NOTE TECHNIQUE : Utilisation du GPS pour le changement crépusculaire et nuit du balisage lumineux diurne nocturne ou bien nocturne seulement

L’OACI ((EASA, STAC, GDF03, DSANA, CASA, directive AD I-006 F, CAP168 (UK), BL 3-10 (Denmark)), la FAA et les autorités de l’Aviation Civile ont définis des seuils d’intensité lumineux ambiant à partir desquels le changement de mode jour/crépuscule/nuit des feux de balisage doit s’opérer :

L'OACI a fixée des seuils de luminance de fond pour le jour, la nuit et le crépuscule selon les valeurs suivantes: Le jour est caractérisé par une luminance de fond supérieure à 500 cd/m2, le crépuscule (seuil pour les feux haute intensité seulement) est caractérisé par une luminance de fond comprise entre 50 cd/m2 et 500 cd/m2, et la nuit est caractérisée par une luminance de fond inférieure à 50 cd/m2. Le balisage actif lors du crépuscule est le balisage de jour, le balisage de nuit est activé lorsque la luminance de fond est inférieure à 50 cd/m2.

La FAA a défini des plages de seuils plus larges suivant les valeurs suivantes:

1. entre 645,8 et 376,8 lux pour le passage de jour à crépuscule

2. entre 53,8 et 21,5 lux pour le passage de crépuscule à nuit

3. entre 21,5 et 53,8 lux pour le passage de nuit à crépuscule

4. entre 376,8 et 645,8 lux pour le passage de crépuscule au jour

Ces seuils sont utilisés pour calibrer les capteurs de lumière (cellule photoélectrique externe ou bien capteur de lumière intégré au balise) pour :

• l'allumage : c'est le cas des des feux rouges "nocturne seulement"

• ou bien le changement d'intensité lumineuse et/ou de couleur : c'est le cas des feux"diurne+nocturne"

Seulement dans le cas ou chaque obstacle doit avoir son propre capteur de lumière parce que aucun lien filaire n'est possible entre les obstacles, le changement de mode ou l'allumage des feux ne sont pas "simultanés" entre les obstacles et cela peut être nuisible pour l'environnement et la compréhension des pilotes

1 Utilisation du GPS à la place de la cellule photoélectrique

Le GPS est souvent utilisé pour la synchronisation sans fil des éclats des balises moyenne et haute intensité ( 20 30 40 ou 60 éclats de jour et de nuit) calé sur la seconde 0 de l’horloge UTC. Il est également utilisé pour synchroniser le décalage 1/13, 2/13 et 10/13 entre les niveaux dans le cas ou des feux haute intensité sont utilisés sur les lignes haute tension.

Mais il peut également être utilisé pour le changement de mode jour/crépuscule/nuit.

Dans ce cas, le GPS utilise l'horloge astronomique pour le changement d'intensité lumineuse et de couleur entre le jour, le crépuscule et la nuit à la place du capteur de lumière. Le comportement est alors défini selon le crépuscule astronomique selon cette vue:

Sur ce schéma, la durée du crépuscule est celle du crépuscule civil astronomique (entre 0° et -6° pour le soleil sous l'horizon), durée assez variable au long de l'année et la position de l'obstacle

Ceci s'approche des seuils des normes :

• lever/coucher : 500 lux pour l'OACI, 646-35 lux pour FAA

• crépuscule civil : 50 lux ICAO, 54-21 lux FAA

Le tableau ci-dessous résume les modes de fonctionnement des feux selon qu'on utilise un capteur de lumière ou bien le GPS:

Ce mode particulier est utilisé pour synchroniser l'allumage ou le changement blanc/rouge et d’intensité des feux sur des pylônes des lignes haute tension et des parcs éoliens sans liaison filaire entre les balises

Sinon il est utilisé en « back-up » dans chaque balise, par exemple en cas de défaut ou d’absence du contrôleur ou bien d'absence de changement de la cellule photoélectrique après 48 heures

2-1 Interface GPS externe

Ce GPS externe se raccorde comme une cellule photoélectrique et renvoie sur 2 sorties une tension de 48Vdc pour déclencher les modes crépuscule et nuit (de jour les 2 sorties sont à 0V) partagé à l'ensemble des balises. Ce module GPS est habituellement installé dans le contrôleur analogique déporté en bas de l'obstacle. Cette solution est utilisé pour le pilotage de balises à éclats moyenne intensité rouge avec des feux basse intensité type B ou clignotant L-810(F).

(une troisième sortie assure également la synchronisation des éclats par l'envoi d'un top électrique à l'ensemble des balises)

2-2 Feux avec GPS intégré

Nos feux moyenne intensité rouges intègrent un GPS qui est utilisé selon les configurations des micro-interrupteurs pour la synchronisation sans fils des éclats seul et également de l’allumage des feux de nuit. Ils doivent être configurées en mode esclave

Nos feux moyenne intensité bi-couleur et haute intensité type A et B intègrent un GPS qui peut être utilisé par défaut ou en cas de panne de

• soit pour la synchronisation des éclats et éventuellement du changement de couleur/intensité entre le jour le crépuscule et la nuit

• ou bien en « back-up » en cas de panne ou d’absence de réception de signaux externes provenant d’un capteur de lumière ou du contrôleur haute intensité en bas de l'obstacle

• Feux moyenne intensité diurne et nocturne

• Feux haute intensité