Navigation — QCM

Un VOR (VHF Omnidirectional Range) est une balise radio au sol qui sert de repère aux avions, un peu comme un phare qu'on capte à la radio plutôt qu'à l'œil : elle émet un signal qui permet au pilote de connaître, sur son instrument de bord, la direction dans laquelle se trouve la balise. Les ondes radio sont classées par bandes de fréquences (HF, VHF, UHF...) selon leur longueur d'onde ; la bande VHF ("Very High Frequency", très hautes fréquences) s'étend de 30 à 300 MHz, et c'est notamment elle qui sert aux communications radio et à la navigation VOR en aviation. Plus précisément, la gamme de fréquences allouée aux VOR va de 108 MHz à 117,975 MHz, ce qui reste bien dans la bande VHF. La réponse est donc VHF.

Le VOR est une balise radio au sol qui indique une direction, comme un phare qu'on capte à la radio. Autour de cette balise, on imagine 360 demi-droites, une par degré, appelées radials — comme les rayons d'une roue de vélo partant du centre ; chaque radial correspond à un cap magnétique (de 0° à 360°) qui s'éloigne de la station. Dans le cockpit, l'instrument VOR possède une molette appelée OBS (Omni Bearing Selector) qui permet d'afficher un radial, une aiguille qui se centre quand l'avion se trouve sur ce radial, et un indicateur FROM/TO qui précise si ce radial vous éloigne de la balise (FROM, "depuis") ou vous en rapproche (TO, "vers"). Quand on tourne l'OBS jusqu'à centrer l'aiguille avec l'indication FROM, le chiffre affiché est directement le radial sur lequel on se trouve. Si l'indication était TO, ce chiffre serait au contraire le cap magnétique menant à la balise (le QDM), et le radial réel serait alors son opposé (le QDR). Ici, avec FROM, la bonne réponse est donc bien "le radial sur lequel se trouve l'avion".

Le VOR est une balise radio au sol dont l'instrument de bord affiche, une fois l'aiguille centrée à l'aide de la molette OBS (Omni Bearing Selector), le radial sur lequel se trouve l'avion — c'est-à-dire la demi-droite imaginaire, parmi les 360 possibles autour de la balise, qui part du VOR et passe par la position de l'avion, repérée par un cap magnétique. Sur l'instrument de l'annexe, ce radial se lit en haut du cadran, sous le petit triangle (index) fixe : c'est la valeur affichée par la molette OBS quand l'aiguille est centrée. Les graduations autour du cadran sont espacées de 10° en 10°, on lit donc directement des dizaines de degrés. Sur cette annexe, le triangle pointe sur 300 : l'avion se trouve donc sur le radial 300, c'est-à-dire sur le rayon qui part du VOR en direction du 300° magnétique.

Même principe que pour tout VOR : la molette OBS a été tournée jusqu'à centrer l'aiguille, et le chiffre alors affiché en haut du cadran donne la position de l'avion par rapport à la balise. Encore faut-il vérifier l'indicateur FROM/TO : s'il indique FROM ("depuis" la balise), le chiffre lu est bien un radial, c'est-à-dire le rayon qui va de la balise vers l'avion ; s'il indiquait TO ("vers" la balise), ce serait un QDM, la route magnétique à suivre pour rejoindre la station, pas un radial. Sur l'annexe, l'instrument affiche FROM, ce qui confirme qu'on lit bien un radial, et l'OBS est réglée sur 150 avec l'aiguille centrée. L'avion se trouve donc sur le radial 150.

Pour rentrer directement à la verticale d'une balise VOR sans que le vent ne dévie la trajectoire (vent nul), il suffit de suivre le radial sur lequel on se trouve, mais en sens inverse. Sur l'instrument de l'annexe, la molette OBS est réglée avec l'aiguille centrée en FROM sur 225 : l'avion est donc sur le radial 225, c'est-à-dire que la balise se trouve dans la direction opposée. Pour la rejoindre, on prend donc le cap inverse : 225° + 180° = 405°, soit 405 - 360 = 045°. Comme les VOR sont calés sur le Nord magnétique (et non le Nord géographique), les caps ainsi obtenus sont des caps magnétiques : on prend donc le cap magnétique 045°. La carte fournie en annexe n'apporte ici aucune information utile, seul l'instrument VOR compte.

Ce type de question teste la lecture de la "dérive" : le vent pousse l'avion de côté par rapport à la route qu'il croit suivre, et l'écart qui en résulte s'appelle la dérive. Normalement, l'indication du VOR (radial affiché, aiguille, FROM/TO) est totalement indépendante du cap tenu par l'avion : ce sont deux informations sans lien direct. Il existe toutefois un cas particulier où l'on peut lire directement sa position par rapport au radial, sans calcul : quand le cap tenu est justement égal au radial affiché sur le VOR. Ici, l'avion vole au cap constant 080° depuis le passage à la verticale de la balise, et le VOR est réglé sur le radial 080 en FROM : cap et radial affiché étant identiques, l'aiguille indique alors directement, par sa position gauche/droite, où se trouve l'avion par rapport au radial théorique. Sur l'annexe, l'aiguille est déviée vers la gauche, ce qui signifie que le vent a poussé l'avion vers la gauche du radial (dérive à gauche) ; pour rejoindre le radial voulu, il faut donc corriger en tournant vers la droite.

Comme dans le cas précédent, on peut lire directement la position de l'avion par rapport au radial sélectionné sur le VOR lorsque le cap tenu par l'avion est identique au radial affiché. Ici, l'avion vole au cap 250° et le VOR est réglé sur le radial 250 en FROM (indication "depuis" la balise) : la lecture directe est donc possible. Sur l'annexe, l'aiguille est déviée vers la gauche du cadran, ce qui signifie que le radial voulu se trouve à gauche de la position réelle de l'avion — autrement dit, le vent a poussé l'avion vers la droite du radial (dérive à droite). Pour rejoindre le radial affiché, il faut donc corriger en tournant vers la gauche.

Cette question demande de faire correspondre la position réelle d'un avion, parmi plusieurs représentés autour d'une rose centrée sur le VOR, avec ce qu'affichent ses instruments de bord. L'indication clé donnée par le VOR est "QDM 045" : le QDM est le cap magnétique à suivre pour rejoindre directement la balise (contrairement au radial, ou QDR, qui indique la direction en s'éloignant de la balise). Un QDM 045 signifie donc que l'avion vole vers la station en suivant la route magnétique 045°, c'est-à-dire qu'il se rapproche du VOR en venant du sud-ouest, du côté du 225°. Le seul avion représenté qui correspond à cette trajectoire, se dirigeant vers le VOR au cap 045°, est l'avion 4 ; l'avion 2, lui, s'éloigne de la station en suivant le radial 045°, ce qui donnerait sur son VOR une indication FROM (et non TO) — il ne correspond donc pas.

Un VOR émet en VHF (très hautes fréquences), des ondes qui se propagent en ligne droite et ne suivent pas la courbure de la Terre, contrairement à des ondes de plus basse fréquence. La portée de réception d'un VOR dépend donc essentiellement de la hauteur de l'avion au-dessus de la balise : plus on vole haut, plus l'horizon radio recule et plus on capte le VOR de loin, un peu comme on voit un phare de plus loin en montant sur une colline. Cette portée théorique se calcule avec la formule D = 1,23 × √H, où H est la hauteur de l'avion en pieds (ft) au-dessus de la balise, et D la distance de réception en milles nautiques (NM). En prenant l'altitude de 900 ft donnée par l'énoncé comme hauteur au-dessus du VOR : D = 1,23 × √900 = 1,23 × 30 = 36,9 NM. La valeur la plus proche parmi les réponses proposées est donc 40 NM.

Comme pour toute lecture de VOR, on tourne la molette OBS jusqu'à centrer l'aiguille verticale de l'instrument, puis on lit le chiffre affiché en haut du cadran, sous le triangle repère : c'est la position de l'avion par rapport à la balise. Sur l'annexe, l'instrument est réglé sur 250 avec l'aiguille centrée, et l'indicateur affiche FROM. Puisque l'indication est FROM, le chiffre lu correspond bien à un radial, c'est-à-dire au rayon qui part de la balise vers l'avion (et non à un QDM, qui ne se lit qu'en TO). L'avion se trouve donc sur le radial 250.

Cette question combine deux instruments : le DME (Distance Measuring Equipment), qui donne la distance directe entre l'avion et une balise en NM (milles nautiques), et le VOR, qui donne la direction. Le DME situe ici l'avion à 20 NM de la balise. En reportant cette distance sur l'échelle du schéma, où chaque cercle concentrique autour du VOR représente un intervalle de distance fixe, seuls les avions B et C, situés sur le cercle des 20 NM, restent candidats. Le VOR permet ensuite de trancher : il indique que l'avion se trouve 4° à droite du radial 045 (l'aiguille est légèrement déviée par rapport au radial sélectionné 045). Seul l'avion B correspond à la fois à la distance de 20 NM et à cette position légèrement à droite du radial 045 ; c'est donc la bonne réponse.

Cette question fait intervenir deux moyens de radionavigation différents : le NDB (Non-Directional Beacon), une balise radio qui émet dans toutes les directions et que l'on suit grâce à un instrument appelé ADF (Automatic Direction Finder), dont l'aiguille pointe toujours vers la balise NDB quel que soit le cap de l'avion ; et le VOR, dont l'aiguille indique un radial une fois l'OBS réglée. Ici, un instrument combiné appelé RMI (Radio Magnetic Indicator) affiche à la fois le cap de l'avion et les aiguilles ADF/VOR sur un même cadran gradué en caps magnétiques, ce qui permet une lecture directe sans calcul. En traçant sur la carte le trait reliant Pamiers à Graulhet, on constate que le NDB AB se trouve exactement sur ce même axe, un peu plus loin : l'aiguille ADF doit donc pointer droit devant l'avion, dans l'axe de la route suivie. Ensuite, en traçant un trait depuis le centre du VOR TOU jusqu'à Graulhet, on obtient un radial de 080° ; or le VOR de l'avion est réglé sur le radial 070 en FROM, donc l'avion, qui est en réalité sur le 080, se trouve légèrement à droite de ce radial sélectionné, ce qui fait dévier l'aiguille du VOR vers la gauche (indication FROM). Le schéma numéro 1 est le seul combinant ces deux informations : ADF droit devant, VOR légèrement dévié à gauche en FROM.

Pour rejoindre directement la verticale d'un VOR par vent nul, il faut suivre le cap inverse du radial sur lequel on se trouve. Sur l'instrument de l'annexe, la molette OBS est réglée sur 045 et l'aiguille est centrée avec l'indication FROM : l'avion se trouve donc sur le radial 045. Le cap magnétique à suivre pour rejoindre la station est l'opposé : 045° + 180° = 225°. Il est en outre conseillé de régler l'OBS sur cette nouvelle valeur (225) plutôt que de la laisser sur 045 : l'aiguille du VOR sert alors directement de guide pour rester sur l'axe (elle indique tout écart par rapport à la route 225 que l'on veut suivre), ce qui est bien plus pratique que de garder l'ancien réglage. La réponse est donc "225°, et vous inversez la route sélectée avec l'OBS".

Un radial est, par définition, une des 360 demi-droites imaginaires qui partent du VOR, comme les rayons d'une roue de vélo, chacune repérée par un cap magnétique. Sur l'instrument de l'annexe, l'indicateur affiche TO (et non FROM) avec la valeur 280 : cela signifie que l'avion se trouve sur le QDM 280, c'est-à-dire la route magnétique à suivre pour rejoindre directement la station en venant de la direction 280°. Pour connaître le radial réel sur lequel se trouve l'avion, c'est-à-dire le rayon qui part de la balise et passe par sa position, il faut prendre l'opposé de cette valeur, comme le lirait la queue de l'aiguille : 280° - 180° = 100°. L'avion se trouve donc à la fois sur le QDM 280, la route vers la balise, et sur le radial (ou QDR) 100 : ce sont géométriquement la même ligne, parcourue en deux sens opposés, d'où deux noms et deux valeurs différentes.

Un relèvement est l'angle, mesuré depuis le Nord, sous lequel on voit une balise ou un point donné depuis l'endroit où l'on se trouve ; ici, on demande le relèvement magnétique de la balise MOU vu depuis un point de report précis. Ce point de report est défini comme étant sur le QDM 280° du VOR MBY, c'est-à-dire sur la route magnétique 280° qui mène vers MBY, et à 7 NM (milles nautiques) de cette balise ; on le place donc sur la carte en traçant la route 280° depuis MBY et en mesurant 7 NM le long de cette ligne. Une fois ce point situé, il suffit de tracer un trait jusqu'à la balise MOU et de mesurer, à l'aide de la rose des vents imprimée sur la carte, l'angle magnétique de cette ligne par rapport au Nord : on obtient 355°. À noter : une version plus récente de cette carte a fait disparaître la balise MBY, ce qui rend la question insoluble avec cette édition — si ce cas se présente à l'examen, il faut le signaler à l'examinateur, cette question ayant vraisemblablement été remplacée depuis dans les banques de questions.

Sur une carte aéronautique OACI (Organisation de l'Aviation Civile Internationale, l'organisme qui définit les standards des cartes de navigation), une "rose VOR" est un petit cercle gradué en degrés, imprimé sur la carte au niveau de chaque balise VOR, qui permet de mesurer directement au crayon l'angle (le relèvement) entre la balise et un autre point, sans avoir à utiliser de rapporteur sur les méridiens. Cette rose est orientée non pas sur le Nord géographique, le pôle Nord réel, mais sur le Nord magnétique, exactement comme l'est la balise VOR elle-même dans la réalité — c'est pourquoi, sur la carte, cette rose apparaît légèrement décalée par rapport aux méridiens, qui pointent eux vers le Nord vrai. Un relèvement lu à partir d'une rose VOR est donc un relèvement magnétique. Exception rare : tout près du pôle Nord magnétique, certains VOR sont calés sur le Nord vrai, mais ce cas ne concerne pas la métropole française.

