Contrôle de l'éclairage d'aérodrome après une mise à niveau LED

Qui se heurte à ce problème

L’entrepreneur a terminé la mise à niveau LED et le lot de travaux se termine par une étape de réception. Quelqu’un côté aéroport doit la signer, et cette signature atteste que les feux installés sont justes, et pas seulement que le produit l’est. Le moment arrive généralement sous l’une de ces formes.

• Une conversion échelonnée. La rangée de bord est convertie section par section, ou les unités converties remplacent les luminaires halogènes au fur et à mesure de leur panne. Pendant une saison, la même rangée, parfois le même circuit, porte les deux sources.
• Un remplacement complet d’un système dans le cadre d’un marché de travaux. Chaque unité d’un système est remplacée dans un seul lot de travaux, et l’aéroport la réceptionne avant la clôture du marché.
• Un simple remplacement des lampes. Des inserts LED sont montés dans les boîtiers existants. Le luminaire a le même aspect depuis la route de service, et rien à l’intérieur ne se comporte de la même façon.
• Voies de circulation d’abord, pistes ensuite. Les systèmes des voies de circulation sont convertis lors d’un exercice budgétaire et ceux des pistes lors du suivant, si bien que, pendant un temps, le terrain fonctionne avec deux sources et deux jeux de registres.
• Un PAPI dans le lot. Lorsque la mise à niveau remplace des unités PAPI par des unités LED, chaque nouvelle unité doit être réorientée vers son angle de réglage, et les angles sont contrôlés avant que le système ne reprenne le service.

Dans tous les cas, les anciens chiffres de réception et l’ancienne référence décrivent des lampes halogènes qui ne sont plus là. Avant de signer, l’aéroport a besoin de preuves que chaque unité est juste : la couleur qu’exige sa position, une puissance qui suit chaque palier de gradation, la position relevée et, sur un PAPI, l’angle auquel elle a été réorientée. Cette preuve est aussi le dossier qui remplace l’ancien.

Champ d’application

Cette page s’applique à tout système d’éclairage de piste ou de voie de circulation que l’aéroport a converti en LED, ou qu’il est en train de convertir, et qu’il n’a pas encore accepté, lorsque l’exploitant doit également à une autorité un dossier de son état. Elle couvre les systèmes que TarmacView relève aujourd’hui par drone : feux de bord de piste , feux de seuil et de fin de piste , feux d’axe de piste et feux de zone de toucher des roues lorsqu’ils existent, feux de voie de circulation , feux d’approche et le PAPI .

Elle ne s’applique pas au choix d’un produit. L’homologation, la spécification du fournisseur et l’appel d’offres sont réglés avant l’installation, et cette page commence après eux. Elle ne couvre pas non plus le volet électrique de la conversion. Le fait que les régulateurs à courant constant alimentent correctement les nouvelles unités, que l’isolement tienne et que la surveillance des pannes de lampes fonctionne encore sont des essais au local technique et sur le circuit. Et si la question porte sur la vérification annuelle de l’ensemble du terrain plutôt que sur une seule conversion, la page inspection de l’éclairage de l’aire de mouvement présente ce programme. Une conversion est l’un des déclencheurs qu’elle cite.

Ce qui change avec la source lumineuse

Une unité LED n’est pas une lampe halogène plus lumineuse. Elle respecte la même spécification par une voie différente, et chaque différence modifie ce que la réception doit vérifier.

La puissance et la forme du faisceau viennent d’une nouvelle optique

Dans un luminaire halogène, la lampe et la forme du réflecteur ou de la lentille forment le faisceau ensemble. Dans une unité LED, ce rôle revient aux émetteurs et à l’optique conçue autour d’eux. La répartition lumineuse d’une unité convertie est donc celle du nouveau produit, et non celle de l’ancien, même lorsqu’elle respecte le même diagramme isocandela. Une référence relevée sur des unités halogènes ne dit rien de la façon dont une unité convertie doit se lire. Elle indique seulement qu’elle se lit différemment.

