L'avionique a joué un rôle déterminant dans le développement de l'aviation moderne. Depuis que ce terme – contraction de « aviation electronics » – a été inventé à la fin des années 1940, l'avionique a considérablement amélioré la sécurité, l'efficacité et les performances globales des aéronefs. Même si les innovations en matière d'avionique ne sont pas aussi visibles pour le grand public que les nouvelles cellules ou les nouveaux systèmes de propulsion, ces systèmes « sous le capot » n'en sont pas moins importants.
Le terme « avionique » recouvre un vaste éventail de systèmes électroniques utilisés dans les aéronefs, allant de la navigation et des communications à la gestion de vol et aux affichages dans le poste de pilotage. De ce fait, de nombreux domaines de recherche différents influencent les avancées dans ce secteur. Par exemple, les progrès de l’électronique ont favorisé la miniaturisation des composants et amélioré les capacités de détection ; les techniques de traitement numérique ont permis aux pilotes de bénéficier d’une meilleure connaissance de la situation et de capacités d’automatisation accrues ; enfin, les avancées en matière de communications et de solutions réseau ont permis une plus grande interopérabilité au sein de l’environnement aérospatial.
De par son ampleur, l'avionique constitue un carrefour intéressant où se croisent de nombreuses innovations différentes. Nous allons présenter ci-dessous quelques exemples illustrant comment ce secteur tire le meilleur parti de ces nouvelles technologies.
Systèmes de vision améliorée (EVS)
L'EVS est en soi un domaine technologique très vaste, mais il consiste généralement à utiliser des capteurs d'imagerie supplémentaires (par exemple, des capteurs infrarouges, lidar ou à ondes millimétriques) pour recueillir des informations sur l'environnement de l'aéronef et les transmettre au pilote (par exemple, via un affichage tête haute (HUD) ou un casque de visualisation (HMD)).
Depuis les premières technologies rudimentaires de vision nocturne développées à des fins militaires, les capacités des systèmes EVS se sont considérablement améliorées ces dernières années. Des produits EVS destinés au marché civil sont déjà disponibles, où ils sont généralement utilisés dans les jets privés et d'affaires. On s'attend à ce que leur adoption se généralise sur le marché des avions de ligne, à mesure que ces systèmes se démocratisent et deviennent plus rentables.
Il est évident que l'utilisation des systèmes EVS peut améliorer considérablement la sécurité des aéronefs ; les pilotes peuvent ainsi disposer d'informations supplémentaires auxquelles ils n'ont pas accès lorsqu'ils se fient uniquement à leur vision conventionnelle. Mais ces systèmes peuvent également offrir des avantages en termes d'efficacité opérationnelle. Les systèmes EVS permettent de décoller et d'atterrir dans des conditions de visibilité réduite, ce qui peut réduire les retards et les déroutements causés par les intempéries.
Mais les principaux avantages de l’EVS restent peut-être encore à exploiter, car les technologies d’imagerie et d’affichage ont le potentiel d’ouvrir la voie à des solutions aéronautiques entièrement nouvelles. En janvier 2024, la NASA et Lockheed Martin ont présenté leur avion X-59 Quest, un jet supersonique qui vise à réduire considérablement les ondes de choc générées par les bangs soniques. L’un des aspects majeurs de la conception de cet avion est l’absence totale de vitre de cockpit orientée vers l’avant, ce qui permet au X-59 d’arborer un cône de nez très allongé. À la place, les pilotes s’appuient entièrement sur le système électronique de vision externe (eXternal Vision System, EVS) pour assurer leur visibilité. Le fait qu’un EVS puisse s’avérer crucial pour redynamiser le vol supersonique illustre à quel point ce domaine technologique peut être prometteur.
Internet des objets (IoT)
Les avancées en matière d’Internet des objets (IoT) – qui consistent généralement à mettre en réseau des appareils interconnectés afin de collecter et d’analyser des données – constituent un autre domaine d’intérêt susceptible de bouleverser le secteur de l’aviation. Une interconnectivité accrue entre les systèmes à tous les niveaux (tant entre les différents systèmes d’un même aéronef qu’entre les différents aéronefs et les systèmes au sol) peut apporter des avantages considérables à toutes les parties concernées.
