POS

Un système de position et d'orientation (POS) est un équipement avionique qui suit en continu la localisation et l'attitude d'un aéronef, transmettant ces données au système de gestion de vol, au pilote automatique et à l'unité de référence inertielle. Il intègre les entrées de multiples capteurs, principalement les centrales inertielles (IMU) et les systèmes de données anémométriques, ainsi que les corrections du GPS et des aides à la radionavigation lorsque disponibles. Le POS fournit en temps réel les angles d'attitude (roulis, tangage, lacet), la vitesse sol, la route, le vecteur vent et la position dans les référentiels géodésique et local.

Sur les grands avions de transport et les jets régionaux, le POS est généralement un ensemble autonome qui communique via des bus discrets ou des sorties numériques discrètes ARINC 429. Il fonctionne indépendamment des systèmes de commande de vol mais leur fournit des données critiques. Les avions turbopropulseurs et à pistons plus petits peuvent ne pas avoir de POS dédié en tant que tel, s'appuyant plutôt sur l'indicateur d'attitude, l'indicateur de cap et l'ordinateur de données anémométriques travaillant en coordination lâche. Les jets d'affaires intègrent généralement les fonctions POS dans une suite avionique unifiée plutôt que de le conserver comme une unité remplaçable en ligne séparée.

Le problème fondamental que le POS résout est la fusion de capteurs en mouvement. La plateforme inertielle d'un aéronef dérive avec le temps, accumulant des erreurs de cap et de position. Le GPS est peu fiable à l'intérieur, près du terrain, et en cas de brouillage ou de trajets multiples. Les données anémométriques sont affectées par des erreurs d'instrument et la position d'installation sur le fuselage. Le POS utilise le filtrage de Kalman ou des méthodes statistiques similaires pour pondérer l'entrée de chaque capteur, supprimer la dérive et produire la meilleure estimation de la vérité. Les systèmes modernes à haute intégrité échantillonnent à 64 Hz ou plus et intègrent des IMU redondantes.

Les techniciens de maintenance rencontrent des pannes de POS sous forme de pertes de navigation, de comportement erratique du pilote automatique ou de désaccord d'instruments. Les problèmes courants réparables incluent les accéléromètres ou les gyroscopes de taux d'IMU défectueux, ce qui peut nécessiter un échange et une réinstallation de l'unité; une installation incorrecte du boîtier du POS lui-même, ce qui peut fausser l'alignement de l'accéléromètre et créer une dérive systématique; et une antenne GPS dégradée, ce qui entraîne la perte des signaux de correction par le POS et le retour au mode inertiel uniquement. Le dépannage implique généralement des vérifications d'alignement au sol, des tests de 'crossfill' comparant plusieurs unités POS à bord, et un alignement temporel pour confirmer que le système récupère la référence de cap après le démarrage.

Le terme « système de position et d'orientation » est descriptif plutôt que spécifique à une marque. Des fabricants tels que Honeywell, Thales, Collins et L3Harris commercialisent chacun des variantes sous des noms propriétaires, mais la définition fonctionnelle reste constante. Dans les domaines militaire et des giravions, des systèmes similaires sont souvent appelés systèmes de navigation inertielle intégrés (IINS) ou systèmes de référence d'attitude et de cap (AHRS), bien que l'AHRS se réfère techniquement à une unité autonome de fidélité inférieure sans intégration complète du POS dans l'architecture de gestion de vol.