Les paliers de gradation dépendent du driver

Un circuit série règle la luminosité par le courant. Un filament halogène réagit directement à ce courant. Une unité LED comporte un driver entre le circuit et les émetteurs, et c’est le driver qui décide de la façon dont la puissance suit chaque palier commandé par le régulateur. La FAA Engineering Brief 67D, paragraphe 1.0, fixe la façon dont la puissance suit les paliers. Sur les régulateurs à 3 et 5 paliers, la puissance d’un luminaire LED doit suivre la courbe d’intensité des lampes à incandescence donnée dans l’AC 150/5340-30, et sur les circuits continus, une courbe continue. La vérification de chaque palier repose donc sur une base FAA énoncée. Quelle que soit la spécification, le comportement installé doit être vérifié palier par palier. Une unité qui égale ses voisines au palier le plus haut et décroche au plus bas paraît correcte lors d’un essai de jour.

La couleur vient de l’émetteur et de son optique

Un luminaire halogène tire sa couleur d’un filtre placé devant une lampe blanche. Dans de nombreuses unités LED, la couleur provient des émetteurs eux-mêmes et de l’optique placée devant eux, car les LED à bande étroite donnent une couleur saturée sans filtre, bien que certaines unités surélevées conservent une lentille colorée. L’Annexe 14, volume I, appendice 1, 2.3, fixe des limites de chromaticité pour les feux à source lumineuse à l’état solide (figure A1-1b) distinctes de celles des lampes à filament, et la CS ADR-DSN.U.930(d) fait de même avec la figure U-1B et la GM1 ADR-DSN.U.930(d). La réception vérifie donc la couleur par rapport aux limites de la source réellement installée, position par position.

Une rangée mixte peut paraître inégale

Pendant une conversion échelonnée, l’équipage peut voir des unités halogènes et LED côte à côte sur la même rangée. Des sources différentes peuvent paraître différentes en couleur et en luminosité au même palier, même lorsque chaque unité respecte sa propre spécification. Une rangée qui se perçoit comme deux populations depuis l’approche est un constat, même si aucune unité isolée ne défaille.

Moins de chaleur au niveau de la lentille

Une unité LED dégage moins de chaleur au niveau de la lentille qu’une lampe halogène de même puissance. Par neige et gel, cette chaleur contribuait à garder la lentille dégagée, si bien qu’une unité convertie peut nécessiter un réchauffeur ou une routine hivernale différente. L’Annexe 14, volume I, 10.5, note 2, mentionne les feux LED équipés d’éléments chauffants. La GM2 de l’EASA à l’ADR.OPS.C.015(b) traite des feux LED dans le givre et la neige et recommande un réchauffeur de lentille pour un PAPI LED, et l’EB 67D, 2.13, autorise un kit arctique optionnel à activation automatique. Il s’agit d’une question de conception et de maintenance, et non de ce qu’un relevé d’été peut montrer. Elle doit figurer sur la liste des points auxquels le marché doit répondre.

L’Annexe 14, volume I, 10.5, note 3, indique que les systèmes de vision améliorée s’appuient sur la signature infrarouge des feux à incandescence, et que les utilisateurs sont informés d’une conversion LED selon les procédures de l’Annexe 15. Dans l’UE, l’ADR.OPS.A.070 oblige l’exploitant à signaler au service d’information aéronautique les parties de l’éclairage qui sont en LED, et la GM1 à l’ADR.OPS.A.070 note qu’une conversion peut rendre l’usage de l’EFVS impossible. La CS-ADR-DSN ne contient aucune disposition équivalente. Il s’agit d’une question opérationnelle pour l’exploitant et ses utilisateurs, hors de tout relevé.

Ce que l’aérodrome cherche à obtenir

Trois résultats, chacun jugé séparément.

Une réception qu’il peut signer

L’ingénieur qui signe le lot de travaux a besoin de plus qu’une déclaration du fournisseur attestant de la conformité du produit. Il lui faut un enregistrement montrant que les unités installées sont conformes, à leurs positions, sur leurs circuits, à chaque palier. Ce dossier rend la signature défendable si une remarque d’équipage ou une question d’audit arrive un an plus tard.

