Comment les angles de transition PAPI sont vérifiés sur le terrain

Vous vérifiez un angle de transition PAPI sur le terrain en repérant la hauteur à laquelle chaque unité passe du rouge au blanc, puis en convertissant cette hauteur et la distance jusqu’à l’unité en angle au-dessus de l’horizontale. Les contrôles de visée au sol, les vérifications en vol et les mesures par drone font tous cela, et chacun voit des choses différentes.

Ce qui est vérifié

Un PAPI est une barre de quatre unités. Chaque caisson lumineux projette un faisceau rouge dans sa partie basse et blanc dans sa partie haute, et l’angle de réglage est l’élévation de la ligne qui les sépare. L’Annexe 14 exige que chaque unité soit réglable de façon à fixer la limite inférieure de la partie blanche n’importe où entre 1°30′ et au moins 4°30′ au-dessus de l’horizontale (5.3.5.34, une norme). Pour une approche à 3 degrés, les quatre unités sont réglées à 2°30′, 2°50′, 3°10′ et 3°30′, de l’unité la plus éloignée de la piste à la plus proche. La figure M-5 du CS-ADR-DSN montre ces angles, et le tableau 8-1 du Doc 9157 liste les mêmes quatre valeurs. Une note de la figure M-5 donne 2°25′, 2°45′, 3°15′ et 3°35′ lorsque le secteur d’axe est élargi de 20′ à 30′ pour rapprocher le PAPI de la trajectoire ILS.

Un pilote sur la pente voit les deux unités les plus proches rouges et les deux plus éloignées blanches (Annexe 14, 5.3.5.26). L’angle qui compte est donc celui où la couleur change dans l’air devant l’unité, et non celui vers lequel pointe le boîtier.

Les trois minutes qui ne sont pas une tolérance

Le chiffre que l’on cite pour un PAPI est 3 minutes d’arc. Dans les sources, il limite autre chose. Le paragraphe 5.3.5.30 de l’Annexe 14 indique que le passage du rouge au blanc doit apparaître, pour un observateur situé à au moins 300 m, dans un angle vertical d’au plus 3 minutes d’arc. Le CS-ADR-DSN.M.645 reprend la même formulation. Il s’agit de la profondeur de la transition. Il ne dit pas de combien une unité peut s’écarter de son angle de conception.

Le texte de l’Annexe 14 et du CS-ADR-DSN.M.650 que nous avons consulté ne donne aucune tolérance sur l’angle de réglage d’une unité de PAPI. Les limites qui existent figurent dans des textes de rang inférieur, et elles diffèrent.

Le règlement UE lui-même, ADR.OPS.C.015(b), exige un programme de maintenance qui maintient les feux individuels en état de service. Pour une piste dotée d’indicateurs visuels de pente d’approche, son objectif est que toutes les unités soient en état de service, et il ne fixe aucune tolérance sur l’angle de réglage. La minute d’arc figure dans l’AMC, qui parle des systèmes d’indicateurs visuels de pente d’approche et cite le PAPI au même point.

Contrôles de visée au sol

Le premier contrôle se fait sur l’unité. Un PAPI est en général fourni avec un inclinomètre , et le technicien lit l’angle de visée de chaque boîtier par rapport à sa propre structure (Doc 9157, 8.3.21 et 8.3.23). L’inclinomètre est aussi l’outil qui permet de recaler un boîtier. La FAA demande un contrôle mensuel de la visée avec l’instrument de visée du PAPI, l’angle et la date étant consignés dans un journal de maintenance. Elle ajoute qu’il faut contrôler plus souvent la visée lorsque le sol gèle, dégèle ou change d’humidité, surtout dans l’argile (AC 150/5340-26C, 5.7.1.2 point h).

Un inclinomètre a un angle mort. Il mesure la visée par rapport au boîtier, et non le faisceau projeté, et l’axe optique peut différer de l’axe mécanique après un choc pendant le transport ou un souffle d’échappement d’engin de déneigement (8.3.32). Le manuel demande donc un contrôle au sol par une méthode indépendante de l’inclinomètre, et précise que ce contrôle n’est pas une technique d’étalonnage. S’il relève un écart, le boîtier est recalé à l’inclinomètre (8.3.24).

Le Doc 9157 décrit trois méthodes au sol.

• Levé au sol (8.3.25 à 8.3.30). Un théodolite est mis de niveau au-dessus de l’unité, et un observateur fait monter une équerre le long d’une mire jusqu’à ce que le signal devienne blanc, puis la fait redescendre jusqu’à ce qu’il redevienne rouge. Le milieu des deux hauteurs donne la transition, et l’angle se lit au théodolite. Le manuel fixe l’exactitude à environ 3 minutes d’arc et avertit que la présence de l’observateur, comme un réglage d’intensité trop fort, fausse les lectures.
• Analyse d’image (8.3.32 à 8.3.35). Une caméra sur trépied, placée à 10 à 15 m de l’unité, repère le centre de la transition, rapporté à une plateforme électronique de nivellement. Le manuel donne une exactitude meilleure que 1 minute d’arc et indique que certains États l’admettent en remplacement des vérifications en vol.
• Damier (checkboard, 8.3.36 et 8.3.37). Un écran monté sur une perche se tient à 20 m devant l’unité, gradué par pas de 1 minute sur 5 minutes de part et d’autre d’une ligne zéro. La transition doit tomber sur la ligne zéro.

