Radiobalise de repère – Glossaire & aperçu technique

Radiobalise de repère : définition et rôle en aviation

Une radiobalise de repère est un transmetteur radio au sol qui émet un signal vertical très focalisé à 75 MHz, principalement utilisé en aviation dans le cadre du système d’atterrissage aux instruments (ILS). Les radiobalises de repère fournissent aux pilotes une indication positive et sans ambiguïté lorsque leur appareil franchit un point géographique précis lors d’une approche aux instruments—le plus souvent, le point d’approche finale (FAF) ou la hauteur de décision (DH). Au passage, le récepteur de l’avion déclenche à la fois un voyant lumineux dans le cockpit et une tonalité audio, donnant aux pilotes des informations essentielles de localisation, notamment en cas de mauvaise visibilité.

Les radiobalises de repère sont standardisées à l’échelle mondiale par l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI) et par les autorités nationales comme la FAA. Elles sont identifiées par des tonalités audio uniques, des motifs en code Morse et des voyants lumineux de couleur dans le cockpit. Bien que des systèmes de navigation modernes tels que le DME et le GPS remplacent de plus en plus les radiobalises de repère, ces systèmes au sol restent importants dans de nombreux aéroports, fournissant une redondance et une solution de secours fiable.

Contexte historique

Les radiobalises de repère remontent aux débuts du vol aux instruments dans les années 1930 et 1940. Avant la navigation électronique sophistiquée, les pilotes s’appuyaient sur des balises radio fixes comme points de compte rendu le long des routes aériennes, appelées « fan markers ». Avec l’adoption de l’ILS dans les années 1940 et 1950, les radiobalises de repère sont devenues standard aux points critiques des trajectoires d’approche, notamment le repère extérieur (OM) et le repère intermédiaire (MM), et parfois le repère intérieur (IM).

Au fur et à mesure des avancées technologiques—avec l’introduction du VOR, du DME et du GPS satellitaire—l’utilisation des radiobalises de repère en route a décliné. Aujourd’hui, elles sont presque exclusivement associées aux approches ILS, servant de repères fixes lors des approches de précision.

Aperçu technique

Fréquence et modulation

Toutes les radiobalises de repère fonctionnent à une fréquence standardisée de 75 MHz dans la bande VHF. Cette uniformité garantit la compatibilité à l’échelle mondiale. Les radiobalises utilisent la modulation d’amplitude (AM), chaque type se voyant attribuer une fréquence audio de modulation spécifique :

• Repère extérieur (OM) : 400 Hz
• Repère intermédiaire (MM) : 1300 Hz
• Repère intérieur (IM) & repère d’alignement arrière (BCM) : 3000 Hz

Chaque balise diffuse un motif audio Morse distinctif, entendu dans le cockpit et déclenchant un voyant lumineux coloré sur le tableau de bord.

La puissance d’émission est faible (1 à 5 watts), et l’antenne est conçue pour créer un motif en « éventail » vertical, couvrant une zone très étroite directement au-dessus de la balise—garantissant que seuls les avions sur la bonne trajectoire reçoivent le signal.

Types de radiobalises de repère

Repère extérieur (OM)

Le repère extérieur est généralement situé à 4 à 7 milles nautiques du seuil de piste, directement dans l’axe de la piste prolongée. Il marque le point d’approche finale lors des approches de précision, indiquant l’endroit où l’avion doit intercepter le plan de descente ILS. Lors du franchissement, le voyant bleu du cockpit s’allume et un trait Morse de 400 Hz est entendu.

Repère intermédiaire (MM)

Le repère intermédiaire est placé à 0,5 à 0,8 NM du seuil de piste, aligné avec le radiophare d’alignement (localizer). Il marque la hauteur de décision approximative (DH) pour les approches ILS de catégorie I. Lors du franchissement, le voyant ambre s’allume dans le cockpit et une tonalité point-trait de 1300 Hz retentit.

Repère intérieur (IM)

Le repère intérieur n’existe que dans les aéroports prenant en charge les approches de catégorie II ou III, situé à environ 75–450 mètres du seuil de piste. Il indique la hauteur de décision finale pour les opérations par faible visibilité. Lors du franchissement, le voyant blanc du cockpit s’allume et une tonalité rapide de points de 3000 Hz est entendue.