Le DME donne la distance directe à la balise, ici 20 NM ; sur le schéma, chaque cercle concentrique autour du VOR représente un intervalle fixe de 5 NM, ce qui permet d'éliminer d'emblée l'avion 1, situé sur le cercle des 15 NM et non des 20 NM. Le VOR donne ensuite l'indication QDM 315°, c'est-à-dire que l'avion suit la route magnétique 315° pour rejoindre directement le centre du VOR, le QDM étant, comme vu plus haut, le cap qui mène vers la balise, à ne pas confondre avec le radial qui s'en éloigne. Le seul avion situé à 20 NM et se dirigeant vers le VOR selon cet axe 315° est l'avion 3, qui est donc la bonne réponse.

Ici, l'avion suit une route magnétique de 120° (la trajectoire prévue au sol, exprimée en degrés magnétiques) et le pilote a réglé l'OBS de son VOR sur le radial 210°, une balise située à gauche de cette route. Le radial 210° et la route 120° forment un angle de 90° (210 - 120 = 90) : l'avion croise donc ce radial perpendiculairement, sans jamais survoler la balise elle-même, qui reste à gauche. Tant que l'avion vole du côté "depuis" ce radial 210° sélectionné (secteur FROM), l'aiguille reste d'un côté du cadran ; au moment précis où l'avion traverse la ligne du radial 210°, l'aiguille passe de gauche à droite (ou inversement) en transitant par le centre de l'instrument. Le passage de l'avion sur ce radial se manifeste donc, sur l'instrument, par un passage de l'aiguille au centre.

Le QDR est un autre nom pour le radial : c'est le rayon, exprimé en cap magnétique, qui part de la balise VOR et passe par la position de l'avion (on l'appelle QDR quand on raisonne "depuis la balise vers l'avion"). Ici, l'avion vole au cap 320° et le pilote observe, en retouchant progressivement l'OBS pour garder l'aiguille centrée, que les QDR successifs augmentent au fil du temps. Si le QDR (le rayon partant de la balise vers l'avion) augmente, cela signifie que l'avion se déplace en tournant progressivement autour de la balise dans le sens des aiguilles d'une montre vu du dessus, ce qui, compte tenu du cap tenu par l'avion, n'est possible que si la balise se trouve sur sa droite. Puisqu'il faut retoucher l'OBS pour garder l'aiguille centrée sur chaque nouveau QDR mesuré (l'aiguille ne resterait pas centrée toute seule sinon), l'instrument est nécessairement en indication FROM. La balise se trouve donc à droite, avec indication FROM.

Comme pour toute question de ce type, il faut d'abord lire sur l'instrument VOR le radial sur lequel se trouve l'avion, molette OBS réglée avec l'aiguille centrée et l'indication FROM, puis prendre le cap inverse pour rejoindre la verticale de la balise par vent nul. Ici, le VOR indique le radial 320 en FROM. Le cap à suivre pour rejoindre la balise est donc l'opposé : 320° - 180° = 140°. Comme les VOR sont calés sur le Nord magnétique, ce cap de 140° est un cap magnétique : la réponse est donc le cap magnétique 140°.

La portée théorique de réception d'un VOR, une balise radio en VHF, dépend de la hauteur de l'avion au-dessus de la balise, car les ondes VHF se propagent en ligne droite et sont limitées par l'horizon radio, comme la portée de vue d'un phare augmente quand on monte en altitude. Elle se calcule avec la formule D = 1,23 × √H, où H est la hauteur en pieds (ft) au-dessus du VOR et D la distance en milles nautiques (NM). Le "FL100" (niveau de vol 100, une référence d'altitude basée sur une pression standard, correspondant approximativement à 10 000 ft) est ici assimilé, faute d'autre indication, à une hauteur de 10 000 ft au-dessus de la balise. On calcule alors : D = 1,23 × √10000 = 1,23 × 100 = 123 NM. La valeur la plus proche parmi les réponses proposées est donc 120 NM.

Comme rappelé plusieurs fois, les indications de l'instrument VOR (radial affiché, aiguille, FROM/TO) ne dépendent absolument pas du cap réellement suivi par l'avion : ce sont deux informations indépendantes, et le cap affiché par le conservateur de cap, l'instrument gyroscopique qui indique le cap de l'avion, ici à 275°, n'est donc d'aucune utilité pour répondre à cette question. Ce qui compte, c'est que l'avion se trouve sur le radial 135° en FROM (molette OBS réglée sur 135, aiguille centrée, indication FROM, c'est-à-dire dans le secteur "depuis la balise"). Pour rejoindre la station, il faut suivre la route inverse : 135° + 180° = 315°. Il est en outre plus pratique de régler la molette OBS sur cette nouvelle valeur 315 : l'aiguille sert alors de guide actif pendant tout le trajet vers la balise, plutôt que de garder l'ancien réglage 135 qui ne serait d'aucune aide pour tenir l'axe. La réponse est donc "315 et vous inversez la route avec l'OBS".

Le radial sélectionné sur l'instrument, via la molette OBS, est le 040, et l'aiguille est déviée vers la droite du cadran, ce qui signifie que l'avion se trouve actuellement à droite de ce radial et doit se déplacer vers la gauche pour le rejoindre. Pour intercepter un radial efficacement, sans le dépasser trop brutalement ni mettre un temps excessif, on utilise généralement un angle d'interception standard de 30° par rapport à la route voulue : un angle trop faible prend trop de temps à converger, un angle trop fort fait dépasser l'axe. Comme il faut se déplacer vers la gauche, donc diminuer le cap, pour rejoindre le radial 040, on retranche ces 30° : 040° - 30° = 010°. Le cap à adopter est donc 010°.

L'échelle d'une carte indique le rapport entre une distance mesurée sur le papier et la distance réelle qu'elle représente sur le terrain. Une échelle de 1:1 000 000 signifie que 1 centimètre sur la carte représente 1 000 000 de centimètres dans la réalité. En convertissant en kilomètres, sachant que 1 km = 100 000 cm, cela donne : 1 000 000 cm ÷ 100 000 = 10 km. Donc 1 cm sur la carte = 10 km au sol. Pour 25 cm mesurés sur la carte : 25 × 10 km = 250 km. La distance réelle représentée est donc 250 kilomètres.

Les cartes aéronautiques utilisées pour le vol à vue (VFR) en France, comme la carte OACI au 1:500 000, utilisent une projection dite "conforme" ou "projection Lambert", une méthode mathématique permettant de représenter la surface courbe de la Terre sur une feuille plane sans déformer les angles. Cette projection est construite en projetant la Terre sur un cône imaginaire posé sur le globe ; les méridiens, ces lignes imaginaires qui relient le pôle Nord au pôle Sud et servent de référence de direction pour le Nord vrai, y sont donc représentés par des droites qui convergent légèrement vers le pôle, comme les côtés d'un cône déplié. Cependant, à l'échelle d'une carte comme le 1/500 000ème, la zone couverte est suffisamment petite pour que cette convergence soit quasiment invisible à l'œil nu : sur la carte, les méridiens apparaissent donc comme des droites, quasi parallèles entre elles. La réponse est donc "des droites".

Sur une carte à l'échelle 1:500 000, chaque centimètre mesuré sur le papier représente 500 000 cm dans la réalité. En convertissant en kilomètres, sachant que 1 km = 100 000 cm : 500 000 cm ÷ 100 000 = 5 km. Donc 1 cm sur la carte = 5 km au sol. Pour une distance mesurée de 27 cm entre deux points : 27 × 5 km = 135 km. La distance réelle est donc de 135 km.

À l'échelle 1:500 000, 1 cm sur la carte représente 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km puisque 500 000 cm ÷ 100 000 = 5 km (1 km = 100 000 cm). Pour 25 cm mesurés sur la carte : 25 × 5 km = 125 km. La distance représentée est donc 125 kilomètres.

On cherche ici l'échelle d'une carte à partir d'une mesure connue : 5 cm sur la carte correspondent à 50 km dans la réalité. On ramène d'abord tout à la même unité : 50 km = 50 000 m = 5 000 000 cm. Le rapport pour 5 cm sur la carte est donc de 5 cm pour 5 000 000 cm réels, soit, en divisant les deux membres par 5, 1 cm pour 1 000 000 cm. L'échelle de cette carte est donc 1/1 000 000ème.

À l'échelle 1:1 000 000, chaque centimètre sur la carte représente 1 000 000 cm dans la réalité. En kilomètres, sachant que 1 km = 100 000 cm : 1 000 000 cm ÷ 100 000 = 10 km. Donc 1 cm sur la carte = 10 km au sol. Pour 5 cm mesurés sur la carte : 5 × 10 km = 50 km. La distance représentée est donc 50 kilomètres.

Sur une carte conforme, comme la carte OACI au 1/500 000 vue plus haut, qui utilise une projection Lambert, les méridiens sont les lignes de référence qui pointent, par construction, vers le pôle Nord géographique : c'est ce qu'on appelle le Nord vrai, par opposition au Nord magnétique, celui que suit l'aiguille d'une boussole, légèrement différent à cause du champ magnétique terrestre. Une route mesurée directement sur la carte par rapport à un méridien, à l'aide d'un rapporteur, est donc exprimée par rapport au Nord vrai : c'est une route vraie. Pour obtenir la route magnétique réellement utilisable en vol, par exemple pour la comparer aux indications d'un VOR ou d'une boussole, il faut ensuite corriger cette route vraie de la déclinaison magnétique locale, c'est-à-dire l'écart angulaire entre le Nord vrai et le Nord magnétique à cet endroit du globe, un écart variable selon la région et indiqué sur la carte.

À l'échelle 1:500 000, 1 cm sur la carte représente 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km, puisque 500 000 cm ÷ 100 000 = 5 km (1 km = 100 000 cm). Pour 2,5 cm mesurés sur la carte : 2,5 × 5 km = 12,5 km. La distance représentée est donc 12,5 kilomètres.

À l'échelle 1:500 000, 1 cm sur la carte représente 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km. Pour 10 cm mesurés sur la carte : 10 × 5 km = 50 km. La distance représentée est donc 50 km.

Sur une carte au 1/500 000, chaque centimètre représente 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km. Pour 20 cm mesurés sur la carte : 20 × 5 km = 100 km. La distance représentée est donc 100 km.

À l'échelle 1:100 000, 1 cm sur la carte représente 100 000 cm dans la réalité. En kilomètres, sachant que 1 km = 100 000 cm : 100 000 cm ÷ 100 000 = 1 km. Donc 1 cm sur cette carte = 1 km au sol, un rapport pratique à retenir. Pour 27 cm mesurés entre deux points : 27 × 1 km = 27 km. La distance réelle est donc de 27 km.

Un point de report est un point identifiable au sol, souvent au croisement de routes visibles ou une localité repérable, utilisé par les pilotes en VFR (vol à vue) pour indiquer leur position au contrôle aérien ou à d'autres pilotes par radio, sans avoir besoin d'un instrument de navigation électronique. Sur les cartes aéronautiques, certains de ces points sont obligatoires, le pilote doit annoncer son passage, et d'autres facultatifs. La convention graphique pour les distinguer est la suivante : un triangle noir plein signale un point de compte-rendu obligatoire, tandis qu'un triangle blanc (non rempli) signale un point facultatif. Sur l'itinéraire de transit Corse-Continent entre STP et Merlu, en observant l'annexe, le point OMARD est celui représenté par un triangle blanc : c'est donc le point de compte-rendu non obligatoire. À noter : suite à une modification ultérieure de cet itinéraire de transit, cette question a été remplacée par une autre dans les banques d'examen plus récentes.

Une TMA (Terminal Control Area, ou "région de contrôle terminale") est une portion d'espace aérien contrôlé, généralement en forme de zone autour d'un ou plusieurs grands aéroports, à l'intérieur de laquelle les pilotes doivent respecter des règles particulières selon sa "classe", une lettre de A à G qui définit le niveau de contrôle et les règles à respecter : la classe C impose notamment un contact radio et une clairance du contrôle, même en vol VFR (vol à vue). Sur la carte aéronautique, chaque zone contrôlée est délimitée par un tracé, accompagné d'un cartouche qui précise son nom, sa classe et ses limites verticales, plancher et plafond, en pieds ou en niveau de vol. Sur l'annexe, à gauche de l'aérodrome de Montauban, le cartouche de la TMA Toulouse 2 indique "4000 / +", ce qui signifie que cette TMA de classe C commence à 4000 ft, son plancher, et que son plafond dépasse la couverture verticale de la carte, soit le FL115 pour une carte au 1/500 000ème. En survolant Montauban à 5000 ft, donc au-dessus du plancher de 4000 ft, l'avion se trouve à l'intérieur de cette TMA, en espace aérien de classe C.

Sur les cartes aéronautiques, les méridiens, ces lignes imaginaires reliant le pôle Nord au pôle Sud qui servent de référence pour le Nord vrai, sont représentés par des lignes noires fines orientées Nord-Sud, à ne pas confondre avec les limites d'espaces aériens, tracées elles en couleur (bleu, rouge...) avec des codes graphiques spécifiques (traits pleins, pointillés, hachures). La ligne noire désignée par la flèche sur cette annexe est donc un méridien, un simple repère géographique, et non une limite d'espace aérien : la réponse est "un méridien". Sur la seconde annexe de cette question, on demande la nature d'une ligne bleue : la couleur des limites d'espace aérien permet justement de savoir rapidement si l'on peut y pénétrer en VFR (vol à vue) avec ou sans contact radio préalable — un tracé bleu clair signale un espace de classe E, où la pénétration est possible sans clairance et sans contact radio obligatoire dans la plupart des cas, tandis qu'un tracé bleu foncé signale une classe B, C ou D, qui exige contact radio et/ou clairance. La ligne bleue désignée par la flèche est donc, d'après sa couleur, la limite d'un espace aérien contrôlé de classe E, étant précisé que la complexité réelle des espaces aériens français rend cette lecture "au coup d'œil" parfois plus délicate qu'il n'y paraît.

