Les véhicules aériens, avec ou sans pilote, constituent un secteur en pleine croissance dans le monde entier. Ils font partie intégrante d’un scénario qui, précisément maintenant, est en train de se dessiner pour devenir prochainement un élément du quotidien de notre société. Il s’agit là du développement de la mobilité aérienne avancée et de sa cohabitation avec la circulation aérienne conventionnelle.
L’une des garanties du succès de la mobilité aérienne avancée (AAM pour Advanced Air Mobility) est de disposer d’un cadre commun d’intégration réglementaire et technologique tel que l’U-space.
Les petits drones, mais également les UAS et les VTOL (pour Vertical Take-Off and Landing ou aéronef à décollage et atterrissage verticaux) de plus grande taille, fourniront des services dans tous les environnements, y compris dans les zones urbaines et périurbaines. La surveillance, l’inspection d’infrastructures, l’agriculture de précision, la livraison de colis, les services d’urgence ou le transport de personnes ne sont que quelques-unes des prestations qui partageront un espace leur étant jusqu’à présent interdit.
S’il nous fallait définir l’U-space en une seule phrase, nous pourrions avancer qu’il s’agit d’un environnement réglementaire, de planification et d’exploitation intégrant tous les types d’aéronefs amenés à coexister et à coopérer en toute sécurité dans l’ensemble de notre espace aérien, en particulier dans les milieux urbains.
Le principal objectif de l’U-space est de disposer d’un cadre réglementaire pour la circulation aérienne, ce dernier prenant en considération non seulement les vols effectués avec des appareils habités, mais également ceux réalisés au moyen des différentes catégories d’UAS/drones.
En définitive, il s’agit d’un ensemble de nouveaux services reposant sur un niveau élevé de numérisation et d’automatisation de fonctions et procédures spécifiques, que ce soit au niveau des performances des véhicules aériens proprement dits, qu’en ce qui concerne leur cohabitation et leur contrôle au sol. Ces services seront conçus pour permettre un accès sécurisé, efficace et protégé à l’espace aérien pour un grand nombre d’appareils de différentes catégories. En ce sens, l’U-space est un cadre aménagé pour faciliter toute sorte de missions, dans différents types d’espaces aériens et d’environnements, selon des paramètres de contrôle de la circulation aérienne qui garantissent leur exploitation et leur sécurité, aussi bien pour les propres véhicules que pour les biens et les personnes se trouvant dans l’environnement où ils opèrent.
Pour y parvenir, toute une structure spatiale réglementée a été proposée en vue de gérer les opérations dans l’espace aérien, avec, par ailleurs, la création d’espaces séparés possédant différents niveaux de sécurité spécifiques en fonction du risque pouvant être encouru par l’exploitation des aéronefs, qu’ils soient habités ou télépilotés (sécurité des personnes, protection de l’environnement, risques pour la santé, etc.).
Cet environnement sera chargé de réglementer plusieurs actions associées à l’exploitation des aéronefs, ainsi que de fournir des services aux pilotes et superviseurs afin que leur expérience de vol puisse se dérouler en toute sécurité. Dans cette perspective, l’U-space est également un outil numérique qui intègre les prestataires de services aériens, les autorités locales et les forces de sécurité.
En outre, l’aménagement d’un cadre bien précis à l’échelle de l’Union européenne permettra la création et l’essor d’un marché plus dynamique reposant sur des règles de jeu parfaitement définies. Les conséquences les plus directes résideront dans le développement harmonieux d’un nouveau secteur économique et dans la création de nouveaux emplois.
U-space est le nom donné par l’Union européenne à ce projet qui vise à intégrer les systèmes aériens sans pilote (UAS, drones, VTOL, etc.) dans une plateforme unifiée avec les autres aéronefs partageant l’espace aérien. Cet espace sera réglementé par les autorités locales afin de gérer la circulation aérienne en toute simplicité et sécurité.
Comment l’U-space a-t-il vu le jour ? L’entreprise commune SESAR (SESAR Joint Undertaking) est une association européenne institutionnalisée qui regroupe des partenaires du secteur public et du secteur privé se servant de la recherche et de l’innovation pour favoriser la mise en œuvre et la matérialisation du ciel numérique européen. À ce sujet, SESAR a rédigé en 2017 un plan visant à rendre l’U-space opérationnel.
Pour une évolution parfaite vers le scénario idéal envisagé par le concept U-space, quatre phases progressives sont prévues au cours des dix prochaines années pour mettre en œuvre l’automatisation des processus. Le déploiement des différentes phases est rattaché à la disponibilité des services et des technologies. Les services évolueront, tout comme le niveau d’automatisation des drones.
La phase U1, celle dans laquelle nous sommes plongés depuis 2017, comprend la mise en fonctionnement des services les plus élémentaires de la plateforme, tels que :
- Le système d’enregistrement et d’identification électronique des pilotes (et superviseurs) ainsi que des aéronefs
- La fourniture d’informations de base sur les pilotes et les aéronefs enregistrés
- La fourniture de données de vol pour les exploitants et pilotes de drones (zones de vol, etc.)
