+ Le chant du vario +

Bonjour,

Il y a quelques semaines j'étais en train de regarder un espace aérien et je me suis rendu compte que la plupart entre nous on fait une connerie - parfois sans vraiment se rendre compte.

De nos jours, on constate une prolifération des apps, sites ou autres gadgets qui nous informent des espaces aériens. Ils sont tellement plus pratiques que plus personnes ne va consulter le site official de la DGAC. De plus, là bas, les valeurs sont toujours affichées en mètres et non pas en Flight Levels. C'est tellement plus pratique.

Or, les auteurs de ces outils ont tendance à oublier qu'un Flight Level ne correspond pas vraiment à une altitude en mètres. Il correspond à une altitude en pression.

Petite introduction au sujet pour ceux qui tombent du ciel (sans ou avec secours):

Un altimètre ou un variomètre n'est rien d'autre qu'un simple baromètre (conçu légèrement différemment pour un variomètre pour optimiser la précision en vitesse verticale). Il ne peut mesurer rien d'autre que la pression ambiante. Estimer l'altitude de la pression n'est pas une tâche facile - puisque le gradient de pression varie de façon considérable d'un jour à autre. La seule façon d'avoir une bonne estimation est de le calibrer tous les jours (et encore, puisque la plupart de nos instruments bas de gamme ne prennent en compte qu'un seul paramètre quand il en faut deux).

Le problème est bien connu en aviation civile (ils ont 100 ans d'avance sur nous), et sur un avion l'altimètre remplit deux rôles différents. En basse altitude, çad en approche, il est calibré sur le QFE (hérité de l'époque où on envoyait QFE en code morse) de l'aéroport sur lequel on se prépare à poser. Du coup il affiche une valeur en mètres (ou pieds) par rapport à la piste.

Par contre, quand l'avion est en mode de croisière, altimètre sert à se repérer par rapport aux autres avions et de pouvoir maintenir une séparation verticale. Dans ce cas, on s'en fout de l'altitude exacte qui n'est pas facile à mesurer, ce qui compte c'est que tous les avions soient calibrés pareil. Dans ce cas altimètre affiche une valeur en mètres (ou pieds) par rapport à une calibration standard qu'on appelle l'OACI normalisée et qui n'est pas vraiment réelle. Par beau temps, il sous-estime, par mauvais temps il surestime. Ce qui compte c'est que tous les avions se trompent pareil. On appelle ce mode de l'altimètre QNH.

C'est pour ça que les espaces aériens près du sol qu'on doit respecter en phase d'approche sont souvent données en mètres (pieds) par rapport au sol, tandis que les espaces aériens qu'on rencontre en mode de croisière sont en FL. C'est plus pratique, puisque l'altimètre est dans le bon mode.

Alors, ce qu'il faut retenir c'est qu'un Flight Level ne peut pas être converti directement en mètres. Il peut être converti uniquement en pression. En mode de croisière, un avion ne vole jamais à 3505m, il vole à FL115 ce qui peut être moins de 3000m par très mauvais temps en hiver ou plus de 4000m en période de canicule.

Quand j'ai fait une recherche j'ai trouvé un grand nombre de "calculettes" à deux balles sur Internet. Evitez-les à tout prix. Prenez par exemple celle-là et rentrez FL115:
https://thundery.net/conversions/altitude-converter/ (https://thundery.net/conversions/altitude-converter/)

Vous allez voir 11500 pieds, l'altitude "virtuelle" qui sera affichée sur l'altimètre qui ne correspond à rien, 3.51km - la même valeur convertie en mètres et 209.1 hPa - valeur complètement erronée qui renvoie haut dans la stratosphère - je crois qu'il leur manque une multiplication par 3.2 pour passer de pieds en mètres. Pas terrible pour un outil de sécurité.

Du coup j'ai rajouté des fonctions pour traiter avec les FL sur velitherm - https://github.com/mmomtchev/velitherm (https://github.com/mmomtchev/velitherm). Si vous faites du web, vous pouvez l'utiliser directement en JavaScript et TypeScript. Si vous faites des instruments embarqués, il y a C++ et C. C'est entièrement open-source avec des explications sur la provenance des équations que vous pouvez trouver sur Wikipedia.

