L’approche ILS en clair : comment les avions trouvent la piste par temps de brouillard

Brouillard d’automne épais, la visibilité au grillage porte à peine jusqu’à la prochaine voie de circulation – et pourtant tu entends à intervalles réguliers des réacteurs qui s’approchent de la piste. Ce qui le permet, c’est un système perfectionné depuis près de cent ans : le système d’atterrissage aux instruments, ILS en abrégé. Qui comprend comment fonctionne une approche ILS peut non seulement mieux juger les jours de brouillard, mais aussi calculer à quelle hauteur un avion passe au-dessus de son propre spot. Ce guide t’explique localizer, alignement de descente et catégories sans jargon et montre ce que tu peux en faire au spot.

Approche ILS : la réponse courte

Une approche ILS est une approche de précision où deux signaux radio venus du sol guident l’avion latéralement et en hauteur vers la piste. Le localizer maintient l’appareil dans l’axe prolongé de la piste, l’alignement de descente (en anglais glide slope ou glide path) sur une trajectoire régulièrement descendante – le plus souvent avec une pente de 3 degrés. Dans le cockpit, les deux signaux apparaissent comme un indicateur d’écart : si les repères sont centrés, l’avion est exactement sur la route. Selon l’équipement de l’aéroport, de l’avion et de l’équipage, on peut ainsi voler sans visibilité jusqu’à quelques dizaines de pieds au-dessus du sol, voire jusqu’au poser.

Important : seule la combinaison du localizer et de l’alignement de descente compte comme approche de précision. Si l’alignement de descente tombe en panne, il reste une approche au localizer seul avec des minima météo plus élevés.

Le localizer : suis-je sur l’axe de piste ?

La rangée d’antennes du localizer se trouve en règle générale derrière l’extrémité de la piste, à l’opposé du côté d’approche. Si tu as déjà vu dans un aéroport un long mur plat d’antennes en travers de l’axe de piste, c’était très probablement un localizer.

Le principe est étonnamment simple : l’émetteur diffuse deux signaux modulés avec des tonalités différentes – 90 Hz et 150 Hz. D’un côté de l’axe, une tonalité domine, de l’autre côté l’autre. Exactement sur l’axe, les deux sont aussi fortes. Le récepteur dans l’avion mesure la différence de profondeur de modulation et en fait un affichage « trop à gauche » ou « trop à droite ».

Quelques données de base que tu retrouves aussi dans les cartes d’approche :

• Fréquence : les localizers travaillent dans la bande VHF aéronautique entre 108,10 et 111,95 MHz, et ce sur les canaux dont le dixième est impair. Les canaux pairs de cette plage restent réservés aux radiophares VOR.
• Identification : chaque localizer émet un indicatif en morse qui commence en règle générale par « I » pour ILS.
• Portée : selon les prescriptions de l’OACI, le localizer est typiquement utilisable jusqu’à environ 25 milles marins dans le secteur étroit autour de l’axe, latéralement plus loin sur une distance plus courte.

L’alignement de descente : suis-je à la bonne hauteur ?

L’émetteur d’alignement de descente se trouve sur le côté de la piste, un peu derrière le seuil, dans la zone de poser. Il fonctionne selon le même principe 90/150 Hz, mais à la verticale : au-dessus de la trajectoire, une tonalité domine, en dessous l’autre. Son canal dans la bande UHF autour de 330 MHz est lié de façon fixe à la fréquence du localizer. L’équipage ne sélectionne donc qu’une seule fréquence, et l’alignement de descente suit automatiquement.

L’angle standard est de 3 degrés. Pour les approches des catégories CAT II et III, des angles plus raides ne sont pas prévus. Il existe des écarts lorsque le relief ou la protection contre le bruit l’exigent. L’exemple le plus connu est l’aéroport de London City dans les Docklands : il travaille avec 5,5 degrés, ce qui suppose une autorisation spéciale des équipages et des types d’avions adaptés.

Un détail technique que les pilotes doivent connaître : à côté du vrai alignement de descente apparaissent, pour des raisons physiques, de faux alignements de descente à des multiples de l’angle, à 3 degrés environ autour de 9 degrés. C’est pourquoi l’alignement de descente est intercepté par en dessous et la hauteur recoupée à des distances fixes.

Radiobalises et DME : combien reste-t-il à parcourir ?

