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27 novembre 2003 Considérations relatives aux facteurs humains et problèmes courants en matière de GPS IFR Atelier sur lavionique (Ottawa) Présenté par.

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1 27 novembre 2003 Considérations relatives aux facteurs humains et problèmes courants en matière de GPS IFR Atelier sur lavionique (Ottawa) Présenté par Waldemar Krolak et Michel Brulotte

2 27 novembre 2003 Aperçu Principes de base et contexte Documents réglementaires et consultatifs sur la conception du poste de pilotage Technologie de pointe dans le poste de pilotage Champ de vision principal Installations GPS IFR; documents consultatifs et problèmes relatifs aux indications externes Conclusions et discussions

3 27 novembre 2003 Discussion entourant les principes de base et le contexte

4 27 novembre 2003 Erreur humaine dans le poste de pilotage Limite – Le pilote est un être humain : il est donc susceptible de commettre des erreurs. Sources derreur du pilote Mauvaise conscience de la situation Mauvaise compréhension du système Problèmes de doigts États physiologiques/psychologiques sous-jacents

5 27 novembre 2003 Tolérance aux erreurs Linterface entre le pilote et laéronef doit tolérer les erreurs du pilote : Réduire la fréquence des erreurs Mettre le pilote au courant des erreurs Minimiser les effets des erreurs Permettre au pilote de récupérer de ses erreurs

6 27 novembre 2003 Facteurs humains - défis Doivent être pris en compte dès que possible à létape de la conception. Aucune formule ne sapplique à toutes les situations. Une bonne conception nécessite des connaissances spécialisées, de lexpérience, de la formation et du jugement.

7 27 novembre 2003 Quest-ce quun pilote doit connaître ou savoir? Le pilote doit : Connaître les paramètres critiques dexploitation du système Savoir si le système fonctionne normalement ou sil est partiellement ou totalement défectueux Savoir ce que le système fera ensuite La conception de linterface humaine doit permettre au pilote de maîtriser laéronef et ses systèmes avec une charge de travail acceptable dans toutes les conditions dexploitation prévisibles.

8 27 novembre 2003 Documents de réglementation sur les postes de pilotage Documents de référence sur les facteurs humains dans le poste de pilotage

9 27 novembre 2003 Conception du poste de pilotage; réglementation XX.1301 Fonction et installation XX.1303 Instruments de vol et de navigation XX.1307 Équipements divers XX.1309 Équipements, systèmes et installations XX.1311 Systèmes dinstrumentation à affichage électronique XX.1321 Disposition et visibilité XX.1322 Voyants lumineux d'alarme d'avertissement, d'information

10 27 novembre 2003 Où traite-t-on de tolérance aux erreurs? Lexigence est traditionnellement basée sur XX.1301 et XX.1309 Les systèmes, les commandes et les moyens de surveillance associés doivent être conçus de manière à rendre minimales les erreurs de l'équipage qui pourraient créer des dangers supplémentaires.

11 27 novembre 2003 Documents consultatifs sur lavionique Des AC sont rédigées pour permettre à des équipements spécifiques dêtre conformés à xx Par exemple : AC , sur le GPS AC20-130A, sur les systèmes de navigation à senseurs multiples AC 25-23, sur le TAWS AC A, sur linstallation dafficheurs électroniques dans les avions visés par la Part 23, 1999 AC 25-11, sur les systèmes électroniques daffichage des avions de catégorie transport, 1987 Etc…

12 27 novembre 2003 Références supplémentaires Human Factors for Flight Deck Certification Personnel, DOT/FAA/93-5, (1993) The Interfaces between Flightcrews and Modern Flight Deck Systems, FAA, 1996 GAMA Publication 10, Recommended Practices and Guidelines for Part 23 Cockpit/Flight Deck Design, 2000 SAE ARP 4102, Flight Deck Panels, Controls and Displays, 1988SAE ARP 4102/4, Flight Deck Alerting Systems, 1988 et 1999 Aircraft Alerting Systems Design Guidelines, D TN Vol 2, Phase III, 1981

13 27 novembre 2003 Technologie de pointe dans le poste de pilotage

14 27 novembre 2003 Attentes La nouvelle avionique de pointe favorisera la réduction du taux daccidents en améliorant la conscience de la situation.