Sur les cartes IGN utilisées pour la navigation VFR, chaque terrain est accompagné de quelques indications chiffrées essentielles, pensées pour être lisibles rapidement en cas de besoin urgent, par exemple un déroutement, où l'on n'a pas le temps de chercher une carte VAC détaillée dans un classeur. Sous le nom et le code OACI du terrain, ici Auch, LFDH, on trouve typiquement l'altitude de l'aérodrome au-dessus du niveau de la mer, en pieds (ft), et la fréquence radio à utiliser pour le contacter. Ici, "411" correspond à l'altitude de l'aérodrome, 411 ft, et "123.0" à la fréquence radio à utiliser pour le contacter, que ce terrain dispose d'une tour de contrôle (fréquence "tour"), d'un service d'information de vol AFIS, ou simplement d'une fréquence d'auto-information A/A (Air-to-Air, utilisée par les pilotes pour s'annoncer entre eux sur les petits terrains non contrôlés). Ces deux informations minimales, l'altitude et la fréquence, permettent au pilote de se poser en sécurité même sans disposer d'une documentation complète sur ce terrain.

Sur les cartes aéronautiques, chaque zone particulière (parachutage, voltige, tir, etc.) porte souvent un numéro qui sert à l'identifier précisément, un peu comme un numéro de dossier attribué à un chantier sur un plan de ville. Ici, le nombre rouge « 382 » indiqué par la flèche est ce numéro de référence : il identifie la zone de parachutage représentée sur la carte, où des sauts en parachute peuvent avoir lieu et qui nécessite donc une vigilance particulière si vous la survolez. Par ailleurs, un pilote peut parfois avoir besoin d'aide pour se repérer ou rejoindre un terrain : il existe pour cela un service de « gonio » (goniométrie, ou VDF pour VHF Direction Finding), assuré par une station au sol qui, en écoutant votre transmission radio sur une fréquence donnée, peut calculer et vous communiquer votre relèvement (la direction dans laquelle se trouve le terrain par rapport à vous). Cette fréquence à utiliser est indiquée sur la carte VAC (la carte détaillée d'un aérodrome) du terrain concerné : ici, il s'agit de 119,5 MHz, qui est aussi la fréquence de la tour de contrôle — il est en effet fréquent que le service de gonio soit rendu sur la même fréquence que celle utilisée pour contacter la tour.

Sur les cartes aéronautiques, les zones réglementées (identifiées par la lettre R suivie d'un numéro, comme ici « R 166 B ») sont des portions d'espace aérien où des activités particulières (militaires, essais, etc.) peuvent restreindre ou interdire le survol. Comme on ne peut pas voir en trois dimensions sur une carte plate, ces zones sont accompagnées d'indications chiffrées donnant leur extension verticale, exprimée en pieds (ft). Lorsqu'une seule hauteur est indiquée, comme ici « 1500 ASFC » (ASFC signifiant « Above Surface », c'est-à-dire au-dessus du sol), la règle est que la zone commence au niveau du sol et que le chiffre donné représente son plafond : la zone R166B s'étend donc du niveau du sol jusqu'à 1500 pieds au-dessus de la surface. À titre de comparaison, si deux hauteurs avaient été données, elles auraient représenté respectivement la base et le plafond de la zone, et non le sol par défaut.

Les cartes aéronautiques ont une légende (comme un plan de métro a sa légende des symboles) qui permet d'identifier tout ce qui pourrait constituer un danger ou un repère pour le pilote. Une ligne portant un petit carré noir à chacune de ses extrémités représente un téléphérique : ce symbole est important car un câble tendu entre deux points en montagne est un obstacle fin et difficile à voir depuis un avion, potentiellement dangereux pour un vol à basse altitude. En consultant la légende de la carte IGN OACI au 1/500 000, ce symbole y est explicitement identifié comme « téléphérique ».

Les aérodromes et hélistations (terrains dédiés aux hélicoptères) sont représentés par des symboles normalisés sur les cartes, dont la légende précise le statut d'utilisation : civil, mixte ou militaire, et pour certains, privé. Le symbole ici, en s'appuyant sur cette légende, désigne une hélistation ouverte à la CAP, c'est-à-dire à la Circulation Aérienne Publique : autrement dit, n'importe quel pilote peut légalement s'y poser, contrairement à un terrain à usage privé ou militaire réservé à des utilisateurs spécifiques. Par ailleurs, sur les cartes, une fréquence radio suivie d'un astérisque (comme « 119,15* » pour la TMA d'Agen, TMA signifiant Terminal Control Area, une zone de contrôle d'approche autour d'un terrain ou d'un ensemble de terrains) signale que cette fréquence, et donc le service de contrôle associé, n'est pas active en permanence : l'astérisque renvoie généralement à une note en marge de la carte précisant les horaires d'activation.

Sur les cartes, certains symboles rouges signalent des activités particulières qui ne correspondent pas à un aérodrome au sens réglementaire du terme (un aérodrome étant un terrain officiellement déclaré et ouvert selon des règles précises). Ici, ce symbole rouge indique la présence d'une activité de vol à voile (planeurs) sans qu'il y ait pour autant un aérodrome : concrètement, il s'agit d'une piste utilisée exclusivement par un club de planeurs, qui lance ses appareils au treuil (un câble qui tracte le planeur au sol pour le faire décoller, sans moteur). Bien que l'on puisse observer une piste et des hangars sur place, cette plateforme n'entre pas dans la définition réglementaire d'un aérodrome, d'où ce symbole distinct plutôt que le symbole habituel d'aérodrome.

Sur les cartes IGN OACI, la couleur et le style d'un symbole d'aérodrome renseignent sur son statut d'utilisation, un peu comme un panneau « propriété privée » sur un chemin. Le terrain de Berdoues, représenté en bleu avec le symbole particulier « P » (Private), est un aérodrome à usage privé : contrairement à un aérodrome ouvert à la Circulation Aérienne Publique (CAP), son usage est restreint à son propriétaire ou aux personnes autorisées. Par ailleurs, le sigle « SIV » (Secteur d'Information de Vol) attaché à une portion d'espace aérien désigne un service, assuré par un contrôleur, qui fournit des informations utiles au vol (météo, trafic, etc.) sans toutefois assurer la séparation entre aéronefs comme le ferait un contrôle classique. Enfin, pour convertir un écart angulaire mesuré sur un méridien en distance, on utilise la règle selon laquelle 1° d'angle sur un méridien (un grand cercle) équivaut à 60 NM (miles nautiques), et donc 1 minute d'angle équivaut à 1 NM : pour un écart de 3°15 (c'est-à-dire 3° + 15 minutes), on calcule 3° = 3 x 60 = 180 NM, puis on ajoute 15' = 15 NM, soit un total de 180 + 15 = 195 NM.

Une carte aéronautique est une représentation réduite du terrain réel, un peu comme un plan de maison réduit une pièce à quelques centimètres sur le papier ; l'échelle indique le facteur de réduction. Sur une carte au 1/500 000, chaque centimètre mesuré sur le papier représente 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km (500 000 cm = 5 km). En mesurant 17 mm, soit 1,7 cm, entre deux points, on obtient donc une distance réelle de 1,7 x 5 = 8,5 km.

Représenter la Terre, qui est ronde, sur une carte plate impose forcément de déformer quelque chose (les distances, les surfaces ou les angles) : c'est un peu comme essayer d'aplatir la peau d'une orange sans la déchirer ni l'étirer, ce qui est impossible sans compromis. Une carte dite « conforme » est une projection qui a fait le choix de préserver les angles au détriment d'autres éléments (comme les surfaces) : c'est précisément le cas de la projection Lambert utilisée pour les cartes aéronautiques françaises. Cette propriété est essentielle en navigation, car elle permet de mesurer directement sur la carte l'angle (le cap) à suivre entre deux points, sans erreur due à la déformation de la projection.

Sur une carte, il existe deux « nords » possibles comme référence : le nord vrai (ou nord géographique, la direction du pôle Nord réel, vers lequel pointent les méridiens) et le nord magnétique (la direction indiquée par une boussole, qui diffère légèrement du nord vrai à cause du champ magnétique terrestre — cet écart s'appelle la déclinaison magnétique). Sur la carte de radionavigation SIA au 1/1 000 000, le quadrillage correspond aux méridiens (les lignes qui relient les pôles Nord et Sud), qui par définition pointent tous vers le nord vrai : c'est donc cette référence, et non le nord magnétique, qui sert de base au quadrillage de cette carte.

Sur les cartes IGN, certains terrains affichent directement, sous leur nom, deux informations utiles en cas d'urgence, comme un numéro de téléphone d'urgence affiché bien en vue à côté d'une adresse. Sous le nom du terrain de PAMIERS (LFDJ, le code OACI qui identifie l'aérodrome), les chiffres « 1115 » et « 118,17 » représentent respectivement l'altitude de l'aérodrome (1115 pieds au-dessus du niveau de la mer) et la fréquence radio à utiliser pour contacter le service au sol (tour, AFIS ou A/A selon le terrain — AFIS étant un service d'information de vol d'aérodrome rendu par un agent au sol, et A/A signifiant « Air to Air », une fréquence d'auto-information entre pilotes en l'absence de tout service au sol). Ces indications, ajoutées assez récemment aux cartes, sont particulièrement utiles en cas de déroutement d'urgence, quand il n'est pas possible de perdre du temps à chercher la carte VAC détaillée du terrain dans un classeur.

Le degré est une unité de mesure angulaire, comme les graduations d'un rapporteur, qui ne dépend pas de l'échelle de la carte sur laquelle on la lit : 10° représentent toujours le même angle, quelle que soit la carte utilisée. Ainsi, la différence de latitude mesurée entre deux points reste 10° aussi bien sur une carte au 1/500 000 qu'au 1/1 000 000. En revanche, la distance en centimètres séparant ces deux points sur le papier sera différente entre les deux cartes, car elle dépend de l'échelle (plus l'échelle est petite comme au 1/1 000 000, plus le même angle occupera un espace réduit sur la carte).

Le VOR (VHF Omnidirectional Range) est une balise radio au sol qui permet à un avion de déterminer sa position par rapport à elle, un peu comme un phare qui indiquerait non seulement sa position mais aussi la direction précise dans laquelle vous vous trouvez par rapport à lui. Cette direction s'appelle un radial : imaginez une roue de vélo dont le VOR serait le moyeu central — chaque rayon de la roue est un radial, repéré par un angle de 0° à 360° par rapport au nord magnétique. En complément, le DME (Distance Measuring Equipment) est un équipement, souvent associé au VOR, qui mesure la distance exacte en miles nautiques (NM) entre l'avion et la station, en chronométrant l'aller-retour d'un signal radio. Le point de contrôle MERLU, situé en pleine mer entre la Corse et le continent (donc sans repère visuel au sol), est matérialisé de façon fiable en combinant ces deux informations : un radial précis émis par le VOR STP (Saint-Tropez) et une distance DME donnée, ce qui permet de définir un point unique dans l'espace sans avoir besoin de le voir.

La légende des cartes IGN OACI distingue plusieurs types de terrains grâce à la couleur et à la forme du symbole utilisé, un peu comme des pictogrammes de signalisation codés par couleur. Le symbole bleu désigne un aérodrome à usage civil doté d'une piste en dur (une piste revêtue, par opposition à une piste en herbe ou en terre) ; le symbole rouge, lui, désigne une zone dangereuse (une zone où certaines activités, comme des tirs ou essais, présentent un risque pour le vol et où le survol est déconseillé sans précaution). Notez que depuis une mise à jour des symboles en 2019, les cartes IGN OACI ne distinguent plus, par leur couleur, les aérodromes ouverts à la Circulation Aérienne Publique (CAP) de ceux à usage restreint : cette information se trouve désormais uniquement sur la carte VAC (la carte spécifique de l'aérodrome).

Sur un globe, il existe deux façons différentes de tracer une route entre deux points : la loxodromie, qui est une route à cap constant (facile à suivre à la boussole mais qui n'est pas le chemin le plus court), et l'orthodromie, qui est le plus court chemin entre deux points sur une sphère (un arc de grand cercle) mais qui demande de changer de cap en permanence pour la suivre. Sur une carte utilisant la projection Lambert (celle des cartes aéronautiques françaises), une droite tracée entre deux points n'est en toute rigueur ni une loxodromie, ni une orthodromie — mais sur une distance aussi courte que 100 NM, l'écart entre ces trois tracés (droite carte, loxodromie, orthodromie) devient négligeable, un peu comme un tout petit segment d'un très grand cercle qui paraît presque droit. C'est une question officiellement discutable techniquement (une droite qui suit exactement un méridien serait à la fois loxodromie et orthodromie), mais la réponse attendue à l'examen reste que cette route droite « est une loxodromie assimilable à une orthodromie ».

Pour mesurer une distance sur une carte aéronautique, on ne peut pas simplement utiliser une règle graduée en kilomètres car l'échelle varie d'une carte à l'autre ; en revanche, il existe une astuce universelle basée sur les méridiens (les lignes verticales de la carte qui indiquent la latitude). Sur ces méridiens, 1 minute d'angle représente toujours 1 mile nautique (NM), quelle que soit l'échelle de la carte. Ainsi, quand deux points n'ont ni la même latitude ni la même longitude, on reporte simplement l'écartement entre eux (avec un compas ou un bout de papier) sur le méridien le plus proche, puis on compte le nombre de minutes correspondant pour obtenir directement la distance en NM.

L'espace aérien est divisé en plusieurs classes (de A à G) selon le niveau de service et de séparation assuré par le contrôle aérien, un peu comme des zones de circulation avec plus ou moins de feux de signalisation selon la densité du trafic. Dans une zone de classe C, le contrôle aérien (ATC, Air Traffic Control) assure activement la séparation entre tous les aéronefs, qu'ils volent en VFR (vol à vue, où le pilote navigue en se référant visuellement à l'extérieur) ou en IFR (vol aux instruments, utilisé notamment par les avions de ligne, souvent dans les nuages ou par mauvaise visibilité). Ainsi, en survolant Pérouges à 4000 ft QNH (une altitude mesurée par rapport au niveau de la mer, le QNH étant le réglage altimétrique correspondant à la pression au niveau de la mer) dans cet espace de classe C, même si un avion de ligne en IFR converge vers vous au même niveau, c'est le contrôle qui a la responsabilité de vous séparer, en vous donnant par exemple une consigne d'évitement.

