Aéronautique – autonomie, connectivité et fabrication haute technologie

Comme l'indique l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) dans un récent rapport sur l'avenir de l'aviation, « en un peu plus d'un siècle, notre industrie est passée du concept d’apprendre à voler à celui d’apprendre à voler plus vite, plus loin, avec des avions plus lourds, pour arriver aujourd'hui à plus de 100 000 vols commerciaux quotidiens à l’échelle mondiale ».

L'aviation est un secteur de croissance mondial, et la technologie continue de jouer un rôle clé dans son développement. Toutefois, si l’impulsion technologique se poursuit, plusieurs facteurs propres au secteur sont susceptibles de ralentir l'innovation. Par rapport à d'autres secteurs, le développement des produits est coûteux, les exigences des clients élevées, les cycles de vie des produits longs et les systèmes existants nombreux. Enfin, et c'est peut-être la différence la plus importante, l'aviation est très réglementée, afin de garantir une sécurité maximale.

Il n'est donc pas étonnant que le secteur s'inspire d'autres industries qui disposent d'une plus large marge de manœuvre en matière d'innovation. Le digital est un modèle évident, car les technologies numériques jouent un rôle clé dans tous les domaines. Ces technologies constituent la colonne vertébrale des nouvelles avancées en ingénierie, fabrication et logistique.

Par exemple, les données des capteurs placés sur les machines et dispositifs connectés peuvent être utilisées pour optimiser leur utilisation et leurs performances, programmer la maintenance et servir de données d’entrée pour de nouvelles études.

Les données et les outils numériques peuvent accroître l'efficacité de la chaîne logistique et assurer la transparence de l'offre et de la demande, ce qui permet par exemple de suivre les composants en temps réel afin d'optimiser le flux de production et de réduire les coûts de production.

La production peut également être optimisée via les concepts de Smart Industry, à l’instar de la formation des opérateurs machine avec des technologies immersives telles que la réalité augmentée et la réalité virtuelle, le suivi des matières premières, la surveillance en temps réel des performances des lignes de production, le traitement des données des équipements de production pour évaluer leur état et éviter des temps d'arrêt coûteux, entre autres.

De l'automatisation à l'autonomie

L'autonomie est un sujet d’actualité qui mobilise actuellement l’attention de l'industrie aérospatiale. Qui dit autonomie, dit d’abord automatisation. Si l'automatisation n'est pas une nouveauté dans l'aéronautique (des innovations telles que le pilote automatique existent depuis des décennies), sa complexité s'accroît aujourd’hui considérablement. Les progrès réalisés dans les domaines de la vision artificielle, de la fusion des capteurs, du traitement des données et du Machine Learning permettent de créer des systèmes de plus en plus sophistiqués et performants, tels que le décollage et l'atterrissage automatiques. À l'avenir, les équipages seront guidés par des systèmes d'aide à la décision de plus en plus compétents et dynamiques, ce qui pourrait modifier la relation entre l'homme et la machine.

Néanmoins, il y a encore loin de l’automatisation à l’autonomie. Il ne fait aucun doute que nous assistons à une nette progression vers l'autonomie, et l'aéronautique pourrait être plus proche de l'autonomie totale que l'industrie automobile ne le sera jamais. La tâche est plus facile, car le transport aérien est beaucoup plus réglementé et donc plus prévisible que le trafic routier.

Dans un avenir proche, on aura encore besoin de pilotes pour prendre les décisions finales. La question est de savoir combien. La technologie a déjà permis de réduire le nombre de pilotes dans le poste de pilotage de trois à deux. La prochaine frontière, c’est le poste à pilote unique. De nombreuses compagnies aériennes attendent cette évolution avec impatience, car elle pourrait leur permettre de réduire les coûts d'exploitation et de remédier à de futures pénuries de pilotes.

Une connectivité puissante

La connectivité est une condition préalable à l'automatisation et à l'autonomie des aéronefs.

La connectivité a considérablement évolué ces dernières années pour permettre aux pilotes de communiquer avec des systèmes et des services d'assistance au sol de plus en plus performants et complexes. Des antennes plus puissantes, une bande passante plus large, de nouvelles fréquences radio… sont nécessaires pour faire face à l'augmentation des transferts de données vers et depuis l'avion. Et pas seulement pour l'équipage. Les passagers exigent le Wi-Fi à bord pour leurs téléphones et ordinateurs portables, car ils s'attendent à pouvoir disposer des mêmes services que ceux qu'ils ont l'habitude d'utiliser au sol.

Cependant, la connectivité accrue et l'intégration plus forte de l’appareil avec les systèmes externes imposent des exigences élevées en matière de fonctionnalités liées à la cybersécurité. La cybersécurité des aéronefs sera un domaine en forte croissance à l'avenir.

La demande croissante de connectivité en vol va de pair avec l'évolution des communications par satellite. Comme de nombreux avions se connectent par satellite et par radio, les communications par satellite s'adaptent rapidement aux besoins croissants en matière de connectivité. En bref, les satellites doivent faire face aux mêmes tendances que celles observées ces dernières années sur le secteur des smartphones : plus de fonctionnalités, plus de données, plus de bande passante.

Pour donner une idée des capacités des communications satellitaires, certains acteurs du secteur se préparent même à offrir la 5G par satellite.