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À l'altitude de croisière, les pilotes doivent surveiller de nombreux paramètres critiques—vitesse, altitude, cap, assiette—tout en naviguant dans des conditions météorologiques complexes. Les instruments analogiques traditionnels éparpillés dans le cockpit obligeaient les pilotes à constamment déplacer leur focus visuel, augmentant ainsi la charge cognitive et le potentiel d'erreur. La solution à ce défi est apparue avec le système électronique d'instruments de vol (EFIS), une technologie transformatrice qui a redéfini la gestion de l'information dans le cockpit.

La révolution EFIS

L'EFIS représente un changement de paradigme dans l'instrumentation aéronautique, remplaçant les instruments mécaniques par des écrans électroniques qui présentent les données de vol graphiquement. Cette innovation améliore considérablement la conscience de la situation et l'efficacité opérationnelle. Les configurations EFIS modernes comprennent généralement trois composants principaux : l'écran de vol principal (PFD), l'écran multifonction (MFD) et l'écran du système d'indication du moteur et d'alerte d'équipage (EICAS). Alors que les premiers systèmes utilisaient la technologie des tubes cathodiques (CRT), les écrans à cristaux liquides (LCD) dominent désormais le marché.

Composants principaux de l'affichage

Écran de vol principal (PFD)

Le PFD sert de pièce maîtresse du système, consolidant les paramètres de vol essentiels—vitesse indiquée, altitude, cap, assiette, vitesse verticale et lacet—en une seule interface. En intégrant ces mesures, le PFD réduit le temps de balayage tout en améliorant la détection des menaces grâce à des alertes codées par couleur pour des conditions telles qu'une faible vitesse ou des taux de descente excessifs. Certains fabricants font référence à une terminologie héritée (indicateur électronique de direction d'assiette ou indicateur électronique de situation horizontale), bien que ceux-ci ne représentent que des composants au sein de l'interface PFD complète.

Écran multifonction (MFD)

Les MFD fournissent des données de navigation et météorologiques via des interfaces centrées sur les cartes. Ces écrans permettent la superposition de plans de vol, de données radar météorologiques, de données de détection de la foudre et de restrictions d'espace aérien. Les systèmes avancés peuvent calculer et afficher des informations spécifiques à un scénario, telles que des projections de rayon de plané basées sur la position actuelle, le terrain, les conditions de vent et les performances de l'avion.

Comme le PFD, les MFD utilisent des alertes visuelles pour mettre en évidence les anomalies du système dans les systèmes de carburant ou électriques. Leur nature configurable permet une optimisation de l'affichage pour des phases de vol spécifiques ou des exigences opérationnelles.

Systèmes EICAS/ECAM

Le système d'indication du moteur et d'alerte d'équipage (EICAS) surveille les systèmes de propulsion, de carburant et électriques, présentant les données à la fois dans des formats de jauges circulaires traditionnels et des affichages numériques. Les avions Airbus utilisent un moniteur centralisé d'avionique électronique (ECAM) comparable qui suggère en outre des actions correctives pour les problèmes identifiés.

Ces systèmes transforment la surveillance complexe du système en fournissant des alertes hiérarchiques—des avis de prudence aux avertissements critiques—tout en garantissant que les informations les plus vitales restent immédiatement visibles sans submerger l'équipage.

Architecture du système

• Panneaux de commande : Permettent la sélection des modes d'affichage et la saisie de données, avec des sélections diffusées sur les systèmes de l'avion via un bus de données
• Générateurs de symboles : Processeurs spécialisés qui valident les entrées des capteurs, effectuent des calculs et pilotent les sorties d'affichage
• Systèmes de surveillance : Validation continue des données des capteurs, recoupement entre les systèmes redondants et vérification de l'intégrité de l'affichage

Ingénierie des facteurs humains

• Désencombrement : L'adaptation dynamique de l'affichage supprime les informations non essentielles pendant les phases critiques et met automatiquement en évidence les données prioritaires
• Codage couleur : L'utilisation avancée de la signalisation couleur (par exemple, vert pour les trajectoires de descente capturées, magenta pour la navigation GPS) améliore la hiérarchie de l'information
• Gestion des pannes : Les données non valides disparaissent automatiquement des écrans et déclenchent les avertissements appropriés, contrairement aux instruments mécaniques qui maintiennent des indications potentiellement trompeuses

Avantages opérationnels

• La flexibilité d'affichage permet la présentation sur un seul écran de divers types de données
• Les mises à jour logicielles facilitent la conformité aux réglementations en évolution
• La redondance inhérente permet la réaffectation des informations critiques en cas de défaillance de l'affichage
• Maintenance réduite par rapport aux instruments mécaniques

Adoption du marché

Depuis qu'elle est devenue la norme sur les avions Boeing et Airbus à la fin des années 1980, la technologie EFIS s'est répandue dans l'aviation générale. Les progrès de la puissance de calcul et de la technologie d'affichage, associés à la réduction des coûts des capteurs, ont permis à des systèmes comme le G1000 de Garmin d'apporter des capacités de cockpit en verre aux petits avions. Le marché des avions expérimentaux propose désormais des solutions EFIS au prix de 1 000 à 2 000 $, bien que les systèmes non certifiés restent limités à des catégories d'avions spécifiques en vertu de la plupart des réglementations aéronautiques.