- Le géorepérage, à savoir la détermination du périmètre géospatial autour d’une zone ou d’un espace délimitant son autorisation d’accès
- La mise en place de nouveaux types d’opérations et l’élargissement de l’étendue des opérations VLOS (Visual Line of Sight ou vols à vue) ou l’assouplissement des limites des vols BVLOS (Beyond Visual Line of Sight ou vols au-delà de la ligne de visée visuelle)
Prévu courant 2023, le déploiement de la phase U2 comprend une série de services de grande utilité pour seconder les pilotes. La numérisation progressive des procédures permettra également d’augmenter la densité des opérations. Les prestations ci-dessous font partie des services mis en œuvre au cours de cette phase :
- Système de géorepérage à effet immédiat (tactiques)
- Système de planification numérique des vols
- Suivi des aéronefs et des vols
- Système de demande et d’approbation d’autorisations pour des opérations spécifiques
- Informations sur la circulation aérienne
- Bulletin météorologique
- Gestion des situations d’urgence
- Informations en temps réel sur les urgences
- Gestion des conflits aériens
- Assistance en cas d’incursion dans l’espace aérien contrôlé
- Surveillance de l’espace aérien
La phase U3 de l’application de la réglementation U-space envisage la mise en œuvre de services plus complexes et plus avancés pour contribuer à l’optimisation de la circulation aérienne de manière automatisée. L’objectif n’est autre que de faciliter de nouvelles opérations améliorées dans les zones à forte densité de population ou dans les zones présentant une plus grande difficulté d’application des procédures. Les services prévus pour cette phase sont les suivants :
- Géorepérage dynamique
- Système de détection et d’évitement des obstacles
- Automatisation des actions d’évitement
- Gestion dynamique de la capacité
- Gestion automatisée des conflits aériens
- Communication active avec les organismes de réglementation de l’espace aérien
- Interface collaborative avec les contrôleurs aériens (ATC)
Prévue pour 2030, la dernière phase de la mise en service du système de réglementation U-space sera la phase U4. Elle aboutira à la mise en œuvre du processus d’intégration de tous les services proposés au cours des phases précédentes, en cheminant vers leur automatisation, connectivité et numérisation totales. Des services supplémentaires seront mis en place au cours de cette phase :
- Interconnexion automatique entre tous les aéronefs circulant dans l’espace aérien
- Intégration des pilotes et des superviseurs de vol avec les gestionnaires et les autorités de régulation par le biais de voies numériques
- Interfaces intégrées avec l’ATM/ATC (gestion et contrôle de la circulation aérienne) et l’aviation habitée
- Interaction totale entre les vols en VFR (règles de vol à vue) et les UAS/drones
Mais quels seront les services fournis par l’U-space ?
L’U-space couvrira des services tels que la fourniture d’informations, le soutien à la planification des vols ou le suivi des aéronefs. Par ailleurs, de nouveaux services feront leur apparition au fur et à mesure du mûrissement du concept.
De nouveaux types de fournisseurs, appelés CISP et USSP, viendront également intégrer le système actuel de gestion de la circulation aérienne (ATM).
Les prestataires de services d’informations communes (CISP) ont pour principal objectif de diffuser des données statistiques et dynamiques pouvant servir de base à la fourniture de services se rapportant à la gestion de la circulation des aéronefs télépilotés. Ils constituent la source unique et fiable de toutes les informations communes dans les espaces aériens U-space placés sous leur responsabilité. Chaque espace aérien U-space ne peut posséder qu’un seul CISP certifié.
Dans toutes les phases d’exploitation, la prestation de services au sein de l’U-space sera assurée par les USSP (U-Space Services provider) certifiés, chaque volume de l’U-space pouvant disposer de plusieurs prestataires de ce type. Tous ces fournisseurs devront se coordonner avec les autres prestataires de services, qu’il s’agisse de ceux de l’U-space en question ou de ceux de l’espace aérien.
Concernant les services prêtés, plusieurs d’entre eux sont obligatoires pour quelconque opération menée dans l’U-space et doivent donc, en tout état de cause, être disponibles. Ces services sont les suivants :
Service d’identification du réseau, qui permet aux gestionnaires de l’espace aérien d’identifier tout aéronef pendant la durée du vol et de le mettre en relation avec les informations stockées dans le registre.
Service de géovigilance, qui vise à fournir des informations sur les conditions d’exploitation, les zones géographiques pertinentes pour le vol, les contraintes éventuelles de l’espace aérien applicables à chaque aéronef et les restrictions existantes (statiques ou dynamiques).
Service d’autorisation, qui octroie aux exploitants l’autorisation (le cas échéant) pour chaque vol individuel et en précise les conditions.
Service d’informations sur la circulation aérienne, qui permet de connaître toute autre circulation effectuée à proximité de la position de l’aéronef ou de son itinéraire de vol prévu.
Outre ces services, considérés comme obligatoires, d’autres prestations sont facultatives :
Service de bulletin météorologique, fourni par des sources fiables et à différentes échelles (climatique, régionale et locale), qui sert, aussi bien en termes d’informations en temps réel que de prévisions, à assurer le maintien de la sécurité et à étayer les décisions d’exploitation d’autres services.
Service de contrôle de la conformité, qui permet aux exploitants de vérifier qu’ils respectent les exigences ainsi que les conditions de l’autorisation de vol de l’UAS.
En dehors de ces services, d’autres prestations viendront s’ajouter dans chaque espace aérien en fonction de sa disponibilité et capacité.
À l’heure actuelle, tout cela peut sembler irréaliste, en particulier lorsque l’on s’adresse à des personnes qui ne sont pas familiarisées avec l’évolution de la technologie, la réglementation ou les innovations dans le domaine de la mobilité aérienne avancée. Le fait est que de nombreux progrès ont déjà été réalisés (la phase U1 sera conduite à son terme sans trop de retard) et que nous disposerons prochainement d’un cadre d’intégration pour les aéronefs dans les espaces aériens urbains et périurbains.
En Europe, où la réglementation, les groupes de travail et les accords entre pays sont souvent très lents, le développement du concept U-space se révèle être un exemple très positif et, à coup sûr, prometteur.