La route vraie (Rv) est la direction géographique à suivre entre deux points, mesurée par rapport au nord vrai (le pôle Nord géographique), avant toute correction liée au magnétisme terrestre. Pour la trouver sur cette carte, on trace une droite parallèle à la route recherchée passant par le VOR de BGA (une balise radio au sol, ici celle de Brive) et on lit l'angle correspondant sur la rose graduée qui entoure ce VOR, comme on lirait un angle sur un rapporteur. On mesure ensuite la distance en reportant l'écartement entre Limoges et Aurillac sur un méridien proche, sachant que 1 minute d'angle sur un méridien représente 1 NM. Cette double vérification permet de lever le doute entre deux valeurs de cap proches (138° et 142°) : la distance mesurée, 78 NM, confirme que la bonne route vraie est 138°.

Sur les cartes de radionavigation, les tronçons de route entre deux points sont directement annotés avec leur direction magnétique (en degrés) et leur longueur (en miles nautiques, NM), inscrites dans de petites cases le long du trait de route — un peu comme les indications de distance et de direction sur un panneau routier. Pour le trajet STP (VOR de Saint-Tropez) - MERLU (le point de report en mer), on lit directement sur la carte, juste à droite du symbole du VOR, la route 100° et la distance 53 NM. Pour le tronçon suivant, MERLU - W (point d'entrée ouest de Calvi), la carte indique 126° et 51 NM.

Les différentes cartes aéronautiques (au 1/500 000 et au 1/1 000 000) se distinguent par certains détails visuels propres à chacune, un peu comme deux éditions d'un même plan de ville à des échelles différentes n'affichent pas tout à fait les mêmes informations. Sur cette annexe, plusieurs indices permettent d'identifier une carte de radionavigation VFR au 1/1 000 000 : la présence de points IFR (des points de report utilisés par les vols aux instruments, représentés par de petits triangles) et l'indication d'une altitude de transition (TA, Transition Altitude — l'altitude au-dessus de laquelle les pilotes règlent leur altimètre sur la pression standard plutôt que sur la pression locale) différente de la valeur par défaut de 5000 ft, ici notée « TA:6000 ».

Pour ne pas surcharger une carte de détails peu utiles (un peu comme un plan de ville qui n'indiquerait pas chaque lampadaire), seuls les obstacles jugés significatifs y sont représentés. Sur la carte au 1/1 000 000, un obstacle (comme un pylône, une antenne ou une éolienne) n'est représenté que si sa hauteur dépasse 500 ft (environ 150 mètres) au-dessus du sol (ASFC, Above Surface). Cette limite n'est pas gênante en pratique : un pilote VFR n'est de toute façon pas censé voler à moins de 500 ft de hauteur au-dessus du sol (sauf au décollage/atterrissage), et en vol à vue, il peut de toute façon repérer les obstacles à l'œil.

Même sans connaître l'échelle exacte d'une carte, il existe une méthode universelle pour mesurer une distance, basée sur une propriété constante des méridiens (les lignes de la carte indiquant la latitude, orientées nord-sud) : 1 minute d'angle sur un méridien représente toujours 1 mile nautique (NM), quelle que soit l'échelle de la carte utilisée. Il suffit donc de reporter l'écartement entre les deux points (à l'aide d'un compas, ou même d'un bout de papier) sur le méridien le plus proche, puis de compter le nombre de minutes correspondant pour connaître directement la distance en NM.

Sur une carte à l'échelle 1/500 000, chaque centimètre mesuré sur le papier correspond à 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km (car 500 000 cm = 5 km). En mesurant 13 cm entre deux points, on obtient donc une distance réelle de 13 x 5 = 65 km.

La légende d'une carte aéronautique attribue une couleur et un style de trait particuliers à chaque type d'infrastructure au sol, un peu comme un plan de ville différencie les routes, voies ferrées et rivières par leur couleur. Une ligne double de couleur bistre (un brun clair) représente une autoroute. Par ailleurs, l'indication « CTR CAEN D 1500 » que l'on retrouve sur une carte VAC signifie que la CTR (Control Zone, une zone de contrôle qui entoure un aérodrome et s'étend en principe du sol jusqu'à une certaine altitude) de Caen est classée D (une classe d'espace où le contrôle aérien délivre des clairances aux vols) et que sa limite supérieure se situe à 1500 pieds. Attention toutefois : ce chiffre de 1500 est en réalité une altitude (mesurée à partir du niveau de la mer) et non une hauteur (mesurée à partir du sol) — la formulation « au-dessus de l'aérodrome » reste donc techniquement imprécise, la CTR s'élevant du sol (comme la quasi-totalité des CTR) jusqu'à 1500 ft AMSL (Above Mean Sea Level, au-dessus du niveau moyen de la mer), et non jusqu'à 1500 ft au-dessus du terrain lui-même. C'est malgré tout la réponse à choisir à l'examen.

Pour définir la position d'un point sur une carte à partir d'un aérodrome, on utilise deux informations : une direction (le relèvement, exprimé en degrés par rapport au nord, comme les points cardinaux d'une boussole) et une distance. Ici, la direction est le Sud Sud-Est (SSE), une direction intermédiaire de la rose des vents à seize branches, située exactement à mi-chemin entre le Sud (180°) et le Sud-Est (135°) : (180 + 135) / 2 = 157,5°, arrondi à 158°. Pour la distance, on part du principe que sur une carte au 1/500 000, 1 cm représente 5 km dans la réalité : 18,5 cm mesurés correspondent donc à 18,5 x 5 = 92,5 km. Comme les distances aériennes s'expriment en miles nautiques (NM, une unité valant 1,852 km), on convertit : 92,5 / 1,852 ≈ 50 NM. Le point P se trouve donc à 158° pour 50 NM de l'aérodrome.

Sur une carte VAC (la carte détaillée d'un aérodrome, VAC signifiant Visual Approach Chart), un tableau récapitule pour chaque piste plusieurs distances utiles au calcul des performances au décollage et à l'atterrissage. La distance disponible à l'atterrissage (LDA, pour Landing Distance Available) indique la longueur de piste réellement utilisable pour se poser et s'arrêter, en tenant compte d'éventuels dégagements en début ou fin de piste. Pour la piste 11, cette valeur, lue directement dans la colonne LDA du tableau, est de 2415 m.

La distance appelée « mile nautique » (NM) a été historiquement définie comme la longueur d'un arc de 1 minute d'angle mesuré le long d'un grand cercle (comme un méridien, qui relie les deux pôles en suivant la courbure de la Terre) — c'est pour cette raison que cette relation reste vraie sur n'importe quelle carte aéronautique. Puisqu'un degré est composé de 60 minutes d'angle, et que chaque minute vaut 1 NM, un arc de 1° sur un méridien représente donc 60 NM.

Pour ne pas surcharger la carte d'informations, la carte OACI au 1/500 000 ne représente les données aéronautiques (zones, limites d'espace) que jusqu'à une certaine hauteur, ici le FL 115 (Flight Level 115, soit environ 11 500 pieds mesurés en référence à une pression standard) ou 3000 ft ASFC (Above Surface, au-dessus du sol) selon le relief. La croix rouge sous l'indication P35 (P pour « prohibited », une zone interdite) signale que le plafond de cette zone dépasse cette limite d'information de la carte : on sait donc que la zone continue au-dessus de FL115/3000 ft ASFC, mais la carte ne permet pas de savoir jusqu'à quelle altitude exactement. Pour un pilote PPL, qui vole rarement au-dessus de 2000 ft sol, cette limite n'est en pratique pas gênante ; en revanche, pour un vol plus haut, il faudrait utiliser la carte SIA au 1/1 000 000, qui couvre une tranche d'altitude plus élevée.

Chaque aérodrome possède un point officiel qui définit sa position exacte sur les cartes et dans les bases de données de navigation, un peu comme l'adresse postale précise d'un bâtiment. Sur la carte VAC de Pérouges-Meximieux, la croix entourée d'un cercle située au seuil de la piste 35 correspond à ce point de référence de l'aérodrome (souvent appelé ARP, Aerodrome Reference Point) : ses coordonnées géographiques (latitude/longitude) sont celles utilisées officiellement pour situer le terrain, par exemple dans un GPS ou une base de données de navigation.

Sur une carte à l'échelle 1/1 000 000, chaque centimètre sur le papier représente 1 000 000 cm dans la réalité, soit 10 km (1 000 000 cm = 10 km). Ainsi, 10 centimètres mesurés sur la carte représentent 10 x 10 = 100 kilomètres dans la réalité.

Même sans règle graduée sous la main, il est possible de mesurer une distance sur une carte de navigation grâce à une propriété universelle des méridiens (les lignes de la carte orientées nord-sud, qui indiquent la latitude) : 1 minute d'angle sur un méridien représente toujours 1 mile nautique (NM). Il suffit donc de reporter l'écart entre les deux points recherchés (avec un compas, ou le bord d'une feuille de papier marqué au crayon) sur le méridien le plus proche, puis de lire directement le nombre de minutes, qui donne la distance en NM.

Comme le montre le schéma, lorsque deux points se trouvent exactement sur le même méridien (la même longitude, ici 001°12'W pour les deux VOR), la distance qui les sépare peut se calculer directement à partir de l'écart de latitude entre eux, sans avoir besoin de mesurer quoi que ce soit sur la carte. La règle est que 1 minute d'angle de latitude (notée avec le symbole ') représente toujours 1 NM sur un méridien. Ici, l'écart de latitude entre 36°50'N et 37°10'N est de 20 minutes (37°10' - 36°50' = 20'), ce qui correspond directement à une distance de 20 NM entre les deux VOR.

Une clairance est une autorisation donnée par le contrôle aérien (ou par un agent AFIS/A-A selon le terrain) avant d'effectuer certaines actions, comme pénétrer un espace aérien contrôlé ou s'intégrer dans le circuit d'un aérodrome (le trajet standardisé que suivent les avions autour d'une piste pour se poser). Le terrain de Muret ne possède pas de CTR (Control Zone, une zone de contrôle qui aurait nécessité une clairance pour y pénétrer) : l'espace aérien environnant n'est donc pas contrôlé en tant que tel. En revanche, les consignes particulières du terrain imposent, sauf instruction contraire de la tour, d'arriver par le sud-ouest ; une clairance reste donc nécessaire, mais uniquement pour le geste local qu'est l'intégration dans le circuit d'aérodrome, et non pour traverser un espace aérien contrôlé qui n'existe pas ici.

Une TMA (Terminal Control Area) est une zone de contrôle aérien qui protège les abords d'un ou plusieurs aérodromes, généralement située au-dessus d'une certaine altitude (car en dessous, c'est souvent une CTR qui prend le relais, ou un espace non contrôlé). Sur cette carte, un encadré (cartouche) situé sur la gauche donne les caractéristiques de la TMA Pyrénées 1 : sa classe (D) et ses limites verticales, indiquées ici comme s'étendant de 2500 ft à 4500 ft. Sauf mention contraire sur la carte, ces valeurs sont exprimées en QNH (l'altitude mesurée par rapport au niveau de la mer, avec le réglage altimétrique local) : les limites verticales de la TMA sont donc 2500 ft QNH (base) à 4500 ft QNH (plafond).

Sur une carte aéronautique, la position exacte d'un point se lit grâce au quadrillage de méridiens (lignes verticales, qui donnent la longitude, mesurée en degrés Est ou Ouest par rapport au méridien de Greenwich) et de parallèles (lignes horizontales, qui donnent la latitude), gradués en degrés et en minutes, un peu comme les lignes et colonnes d'une feuille de calcul permettent de repérer une cellule précise. L'aérodrome de Pontivy (LFED, le code OACI du terrain) se situe entre les méridiens 2°W et 3°W, plus précisément 55 minutes après le méridien 2°W, ce qui donne une longitude de 002°55'W. En comptant de la même façon le nombre de minutes depuis le parallèle repère le plus proche, on obtient une latitude de 48°03'N.

Sur la carte VAC (la carte détaillée d'un aérodrome) figure un tableau qui donne, pour chaque piste, différentes distances utiles à l'atterrissage et au décollage. La LDA (Landing Distance Available, distance d'atterrissage disponible) représente la longueur de piste effectivement utilisable pour se poser et s'arrêter en toute sécurité. Pour la piste 30, cette valeur, lue directement dans le tableau de la carte VAC, est de 2130 mètres.

Pour déterminer la route vraie (la direction géographique entre deux points, mesurée par rapport au nord vrai) et la distance de chaque tronçon d'un vol, on peut d'abord s'appuyer sur le bon sens en observant la carte : ici, il est visuellement évident que la distance Pamiers-Castres est plus courte que Castres-Montauban, ce qui permet d'éliminer d'emblée la réponse qui inverserait ces deux distances. On observe aussi que le trajet Pamiers-Castres se dirige vers le Nord-Est, tandis que Castres-Montauban se dirige vers le Nord-Ouest, ce qui ne laisse qu'une seule réponse cohérente possible. La méthode officielle pour mesurer précisément consiste à reporter chaque distance (à l'aide d'un morceau de papier ou d'un crayon marqué) sur un méridien proche et à compter le nombre de minutes d'angle correspondant, puisque 1 minute sur un méridien équivaut à 1 NM ; pour les directions, on peut s'aider des roses graduées des VOR représentés sur la carte. On obtient ainsi 043° pour 39 NM entre Pamiers et Castres, et 305° pour 50 NM entre Castres et Montauban.

Sur une carte VAC, l'indication « CTR CAEN D 2500 » précise trois informations : il s'agit de la CTR (Control Zone, une zone de contrôle qui entoure l'aérodrome, s'étendant en principe depuis le sol), elle est de classe D (une classe d'espace où le contrôle aérien délivre des clairances aux vols), et sa limite supérieure est fixée à 2500. Ce chiffre de 2500 est une altitude (mesurée depuis le niveau de la mer) et non une hauteur (mesurée depuis le sol de l'aérodrome) : la CTR de Caen s'élève donc du sol jusqu'à 2500 ft AMSL (Above Mean Sea Level, au-dessus du niveau moyen de la mer).

