Navigation VOR en IFR

Le VOR (Very High Frequency Omnidirectional Range) a été développé par les États-Unis en 1937 et, depuis lors, il est l'une des aides radio les plus importantes utilisées dans les vols IFR.

Des départs aux instruments standard à la navigation de croisière et aux procédures d'approche non précises, les opérations VOR peuvent couvrir la navigation de toutes les phases de notre vol.

Qu'est-ce que le VOR ?

Un VOR est un système de radionavigation au sol. Les antennes de l'aéronef reçoivent la fréquence radio émise par le VOR et la traduisent pour nous indiquer, via les instruments de navigation, la route à suivre depuis la station jusqu'à l'aéronef par rapport au nord magnétique à l'emplacement du VOR.

Un récepteur VOR est un équipement de navigation essentiel pour la certification IFR de nos aéronefs et il est obligatoire pour le vol selon les règles de vol aux instruments (IFR).

Les instruments VOR nous offrent une précision maximale de 2º.

Bien que l'utilisation du nord magnétique comme référence soit très utile pour notre navigation, elle entraîne également une modification des signaux VOR en fonction des variations du nord magnétique.

 

Comment fonctionne un VOR ?

Le VOR émet deux ondes dans la bande VHF, toutes deux modulées à 30 Hz. Un premier signal de phase de référence est émis dans toutes les directions, à phase constante et modulé en fréquence (FM) à 30 Hz. Un second signal, à phase variable, tourne dans le sens horaire à environ 1 800 tr/min, de manière à émettre une onde complète de 0° à 360° par tour. Ce signal est modulé en amplitude (AM). Ainsi, si l'avion se trouve au nord de sa station, la seconde onde détectée sera à 0°, tandis que s'il se trouve au sud, elle sera à 180°. Le récepteur VOR compare ensuite la phase des deux ondes et en déduit le radial suivi. Il émet également un signal d'identification (COM/ID) modulé à 1,020 kHz, contenant le code Morse associé au code d'identification à 3 ou 4 lettres attribué à la station.

Le VOR fonctionnera dans la gamme de 111,975 MHz à 117,975 MHz avec une onde polarisée horizontalement et des incréments de 50 Hz entre les signaux.

 

Comment utiliser un VOR ?

Pour synchroniser un VOR avec nos instruments, nous réglerons la fréquence à partir des cartes dans notre équipement de navigation.

Voici une représentation de la façon dont nous verrons le VOR de Salamanque, appelé BBI, sur les cartes.

Dans l'équipement NAV, la sélection de fréquence sous USE coïncide avec la fréquence de BBI (122,20).

Avant d'utiliser un VOR et de se fier à ses indications pour la navigation, il convient d'écouter le code Morse tout en le comparant à celui figurant sur nos cartes.

Pour écouter le code Morse émis par le VOR, nous appuierons sur le bouton NAV du boîtier de communication.

Les VOR sont également utiles pour établir des cartes d'approche à points fixes et pour la navigation de zone (RNAV). Un point fixe peut être défini soit par un radial et une distance par rapport à un VOR/DME, soit par l'intersection des radiales de deux stations VOR ou VOR/DME différentes.

VOR DME

Parfois, le VOR est équipé d'un DME, ce qui permet une précision accrue, des manœuvres avancées comme les arcs DME et une réduction du MDA/H dans les procédures d'approche.

Doppler VOR

Il existe une variante du VOR appelée VOR Doppler (DVOR). Bien que sa portée soit réduite, le DVOR est moins sensible aux erreurs de trajets multiples (les signaux radio atteignant le récepteur par plusieurs trajets en raison de la réflexion et de la réfraction du terrain) et offre une précision accrue de 0,5°, ce qui en fait une meilleure option pour les aéroports où les obstacles peuvent perturber la propagation des signaux radio, avec l'avantage d'une précision accrue pour les procédures d'approche. Un DVOR est composé de 53 antennes, généralement entre 48 et 50 , dont une au centre et les autres disposées en boucle d'Alford, un cercle de 13,5 à 14 m de diamètre.

Pour un pilote, l'utilisation d'un CVOR (VOR conventionnel) ou d'un DVOR est identique, mais leur fonctionnement est totalement différent. Le signal de référence est fourni par l'antenne centrale. Au lieu d'être un signal FM fixe, ce signal est de type AM. Le signal variable, de type FM, est fourni par les antennes environnantes. Sur les 48 antennes environ, seules 2 sont actives simultanément, et elles sont orientées dans des directions opposées. Les antennes s'activent et se désactivent selon un schéma circulaire à une vitesse de 1 800 tr/min. Lors de cette rotation, l'effet Doppler provoque une variation de fréquence. Si le signal s'éloigne de l'avion, sa fréquence diminue ; s'il se rapproche, sa fréquence augmente. Selon la position de l'avion par rapport à la station, le schéma de variation de fréquence dû à l'effet Doppler change. En comparant ce schéma au signal de référence, le récepteur détermine le radial.

 

	Signal de référence	Signal variable
CVOR	FM	SUIS
DVOR	SUIS	FM

 

Autres types de VOR

VOR en route : utilise des émetteurs haute puissance jusqu’à 200 W pour atteindre des portées jusqu’à 200 milles nautiques. Il est utilisé pour définir les voies aériennes.

VOR terminal (TVOR) : utilise des émetteurs de faible puissance pour atteindre des portées d’environ 25 NM. Généralement utilisé pour les procédures d’approche et de départ.

VOR de diffusion (BVOR) : Transmet en outre des informations audio, normalement sous la forme d'un ATIS (Automatic Terminal Information Service).

TEST VOR (VOT) : Émet un signal de test pour la vérification avant vol de l'équipement aéroporté VOR.

Comment calculer la portée d'un VOR.

Plus on s'éloigne de notre VOR, plus notre précision diminue, car il faut parcourir une plus grande distance pour passer d'un radial à l'autre. Pour connaître notre précision, nous utiliserons la règle du 1/60. Pour chaque tranche de 60 NM, il faut parcourir 1 NM pour changer de radial. Par exemple, si nous sommes à 30 NM, il nous faudra parcourir 0,5 NM. Cette règle est également très utile pour calculer la longueur des arcs DME.

Nous pouvons également utiliser cette formule pour calculer la portée effective d'une station VOR.

Quels instruments utiliser pour le VOR

Les principaux instruments que nous utiliserons pour la navigation avec VOR seront l'indicateur de situation horizontale (HSI), l'indicateur omnidirectionnel (OBI) et l'indicateur radiomagnétique (RMI), ainsi que l'écran de navigation (ND) du système d'instruments de vol électroniques (EFIS).

Les HSI et OBI seront équipés d'un CDI (indicateur de déviation de cap), nous permettant de sélectionner un radial spécifique et de le parcourir avec précision.

Le CDI affichera des points indiquant sa précision. Chaque point représente une déviation de 2°.

Procédures VOR

Le VOR peut être utilisé pour effectuer des approches de type A sans précision. Lors de la planification d'un atterrissage avec une procédure d'approche VOR, notre MDA/H sera de 300 pieds et de 250 pieds pour le VOR/DME. En cas de planification d'une procédure d'atterrissage sur un aérodrome de dégagement, s'agissant d'une approche de type A, nos minima seront MDA/H + 400 pieds et l'exigence RVR/VIS + 1500 m.

Cône de silence d'un VOR

L'un des inconvénients du VOR est le cône de silence. Juste au-dessus de la station, il existe un cône de 40° où le signal est peu fiable.

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-Ales Aranburu