Une rangée qui se lit comme une seule rangée

L’homogénéité est ce qu’utilise un équipage. Un système converti qui respecte la spécification unité par unité, mais qui se lit de façon inégale depuis l’approche, n’a pas rempli sa fonction. Le relevé regarde le système comme le fait l’équipage, le long de la rangée et à chaque palier, en plus de regarder unité par unité.

Une référence qui a un sens

La référence halogène est retirée à la fin de la conversion. Son remplacement doit être consigné avec suffisamment de méthode pour que la visite suivante puisse le reproduire. Les unités LED ne tombent pas en panne comme le faisaient les lampes à filament. Elles tendent à perdre de la puissance progressivement ou partiellement, et une unité allumée qui tourne nettement en dessous de ses voisines est invisible depuis la route de service. La dérive hors tolérance ne peut être mesurée que par rapport à une référence qui décrit les unités actuelles.

Chaque unité tenue comme son propre enregistrement, avec une position relevée. Après une conversion, cet enregistrement est la nouvelle référence de la rangée.

Comment une conversion est réceptionnée, système par système

Les étapes ci-dessous s’exécutent une fois par système converti. Lors d’une conversion échelonnée, elles s’exécutent une fois par étape, et la dernière étape se clôt par un relevé de l’ensemble du système.

Le cadre réglementaire

La source lumineuse a changé. Les règles auxquelles les unités sont jugées, elles, n’ont pas changé.

• Règlement (UE) n° 139/2014, ADR.OPS.C.015. La serviceabilité est fixée par système, et non pour « les feux ». Un feu est inutilisable lorsque l’intensité moyenne de son faisceau principal est inférieure à 50 % de la valeur spécifiée, ou lorsque son filtre est absent ou endommagé, ou que sa couleur est fausse. Pour les opérations CAT I, 85 % des feux doivent être en service sur chacun des systèmes d’approche, de seuil, de bord de piste et de fin de piste. Pour la CAT II/III, 95 % sur l’axe, le seuil et les feux de bord de piste, 90 % dans la zone de toucher des roues, 75 % en fin de piste et, pour les feux d’approche, 95 % dans les 450 m intérieurs et 85 % au-delà. Pour un décollage avec une RVR inférieure à 550 m, 95 % des feux d’axe de piste. Pour les systèmes de voies de circulation, le niveau est celui que fixe l’autorité, convenu au cadrage. Aucun de ces chiffres ne dépend du fait que l’unité soit halogène ou LED. Le guide des limites de serviceabilité les détaille système par système.
• CS-ADR-DSN édition 7. Le chapitre M précise les feux eux-mêmes. Les diagrammes isocandela et les spécifications de couleur auxquels les unités doivent satisfaire figurent au chapitre U, et une unité LED y est soumise exactement comme son prédécesseur.
• Annexe 14 de l’OACI, volume I, 9e édition. Le chapitre 5 fixe les feux, le chapitre 10 la maintenance des aides visuelles, l’appendice 1 les couleurs et l’appendice 2 les caractéristiques des feux de balisage au sol.
• FAA, pour les exploitants qui achètent selon les spécifications FAA. La circulaire AC 150/5345-46 est la spécification des luminaires des feux de piste et de voie de circulation. La FAA Engineering Brief 67D fixe des exigences supplémentaires pour les sources lumineuses autres que les incandescentes et au xénon dans les luminaires certifiés selon l’AC 150/5345-53. La circulaire AC 150/5340-26 couvre la maintenance des installations d’aides visuelles en place.

Les normes décrivent ce que les unités doivent atteindre, et non l’instrument utilisé pour le vérifier. C’est pourquoi les critères de réception de la deuxième étape ci-dessus sont formulés paramètre par paramètre, et pourquoi ce qu’un régulateur accepte réellement comme preuve est un enregistrement daté et traçable plutôt qu’un appareil particulier.