Sur une carte aéronautique, la position exacte d'un point se détermine à partir du quadrillage de méridiens (lignes verticales donnant la longitude) et de parallèles (lignes horizontales donnant la latitude), gradués en degrés et en minutes. Le terrain de Graulhet (LFCQ, le code OACI de l'aérodrome) se situe quasiment sur le méridien 2°E, très légèrement à sa droite, ce qui donne une longitude d'environ 002°01 E. En remontant depuis le parallèle 43°30 N (le trait horizontal juste au-dessus de Revel) et en comptant les graduations de minutes sur le méridien voisin, on obtient une latitude de 43°46 N.

Un méridien est une ligne imaginaire qui relie le pôle Nord au pôle Sud en passant par un lieu donné : c'est une référence de direction nord-sud sur une carte, un peu comme les lignes verticales d'un quadrillage. Le « nord vrai » est la direction exacte du pôle Nord géographique (celui autour duquel tourne la Terre), à ne pas confondre avec le nord magnétique que pointe l'aiguille d'une boussole, décalé du nord vrai par la déclinaison magnétique. Sur toutes les cartes, quel que soit leur type de projection, les méridiens indiquent toujours le nord vrai. Ce qui change avec la projection conique conforme utilisée sur la carte OACI au 1/500 000 (dite de Lambert), c'est que les méridiens y sont tracés comme des lignes bien droites plutôt que courbes, ce qui rend la mesure des caps beaucoup plus pratique pour le pilote muni d'un rapporteur.

Une CTR (Control Zone, zone de contrôle) est une zone de contrôle aérien en forme de cylindre qui entoure un aérodrome important, depuis le sol jusqu'à une altitude donnée : tout avion qui y pénètre doit être en contact radio avec le contrôleur. Au-dessus se trouve souvent une TMA (Terminal Control Area), une zone de contrôle plus vaste protégeant les avions en approche ou en départ à plus haute altitude. La classe D signifie que le contact radio avec la tour (TWR) est obligatoire avant d'entrer dans l'espace, contrairement à une zone non contrôlée où ce serait facultatif. En arrivant à 2000 ft sur le trajet Issoudun - Châteauroux Villers, vous restez dans la CTR de Châteauroux (la TMA commençant plus haut) et devez donc appeler la tour de Châteauroux Déols sur 125,875 MHz. Villers, un petit terrain non contrôlé, fonctionne en « auto-info » sur 123,5 MHz : à défaut de contrôleur, les pilotes y annoncent eux-mêmes leurs positions et intentions à la radio, d'où le second contact à établir avant l'atterrissage.

Sur les cartes OACI, chaque tranche d'altitude du relief est représentée par une couleur différente : ce sont les « teintes hypsométriques ». Plus le terrain est élevé, plus la couleur devient chaude (du blanc au vert, au jaune, à l'orange puis au rouge), afin que le pilote repère en un coup d'œil les zones où le relief peut poser un risque en basse altitude. Au-delà d'un certain seuil, l'échelle bascule vers le bleu : sur la carte au 1/500 000, tout relief culminant au-dessus de 11 500 ft est ainsi représenté en bleu, comme l'indique la légende « teintes hypsométriques ». Par ailleurs, sur ces mêmes cartes, une croix tracée sur le symbole d'un aérodrome signale que ce terrain est désaffecté et interdit d'utilisation : il ne faut donc jamais envisager d'y atterrir.

Sur certains itinéraires très fréquentés comme le transit Corse-Continent, les cartes imposent aux pilotes de signaler leur passage par radio à des points de repère précis, appelés « points de compte-rendu », afin que le contrôle aérien sache où se trouve chaque avion. Sur la carte, un triangle noir plein signale un point de compte-rendu obligatoire, où l'appel radio est impératif, tandis qu'un triangle blanc (vide) signale un point facultatif, dont le compte-rendu n'est qu'une option laissée au pilote. Entre Lerma et Sodri, en observant les symboles sur la carte, le point GURPA est représenté par un triangle blanc : ce n'est donc pas un point de compte-rendu obligatoire, à la différence des autres points de l'itinéraire.

Sur un grand aérodrome, avant même de démarrer les moteurs, le pilote écoute d'abord l'ATIS (Automatic Terminal Information Service), une fréquence qui diffuse en boucle et automatiquement les informations utiles du moment : piste en service, météo, calage altimétrique, etc. Certains terrains disposent ensuite d'une fréquence dite « prévol » (parfois appelée délivrance de clairance), qui sert à obtenir l'autorisation de mise en route et un premier contact avec le contrôle, avant même de demander le roulage. Quand cette fréquence prévol existe, la règle est de la contacter en priorité, avant la fréquence sol qui gère elle le déplacement au sol sur les voies de circulation. Ici, stationné au parking Aviation Générale, il faut donc appeler la fréquence prévol 121,725 MHz avant de solliciter le roulage.

Pour mesurer une distance sur une carte aéronautique sans règle graduée en milles, l'astuce consiste à reporter l'écartement entre deux points (avec un compas, une bande de papier, etc.) sur la graduation d'un méridien, c'est-à-dire une des lignes verticales de longitude tracées sur la carte. Cela fonctionne car le mille nautique (NM) est défini, par convention, comme la distance correspondant à une minute d'angle mesurée sur un grand cercle terrestre tel qu'un méridien : 1° = 60 minutes d'angle = 60 NM, donc 1 minute d'angle = 1 NM. Il faut impérativement utiliser un méridien (ligne verticale, nord-sud) et non un parallèle (ligne horizontale, est-ouest), car en dehors de l'équateur les parallèles sont plus courts que les méridiens et fausseraient la mesure. En reportant ainsi la somme des trois segments du circuit Angoulême-Niort-Couhé-Angoulême sur un méridien gradué, on obtient une distance totale parcourue de 100 NM.

La Terre n'est pas une sphère parfaite : elle est légèrement aplatie aux pôles et irrégulière par endroits, un peu comme une orange légèrement écrasée. Pour qu'un système satellite comme le GPS puisse calculer une position précise, il a besoin d'un modèle mathématique décrivant la forme exacte de ce globe. Le WGS 84 (World Geodetic System 1984, soit « système géodésique mondial » établi en 1984) est ce modèle de référence utilisé par les récepteurs GPS. Quand une carte OACI indique « WGS 84 » dans sa légende, cela signifie que ses coordonnées et son tracé sont compatibles avec ce système, et donc directement exploitables avec un GPS sans décalage de position.

Un NDB (Non-Directional Beacon) est une balise radio au sol qui émet un signal captable par les avions équipés du récepteur adapté (ADF), utile pour se repérer ou naviguer. Le « cap vrai » est la direction à suivre pour aller d'un point à un autre, exprimée en degrés par rapport au nord vrai (le pôle Nord géographique) ; il se mesure sur la carte avec un rapporteur, ou en alignant la route sur une rose des caps, un cercle gradué en degrés souvent associé à un VOR (une autre balise radio de navigation) sur la carte. Sans rapporteur, l'astuce consiste à faire glisser une feuille ou un crayon en gardant le parallélisme avec la route tracée, jusqu'à une rose des caps : attention toutefois, ces roses sont orientées sur le nord magnétique (celui de la boussole) et non le nord vrai, mais en France l'écart entre les deux (la déclinaison magnétique) reste assez faible pour être négligé en première approximation. Ici, la route entre Oloron et le NDB PO ne peut valoir que 062° ou son inverse à 180°, soit 242° ; en observant l'orientation générale sur la carte, on retient 062°. Pour la distance, on reporte l'écartement entre les deux points sur un méridien gradué (une ligne verticale de longitude), sachant qu'une minute d'angle vaut 1 NM, ce qui donne 19,5 NM.

L'échelle d'une carte indique le rapport entre une distance mesurée sur le papier et la distance réelle sur le terrain : une échelle de 1/1 000 000 signifie que chaque centimètre sur la carte représente 1 000 000 de centimètres dans la réalité. En convertissant en kilomètres (1 km = 100 000 cm), cela donne 1 000 000 / 100 000 = 10 km pour 1 cm mesuré sur la carte. Pour 2,5 cm mesurés sur la carte, la distance réelle est donc de 2,5 x 10 km = 25 km.

Le relèvement vrai d'un point A vu depuis un point B, c'est la direction dans laquelle il faut regarder depuis B pour voir A, exprimée en degrés par rapport au nord vrai (comme un cap, mais pour désigner un lieu plutôt qu'une route à suivre). Le relèvement de Ouessant depuis Pontivy n'est donc pas le même que celui de Pontivy depuis Ouessant : ce sont deux directions opposées, décalées de 180°. En observant l'orientation générale sur la carte, on identifie directement que la direction de Ouessant depuis Pontivy est d'environ 287°, et non son inverse 107° qui serait le relèvement de Pontivy vu depuis Ouessant. Pour la distance, on reporte l'écartement entre Pontivy et Ouessant, mesuré avec une règle ou un bout de papier, sur un méridien gradué (une ligne verticale de longitude) : sachant qu'une minute d'angle représente 1 NM (donc 1° = 60 NM), on obtient une distance de 89 NM.

Les cartes aéronautiques utilisent une légende de symboles standardisés pour représenter les obstacles et infrastructures au sol : un petit trait noir isolé, comme celui visible sur cet extrait de carte OACI, désigne un barrage. Ces symboles sont indispensables pour repérer aussi bien des obstacles potentiels que des repères visuels utiles à la navigation à vue. Sur les cartes VAC (carte d'aérodrome utilisée pour l'arrivée et le départ à vue d'un terrain), une ligne ponctuée de croix représente quant à elle une clôture. Toutes les légendes de symboles utilisées sur les cartes VAC se trouvent systématiquement dans leur partie « Généralités », en début de document, à consulter en cas de doute sur un symbole.

Sur les cartes d'atterrissage (VAC), l'altitude d'un circuit de piste est souvent donnée sous deux formes : l'altitude AMSL (Above Mean Sea Level), c'est-à-dire par rapport au niveau moyen de la mer, et entre parenthèses la hauteur AAL (Above Aerodrome Level), c'est-à-dire par rapport au sol de l'aérodrome lui-même, plus parlante pour évaluer la hauteur réelle de vol au-dessus de la piste. Sur la carte d'Orléans, la mention accolée au circuit hélicoptère est « 900 (500) », ce qui signifie que ce tour de piste s'effectue à 900 ft AMSL, soit une hauteur de 500 ft au-dessus du niveau de l'aérodrome (AAL). C'est donc cette seconde valeur, 500 ft AAL, qui répond à la question.

Sur une carte aéronautique, une TMA (Terminal control Area, une zone contrôlée qui protège les approches d'un aéroport important) est indiquée avec sa fréquence radio de contact. Quand cette fréquence est suivie d'une petite étoile (*), c'est une convention cartographique qui prévient le pilote que ce service n'est pas assuré en permanence — l'espace ou la fréquence associée n'existe/ne fonctionne qu'à certains horaires précisés dans la documentation de l'aérodrome (souvent les heures d'activité de la tour). Ici, l'astérisque à côté de « 119,15* » pour la TMA d'Agen signifie donc simplement qu'elle n'est pas activée en permanence — en dehors de ces horaires, l'espace redevient une classe moins contraignante. Une variante de cette question a circulé avec « Annecy » à la place d'« Agen », mais le principe et la réponse restent identiques : c'est la présence de l'étoile, pas le nom de la TMA, qui compte.

Un SIV (Secteur d'Information de Vol) est un service radio assuré par un contrôleur au sol, mais qui n'est PAS un service de contrôle : contrairement à une tour ou un centre de contrôle qui peut te donner des ordres (clairances) pour te séparer des autres avions, un SIV se contente de t'informer — trafic connu dans le secteur, conditions météo, activités particulières — un peu comme un standard qui te renseigne sans diriger la circulation. Sur une carte OACI au 1/500 000, le sigle « SIV » associé à une portion d'espace aérien indique donc que si tu voles dans cette zone (souvent en espace non contrôlé, classe E ou G), tu peux contacter ce service par radio pour obtenir des informations utiles à ta sécurité, sans que ce soit obligatoire ni qu'il te donne d'instruction contraignante. C'est pour cette raison que la bonne réponse est « secteur d'information de vol ».

Sur une carte VAC (carte d'approche à vue, qui décrit un aérodrome et son environnement), l'espace aérien contrôlé autour d'un terrain important s'appelle une CTR (Control Zone). Elle est toujours annotée avec sa classe (ici D, une classe d'espace où le contact radio et l'accord du contrôleur sont obligatoires) et sa limite supérieure, exprimée en pieds. Le point important ici est une subtilité facile à confondre : ce chiffre (1500 dans « CTR CAEN D 1500 ») est presque toujours une ALTITUDE, c'est-à-dire une hauteur mesurée depuis le niveau de la mer (AMSL, Above Mean Sea Level) — pas une hauteur mesurée depuis le sol de l'aérodrome (ce qu'on appelle le QFE). La CTR de Caen s'étend donc du sol (comme la quasi-totalité des CTR) jusqu'à 1500 ft AMSL, et non 1500 ft au-dessus du terrain. C'est un piège classique de lecture de carte : toujours vérifier si un chiffre d'altitude est donné en AMSL ou en hauteur locale.

Sur les cartes aéronautiques, chaque aérodrome est représenté par un symbole standardisé (un cercle avec des repères selon le type de piste). Quand cet aérodrome n'est plus utilisable — piste fermée, terrain abandonné — les cartographes ajoutent une croix (X) par-dessus le symbole pour prévenir clairement le pilote : cet aérodrome ne doit pas être utilisé, y compris en cas d'urgence si une autre solution existe. Sur l'extrait de carte fourni (annexe 061-3446), le symbole désigné par la flèche porte cette croix : il s'agit donc d'un aérodrome désaffecté et interdit d'utilisation. C'est une information de sécurité importante en préparation de vol — un terrain qui semblait disponible sur une ancienne carte ou une application non à jour peut en réalité être totalement impraticable.

