Transpondeur (aviation) - Définition
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Introduction
Un transpondeur (qui est une contraction des mots anglais transmitter–responder, émetteur–répondeur) est un dispositif électronique qui émet une réponse quand il reçoit une interrogation par radio. En aéronautique, les avions possèdent des transpondeurs pour aider à leur identification par les radars et aussi comme système anticollision.
Le contrôle du trafic aérien utilise le terme « squawk » ou « affichez » pour affecter un code de transpondeur à un avion, par exemple : « F-HAAB affichez 3463 ».
Historique
Les premiers systèmes de transpondeur sont développés en aéronautique par l'armée britannique et par l'armée américaine au cours de la Seconde Guerre mondiale sous le nom de Identification friend or foe (IFF) qui permet de reconnaitre l'écho radar d'un appareil ami. Ce concept est au centre de la technologie du NORAD (Commandement de la défense aérospatiale de l'Amérique du Nord) dans la défense de l'Amérique du Nord au cours de la Guerre froide.
Le système est adapté pour le contrôle aérien de l'aviation civile dans les années 1950 en utilisant un radar secondaire (balise radar) en usage dans l'Aviation générale et l'aviation commerciale.
Radar secondaire
Le radar secondaire est appelé « secondaire » pour le distinguer du « radar primaire » qui fonctionne en faisant se réfléchir ses ondes radio sur la surface de l'avion. Le radar passif fonctionne très bien quand l'avion est de bonne taille et entièrement métallique, mais avec plus de difficultés si l'avion est petit et en matériau composite. Sa portée peut être également réduite par la nature du terrain, la pluie, la neige et il peut détecter des objets non désirés comme des automobiles, des collines ou des arbres. De plus, tous les radars passifs ne donnent pas d'estimation sur l'altitude de l'avion. Le radar secondaire permet de surmonter ces limites mais il est tributaire du transpondeur embarqué pour répondre à ses interrogations depuis le sol et rendre ainsi l'avion visible et permettre le calcul de son altitude.
Ident
Les modes A, C et S des transpondeurs comportent une touche « Ident » qui active un « treizième » bit en mode de réponse A appelé « Ident » qui est un raccourci pour identify (identification). Quand le radar reçoit ce treizième bit il fait apparaître l'avion en surbrillance sur l'écran du radar. Cette procédure est souvent utilisé par le contrôleur pour localiser un avion dans un trafic intense en demandant au pilote d'activer la fonction Ident. Par exemple : Cessna 123AB, squawk 0363 and ident.
Cette fonction peut également être utilisée en cas de panne radio avérée ou supposée pour déterminer si cette panne est simplement soit à l'émission ou soit à la réception, ou affecte les deux modes. Exemple d'interrogation : Cessna 123AB, if you read, squawk ident, Cessna 123AB, si vous m'entendez enclenchez l'identification.
Mode opératoire
Un contrôleur aérien peut demander par radio à un avion de retourner un code convenu en l'interrogeant sous la forme « Cessna 123AB, squawk 0363 ». Le pilote doit alors entrer le code 0363 sur son transpondeur ce qui permettra de faire apparaître son identification sur l'écran du radar au sol.
En Europe (France, Royaume-Uni, Benelux et Allemagne) un avion s’identifie différemment des États-Unis. Par exemple, l’identification première d’un Cessna 172 immatriculé F-XXYY sera :
- • de la part du pilote : « Iroise contrôle de Yankee 2 fois bonjour. »
- • Iroise contrôle : « YY j’écoute. »
- • Pilote : « C172, F-XXYY, de Quiberon à Ouessant, 4 personnes à bord, transpondeur Charly ».
- • Contrôle : « F-YY transpondez 6503, rappelez les iles Mollènes en vue » …
Comme le radar primaire fournit généralement des indications sur le cap et la distance de l'avion, mais pas d'information sur son altitude, les modes C et S des transpondeurs donnent la pression à l'altitude de vol. Dans les espaces aériens très fréquentés les avions sont très souvent obligés d'être équipés d'un transpondeur en mode C ou S précisant leur altitude. Les transpondeurs en mode S sont compatibles avec le signal émis en mode C et donnent les mesures d'altitude de 25 pieds en 25 pieds (25 pieds = 7,62 m). En absence de donnée précise sur l'altitude de l'appareil le contrôleur aérien doit se fier à l'altitude transmise par le pilote par radio. De la même manière, le Traffic Collision Avoidance System (système d'alerte de trafic et d'évitement de collision) installé sur les gros porteurs en dernier recours à besoin des mesures d'altitude délivrées par le transpondeur.
Cette limite a été la cause d'au moins un accident : le 31 août 1986, un Piper Archer avec son pilote et deux passagers pénètre par inadvertance le plancher de l'espace aérien contrôlé à 6 000 pieds (1 829 m) sans autorisation et entre en collision avec le vol Aeromexico Flight 498, un DC–9 transportant 58 passagers et six membres d'équipage à une altitude de 6 650 pieds (2 027 m). Le Piper ne disposait que du mode A et le contrôleur aérien a estimé qu'il volait au–dessous de l'espace aérien contrôlé.