J'ai également fait une vraie calculette qui prends en compte une bonne partie des facteur qu'il faut prendre en compte (j'ai pas l'humidité, on n'est pas à  quelques mètres près): https://aircalc.meteo.guru/FL/ (https://aircalc.meteo.guru/FL/).

Alors je recommande:
* A ceux qui développent des gadgets pratiques pour les espaces aériens de garder les valeurs en FL en rajoutant une approximation en mètres éventuellement avec une mention.
* A ceux qui font des instruments de vol d'afficher directement le FL en plus d'altitude. Le baromètre peut le calculer de façon très directe. Le parapente c'est un des seuls aéronefs qui a besoin de se repérer surtout par rapport en relief - même en phase de croisière - donc nous on ne va jamais passer aux FL, mais ça reste quand même une information utile.

Tu installes xctrack, tu leur files 20 balles et t'auras xctrack pro avec étalonnage de la pression du jour sur l'aérodrome le plus proche et l'accès au paramétrage des zones aériennes en mode FL.

Pas mieux ! :)

Un peu que c'est utile les FL! : On sait quels types d’aéronef on va croiser sur chaque FL et on sait dans quels sens ils volent.
Donc dés qu'on passe au dessus niveau du FL 45 en parapente (c'est souvent le cas) c'est bien de savoir sur quel FL on est pour ne pas y rester et/ou surveiller le bon coté pour l'arrivée des aéronef "rapide" quand on a pas le choix.   

Le vrai calcul est extrêmement complexe et je me demande comment ils font. Sur ma calculette je triche un peu en demandant aux utilisateurs de saisir la température moyenne de la colonne d'air - valeur que normalement il est difficile de connaître. Je suis toujours en train de m'amuser à trouver un moyen de le faire avec la température au sol, mais c'est vraiment difficile et ça sera possible uniquement en conditions parfaitement calmes (càd la nuit) et en absence de couches d'inversion. Une seule inversion et le calcul est toute de suite faux.

Y a pas 36 façon de faire, il faut que le variomètre indique le Flight Level. Le variomètre est le seul qui est en position de le connaître.

Je ne comprends pas. Peut-être pas assez calé.
Le vario n'envoie pas une donnée barométrique ? Il me semble que je peux l'afficher si je veux.
Si le logiciel reçois de son côté une pression standard depuis un aérodrome au sol, il lui est facile de caler une altitude en mode qfe non ?
Je croyais que le fl était utilisé uniquement par la mesure de la pression qui garantie à tous les appareils évoluant dans le même secteur d'avoir un référentiel des données identiques.
Mais peut-être que je me trompe.

comme dit plus hauut, il y a plusieurs références d'altitude, le qnh et le standar
en bas on utilise le qnh (une pression au niveau de la mer sur le secteur ou l'on est) ce qui permet d'avoir les bonne référence d'altitude des obstacles et des altitudes des pistes mais pour les altitude supérieur pour que tous les avion aient la même référence et se retrouve pas avec des écart d'altitude pour un même niveau,  on utilise le standard (1013,25 hPa) afin de définir les différent FL

Oui.
Et comme dit plus haut, c'est ce que fait xctrack.

Y’a aussi des varios qui proposent un champ pour le FL..

C'est bien ça, il doit certainement y en avoir qui le font déjà (le mien qui date un peu ne le fait pas) et puis il faut que cette information soit enregistrée dans la trace. Le format IGC provient du monde de planeur où ces problèmes sont bien connus. Chaque fix a deux champs: altitude réelle et altitude pression - qui est bien l'altitude virtuelle affichée sur l'altimètre en mode QNH - càd le Flight Level si c'est en pieds et qu'on divise par 100.

Cependant, en réalité, certains de nos varios (je ne peux pas affirmer que ça soit le cas pour tous) utilisent ces deux champs de façon différente: dans le premier il mettent l'altitude GPS qui est toujours une altitude réelle et dans le deuxième l'altitude déterminé par le baromètre calibré sur la pression du jour - donc deux altitude réelles pas trop précises.

Idéalement il faudrait que le vario puisse calibrer automatiquement le baromètre - et non pas une seule fois avant le décollage mais en continue pendant le vol pour prendre en compte les variations de température - et d'enregistrer les deux valeurs - la calibrée et la normalisée.