Les cartes VAC (cartes d'aérodrome) utilisent des petits symboles standardisés pour représenter des obstacles ou repères au sol autour de la piste — mâts, lignes électriques, routes, ou encore clôtures. Le symbole ici, une ligne fine avec des petits « X » régulièrement espacés dessus, est la représentation conventionnelle d'une clôture : une limite physique (souvent celle de l'aérodrome lui-même, ou d'un terrain voisin). Toutes ces légendes de symboles sont rassemblées dans la partie « Généralités » de chaque carte VAC — un réflexe à prendre est d'aller consulter cette légende dès qu'un symbole n'est pas immédiatement reconnaissable, plutôt que de deviner.

Comme les avions volent d'un fuseau horaire à un autre en quelques heures, l'aviation utilise un temps de référence unique et universel, indépendant du pays survolé, pour éviter toute confusion entre pilotes et contrôleurs : c'est le temps universel coordonné, ou UTC (Coordinated Universal Time). Sauf mention contraire explicite, toutes les heures utilisées en circulation aérienne (horaires de vol, comptes-rendus, messages radio) sont donc exprimées en UTC plutôt qu'en heure locale.

Pour repérer un point n'importe où sur le globe, on utilise deux coordonnées angulaires : la latitude, qui mesure l'écart nord ou sud par rapport à l'équateur (le grand cercle situé à mi-chemin entre les deux pôles), et la longitude, qui mesure l'écart est ou ouest par rapport à un méridien de référence. Ce méridien de référence, appelé méridien d'origine ou méridien de Greenwich, a été choisi car il passe par l'observatoire de Greenwich, en Angleterre. Les coordonnées géographiques d'un lieu sont donc toujours données par référence à ces deux repères : l'équateur pour la latitude, et le méridien de Greenwich pour la longitude.

L'heure légale (ou heure locale) est l'heure officielle appliquée dans un pays, définie par un décalage fixe par rapport à l'heure UTC (temps universel coordonné, la référence horaire mondiale utilisée en aviation) ; en France, ce décalage change entre l'hiver et l'été à cause du changement d'heure. Ici, l'énoncé indique que l'heure légale à Paris est UTC + 2 h, ce qui signifie qu'il faut ajouter 2 heures à l'heure UTC pour obtenir l'heure légale, et donc inversement retrancher 2 heures à l'heure légale pour retrouver l'heure UTC. Il est 8 h 30 en heure légale, donc l'heure UTC est 8 h 30 - 2 h = 6 h 30.

La « nuit aéronautique » est une définition réglementaire du début de la nuit, utilisée pour savoir à partir de quand un pilote doit être qualifié « vol de nuit » pour continuer à voler, ou allumer certains feux. En France métropolitaine, elle commence 30 minutes après le coucher du soleil (et se termine 30 minutes avant le lever du soleil) : ce délai n'est pas qu'une formalité, c'est une marge de sécurité. Il est recommandé de prévoir son vol pour atterrir au moment du coucher du soleil plutôt qu'à la limite des 30 minutes, car la luminosité peut chuter très vite par ciel couvert ; cette demi-heure sert alors de réserve pour rejoindre un autre terrain en cas d'imprévu, sauf si le pilote est qualifié pour le vol de nuit.

L'heure légale (heure locale officielle d'un pays) est décalée par rapport à l'heure UTC (temps universel coordonné, la référence horaire utilisée en aviation) selon un nombre d'heures fixe, qui change en France entre l'été et l'hiver. Ici, l'heure légale à Paris est UTC + 2 h, ce qui veut dire qu'on ajoute 2 heures à l'UTC pour obtenir l'heure légale ; pour retrouver l'heure UTC à partir de l'heure légale, il faut donc faire l'opération inverse et retrancher ces 2 heures. Il est 14 h 12 en heure légale, donc l'heure UTC est 14 h 12 - 2 h = 12 h 12.

L'heure légale (heure officielle appliquée dans un pays) est définie par un décalage fixe par rapport à l'heure UTC (temps universel coordonné, la référence horaire mondiale utilisée en aviation) ; en France, ce décalage passe de +1 h l'hiver à +2 h l'été à cause du changement d'heure. Ici, l'énoncé précise qu'au 1er décembre, donc en période d'heure d'hiver, l'heure légale à Paris est UTC + 1 h : pour retrouver l'heure UTC à partir de l'heure légale, il faut donc retrancher cette heure, et non l'ajouter. Il est 8 h 30 en heure légale, donc l'heure UTC est 8 h 30 - 1 h = 7 h 30.

La « nuit aéronautique » est une définition réglementaire du début de la nuit, utilisée pour savoir à partir de quand un pilote doit être qualifié « vol de nuit » pour continuer à voler. En France métropolitaine, on a le droit de voler jusqu'à 30 minutes après le coucher du soleil, mais ce délai doit être considéré comme une marge de sécurité plutôt qu'un objectif : il est préférable de prévoir d'arriver à destination au moment même du coucher du soleil. Ainsi, en cas de retard ou de couverture nuageuse importante qui ferait chuter rapidement la luminosité dès le coucher du soleil, il reste cette demi-heure réglementaire pour rejoindre un terrain de dégagement.

L'échelle d'une carte donne le rapport entre une distance sur le papier et la distance réelle sur le terrain : une échelle de 1/500 000 signifie qu'un centimètre sur la carte correspond à 500 000 cm dans la réalité. En convertissant en kilomètres (1 km = 100 000 cm), cela donne 500 000 / 100 000 = 5 km pour chaque centimètre mesuré sur la carte. Pour 13,8 cm mesurés entre les deux points, la distance réelle est donc de 13,8 x 5 km = 69 km.

En France, l'heure légale n'est pas fixe toute l'année : elle correspond à UTC + 1 h en heure d'hiver (du dernier week-end d'octobre au dernier week-end de mars) et à UTC + 2 h en heure d'été (le reste de l'année), à cause du changement d'heure. L'UTC (temps universel coordonné) est la référence horaire mondiale utilisée en aviation, indépendante des fuseaux locaux. Le 26 janvier, on est en période d'heure d'hiver, donc le décalage est de +1 h : s'il est 17 h 23 en heure locale à Paris, il faut retrancher 1 heure pour obtenir l'heure UTC, soit 16 h 23.

Il existe plusieurs unités de « mille » selon le contexte : le mille nautique (NM), utilisé en navigation aérienne et maritime car défini à partir d'une minute d'angle sur un méridien terrestre (1 NM = 1,852 km), et le mille terrestre ou « statute mile », une unité anglo-saxonne plus ancienne utilisée historiquement sur terre, notamment aux États-Unis. Le mille terrestre équivaut à 1,609 km, une valeur différente du mille nautique. Bien qu'il soit très peu utilisé aujourd'hui dans les unités aéronautiques courantes, où l'on préfère largement le NM, il continue d'apparaître ponctuellement dans les programmes théoriques du PPL.

Deux points situés sur la même longitude (ici 002°E pour A et B) se trouvent sur le même méridien, cette ligne imaginaire nord-sud qui relie les pôles. Or, sur un méridien, chaque minute d'angle de latitude correspond exactement à 1 mille nautique (NM), donc chaque degré (60 minutes) correspond à 60 NM. Ici, la différence de latitude entre A (30°N) et B (31°N) est de 1°, ce qui donne directement une distance de 60 NM entre les deux points.

L'heure légale (heure officielle d'un pays) est décalée par rapport à l'heure UTC (temps universel coordonné, la référence horaire utilisée en aviation) d'un nombre d'heures fixe qui varie en France entre été et hiver. Ici, l'heure légale à Paris est UTC + 2 h : pour retrouver l'heure UTC à partir de l'heure légale, il faut donc soustraire ces 2 heures plutôt que les ajouter. Il est 11 h 45 en heure légale, donc l'heure UTC est 11 h 45 - 2 h = 9 h 45.

Le mille nautique (NM) est l'unité de distance de référence en navigation aérienne, avec une conversion fixe à connaître par cœur : 1 NM = 1,852 km. Pour convertir 30 NM en kilomètres, on multiplie donc : 30 x 1,852 = 55,56 km, arrondi à 55,5 km.

Une zone à statut particulier de type « R » (Restricted, restreinte) est une portion d'espace aérien où le vol est interdit ou soumis à des conditions particulières, souvent activée seulement à certains horaires (exercices militaires, essais, etc.). Comme ces horaires d'activité ne sont pas toujours indiqués directement sur la carte de navigation, il faut se référer à un document complémentaire dédié : le complément aux cartes de radionavigation VFR, qui liste précisément, pour chaque zone R, ses horaires et conditions d'activité. Avant de préparer un vol traversant une telle zone, il est donc indispensable de consulter ce complément pour savoir si la zone sera active au moment du survol.

Un « grand cercle » est un cercle tracé sur la sphère terrestre dont le centre coïncide avec le centre de la Terre, ce qui en fait la plus grande circonférence possible à cet endroit, comme si l'on coupait une orange bien en son milieu. Tous les méridiens (les lignes nord-sud reliant les pôles) sont des grands cercles, car ils passent tous par le centre de la Terre. Parmi les parallèles (les lignes est-ouest, de même latitude), un seul est un grand cercle : l'équateur, à latitude 0°, car c'est le seul dont le plan passe par le centre de la Terre ; tous les autres parallèles sont des « petits cercles », de plus en plus petits en s'approchant des pôles.

Une minute d'angle est une subdivision du degré (1° = 60 minutes d'angle), utilisée pour mesurer les positions géographiques avec précision. Par définition, cette unité correspond exactement à une distance de 1 mille nautique (NM) lorsqu'elle est mesurée sur un grand cercle terrestre, comme un méridien, la ligne nord-sud reliant les pôles : c'est d'ailleurs cette relation qui a servi à définir le mille nautique à l'origine. Cette équivalence ne vaut en revanche pas sur les parallèles (les lignes est-ouest), sauf à l'équateur, car leur circonférence diminue en s'éloignant de celui-ci.

Les parallèles sont les lignes horizontales de latitude constante qui font le tour de la Terre d'est en ouest, comme les cercles qu'on obtiendrait en coupant une orange à différentes hauteurs. Le plus grand de tous les parallèles est l'équateur (latitude 0°), car il coupe la Terre en son milieu, à l'endroit le plus large. Plus on s'éloigne de l'équateur vers un pôle, plus la latitude augmente et plus le parallèle correspondant devient petit, jusqu'à se réduire à un simple point aux pôles (latitude 90°) : la circonférence des parallèles diminue donc bien quand leur latitude augmente.

La route orthodromique entre deux points est le chemin le plus court à la surface de la sphère terrestre, celui qu'on obtiendrait en tendant un fil entre les deux points sur un globe : elle suit toujours un grand cercle, c'est-à-dire un cercle dont le centre est celui de la Terre. Quand deux points ont la même longitude, cela signifie qu'ils sont situés sur le même méridien, cette ligne nord-sud reliant les pôles. Or un méridien est justement un grand cercle : la route orthodromique entre ces deux points suit donc simplement ce méridien.

Sur un méridien (la ligne nord-sud qui relie les pôles), une minute d'angle correspond exactement à 1 mille nautique (NM), donc un degré (60 minutes) correspond à 60 NM. Pour convertir un écart de 3°15 en distance, on traite séparément les degrés et les minutes : 3° = 3 x 60 NM = 180 NM, et 15' (15 minutes d'angle) = 15 NM. En additionnant les deux, 180 + 15 = 195 NM : c'est la distance qui sépare les deux points.

La Terre effectue un tour complet (360°) en 24 heures, ce qui donne une vitesse de rotation apparente du Soleil de 360° / 24 h = 15° par heure, soit 1° toutes les 4 minutes. Comme le Soleil se lève à l'Est et se couche à l'Ouest, le coucher du soleil, et donc le début de la nuit aéronautique, survient plus tôt pour un point situé plus à l'Est. Ici, la différence de longitude entre Brest et Genève est de 10°30' (10,5°), soit 10,5 x 4 min = 42 minutes de décalage. Genève étant plus à l'Est que Brest, la nuit y tombe 42 minutes plus tôt : 17h45 - 42 min = 17h03.

Les cartes aéronautiques existent à différentes échelles selon l'usage : plus l'échelle est grande, comme le 1/500 000 où chaque centimètre représente une distance réelle relativement petite, plus la carte est détaillée, ce qui la rend idéale pour la navigation à vue à basse altitude où il faut repérer précisément le relief et les repères au sol. À l'inverse, une carte à plus petite échelle comme le 1/1 000 000 couvre une zone plus large avec moins de détails, plutôt adaptée aux altitudes plus élevées. Historiquement, la carte OACI au 1/500 000 (avant 2013) ne renseignait les informations aéronautiques que jusqu'à 5000 ft AMSL (Above Mean Sea Level, l'altitude par rapport au niveau de la mer) ou 2000 ft ASFC (Above Surface, la hauteur par rapport au sol), le plus élevé des deux étant retenu, et il fallait alors se reporter à la carte au 1/1 000 000 pour voler plus haut. Même si les cartes actuelles sont renseignées plus haut depuis 2013, la carte IGN OACI au 1/500 000 reste le document le plus adapté à un vol de navigation en dessous de 5000 ft AMSL, car elle offre le meilleur niveau de détail pour le vol à vue.

Les méridiens sont les lignes imaginaires qui relient le pôle Nord au pôle Sud en suivant la surface de la Terre, un peu comme les quartiers d'une orange épluchée. Comme tous les méridiens partent d'un pôle pour rejoindre l'autre, ils se croisent nécessairement en ces deux points : les pôles terrestres sont donc bien définis comme l'intersection de l'ensemble des méridiens.

Le mille nautique (NM) est l'unité de distance de référence en navigation aérienne, avec une conversion fixe à connaître : 1 NM = 1,852 km. Pour convertir une distance de kilomètres en milles nautiques, il faut donc diviser par 1,852 : 37 / 1,852 ≈ 20 NM.