Repère d’alignement arrière (BCM)

Le repère d’alignement arrière est utilisé pour les approches ILS sur l’alignement arrière (l’inverse du standard ILS). Il marque le point d’approche finale de la procédure d’alignement arrière et utilise une tonalité de 3000 Hz, avec un indicateur blanc ou violet. Les BCM sont aujourd’hui rares.

Indications et fonctionnement en cockpit

Les récepteurs de radiobalise de repère dans le cockpit déclenchent un voyant dédié et un signal sonore lorsque l’avion passe directement au-dessus. Le panneau de cockpit comporte généralement trois voyants : bleu (OM), ambre (MM) et blanc (IM/BCM). Les pilotes peuvent activer ou désactiver la tonalité audio à leur convenance. Le signal n’est reçu que quelques secondes pendant que l’avion se trouve dans la zone étroite de couverture.

Conception de l’antenne et couverture du signal

Les antennes de radiobalise de repère sont conçues pour émettre un signal vertical très directionnel, créant une zone de couverture elliptique au sol (environ 730 x 1 280 mètres). L’orientation verticale garantit que seuls les avions à la bonne altitude et en approche reçoivent l’indication, empêchant les déclenchements intempestifs.

Radiobalises de repère dans les approches ILS

Les radiobalises sont intégrées aux approches ILS en tant que points de référence fixes :

• OM : Confirme que l’avion est établi sur le plan de descente et l’axe de piste ; la descente vers les minimaux peut commencer.
• MM : Indique l’arrivée à la hauteur de décision pour les approches de catégorie I ; le pilote doit avoir le visuel sur la piste ou effectuer une remise de gaz.
• IM : Utilisé pour les approches de catégorie II/III par faible visibilité ; marque le dernier point de décision avant l’atterrissage.

Les cartes d’approche ILS montrent les radiobalises sous forme de rectangles étiquetés (« OM », « MM », « IM ») le long de la trajectoire d’approche, souvent avec les détails du code Morse et de la fréquence.

Utilisation historique en navigation en route

À l’origine, les balises « fan marker » fournissaient des points de compte rendu sur les routes aériennes, permettant aux pilotes de signaler leur position au contrôle aérien en vol aux instruments. Avec l’essor du VOR, DME et GPS, les radiobalises de repère en route sont devenues obsolètes.

Radiobalises NDB associées (compass locators)

Certaines radiobalises de repère, notamment en Amérique du Nord, sont associées à des radiobalises NDB de faible puissance appelées « compass locators » (LOM, LMM, LIM). Elles permettent aux pilotes de rejoindre la balise grâce à l’ADF, offrant une redondance supplémentaire en navigation. Ces dispositifs disparaissent progressivement en même temps que les radiobalises de repère.

Cartographie et normes de données

Les cartes aéronautiques représentent les radiobalises de repère par des rectangles portant la mention OM, MM ou IM, avec le code Morse et la fréquence. Les informations sont publiées dans les publications d’information aéronautique (AIP) et encodées dans des formats numériques tels que l’AIXM.

Tendances actuelles : déclin et alternatives

Les radiobalises de repère sont progressivement remplacées par :

• DME : Fournit la distance en continu par rapport à une station au sol, remplaçant les balises à point fixe.
• GNSS/GPS : Permet des points de cheminement virtuels, flexibles et précis pour les approches RNAV/RNP.
• Coûts et maintenance réduits : Les systèmes électroniques et satellitaires nécessitent moins d’infrastructures au sol.

Néanmoins, les radiobalises de repère restent en service dans de nombreux aéroports comme solution de secours ou dans des régions dépourvues d’infrastructures de navigation avancées.

Résumé

Une radiobalise de repère est une aide à la navigation au sol simple, fiable et standardisée, fournissant des repères fixes essentiels aux pilotes lors des approches aux instruments. Bien que son usage décline, elle demeure un élément clé des systèmes d’approche de précision hérités, appréciée pour sa clarté et sa redondance dans des environnements critiques pour la sécurité.

Pour aller plus loin :

• FAA Instrument Flying Handbook, Chapitre 8 : Systèmes de navigation
• OACI Annexe 10, Volume I – Aides à la radionavigation
• FAA Aeronautical Information Manual, 1-1-9 : Instrument Landing System (ILS)

Voir aussi :
Système d’atterrissage aux instruments (ILS)  | Distance Measuring Equipment (DME)  | Radiobalise non directionnelle (NDB)  | Système d’éclairage d’approche lighting-system)