Comme les calculettes approximatives dont tu parles j'avais fait ça pour avoir une idée du lien entre pression et altitude/FL.

outil conversion alt<->QNH<->FL (https://htmlpreview.github.io/?https://gist.githubusercontent.com/spasutto/78bf25efb883c75dafea0ed57f08fdad/raw/calculs_altitudes_QNH.html)

Voici les spécs IGC:

https://www.fai.org/sites/default/files/igc_fr_specification_2020-11-25_with_al6.pdf (https://www.fai.org/sites/default/files/igc_fr_specification_2020-11-25_with_al6.pdf)

Chapitre 4, page 30 - PRESSURE ALTITUDE RECORDING

* C'est la sortie du baromètre en calibration ISA normalisée qui doit figurer dans le champ pression (il est courant de mettre la sortie calibrée avec la pression du jour)
* L'enregistreur doit conserver un certain nombre de fix au sol pour les insérer dans la trace une fois qu'il a détecté le décollage (le mien ne le fait pas, il détecte le décollage et il commence d'enregistrer) - pour permettre de contrôler la pression du jour et enlever toute doute sur la calibration
* Ils spécifient également que l'autre champ doit contenir l'altitude GPS (chapitre 3, page 28) - et non pas une altitude calibrée du baromètre - donc ceci est déjà correct sur tous les appareils

Je crois que ce qu'il faudra faire, ça sera de récupérer tous les jours les paquets d'observation in-situ de Météo-France (désormais gratuits sur https://donneespubliques.meteofrance.fr/?fond=produit&id_produit=93&id_rubrique=32) et puis pour chaque trace IGC déclarée pour la CFD de faire un contrôle sur l'altitude GPS du décollage et d'appliquer la formule hypsométrique avec température au sol + pression réduite au niveau de la mer - ce qui donne un très bon résultat précis jusqu'au 50m pour les altitudes inférieures à 2000m. Le but sera de vérifier le ratio de varios non-conformes et de pouvoir décider si (quand) on passe à une vérification des espaces aériens par l'altitude pression.

Sur le fond tu as totalement raison, mais dans la forme...

En tout premier il suffit d'aller relire ici sur le fofo ou ailleurs sur de nombreux WhatsApp et autres Facebook ou Discord, les levées de boucliers qu'il il y a eu parce que sur la CFDT, il faut argumenter le respect des EA ou encore qu'il serait scandaleux que la FFVL, par l'entremise des validations CFD, se permette de faire des remontrances aux pilotes qui visiblement (au vu de leurs traces) ne s'embarrassent pas trop avec ce respect des EA.

Puis se souvenir que nos validateurs CFD sont des bénévoles comme sans doute celui ou ceux qui ont créé et administrent informatiquement le site CFDT.

Alors oui la précision a du bon mais que dans la mesure où elle est applicable.

Pour ma part et avec mes ambitions de vols, en me gardant une marge de 200 m vertical et 1000 m horizontal, je n'ai pour le moment jamais été confronté à une violation d'EA... non-consciente. Dans le fond c'est comme avec les nuages...

Bravo et merci tout de même pour ton engagement dans le domaine.  :pouce:

Les validateurs de la cfd ne sont là pour contrôler que ceux qui participent à la cfd. Ça serait dommage de n'attendre l'application uniquement sur eux.
D'ailleurs la question initiale posée concernant les standards utilisés par nos instruments, tout comme les règles édictées par le règlement FAI sont un sujet qui n'a rien à voir avec la validation de la cfd.

Oui, mais ça permet de récupérer plein de traces sur plein de type de matériel pour qu'on puisse dire si la bonne partie des varios remplissent correctement le champ "altitude pression".

J'ai essayé vite fait de comparer les altitudes obtenues sur les données des ballons Météo-France sur les dernières deux semaines à Brest (les seuls que j'avais toute de suite sous la main), ce n'est très scientifique parce que ça couvre que l'été, en conditions plutôt anticycloniques et maritimes, mais ça donne déjà une idée.