15 27 novembre 2003 Étude sur les aéronefs techniquement évolués Une étude sur les aéronefs techniquement évolués a révélé que le taux daccidents de ces derniers nétait pas inférieur à celui des aéronefs traditionnels de lAG. Lintroduction de lavionique de pointe présente des avantages potentiels en matière de sécurité, MAIS pourquoi ne pas avoir profité de ces avantages?

16 27 novembre 2003 Recommandations relatives au matériel découlant de létude sur les aéronefs techniquement évolués 1.Simplifier linterface humaine pour la sélection et lexécution de lapproche GPS aux instruments. 2.Fournir des indications claires sur létat du mode du pilote automatique et du GPS. 3.Inclure les indicateurs de dangers. Météo, altitude-densité, TAWS, carburant 4.Réglage de la configuration de lavionique propre au pilote.

17 27 novembre 2003 Expérience de Capstone, en Alaska Il est fort probable que les pilotes vont utiliser la nouvelle technologie pour affronter des situations plus contraignantes (météo, relief) et, ainsi, ne profiteront pas des avantages en matière de sécurité que confère la nouvelle technologie.

18 27 novembre 2003 Champ de vision principal

19 27 novembre 2003

20 Lacuité visuelle est à son meilleur lorsque lon regarde directement un objet, car limage de cet objet se forme sur la fovéa, région de loeil qui comporte la concentration la plus élevée en cônes. Le nerf optique sort de loeil dans une région dépourvue de récepteurs optiques appelée tache aveugle, laquelle se trouve à quelque 15 degrés de la fovéa, du côté du nez. Physiologie de loeil

21 27 novembre 2003 Définition du champ de vision principal :

22 27 novembre 2003 Définition de champ de vision principal À moins de 15 degrés de la ligne de visée normale du pilote. Il sagit de la région du champ visuel où se trouve la meilleure acuité visuelle tout en étant, habituellement, le centre de lattention. Linformation à priorité élevée est décodée plus rapidement dans cette région quà lextérieur de celle-ci.

23 27 novembre 2003 Exemples concrets…

24 27 novembre 2003

25

26 Installations GPS IFR Coup doeil sur les documents consultatifs Problèmes relatifs aux indications externes

27 27 novembre 2003 AC Rubrique 8 b (3) Chaque élément daffichage… servant à lanticipation de manoeuvres ou à lindication de défaillance, détat ou dintégrité, doit être visible pour le pilote (se trouver dans son champ de vision principal) et avoir lécart le plus faible possible par rapport à la position normale et à la ligne de visée de ce dernier lorsquil regarde droit devant le long de sa trajectoire de vol.

28 27 novembre 2003 AC A Rubrique 9 b (3) Chaque élément daffichage… servant à lanticipation de manoeuvres ou à lindication de défaillance, détat ou dintégrité, doit être visible par le pilote (se trouver dans son champ de vision principal) et avoir lécart le plus faible possible par rapport à la position normale et à la ligne de visée de ce dernier lorsquil regarde droit devant le long de sa trajectoire de vol.

29 27 novembre 2003 TSO C-146/RTCA Do 229 Exigences en matière de WAAS Rubrique – « Les afficheurs décarts horizontaux servant à lindication de défaillance, à lanticipation de manoeuvres et à la commutation automatique de modes doivent être situés dans le champ de vision principal du pilote (cest-à-dire, à moins de 15 degrés du champ de vision principal du pilote), tout comme les indications nécessitant une intervention de léquipage de conduite. »

30 27 novembre 2003 AC A Rubrique – « Aux fins de la présente rubrique, le champ de vision acceptable se trouve à quelque 30 degrés horizontalement de laxe du siège du pilote, vers lavant, lorsque le siège est réglé pour obtenir une position nominale des yeux du pilote. » La rubrique 8.4 traite daffichage des données de vol : assiette, vitesse, altitude et direction!