Tous les méridiens, ces lignes nord-sud reliant les pôles, sont des grands cercles, c'est-à-dire des cercles dont le centre correspond au centre de la Terre : ils ont donc tous exactement la même circonférence, quelle que soit leur position en longitude. Parcourir 10° d'arc sur le méridien de Greenwich revient donc à parcourir exactement la même distance que sur n'importe quel autre méridien, qu'il soit plus à l'Est ou plus à l'Ouest : la distance parcourue est la même.

Bien que l'Organisation de l'Aviation Civile Internationale (OACI) recommande officiellement l'usage du système métrique international, l'aviation civile a hérité, après la Seconde Guerre mondiale, des unités utilisées par les pays anglo-saxons qui ont largement façonné les standards de l'aéronautique moderne. C'est ainsi que le mille nautique (NM, nautical mile) s'est imposé comme l'unité usuelle de distance horizontale en navigation aérienne plutôt que le kilomètre : cette unité a l'avantage d'être directement liée à la géométrie terrestre, puisqu'elle correspond à une minute d'angle mesurée sur un méridien.

Calais et Graulhet sont situés sur la même longitude (002°E), donc sur le même méridien, cette ligne nord-sud qui relie les pôles. Sur un méridien, chaque minute d'angle correspond à 1 mille nautique (NM). La différence de latitude entre Calais (51°N) et Graulhet (43°45'N) est de 51° - 43°45' = 7°15', soit 7 x 60 + 15 = 435 minutes d'angle, ce qui donne directement une distance de 435 NM entre les deux villes.

Sur un globe, les méridiens sont des lignes qui vont d'un pôle à l'autre (comme les quartiers d'une orange) et donnent la longitude, tandis que les parallèles sont des cercles horizontaux, parallèles à l'équateur, qui relient tous les points ayant la même latitude. Si un point se trouve sur un parallèle donné, sa latitude est donc déjà fixée : ce qui peut encore le distinguer d'un autre point du même parallèle, c'est sa position est-ouest, c'est-à-dire sa longitude. Sur l'illustration, le point rouge et le point bleu sont sur le même parallèle (même latitude) mais se différencient par leur longitude : 5°E pour le rouge, 5°W (ouest) pour le bleu.

Un méridien est une ligne imaginaire qui relie le pôle Nord au pôle Sud ; chaque méridien correspond à une seule valeur de longitude, comme une adresse est-ouest sur le globe. Puisque les méridiens représentent justement la longitude d'un lieu, deux points qui partagent exactement la même longitude se trouvent forcément sur le même méridien, même s'ils peuvent être très éloignés l'un de l'autre en latitude (un proche de l'équateur, l'autre proche d'un pôle).

Les coordonnées géographiques combinent deux mesures : la latitude, qui indique la position nord-sud et va de 0° à l'équateur jusqu'à 90° aux pôles, et la longitude, qui indique la position est-ouest et se compte à partir du méridien de Greenwich (la ligne de référence 0°, qui passe par Londres) jusqu'à 180° vers l'est ou l'ouest. Ici, 45°00'N correspond exactement à la moitié de 90°, donc l'aérodrome est à mi-chemin entre l'équateur et le pôle nord. Et comme la longitude 002°56' porte la lettre E (Est), l'aérodrome est situé à l'est du méridien de Greenwich.

Sur le globe, on distingue deux types de trajectoires : l'orthodromie, le chemin le plus court entre deux points (comme tendre une ficelle sur un ballon), et la loxodromie, une trajectoire qui coupe tous les méridiens sous un angle constant, c'est-à-dire un cap vrai (l'orientation par rapport au pôle Nord géographique) qui ne change jamais. Seul l'équateur, parmi tous les parallèles, est un « grand cercle » et constitue donc une orthodromie ; tous les autres parallèles sont des cercles plus petits. En revanche, une propriété reste toujours vraie : un parallèle croise chaque méridien à angle droit (90°), donc en suivant un cap vrai constant de 090° ou 270°. Comme une trajectoire à cap vrai constant est par définition une loxodromie, un parallèle quelconque est toujours une loxodromie.

Pour situer un point par rapport à un autre, on compare séparément leur latitude (nord-sud) et leur longitude (est-ouest) : une latitude Nord plus petite signifie plus au sud, et une longitude Est plus petite signifie plus à l'ouest. Ici, 44°09'N est inférieur à 44°18'N, donc le point d'entrée est plus au sud que l'aérodrome. Et 001°53'E est inférieur à 002°04'E, donc il est aussi plus à l'ouest. Le point d'entrée se trouve donc au sud-ouest de l'aérodrome.

L'UTC (temps universel coordonné) est l'heure de référence utilisée dans le monde entier en aviation pour éviter toute confusion entre les fuseaux horaires locaux, c'est l'heure du méridien de Greenwich. En France, l'heure locale (celle affichée sur la montre) est en avance par rapport à l'UTC : +1 heure en hiver, +2 heures en été (comme en juin, période de l'heure d'été). Pour retrouver l'heure UTC à partir de l'heure locale d'été, il faut donc soustraire 2 heures : UTC = Heure locale - 2 = 11 h 45 - 2 h = 9 h 45.

Chaque méridien correspond à une valeur précise de longitude, un peu comme une adresse est-ouest sur le globe. Le méridien de Greenwich, qui passe par l'observatoire royal de Greenwich à Londres, a été choisi comme méridien d'origine, c'est-à-dire la référence à partir de laquelle on compte toutes les longitudes de la planète, un peu comme le « kilomètre zéro » d'une route. Il porte donc la valeur 0°, et tous les points situés sur ce méridien ont par définition 0° de longitude.

Sur un globe, l'équateur est le plus grand cercle possible autour de la Terre, comme la ceinture la plus large d'une orange, tandis que les autres parallèles sont des cercles de plus en plus petits à mesure qu'on se rapproche d'un pôle, jusqu'à devenir un simple point (circonférence nulle) exactement au pôle, où la latitude vaut 90°. L'équateur est donc le seul parallèle qui soit un « grand cercle », avec une circonférence égale à celle de la Terre elle-même. Le parallèle 45°N, situé entre l'équateur et le pôle Nord, a nécessairement une circonférence plus petite que celle de l'équateur.

Une orthodromie est le chemin le plus court entre deux points sur une sphère, celui qu'on obtient en suivant un « grand cercle », c'est-à-dire un cercle dont le centre coïncide avec le centre de la Terre (comme tendre un fil sur un ballon plutôt que de le laisser suivre une courbe quelconque). Tous les méridiens sont des grands cercles : ils passent tous par les deux pôles et ont donc tous la même circonférence que la Terre. Une trajectoire qui suit un méridien suit donc un grand cercle, ce qui en fait une orthodromie.

L'orthodromie est la route qui relie deux points de la Terre en suivant un grand cercle, c'est-à-dire un cercle de circonférence maximale centré sur le centre de la Terre. Cette trajectoire correspond toujours à la distance la plus courte entre les deux points, un peu comme tendre un fil au-dessus d'un ballon plutôt que de suivre une courbe quelconque à sa surface.

Sur un méridien, qui est un grand cercle, il existe une équivalence pratique très utilisée en navigation aérienne : une minute d'angle de latitude correspond exactement à 1 mille nautique (NM), une unité de distance utilisée en aviation (environ 1,852 km). Un degré contenant 60 minutes, 1° = 60 NM. Ici, l'écart entre les deux terrains est de 1°30', c'est-à-dire 1° + 30' = 60 NM + 30 NM = 90 NM. Comme cette valeur en NM ne figure pas parmi les réponses proposées, on la convertit en kilomètres : 90 NM x 1,852 km/NM = 166,68 km, soit environ 167 km.

Le méridien de Greenwich, qui passe par Londres, sert de méridien d'origine, c'est-à-dire de référence à partir de laquelle on compte toutes les longitudes du globe. Chaque longitude est ensuite exprimée comme un écart angulaire vers l'Est (E) ou vers l'Ouest (W) par rapport à ce méridien 0°, jusqu'à un maximum de 180° de chaque côté.

En aviation, la « nuit » est définie précisément car certaines règles de vol (allumage des feux, qualification pour le vol de nuit, etc.) ne s'appliquent qu'à ce moment-là. La définition scientifique exacte est complexe : la nuit aéronautique commence quand le centre du disque solaire descend à 6° sous l'horizon après le coucher du soleil, et se termine quand il remonte à 6° sous l'horizon avant le lever. Comme cette définition est peu pratique à utiliser au quotidien, on retient en France métropolitaine une règle simplifiée : la nuit aéronautique commence 30 minutes après l'heure de coucher du soleil et se termine 30 minutes avant l'heure de lever du soleil.

Le méridien de Greenwich sert de référence pour les longitudes : un point situé à l'Est de ce méridien a une longitude Est. L'équateur sert de référence pour les latitudes : un point situé au sud de l'équateur a une latitude Sud. Un point à l'Est du méridien origine et au sud de l'équateur est donc de longitude Est et de latitude Sud.

La Terre effectue une rotation complète sur elle-même (360°) en 24 heures, ce qui explique le passage du jour à la nuit à mesure que le Soleil « se déplace » apparemment d'est en ouest. Cette rotation se fait à vitesse constante, soit 360° ÷ 24 h = 15° par heure. Deux aérodromes séparés par 7°30' de longitude, c'est-à-dire la moitié de 15°, verront donc le coucher du soleil décalé de la moitié d'une heure, soit 30 minutes.

La latitude se mesure toujours à partir de l'équateur, où elle vaut 0°, et augmente en valeur à mesure qu'on se rapproche d'un pôle, jusqu'à atteindre 90° exactement au pôle. Dans l'hémisphère sud, en se rapprochant du pôle Sud le long d'un même méridien, on s'éloigne donc de l'équateur et la latitude (Sud) augmente.

L'orthodromie est par définition la route qui relie deux points de la Terre en suivant un grand cercle, ce qui en fait toujours la distance la plus courte possible entre ces deux points, un peu comme tendre un fil sur un ballon plutôt que de suivre une courbe quelconque. Une route est donc orthodromique précisément quand elle correspond à cette plus courte distance.

La latitude et la longitude sont deux angles qui, ensemble, définissent la position d'un point sur le globe. La latitude se mesure le long d'un méridien (une ligne nord-sud qui va d'un pôle à l'autre), en partant de l'équateur (0°) jusqu'aux pôles (90°). La longitude, elle, se mesure le long d'un parallèle (est-ouest) par rapport au méridien de Greenwich. La latitude est donc bien un angle mesuré sur un méridien.

Tous les méridiens sont des grands cercles, c'est-à-dire des cercles centrés sur le centre de la Terre qui passent tous par les deux pôles ; suivre l'un d'eux revient donc à suivre le chemin le plus court possible dans cette direction. Un aéronef qui vole en permanence sur le même méridien suit donc, par définition, une orthodromie.

Les méridiens sont tous des grands cercles (leur circonférence égale celle de la Terre), alors que les parallèles, à l'exception de l'équateur, sont des « petits cercles » dont la circonférence est plus petite, un peu comme des tranches de plus en plus étroites à mesure qu'on s'éloigne du centre d'une orange. Comme le montre l'illustration, un même écart de 10° mesuré sur un méridien (segment vertical) couvre donc une plus grande distance qu'un écart de 10° mesuré sur un parallèle autre que l'équateur (segment horizontal). La distance entre les deux points situés sur le parallèle est donc inférieure à celle entre les deux points situés sur le méridien.

L'équateur est le parallèle de latitude 0°, la ligne de référence pour toutes les latitudes. Le méridien « opposé » à celui de Greenwich, appelé antiméridien, se situe exactement à 180° de longitude ; on peut le noter indifféremment 180°E ou 180°W car il s'agit du même méridien vu depuis l'est ou depuis l'ouest (un peu comme minuit et midi qui se rejoignent). Le point d'intersection recherché est donc à la fois sur l'équateur (00°N) et sur l'antiméridien (180°E), ce qui se note 00°N - 180°E.

La latitude se compte à partir de l'équateur (0°) jusqu'aux pôles, où elle atteint sa valeur maximale de 90°, vers le Nord (N) ou vers le Sud (S) selon l'hémisphère. La longitude se compte à partir du méridien de Greenwich (0°) jusqu'au méridien opposé, à 180°, vers l'Est (E) ou vers l'Ouest (W). La latitude et la longitude se mesurent donc respectivement de 0° à 90° N ou S, et de 0° à 180° E ou W.

L'orthodromie est par définition la route la plus courte entre deux points sur la Terre, car elle suit un grand cercle, tandis que la loxodromie suit un cap constant qui n'est généralement pas le chemin le plus direct. Il existe toutefois un cas particulier où les deux routes se confondent : lorsque la trajectoire suit elle-même un grand cercle, c'est-à-dire un méridien ou l'équateur. Mais dans tous les cas, y compris celui-ci, l'orthodromie reste la route la plus courte : elle ne peut jamais être plus longue que la loxodromie.

Sur un grand cercle comme un méridien, il existe une équivalence fixe utilisée en navigation : un degré de latitude correspond toujours à 60 milles nautiques (NM), l'unité de distance standard en aviation. L'écart entre 44°00'00N et 45°00'00N est exactement de 1°, ce qui correspond donc à 60 NM.

Les parallèles rétrécissent progressivement à mesure que la latitude augmente, pour finir par se réduire à un point (circonférence nulle) exactement aux pôles ; l'équateur, lui, est le seul parallèle qui soit un grand cercle et constitue donc le plus grand de tous les parallèles. Un même écart angulaire de 15° parcouru sur un parallèle de latitude plus élevée correspond donc forcément à une distance plus courte que ces mêmes 15° parcourus sur l'équateur.

La route vraie est la direction suivie par l'avion par rapport au Nord vrai, c'est-à-dire la direction exacte du pôle Nord géographique (celle utilisée sur les cartes, via les méridiens), à ne pas confondre avec le Nord magnétique indiqué par une boussole. Une loxodromie est une trajectoire qui maintient cette route vraie constante d'un bout à l'autre du trajet, en coupant tous les méridiens sous le même angle. C'est différent de l'orthodromie, qui est le chemin le plus court entre deux points mais dont la route vraie change continuellement en cours de trajet.