Le Doc 9157 est une orientation. L’Annexe 14 ne renvoie à la partie 4 que dans des notes, comme celle qui suit le paragraphe 5.3.5.32, et les notes ne font pas partie des normes. Chacune de ces méthodes est donc une méthode qu’un État peut adopter, et non une méthode qu’il doit appliquer.

Vérifications en vol

Une vérification en vol voit le système comme le pilote le voit. Le moyen de conformité acceptable de l’UE demande une vérification en vol de l’éclairage d’approche, de piste et de voie de circulation, des indicateurs de pente, de la balise d’aérodrome et de la commande d’intensité, à intervalles réguliers, au moins une fois par an. Il demande aussi des vérifications spéciales après une maintenance majeure ou une modification, et avant la mise en service de nouveaux systèmes (AMC1 à ADR.OPS.C.015(b) et (f), point d)). Les documents d’orientation ajoutent que, sur les pistes à approche de précision, les indicateurs de pente sont aussi vérifiés pour la pente d’approche correcte et pour la compatibilité avec les aides non visuelles.

Le Doc 9157, 8.3.42, indique que l’autorité compétente devrait faire inspecter en vol une installation neuve. L’inspection couvre la portée, la commande de luminosité, les angles de réglage et la compatibilité avec la trajectoire de descente de précision. Pour les angles, les mots du manuel sont « pour s’assurer qu’il n’y a pas de désalignement grossier ».

Les États-Unis procèdent autrement. L’AC 150/5340-30J demande une inspection en vol de mise en service d’un nouvel indicateur visuel de pente de descente associé à une procédure aux instruments sur la piste, et indique qu’il n’existe pas d’exigence d’inspection périodique pour ces installations. La confirmation d’un fonctionnement sûr doit être faite en même temps que les autres inspections en vol de la même piste (7.7.6.6.4).

Mesure par drone

Le Doc 9157, 8.3.43, indique qu’un système d’aéronef sans pilote peut servir de méthode alternative pour mesurer les réglages d’un PAPI. L’appareil se place à au moins 300 m à l’aval du système. Un balayage vertical détermine h1 et h2, les limites haute et basse de la zone de transition, et l’angle de réglage se déduit de l’arctangente de (h1 + h2) divisé par deux fois la distance horizontale d (8.3.44). Un balayage horizontal détermine les limites latérales du faisceau en notant le moment où les unités D et A disparaissent (8.3.45). Le manuel précise qu’une station de base RTK est nécessaire pour une grande précision dimensionnelle, de sorte que le positionnement repose sur le RTK .

La raison pour laquelle la position compte relève d’une géométrie simple, et non d’un chiffre du manuel. À 300 m, 1 minute d’arc correspond à une différence de hauteur d’environ 8,7 cm, et 3 minutes à environ 26 cm.

Deux mises en garde accompagnent la méthode. Le manuel demande une caméra ou un capteur du spectre visible, validé en exploitation au regard de la qualité d’image perçue globale, et indique que la méthode peut exiger une autorisation spéciale de l’État (8.3.46). Il ne donne par ailleurs aucune valeur d’exactitude pour la méthode par aéronef sans pilote. Le chiffre doit donc provenir de la déclaration d’incertitude de mesure du fournisseur et des éléments qui la justifient. En 2025, le Kazakhstan a indiqué à l’Assemblée de l’OACI que les textes existants de l’OACI ne contiennent ni procédures, ni critères de performance, ni paramètres de sécurité propres aux systèmes sans pilote (A42-WP/343, 2.2.1). C’est le point de vue d’un seul État, dans un document d’information, et non une position de l’OACI. Savoir si les autorités acceptent les vérifications PAPI par drone est une question distincte, qui se tranche autorité par autorité.

Mettre les méthodes en regard

Les méthodes répondent à des questions différentes. L’inclinomètre dit comment le boîtier est réglé. Un contrôle au sol indépendant dit où va son faisceau. Une vérification en vol dit ce que voit le pilote. Une mesure par drone donne l’angle de chaque unité depuis l’approche, avec les hauteurs et la distance qui fondent chaque valeur, de sorte qu’un relecteur peut la recalculer.

Des événements imposent un nouveau contrôle, quel que soit l’intervalle prévu. Le moyen de conformité acceptable de l’UE et ses documents d’orientation citent un sol instable, le gel, les fortes pluies, la sécheresse et un incident d’aéronef. La FAA ajoute le contact avec du matériel de fauchage. L’inspection PAPI de TarmacView est une mesure par drone des réglages de PAPI. Elle donne un angle mesuré par unité, et c’est l’autorité qui décide de la manière dont ces preuves entrent dans le programme de maintenance. Pour savoir quoi faire lorsqu’une unité se révèle hors tolérance, voir PAPI hors tolérance : confirmer, réorienter, revérifier .