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Nouveaux produits

NEXIO, CGX AERO et GEOMOD développent un logiciel de simulation électromagnétique

Publication: Avril 2022

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Pour l’aide à la navigation et la sécurité des transports aérien, des systèmes de radionavigation sont utilisés autour des aéroports et des routes aériennes. Les instruments de radionavigation utilisent des stations au sol pour fournir des indications fiables sur la position des avions dans l’espace...
 

Il est important d’optimiser la position et les performances de ces systèmes dans leur environnement afin d’éviter toutes perturbations des signaux réfléchis par des obstacles (ex : bâtiments, forêts, éoliennes…).

A travers le projet MAXWELL, les 3 sociétés Françaises partenaires NEXIO, CGX AERO et GEOMOD développent le logiciel EM4flight®. Cette solution logicielle performante de simulation électromagnétique permet de faire du placement d’antennes en environnement aéroportuaire et d’analyser les performances des systèmes de radionavigation. Débuté en août 2019, ce projet sera finalisé durant le premier semestre 2022.

EM4flight® s’adresse aux équipes chargées d’étudier les implantations aéroportuaires et les fabricants de systèmes et radionavigation.

Le principal défi de ce projet est de prendre en compte dans la simulation, le relief du terrain sur une zone de plus de 300 km autour de l’antenne.

EM4flight® évalue par simulation les performances des systèmes de radionavigation suivants :

- TACAN : Système de radionavigation aérienne fonctionnant dans la gamme des ondes décimétriques.

- VOR : Système de positionnement radioélectrique utilisé en navigation aérienne et fonctionnant avec les fréquences VHF (ou UHF pour les militaires).

- NDB : Station radio localisée en un point identifié, et utilisée en tant qu’aide à la navigation aérienne ou maritime.

- DME : Radio-transpondeur permettant de connaître la distance qui sépare un avion d’une station au sol en mesurant le temps que met une impulsion radioélectrique UHF (Ultra Haute Fréquence) pour faire un aller-retour.

- ILS : Système de radionavigation utilisé pour l’approche de précision d’aéronefs en régime de vol aux instruments.

NEXIO développe des fonctions :

- De calcul de couverture radio des antennes,

- De calcul d’erreur d’angle (VOR, TACAN, NDB) et de distance (DME) sur des trajectoires de types radiales ou orbites,

- De calcul d’erreur d’alignement (ILS) de l’avion sur sa trajectoire d’approche.

GEOMOD développe une interface graphique couplée à un Système d’Information Géographique (SIG) afin de modéliser le terrain, les antennes et les obstacles. Chaque système de navigation possède sa propre interface et ses paramètres de saisie. Des calculs de propagation électromagnétiques sont effectués avec des algorithmes basés sur des lancers de faisceaux. Un moteur géométrique détermine l’ensemble des contributions 3D des antennes et un moteur physique calcule ces contributions pour chaque bande de fréquences en tenant compte des matériaux rencontrés. Les résultats de calcul et les cartes de couvertures sont ensuite affichés en mode 2D et 3D.

Les résultats du logiciel de simulation ont été validés et comparés à des mesures en vols.

CGX AERO gère la coordination du projet entre un des leaders mondiaux des fabricants de systèmes de radionavigation et les experts en électromagnétisme et en SIG.

Cette coordination se traduit par la vulgarisation des principes de fonctionnement des équipements de navigation et des contraintes associées. Grâce à ses connaissances métier, CGX AERO et les utilisateurs ont travaillé sur l’optimisation des méthodes de travail pour optimiser de déploiement de moyens CNS en s’appuyant sur une utilisation plus systématique des données géographiques (MNT, obstacles…) mais également par l’utilisation de logiciels experts complétant les simulations électromagnétiques.

La première version du logiciel EM4Flight® est disponible et utilisée par un des leaders mondiaux des fabricants de systèmes de radionavigation. Les résultats de simulation ont été validés et comparés à des mesures en vols.

EM4flight® est associé au logiciel CGX AERO, Data4flight® qui permet de modéliser une trajectoire de vol aux instruments en 3D pour les besoins de simulation et optimisation des performances de couverture des moyens.

L’association de trois sociétés Françaises spécialisées chacune dans leur domaine, permet de fournir une solution complète. En plus d’un logiciel de simulation performant et spécifiquement conçu pour les environnements aéroportuaires, les partenaires peuvent fournir aux clients un accompagnement dans son utilisation, mais aussi dans la conception et l’optimisation des systèmes de radionavigation.

https://www.cgx-group.aero/

https://www.geomod.fr/

https://www.nexiogroup.com/

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