Localizer et alignement de descente ne disent rien de la distance. Pour cela, il y avait classiquement des radiobalises (markers) sur 75 MHz, qui rayonnent verticalement vers le haut. Quand l’avion survole une balise, un signal retentit dans le cockpit :

Balise	Position typique	Tonalité	Signification
Outer Marker (OM)	le plus souvent environ 4 à 7 NM avant le seuil	grave, traits	début de la finale, contrôle de hauteur
Middle Marker (MM)	environ 1 km avant le seuil	moyenne, point-trait	proximité de la hauteur de décision CAT I
Inner Marker (IM)	juste avant le seuil	aiguë, points rapides	plus en service en Allemagne

Aujourd’hui, les balises sont de plus en plus remplacées par le DME (Distance Measuring Equipment), qui affiche en continu la distance dans le cockpit. Un DME associé à l’ILS émet le plus souvent le même indicatif que le localizer.

Déroulement d’une approche ILS pas à pas

Voici comment se déroule une approche typique – qu’il s’agisse d’un Airbus A320neo venant de Majorque ou d’un Boeing 777-300ER venant d’Asie.

Comment s’appelle la piste et pourquoi 08R devient 26L à l’autre bout, l’article Désignations des pistes dans les aéroports l’explique. Quel sens de piste est utilisé pour l’approche, c’est le plus souvent le vent qui en décide – plus à ce sujet dans le guide Comprendre la configuration des pistes d’un aéroport.

CAT I, CAT II, CAT III : les catégories par mauvaise visibilité

La catégorie d’une approche ILS fixe jusqu’où un avion peut descendre sans voir la piste (hauteur de décision, en anglais Decision Height) et quelle doit être au minimum la portée visuelle de piste (RVR, Runway Visual Range). Les valeurs suivantes sont les valeurs indicatives courantes ; quels minima s’appliquent concrètement dépend de l’aéroport, de la procédure, de l’avion et de l’agrément de la compagnie.

Catégorie	Hauteur de décision	Portée visuelle de piste (RVR)	Ce que cela signifie
CAT I	200 ft	à partir d’environ 550 m	approche standard, pilotable à la main
CAT II	100 à 200 ft	à partir d’environ 300 m	équipement supplémentaire et formation nécessaires
CAT IIIA	sous 100 ft	à partir d’environ 200 m	en pratique le plus souvent autoland
CAT IIIB	sous 50 ft	nettement sous 200 m	autoland avec guidage pendant la décélération
CAT IIIC	aucune	aucune	théorique, pas courant en exploitation commerciale

Pour qu’un aéroport puisse proposer CAT II ou III, un bon émetteur ne suffit pas. Sont exigés entre autres une alimentation de secours indépendante, une surveillance supplémentaire des signaux, un balisage adapté sur la piste et un équipage ainsi qu’un avion agréés pour ce niveau. Pour les approches sans visibilité dans le domaine CAT III, un atterrissage automatique est en règle générale nécessaire : le pilote automatique suit localizer et alignement de descente jusqu’au sol, arrondit et tient l’axe.

Les données météo qui décident de la catégorie, tu les trouves dans les bulletins météo des aéroports. Comment y lire visibilité, RVR et plafond nuageux, l’article Lire METAR et TAF te le montre.

Pourquoi les jours de brouillard sont si lents à l’aéroport

Les signaux ILS sont sensibles. Tout ce qui est grand et métallique peut les réfléchir et les fausser – un Airbus A380 au roulage devant l’antenne du localizer comme un véhicule à côté de l’émetteur d’alignement de descente. C’est pourquoi il existe autour des antennes des zones protégées (Critical et Sensitive Areas), qui doivent rester libres par mauvaise visibilité.

Pour toi, observateur, cela a des conséquences visibles quand un aéroport passe aux Low Visibility Procedures :

• Espacements plus grands en approche : l’avion qui précède doit avoir quitté les zones protégées avant que le suivant n’entre dans la phase critique. La cadence d’atterrissages baisse.
• Points d’arrêt reculés : les appareils au décollage attendent à des points d’arrêt CAT II/III spéciaux, plus éloignés de la piste que par beau temps.
• Retards et déroutements : comme moins d’avions peuvent atterrir par heure, il y a des circuits d’attente, des retards et parfois des atterrissages sur un aérodrome de dégagement.

L’espacement par beau temps dépend d’ailleurs surtout des turbulences de sillage de l’appareil qui précède – pourquoi un petit jet derrière un gros-porteur a besoin de plus d’espace, l’article Turbulences de sillage et espacement l’explique.