Erreurs moyennes et erreurs maximales:

Pour altitudes	Sans calibration	Calibration barométrique avec la pression on suppose que c'est ce que XCTrack Pro fait	Calibration hypsométrique avec la pression	Calibration hypsométrique avec la pression et la température au sol
< 500 m	85 m / 169m	5 m / 18m	4 m / 16m	1 m / 3m
< 1000 m	94 m / 175m	13 m / 43m	9 m / 33m	3 m / 10m
< 1500 m	114 m / 198m	26 m / 70m	15 m / 48m	10 m / 44m
< 2000 m	128 m / 221m	37 m / 97m	18 m / 57m	14 m / 45m
< 2500 m	143 m / 246m	49 m / 124m	22 m / 62m	20 m / 45m
< 3000 m	159 m / 270m	62 m / 153m	26 m / 62m	27 m / 53m
< 4000 m	203 m / 314m	88 m / 204m	55 m / 91m	43 m / 76m

La même chose à Trappes en région parisienne:

Pour altitudes	Sans calibration	Calibration barométrique avec la pression on suppose que c'est ce que XCTrack Pro fait	Calibration hypsométrique avec la pression	Calibration hypsométrique avec la pression et la température au sol
< 500 m	130 m / 437m	4 m / 19m	4 m / 17m	0 m / 2m
< 1000 m	137 m / 440m	11 m / 45m	8 m / 37m	1 m / 6m
< 1500 m	147 m / 442m	19 m / 72m	11 m / 53m	3 m / 10m
< 2000 m	159 m / 444m	29 m / 98m	15 m / 62m	4 m / 12m
< 2500 m	173 m / 446m	39 m / 125m	17 m / 66m	6 m / 16m
< 3000 m	188 m / 448m	51 m / 150m	20 m / 66m	9 m / 23m
< 4000 m	221 m / 450m	76 m / 194m	40 m / 98m	18 m / 44m

ma première réflexion : 3.000 m ~FL100 et on a une erreur moyenne de 25 m
Alors, oui, j'ai bien lu : à Brest en condition estivale

Mais du coup c'est peut-être cette piste à explorer, pour en arriver à la 1ère conclusion : est-ce que ça vaut le coup de se casser la tête pour une faible erreur ?
Sachant que je pense que le nombre de vol en condition cataclysmique est largement moins représentatif que les vols en conditions estivales, pour moi, "la messe est dite".

Un gars qui emplafonne la TMA de Genève ne le fait pas de 50m, il y va gaiment :dent:

Alors, éventuellement, un gars qui se fait refuser un vol parce qu'il est entré d'une 10e de mere dans une zone interdite, une vraie moulinette pourrait l'aider à poster un protêt justifié :pouce:
Mais je ne vois pas beaucoup plus de conséquences que ça.

Ps : même si ma conclusion est négative, je tiens à te karma+ : tu as fait un super boulot depuis le tout début de ce fil

Pour rappel le règlement de la CFD sur les altitudes :

Les altitudes retenues pour les espaces aériens sont les valeurs indiquées sur les cartes aéronautiques,
indépendamment de la pression atmosphérique, quel que soit le type d'espace.
Ainsi, les niveaux de vol (FL) sont convertis en altitudes fixes : FL65=1981m, FL85=2591m, etc.
La référence au QNH du jour n’est pas opposable

Donc des vols peuvent être non valides pour la CFD tout en étant valides vis a vis de la règlementation aérienne (et inversement).
Oui c'est une simplification (tout à fait compréhensible d'un point de vue charge de travail, complexité).

Ah ça évidemment c'est une grande question.

Déjà, il paraît que la FFVL ne nous impose pas de telle restrictions du tout - et l'assument par écrit.

Mais après pour avoir les 25m de précision, il faudra quand même étalonner avec la pression du jour - et utiliser la bonne formule.

Actuellement c'est plutôt 200m en moyenne, 500m de temps en temps (1 fois par semaine lors de l'étude pas trop rigoureuse) et jusqu'à 1000m en conditions extremes (ça c'est plutôt une ou deux fois par an).

Ce qui est un peu dommage c'est qu'on est sur un sentier battu - le format IGC prévoit un champs spécifique et nos varios disposent des capteurs qui faut. Il manque juste l'affichage - et sur certains il y est déjà.

Mais pour que tout le monde se bouge, c'est sûr, ça risque d'être compliqué.

J'espère qu'un jour on n'aura pas un gars quelque part à la DGAC, un type peu trop carré, qui va sauter au plafond, "Mais moi je n'étais pas au courant, c'est inadmissible!".

Après, il faut quand même noter qu'en parapente on a tendance à voler plutôt les jours de haute pression (puisqu'il fait beau), ce qui fait qu'on est plutôt pessimistes qu'optimistes - ce qui réduit quand même les risques.