Dans le domaine militaire, les avions modernes accordent une importance croissante au partage des ressources numériques entre les différents moyens, l’avion F-35 de Lockheed Martin disposant déjà de capacités considérables en matière de partage de données et de communication. Cette tendance ne devrait que s’accentuer à l’avenir, Lockheed Martin ayant annoncé son intention de rendre possible l’interopérabilité entre les F-35 et des essaims de drones sans pilote, ce qui permettra aux pilotes de contrôler ces derniers depuis le cockpit du F-35, et ainsi de collecter davantage de données, de cibler plusieurs adversaires ou d’attirer les tirs ennemis.
L'avionique compatible avec l'IoT offre également des perspectives importantes pour le secteur de l'aviation commerciale. Les avions commerciaux les plus récents (par exemple, le Boeing 787 Dreamliner et l'Airbus A350) intègrent une vaste gamme de capteurs dans pratiquement tous les systèmes de l'appareil. Les informations supplémentaires générées par ces capteurs peuvent être utilisées pour optimiser les opérations de vol ou prévoir les besoins de maintenance avec plus de précision que les estimations classiques.
Bien que l'adoption de l'IoT ait été plus lente dans le secteur aérospatial que dans d'autres secteurs, en grande partie en raison des exigences réglementaires et du caractère critique des systèmes aéronautiques en matière de sécurité, on s'attend à une croissance considérable dans les années à venir. Le marché devrait atteindre 6,40 milliards de dollars d'ici 2029, avec un taux de croissance de 19,2 %.
Intelligence artificielle (IA)
L'IA est devenue le mot à la mode dans le domaine technologique ces dernières années, et l'avionique n'échappe pas à cette tendance. Associée à la quantité accrue de données issues des capteurs disponibles sur les nouvelles plateformes, l'IA peut être utilisée pour optimiser les caractéristiques opérationnelles des avions modernes. Le logiciel SITA OptiClimb® en est un exemple : il vise à améliorer les paramètres de montée afin de réduire la consommation de carburant. En utilisant des modèles d’apprentissage automatique pour élaborer un modèle de performance prédictif et en analysant des données météorologiques actualisées, le logiciel est capable de déterminer des vitesses et des taux de montée optimisés pour les avions. En faisant varier ces paramètres, SITA affirme que la consommation de carburant peut être réduite de 5 %.
Une fois encore, les contraintes réglementaires font que toute mise en œuvre de l’IA se fera probablement de manière progressive. Mais le secteur s’attend déjà à ce que l’IA soit utilisée pour piloter activement des avions, permettant ainsi des niveaux plus élevés d’autonomie de vol. Au début de cette année, l’armée de l’air américaine a démontré pour la première fois le succès d’un engagement entre un avion piloté par l’IA et un chasseur piloté par un humain lors d’un combat aérien simulé.
Voyager en avion plus intelligemment
Il est évident que les progrès potentiels dans le domaine de l'avionique sont considérables. En exploitant des technologies de pointe et en les appliquant au secteur aéronautique de manière solide et fiable, nous pouvons nous attendre à ce que l'avionique propulse ce secteur vers de nouveaux sommets.
Les avancées technologiques telles que celles évoquées ci-dessus laissent entrevoir des avions plus sûrs, plus fiables et plus performants. Alors que le trafic aérien commercial devrait plus que doubler au cours des 20 prochaines années, l’avionique moderne pourrait permettre aux compagnies aériennes de s’adapter à cette demande. De plus, à mesure que les objectifs futurs en matière de lutte contre le changement climatique se rapprochent, les progrès de l’avionique pourraient contribuer à rendre les voyages en avion plus respectueux de l’environnement.
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« Les avancées technologiques en matière d'avionique laissent entrevoir des avions plus sûrs, plus fiables et plus performants. »
