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Les simulateurs de vol en réalité virtuelle sont-ils l’avenir de la formation des pilotes ?


Les simulateurs de vol sont utilisés pour la formation des pilotes depuis plus de 80 ans, une période durant laquelle la technologie aéronautique a connu de nombreuses avancées. Aujourd’hui, la réalité virtuelle est sur le point de bouleverser en profondeur le domaine de la formation des pilotes professionnels et le secteur aéronautique.

Tous les pilotes, qu’ils travaillent pour l’armée de l’air ou pour une compagnie de jets privés, sont formés sur des simulateurs de vol, et ce depuis près d’un siècle. Cela risque fort de changer ; la réalité virtuelle est en effet sur le point de transformer le mode d’enseignement des apprentis pilotes, avec des implications potentielles allant bien au-delà d’une simple avancée technologique. Les systèmes de formation de pilotage VR permettent par exemple de réduire le coût de la formation des pilotes professionnels, de renforcer la sécurité aéronautique et de réduire le budget de l’armée de l’air. La réalité virtuelle peut même être employée pour la formation des mécaniciens. Voici un aperçu de ce que les simulateurs de vol à réalité virtuelle nous réservent.

Les simulateurs de vol au XXIe siècle

Un pilote et un élève à bord du cockpit d’un simulateur de vol.
Un pilote et un élève à bord du cockpit d’un simulateur de vol.

En règle générale, on fabrique un simulateur de vol en découpant l’avant (le cockpit) d’un avion et en le montant sur une plateforme à hexapode, permettant à cette partie de l’appareil de se mouvoir de six degrés. On installe ensuite des écrans vidéo grâce auxquels les pilotes peuvent observer le paysage ou la piste.

Les simulateurs de vol permettent aux élèves-pilotes de manœuvrer un véritable cockpit d’avion ; de la sorte, ils économisent le carburant, évitent d’utiliser un véritable avion et ses moteurs, et font l’expérience des situations dangereuses et autres dysfonctionnements du système sans faire courir de risque à de véritables passagers.

Un simulateur de vol complet (FFS en anglais) est un système plus sophistiqué, s’appuyant sur des technologies avancées dans les domaines du mouvement, de l’image, des communications et du trafic aérien. À titre d’exemple, un simulateur de vol complet peut simuler le frottement de l’air sur le fuselage et faire vivre aux pilotes des exercices d’orientation spatiale essentiels à la sécurité aéronautique au moyen d’un système visuel. Ces FFS proposent un champ de vision de plus de 180 degrés en qualité satellite, incluant toutes les caractéristiques importantes d’un aéroport donné. Les pilotes peuvent ainsi travailler précisément leurs procédures d’approche.

Par le passé, les simulateurs complets étaient classés selon quatre niveaux, de A à D, ce dernier reflétant les exigences les plus strictes. Ces dernières années, cette échelle a été modifiée, et comporte désormais sept niveaux internationaux, le niveau D correspondant au Type 7. La norme Niveau D/Type 7 est utilisée pour la formation initiale (le passage à un nouveau type d’avion) comme pour la formation récurrente au transport aérien commercial (tous les pilotes d’avion de ligne doivent se former régulièrement, généralement tous les six mois, pour conserver leur qualification de transport de passagers).

Pourquoi changer une méthode qui porte ses fruits ?

Les simulateurs de vol sont énormes, pèsent des tonnes et sont très coûteux. À titre d’exemple, un simulateur de vol complet de Type 7 vaut plus de 12 millions de dollars, sans compter les coûts de fonctionnement. Ce prix augmente lors du lancement d’un nouveau modèle d’avion, qui implique d’éliminer l’ancien système. Par conséquent, la formation de pilote se révèle extrêmement chère, et reste hors de portée d’un grand nombre d’aspirants pilotes.

La formation des pilotes en réalité virtuelle va-t-elle se concrétiser dans un avenir proche

À l’heure actuelle, les acteurs de l’industrie aéronautique sont divisés : la réalité virtuelle est-elle vraiment efficace en matière de formation des pilotes ? Certains experts affirment qu’il n’existe aucune alternative capable de remplacer un simulateur de vol éprouvé, et estiment qu’il est vital pour les pilotes de se former à bord d’un véritable cockpit, au sein duquel ils peuvent saisir leur masque à oxygène lorsqu’une fumée fait son apparition ou ressentir les subtiles vibrations de l’avion en occupant un vrai siège de pilotage. À l’heure actuelle, rien ne prouve que la réalité virtuelle constitue une meilleure méthode d’apprentissage que les simulateurs physiques, mais cela est amené à changer. Et si l’armée de l’air et les écoles de pilotage privées s’en servent, faisant de la VR une alternative crédible aux tutoriels vidéo, c’est pour de bonnes raisons.

L’avenir de la formation des pilotes en réalité virtuelle

Ces dix dernières années, la réalité virtuelle est passée du statut de technologie de science-fiction à celui de pilier du secteur des jeux vidéo. Plus de 230 entreprises développaient des produits VR en 2016, à l’image des principales marques du domaine telles que Google, Apple, Amazon, Microsoft, Sony et Samsung. En 2018, Facebook a présenté Half Dome, un prototype doté d’un écran à focale variable. Ce dispositif permet d’effectuer une mise au point à n’importe quelle distance pour une vision proche, éloignée ou intermédiaire, avec un champ de vision de 140 degrés, et conservant le format et le poids actuels des appareils VR grand public.