31 27 novembre 2003 AC A (suite) Rubrique 8.6 – Renseignements sur la navigation Rubrique « Dautres données, notamment lidentification des renseignements affichés, les drapeaux dalerte et les indications détat de mode, doivent également se trouver dans le champ de vision principal. » « Pour toute ligne directrice additionnelle, consulter les TSO et les AC pertinentes. » Il est fait spécifiquement mention des AC concernant le système de navigation

32 27 novembre 2003 Documentation autre que réglementaire GAMA 10

33 27 novembre 2003 Définition du document GAMA 10 Avec une ligne de visée à 15 degrés au- dessous de lhorizontale Verticalement +/- 15 degrés optimum avec +40 degrés vers le haut et –20 degrés vers le bas, maximum Horizontalement +/- 15 degrés optimum avec +/- 35 degrés, maximum

34 27 novembre 2003 Les données sur le champ de vision proviennent du document DOT/FAA CT-96/1 GAMA 10 Voici une incohérence

35 27 novembre 2003 Human Factors Design Guide

36 27 novembre 2003 Avant-propos du document Human Factors Design Guide « Cette version du document Human Factors Design Guide demeure principalement centrée sur les systèmes et léquipement au sol de la FAA… Ce guide ne vise pas… la certification des aéronefs ou de léquipement de bord… »

37 27 novembre 2003 Poursuivons avec les indications externes …

38 27 novembre 2003 Quelles indications sont obligatoires dans les installations GPS IFR? Daprès létude des AC, les exigences sont cohérentes et peuvent être regroupées en 4 catégories : Anticipation des manoeuvres Défaillances Commutation automatique détats et de modes Intégrité

39 27 novembre 2003 Exemples de chacune États – route parallèle, mode dapproche, mode terminal, MSG, OBS/LEG, AUTO/MAN, source de navigation Il est à remarquer que MSG peut servir dans plusieurs de ces états Anticipation des manoeuvres – WPT, distance Intégrité – RAIM ou MSG Défaillances – drapeau de navigation

40 27 novembre 2003 Règle dinterprétation faisant appel au bon sens Le champ de vision principal est un cône de 15 degrés centré sur lindicateur dassiette. Que doit savoir le pilote pour garder une bonne conscience de la situation tout en demeurant concentré sur ses tâches de pilotage? Le pilote est-il prévenu en temps opportun quil peut devoir prendre des mesures dinterfaçage avec lavionique?

41 27 novembre 2003 Recommandation dindicateurs à distance Si le GPS ne se trouve pas dans le champ de vision principal du pilote, des indicateurs à distance sont nécessaires pour afficher linformation requise à lintérieur de son champ de vision principal.

42 27 novembre 2003 Conclusions Nous devons nous assurer de tenir compte de toutes les façons dont laéronef sera piloté dans des conditions normales et anormales, afin de garantir quune modification ne compromettra pas sa sécurité. Ce sont les détails dune installation qui risquent de faire la différence entre le succès ou léchec dun pilote.

43 27 novembre 2003 Conclusions Les documents dorientation en matière de réglementation sont cohérents, mais un peu généraux. La définition du champ de vision principal que renferme le document Gama 10 est extrêmement discutable en ce qui a trait à son applicabilité au poste de pilotage. Si linformation requise est affichée à lextérieur du champ de vision principal, communiquer avec AARDC pour évaluer la conception au cas par cas. Les Essais en vol aideront lindustrie et les bureaux régionaux en effectuant, au besoin, des évaluations pendant des essais en vol.

44 27 novembre 2003 Merci Discussion


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