Preuves et limites réelles

Ce que le relevé enregistre

Pour chaque unité convertie, à chaque palier relevé : allumée ou éteinte, couleur par rapport à ce qu’exige sa position, puissance par rapport à ses voisines et au palier commandé, et sa position relevée RTK par rapport à la disposition. Pour un PAPI, il enregistre l’angle de transition de chaque unité vue depuis l’approche. Les angles sont connus sur place, de sorte qu’une unité que le technicien de l’aéroport réoriente est mesurée à nouveau au cours de la même visite, et le rapport formel suit. Les images brutes et le journal de positionnement sont conservés, de sorte qu’une unité contestée est réexaminée à partir des données plutôt que revolée. La façon dont une lecture de caméra devient un chiffre défendable est exposée dans comment une mesure par drone devient une preuve .

La candela demande un photomètre étalonné

Une caméra enregistre des comptages, et non des candelas . La puissance relative entre unités sur un même passage est une mesure solide, car les unités partagent la même caméra, la même exposition et la même géométrie. Un chiffre en candelas exige un photomètre étalonné, sur un véhicule au sol ou à l’unité, et le relevé par drone n’en fournit pas. Lorsque les critères de réception demandent une intensité absolue, cette lecture vient du photomètre et le relevé couvre le reste. Le protocole de mesure photométrique indique où cette lecture entre dans une campagne.

Ce qui reste au sol

Le drone ne mesure ni la puissance du régulateur, ni la résistance d’isolement, ni le temps de basculement sur l’alimentation de secours, ni rien de souterrain. Une conversion modifie la charge que voit chaque régulateur. L’EB 67D demande un facteur de puissance d’au moins 0,7 à chaque palier (2.5.1), et qu’un luminaire défaillant passe en circuit ouvert au secondaire du transformateur d’isolement afin que le moniteur du régulateur le voie (2.7). L’AC 150/5345-10H, 3.5l, fonde la surveillance des pannes de lampes sur des charges identiques dans une plage donnée, si bien que des charges mixtes ou modifiées changent ce que le moniteur détecte. Les essais électriques de réception doivent donc être menés en parallèle du relevé optique, et non à sa place.

Une rangée de bord convertie relevée de bout en bout. Le dossier de réception et la comparaison de l’année suivante proviennent de la même disposition.

Objections à examiner avant de valider

« Le fournisseur nous a remis des certificats d’essai. » Gardez-les. Ils prouvent que le produit a respecté sa spécification sur un banc d’essai. Ils ne disent rien sur le fait que l’unité 37 du bord nord a la bonne couleur pour sa position, qu’elle est visée le long de la rangée et qu’elle suit le palier le plus bas. Le certificat et le relevé sur site répondent à des questions différentes, et la réception a besoin des deux.

« Les LED ne dérivent pas, pourquoi mesurer ? » Les unités LED ne tombent pas en panne comme le faisaient les lampes à filament. Cela ne signifie pas qu’elles ne se dégradent pas. La puissance peut baisser progressivement ou partiellement tout en restant allumée, et la couleur d’une unité convertie peut différer de celle de ses voisines dès le jour de son installation. Le relevé après conversion est aussi la référence. Sans lui, il n’y a rien à quoi comparer la dérive plus tard.

« Nous le vérifierons à l’inspection annuelle. » La première mesure du nouveau système a alors lieu après que la discussion de garantie est devenue plus difficile et après une saison de fonctionnement en rangée mixte. Les constats de réception retournent au fournisseur. Les constats un an plus tard vont au budget de maintenance. Et si la visite annuelle est un contrôle en vol , elle juge le système tel que le voit un équipage, et non feu par feu. Le guide relevé par drone contre contrôle en vol indique la place de chacun.

« Nous ne convertissons que les voies de circulation cette année. » Alors réceptionnez les systèmes de voies de circulation cette année et établissez la référence des systèmes de piste pendant qu’ils sont encore en halogène. La conversion des pistes l’année suivante partira d’un dossier, et non de souvenirs.

Prestations associées

Pour les systèmes convertis eux-mêmes, les pages de service sont feux de bord de piste , feux d’axe de piste , feux de seuil et de fin de piste , feux de voie de circulation et feux d’approche . Si la conversion fait partie d’une année de vérification plus large, la page inspection de l’éclairage de l’aire de mouvement couvre le programme qui l’entoure. Et si le relevé de réception doit être combiné à d’autres travaux lors de la même visite, la forme d’une visite figure sur la page tarifs .