La réalité virtuelle actuelle emploie des casques ou des environnements à projection multiple afin de simuler la présence physique de l’utilisateur dans un environnement virtuel. Cependant, le dispositif assurant la formation des pilotes en réalité virtuelle est connu sous le nom de « système haptique » (également appelé « retour de force » dans les jeux vidéo et les applications de formation militaire), capable de transmettre des vibrations et d’autres sensations à l’utilisateur. Les avancées du monde virtuel ont conduit l’armée de l’air à employer cette technologie dans le cadre de ses systèmes de formation, fournissant des résultats particulièrement prometteurs auprès des personnes souffrant de névrose post-traumatique.

Cette technologie est également utilisée comme alternative aux tutoriels vidéo dans les écoles de pilotage privées. Le chef instructeur pilote d’une compagnie d’aviation australienne s’est récemment associé à un studio de production dans le but de créer une expérience virtuelle capable de transmettre les bases du pilotage aux élèves pilotes, le tout à l’aide d’un smartphone et d’un casque VR mobile. Un cours de certification de pilotage en réalité virtuelle est d’ores et déjà proposé. Si celui-ci rencontre du succès, plusieurs autres viendront le compléter.

Guide rapide des meilleurs casques et plateformes du marché

Le carnet de vol, le badge et le couvre-chef de pilote.
Le carnet de vol, le badge et le couvre-chef de pilote.

À l’heure actuelle, les casques VR sont mobiles ou filaires. Les casques mobiles permettent à l’utilisateur de connecter son smartphone, afin de transformer celui-ci en dispositif de réalité virtuelle sans câble. Les modèles de casque Samsung Gear VR et Google Daydream View se caractérisent par leur faible coût. Les casques filaires offrent six degrés de liberté afin d’analyser précisément la position de l’utilisateur, pour une expérience de réalité virtuelle plus immersive. En raison de leur puissance de calcul plus élevée que celle des smartphones, les ordinateurs portables ou de bureau reliés aux casques VR filaires proposent une expérience de cockpit bien plus immersive et réaliste.

Avant de vous lancer, vous devrez acquérir les équipements suivants:

Bien qu’inaccessibles pour la plupart des utilisateurs, de récents projets s’appuyant sur la technologie haptique (à retour de force) font appel à des actionneurs mécaniques. Placés en contact avec différentes parties du corps, le plus souvent les mains et le bout des doigts, ces dispositifs permettent à la personne d’expérimenter des sensations en réalité virtuelle. Ceux-ci présentent un avantage significatif lors des formations de pilotage : offrir une confirmation réaliste de chaque touche et interrupteur actionnés par l’élève durant le vol.

Les logiciels de vol immersifs

La popularité de ce logiciel est principalement due à son réalisme. La dernière mise à jour propose une nouvelle interface haute définition ainsi que des détails précis et réalistes des trains d’atterrissage, très proches de ceux de l’appareil d’origine.

Considéré comme l’un des meilleurs simulateurs de vol disponibles sur PC, ce logiciel mise sur le réalisme. Bien plus qu’un jeu vidéo, le véritable défi consiste à apprendre à piloter un avion virtuel à partir d’un cockpit et d’un poste de pilotage extrêmement détaillés.

Aerofly2 propose des cockpits précis et détaillés, une excellente physique acrobatique et, désormais, la carte de l’ensemble du quart sud-ouest des États-Unis. Aerofly propose des graphiques 3D avancés et un modèle de dynamique de vol offrant un haut niveau de réalisme aux apprentis pilotes..

Comment les pilotes et l’industrie aéronautique peuvent-ils tirer profit de la réalité virtuelle ?

Une chose est sûre : le recours à la réalité virtuelle dans l’aviation ne peut plus être ignoré, que le pilote ou instructeur de pilotage se sente plus à l’aise dans un bon vieux cockpit découpé ou aux commandes du dernier simulateur de vol complet Type 7 n’y change rien. Le nombre de casques VR utilisés dans les écoles de pilotage et les salons aéronautiques en apportent la preuve, ainsi que les nombreuses études militaires portant sur l’accessibilité, l’efficacité et la simplicité d’utilisation des systèmes de formation à réalité virtuelle.

Les simulateurs de vol VR ne pourront peut-être pas remplacer à 100 % les véritables séances de pilotage, mais ouvrent des perspectives de carrière dans l’aviation à une nouvelle génération d’aspirants pilotes pour qui une formation sur simulateurs haut de gamme se révèle trop coûteuse.

Bien que la technologie VR ait encore du chemin à parcourir, ses récents développements ont de quoi impressionner. Les pilotes de demain peuvent déjà enfiler leur casque VR et prendre les commandes d’un Cessna 172, piloter un Airbus A320 ou manœuvrer un Boeing 747. Après tout, les pilotes disent souvent qu’ils ont commencé à rêver bien avant de piloter.

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