principaux : démontrer l'interaction sûre de l'UAM avec les autres utilisateurs de l'espace aérien et démontrer un vol UAM sûr. Après une préparation approfondie, les démonstrations de vol qui auront lieu dans le cadre d'AMU-LED peuvent être considérées comme le produit final du projet, mettant en pratique le concept d'opérations, les cas d'utilisation, les scénarios, l'architecture système et le système U-space qui seront définis dans le projet.

« Après avoir réalisé une quantité impressionnante de travail, au cours duquel notre consortium a conçu et mis en œuvre des concepts d'opérations de pointe pour l'UAM, préparé des cas d'utilisation futuristes mais imminents, tels que la navette domicile-travail aérienne ou la livraison de colis du dernier kilomètre, et intégré des services innovants de gestion du trafic sans pilote, nous sommes enfin prêts à décoller », précise Pablo Menéndez-Ponte Alonso, chef de projet UTM chez NTT DATA Spain, qui coordonne le consortium européen de 17 entités différentes participant au projet AMU-LED. « Cranfield est notre première démonstration, certes essentielle, car elle nous permettra de comprendre l'état de préparation de cette technologie en relevant le défi réel. »

Au total, il y aura sept démonstrations, se déroulant tout au long de l'été 2022, à Cranfield (Royaume-Uni), Amsterdam (Pays-Bas), Enschede (Pays-Bas), Rotterdam (Pays-Bas) et Santiago de Compostela (Espagne).


Échange d'informations

La variété des lieux permet au projet de tester et de démontrer plusieurs aspects pertinents de différentes manières, par exemple en évaluant la manière la plus efficace d'échanger des informations entre les acteurs (comme les drones, leurs pilotes et le système de gestion du trafic aérien). Le projet testera deux concepts différents pour la diffusion des données pertinentes : une architecture centralisée et une architecture décentralisée. L'architecture décentralisée sera testée à Cranfield, Enschede et Rotterdam, et l'architecture centralisée sera testée à Amsterdam et Santiago de Compostela.

Les informations à échanger concernent toutes sortes de données, par exemple des informations stratégiques et tactiques avant et pendant le vol, des données de suivi (informations en temps réel sur la position du drone), un service consultatif de déconfliction tactique (informations pour éviter tout conflit avant et pendant le vol), ainsi que des données météo et CNS (Communication, Navigation and Surveillance).


À quoi peut-on s'attendre lors des démonstrations ?

De plus, comme U-space et l'UAM sont encore des concepts en développement, AMU-LED a suivi les trois piliers de l'innovation – faisabilité, viabilité et désirabilité – afin de garantir que les démonstrations couvrent l'ensemble des bases pour une mise en œuvre efficace de l'UAM.

En juin, les démonstrations commencent par le cas de faisabilité à Cranfield, prouvant l'état de préparation de la solution AMU-LED, des technologies et des systèmes. Ces essais sont menés par l'université de Cranfield et auront lieu à l'aéroport de Cranfield, une installation unique qui dispose de son propre prestataire de services de navigation aérienne et de ses propres contrôleurs aériens, ainsi que de ses propres pilotes et aéronefs. Cette démonstration sera un prérequis pour les démonstrations suivantes, prouvant que la solution AMU-LED est prête et sûre pour être testée dans des environnements plus complexes. Une deuxième partie de la démonstration de Cranfield aura lieu en septembre.

Après avoir prouvé la faisabilité de la solution AMU-LED, en août le projet poursuivra les tests de désirabilité de sa solution à Amsterdam et Enschede, en mettant l'accent sur l'acceptation du public et l'impact social.

À Amsterdam, les tests sont menés par le Centre aérospatial royal néerlandais (NLR) et auront lieu au cœur de la ville, au Marineterrein. En utilisant un groupe de discussion pour recueillir des données, l'équipe réalisera diverses démonstrations de vol, testant différents aspects d'U-space et certains indicateurs d'acceptation publique tels que la nuisance sonore, la sécurité perçue, la confiance dans la technologie, les préoccupations relatives à la vie privée ou la pollution visuelle. Des mesures d'atténuation pour les préoccupations soulevées par le groupe de discussion seront proposées sur la base des données recueillies.

Enschede suivra, en démontrant l'impact social de l'UAM. Space53, un centre d'essais et d'innovation pour les systèmes sans pilote, est chargé de cette démonstration, qui aura lieu entre le site Space53 de Technology Base et l'aéroport de Twente, ainsi que dans la ville d'Enschede. En mettant en avant divers cas d'utilisation socialement pertinents tels que la livraison médicale, la lutte contre les incendies ou la surveillance policière, cette démonstration prouvera l'impact social que l'UAM créera lorsqu'elle sera mise en œuvre.

À Rotterdam, la viabilité économique de l'UAM sera également démontrée en août. Cet essai est coordonné par AirHub et aura lieu dans la zone portuaire de la ville. Il sera réalisé en collaboration avec l'Autorité du port de Rotterdam, qui souhaite étudier la viabilité de transporter directement les équipages des navires du navire à l'hôtel. D'autres cas d'utilisation seront également présentés, avec différents UAV et aéronefs VTOL.

La ville de Santiago de Compostela accueillera la démonstration finale d'AMU-LED, où tous les aspects précédents – faisabilité, viabilité et désirabilité – se rejoignent dans un grand spectacle final. Coordonnée par le centre technologique ITG – Fundación Instituto Tecnológico de Galicia, la démonstration se concentrera sur la mise en œuvre correcte de tous les aspects dans les environnements urbains, en tant que présentation finale de la manière dont U-space peut permettre la Mobilité Aérienne Urbaine. Cela sera démontré en septembre et en octobre.

Tout au long de ces démonstrations, l'équipe du projet recueillera des données sur les différents aspects testés, qui seront ensuite analysées. Cela permettra au projet de dégager des résultats pour le développement ultérieur d'U-space, en fournissant des informations sur la manière la plus efficace pour U-space de permettre l'UAM, en offrant une solution sûre, efficace et viable pour les villes intelligentes.

Ce projet a reçu un financement de l'entreprise commune SESAR (JU) dans le cadre de la convention de subvention n° 101017702. La JU reçoit le soutien du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne et des membres de l'entreprise commune SESAR autres que l'Union.