Ce que la trajectoire d’approche signifie pour ton spot

C’est ici que ça devient vraiment pratique pour les spotteurs. Comme la finale se trouve sur une ligne droite à angle fixe, tu peux calculer grossièrement à l’avance la hauteur de survol en tout point de l’axe prolongé de la piste. Cela aide au choix de l’emplacement et de la focale : un spot à deux kilomètres du seuil offre de tout autres perspectives qu’un spot juste au seuil de piste.

Quelques exemples tirés de nos fiches de spots :

• La plateforme d’observation de Zeppelinheim à l’aéroport de Francfort se trouve au sud de l’axe d’approche de la piste sud 25L – par vent d’ouest, les atterrissages y glissent devant toi sur les derniers mètres avant le poser.
• À la butte des spotteurs de Vienne, les atterrissages sur la 16/34 passent sur le côté, au Affenfelsen de Hambourg tu te tiens à la voie de circulation devant la piste 15/33 – deux exemples de l’importance de la position par rapport à l’axe de piste pour le motif.
• À la butte d’observation de l’aéroport de Munich, tu regardes de haut sur l’emprise vers les deux pistes est-ouest et vois le trafic plutôt en vue d’ensemble.
• L’extrême, c’est Maho Beach à Saint-Martin, où les avions en finale arrivent très bas au-dessus de la plage.

La valeur approximative pour ton propre spot, tu la calcules ici :

Quel objectif convient à quelle hauteur, le guide Le bon objectif pour le spotting l’approfondit. Et pour que le dessous du fuselage en approche ne sombre pas dans l’ombre, l’article sur le planificateur de position du soleil mérite un coup d’œil.

Reconnaître et suivre l’ILS à l’aéroport

Avec un peu d’entraînement, tu découvres les installations ILS à chaque visite d’aéroport :

• Antenne du localizer : une longue rangée d’antennes identiques en travers de l’axe de piste, derrière l’extrémité opposée de la piste.
• Émetteur d’alignement de descente : un mât avec antennes sur le côté de la piste, le plus souvent à hauteur de la zone de poser, souvent avec un petit local technique à côté.
• PAPI : quatre feux à côté de la piste. Depuis le cockpit, l’équipage voit deux blancs et deux rouges quand l’angle d’approche est bon ; plus de blanc signifie trop haut, plus de rouge trop bas.

Sur les cartes de suivi des vols, tu vois aussi les approches : les appareils s’alignent bien des milles avant l’aéroport sur une ligne parfaitement droite dans le prolongement de la piste. Dans les grands aéroports comme Francfort ou Munich, cette finale rectiligne commence souvent déjà loin au large. Comment lire les données en direct et quelles infos fournit l’ADS-B, le guide Suivi des vols avec l’ADS-B l’indique. Si et à quelles conditions tu as le droit d’écouter la radio aéronautique, l’article Écouter la radio aéronautique : la situation juridique le précise.

Un regard en arrière et vers l’avant

L’idée est ancienne : aux États-Unis, le développement d’aides à l’atterrissage radioguidées a commencé à la fin des années 1920, en 1929 y réussit le premier atterrissage uniquement aux instruments. En Allemagne, le système de guidage Lorenz est entré en service en 1932 à Berlin-Tempelhof – d’abord sans guidage vertical. En 1938, un Boeing 247 a atterri à Pittsburgh dans une tempête de neige uniquement avec l’ILS. Après la création de l’OACI, l’ILS a été fixé comme premier standard international pour les approches de précision et publié en 1950 dans l’annexe 10.

Aujourd’hui, l’ILS a de la concurrence venue de l’espace : des procédures par satellite avec correction au sol (GBAS) sont également normalisées comme système d’approche de précision et peuvent en théorie aller jusqu’à CAT III. Au quotidien, l’ILS reste toutefois dans les grands aéroports le cheval de labeur du mauvais temps.

Conclusion

L’ILS, c’est au fond deux faisceaux de guidage : un pour le côté, un pour la hauteur. Ensemble, ils forment une trajectoire invisible de 3 degrés sur laquelle les avions, même par brouillard épais, trouvent le chemin jusque tout près de la piste, voire jusque sur la piste. Les catégories CAT I à III fixent la visibilité nécessaire pour cela et expliquent pourquoi les jours de brouillard sont plus lents à l’aéroport. Pour toi, spotteur, l’angle fixe rend l’approche prévisible – hauteur, perspective et focale se planifient à l’avance.