L'équivalence « une minute d'angle = 1 mille nautique (NM) » n'est vraie que sur un grand cercle, c'est-à-dire un cercle dont la circonférence égale celle de la Terre. Les méridiens sont tous des grands cercles, alors que les parallèles (sauf l'équateur) sont des cercles plus petits dont l'échelle change avec la latitude. Pour mesurer une distance en NM sur une carte, il faut donc reporter l'écartement du compas sur le méridien le plus proche, jamais sur un parallèle quelconque.

Les coordonnées géographiques s'écrivent sous la forme degrés-minutes-secondes. Les minutes et les secondes vont de 0 à 59, elles s'expriment donc toujours avec deux chiffres (par exemple 05' et non 5'). Pour les degrés, la latitude va seulement de 0° (l'équateur) à 90° (les pôles), elle s'exprime donc aussi avec deux chiffres. Seule la longitude, qui va jusqu'à 180°, nécessite trois chiffres pour les degrés (par exemple 002° ou 180°).

L'écart d'un degré de latitude entre deux parallèles correspond toujours à 60 milles nautiques (NM), car les méridiens le long desquels on mesure cette latitude sont des grands cercles dont l'équivalence angle-distance ne change jamais. Cette valeur est une propriété géométrique de la Terre elle-même, indépendante de l'échelle de la carte utilisée : que la carte soit au 1/500 000 ou à toute autre échelle, 1° entre deux parallèles représentera toujours 60 NM.

Une annexe de type quadrillage (comme l'annexe 061-3410) représente une portion de carte avec des lignes de latitude et de longitude, chaque case ou intersection étant repérée par une lettre ou un indice qu'on lit directement sur les bords du quadrillage. Pour situer un point donné par ses coordonnées, comme 04°N-002°E ici, on repère d'abord la ligne correspondant à cette latitude, puis la colonne correspondant à cette longitude, et on lit l'indice inscrit à leur intersection sur le document. Sur cette annexe, l'intersection correspondant à 04°N-002°E est repérée par la lettre K.

Une boussole ne pointe pas exactement vers le pôle Nord géographique (le Nord vrai, celui des cartes et des méridiens) mais vers le pôle Nord magnétique, qui est légèrement décalé. L'écart angulaire entre ces deux nords, à un endroit donné, s'appelle la déclinaison magnétique (Dm) ; elle peut être orientée vers l'Est ou vers l'Ouest selon la région du globe. Pour passer d'une route vraie (Rv, par rapport au Nord vrai) à une route magnétique (Rm, par rapport au Nord magnétique, celle réellement utilisée avec le compas de bord), on applique la formule Rm = Rv - Dm, où une déclinaison Ouest se compte négativement. Ici : Rv = 117°, Dm = 28°W donc Dm = -28. Rm = Rv - Dm = 117 - (-28) = 117 + 28 = 145°.

Le cap est la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion, c'est-à-dire l'orientation de son axe longitudinal, indépendamment de la trajectoire réellement suivie au sol (qui peut être déviée par le vent). Le Nord vrai est la direction exacte du pôle Nord géographique, celle utilisée par les méridiens sur les cartes, à distinguer du Nord magnétique indiqué par une boussole. Le cap vrai (Cv) est donc l'angle entre l'axe longitudinal de l'avion et le Nord vrai.

La vitesse propre (Vp) est la vitesse de l'avion par rapport à l'air qui l'entoure, celle indiquée par l'anémomètre à bord ; la vitesse sol (Vs) est la vitesse réelle par rapport au sol, celle qui détermine la distance réellement parcourue. C'est comme marcher sur un tapis roulant : si le tapis avance dans le sens opposé à vos pas, votre vitesse réelle par rapport au quai diminue. Ici, l'avion avance à 80 kt dans la masse d'air, mais cette masse d'air se déplace elle-même à 20 kt en sens inverse (vent de face) : la vitesse sol est donc de 80 - 20 = 60 kt.

La dérive est l'angle entre le cap tenu par l'avion (là où pointe le nez) et la route réellement suivie au sol ; elle est causée par le vent qui pousse l'avion latéralement, un peu comme un courant qui dévie un nageur qui traverse une rivière en ligne droite. Si le vent vient exactement de face ou exactement de dos, c'est-à-dire dans la même direction que la route suivie au sol, il ne pousse pas l'avion sur le côté : il n'y a donc pas de dérive. La dérive est donc nulle soit quand il n'y a pas de vent du tout, soit quand la direction du vent coïncide avec la route magnétique (la direction suivie au sol, par rapport au Nord magnétique).

En navigation à vue, le pilote repère sa position en identifiant au sol des éléments bien visibles depuis l'avion, un peu comme on suit un plan de randonnée en reconnaissant des points remarquables du paysage. Au-dessus d'une forêt, les petits chemins et les rivières étroites sont souvent masqués par la végétation et donc peu visibles d'en haut. En revanche, les grandes routes et les lignes à haute tension nécessitent une large trouée dégagée dans les arbres pour être construites : cette trouée forme une ligne claire et bien visible dans la masse forestière, ce qui en fait de bons repères.

La vitesse sol dépend de la vitesse propre de l'avion (sa vitesse par rapport à l'air) combinée au déplacement de la masse d'air elle-même. Ici, l'avion vole à 150 kt dans l'air, et le vent arrière pousse cette masse d'air à 20 kt dans le même sens que le déplacement de l'avion, comme un courant qui accélère un nageur nageant dans son sens. La vitesse sol est donc la somme des deux : 150 + 20 = 170 kt.

Naviguer, c'est trouver son chemin d'un point à un autre, et il existe plusieurs méthodes pour y parvenir. La navigation à l'estime consiste à calculer à l'avance, à partir d'une position connue, le cap à tenir et le temps de vol nécessaire pour rejoindre un point donné, en se basant sur la vitesse prévue et le vent, un peu comme calculer un itinéraire de randonnée à la boussole avant de partir, sans forcément voir la destination. C'est donc bien l'action d'évaluer le cap et le temps pour rejoindre un point à partir d'une position connue.

Quand le vent souffle de la droite de l'avion, il pousse l'appareil vers la gauche par rapport à la direction vers laquelle pointe son nez (le cap) : la trajectoire réellement suivie au sol (la route) se retrouve donc décalée vers la gauche par rapport au cap. Comme les valeurs de cap et de route augmentent vers la droite (dans le sens des aiguilles d'une montre, de 0° à 360°), une déviation vers la gauche correspond à une valeur plus petite. La route est donc inférieure au cap.

Quand un avion vole, le vent peut le pousser de côté par rapport à la direction où pointe son nez (c'est la dérive, un peu comme marcher de travers sous un vent latéral) et peut aussi le faire avancer plus vite ou plus lentement au-dessus du sol selon qu'il souffle de face ou de dos (cela change la vitesse sol). Ici, vous visez le repère en cap 225°, mais vous ne l'apercevez qu'à votre « travers droit », c'est-à-dire exactement à 90° sur votre droite au lieu de droit devant : le vent vous a donc poussé vers la gauche, ce qui signifie qu'il souffle d'un secteur situé à votre droite, donc du nord ou de l'ouest. Ensuite, on regarde le temps mis : à 120 kt (nœuds), parcourir 10 NM (milles nautiques) aurait dû prendre 5 minutes (10/120 x 60 = 5 min), or il vous a fallu 6 minutes, donc vous êtes en retard. Ce retard montre que le vent avait aussi une composante de face qui vous a freiné : en combinant « poussé vers la gauche » et « vent de face », on obtient un vent qui vient de l'ouest.

Le badin (l'anémomètre de l'avion) ne mesure pas directement la vitesse à travers l'air, mais la pression que l'air exerce sur une sonde (le tube Pitot) : cette pression dépend de la densité de l'air, qui diminue avec l'altitude et varie avec la température. La vitesse conventionnelle (Vc) est la vitesse lue à cet instrument, corrigée des petites erreurs de position et de fabrication de l'instrument, mais elle reste calculée comme si l'air avait toujours la densité d'une atmosphère « standard » de référence. La vitesse vraie (Vv), elle, est la vitesse réellement parcourue par l'avion à travers l'air. Comme l'air réel n'a presque jamais exactement la densité de cette atmosphère standard, un écart apparaît toujours entre Vc et Vv, et cet écart dépend justement de l'altitude et de la température.

Sur une carte, les directions sont mesurées par rapport au Nord vrai (Nv), le pôle géographique de la Terre. Mais dans l'avion, le compas pointe vers le Nord magnétique (Nm), qui est légèrement décalé du Nord vrai selon l'endroit du globe où l'on se trouve : cet écart s'appelle la déclinaison magnétique (Dm). Ici, Dm = 6°W signifie que le Nord magnétique est décalé de 6° vers l'ouest par rapport au Nord vrai, et une déclinaison Ouest se compte négativement dans les calculs. Pour passer d'une route vraie (Rv, mesurée sur la carte) à une route magnétique (Rm, celle qu'on suit réellement au compas), on applique Rm = Rv - Dm : Rm = 50 - (-6) = 50 + 6 = 056°.

Le cap est l'angle entre l'axe de l'avion (la direction vers laquelle pointe son nez) et le Nord ; si l'on prend le Nord magnétique comme référence, on parle de cap magnétique (Cm). De la même façon, la route (la trajectoire suivie au-dessus du sol) peut se mesurer par rapport au Nord vrai (route vraie, Rv) ou au Nord magnétique (route magnétique, Rm). L'écart entre ces deux Nords à un endroit donné est la déclinaison magnétique (Dm), ici 13°W, qui se compte négativement. On passe de Rv à Rm avec Rm = Rv - Dm : Rm = 013 - (-13) = 013 + 13 = 026°.

Pour compenser un vent qui pousse l'avion de côté (la dérive), le pilote doit orienter le nez de l'avion légèrement contre le vent, un peu comme on incline sa marche contre un vent de travers pour continuer d'avancer tout droit. Si le vent vient de la droite, il pousse l'avion vers la gauche : pour rester sur la route voulue, il faut donc pointer le nez davantage vers la droite que cette route. Comme les caps et les routes se comptent en degrés qui augmentent en tournant vers la droite (de 0° à 360°, dans le sens des aiguilles d'une montre), « pointer plus à droite » signifie avoir un cap dont la valeur en degrés est supérieure à celle de la route.

La vitesse propre (Vp) est la vitesse de l'avion par rapport à l'air dans lequel il vole, un peu comme la vitesse d'un nageur par rapport à l'eau. Mais pour savoir combien de temps on met à parcourir une distance au sol, ce qui compte c'est la vitesse sol (Vs), qui tient compte du vent. Un vent de face (« effectif » signifie qu'on ne considère que sa composante dans l'axe de la route) retranche sa vitesse à la vitesse propre : Vs = Vp - vent de face = 150 - 30 = 120 kt. Pour parcourir 120 NM (milles nautiques) à 120 kt, il faut donc 120 / 120 = 1 heure.

Comme pour un vent de travers, si vous visez un repère en cap 135° mais que vous ne l'apercevez qu'à votre travers droit (exactement à 90° sur votre droite au lieu de droit devant), c'est que le vent vous a poussé vers la gauche : il vient donc d'un secteur situé à votre droite, soit du sud, soit de l'ouest. Ensuite on regarde le temps mis : à 60 kt, parcourir 10 NM prend normalement 10 minutes (10/60 x 60 = 10 min), or vous n'avez mis que 6 minutes : vous êtes en avance, ce qui montre que le vent avait aussi une composante arrière, qui vous a accéléré. En combinant « poussé vers la gauche » et « vent de dos », on obtient un vent qui vient de l'ouest.

En navigation à vue, on choisit comme repères des éléments bien visibles depuis l'avion, permanents et faciles à identifier à la fois dans le paysage et sur la carte. Dans une région agricole, les petits villages se ressemblent souvent et sont difficiles à distinguer les uns des autres depuis les airs, tandis que les lignes à haute tension sont fines, peu visibles de loin et dangereuses à approcher de trop près pour s'en servir de repère. En revanche, les voies ferrées (des lignes continues bien marquées sur la carte) et les grandes villes (reconnaissables par leur taille et leurs contours) restent identifiables et fiables : ce sont donc les meilleurs repères dans ce contexte.

Sur les cartes de navigation, on trace des lignes qui relient tous les points où la déclinaison magnétique (l'écart entre le Nord vrai et le Nord magnétique) a la même valeur : ce sont les lignes isogones (du grec « iso », égal, et « gone », angle). Elles permettent, où que l'on se trouve sur la carte, de connaître directement la correction à appliquer pour passer d'une route vraie à une route magnétique.

Naviguer « par cheminement » consiste à suivre du regard, depuis l'avion, une ligne bien visible et continue au sol (route, voie ferrée, littoral, rivière...) plutôt que de calculer un cap précis à tenir au compas. Cette ligne n'a pas besoin d'être un élément naturel : on peut très bien cheminer le long d'une autoroute ou d'une voie ferrée, du moment qu'elle est facilement repérable et qu'elle mène vers la destination.

Le vent, lorsqu'il souffle de travers, pousse l'avion de côté par rapport à la trajectoire visée : c'est la dérive. Une « dérive droite de 10° » signifie ici que le vent pousse l'avion de 10° vers la droite de sa route ; pour compenser et rester malgré tout sur la route magnétique (Rm) voulue de 274°, le pilote doit orienter le nez de l'avion un peu plus vers la gauche, c'est-à-dire prendre un cap magnétique (Cm) inférieur à la route : Cm = Rm - dérive = 274 - 10 = 264°. Mais le compas de bord n'indique jamais exactement le cap magnétique réel : les masses métalliques et les équipements électriques de l'avion le perturbent d'une petite erreur appelée déviation (d), ici -4°. Pour obtenir le cap à afficher réellement au compas, le cap compas (Cc), on applique Cc = Cm - d = 264 - (-4) = 264 + 4 = 268°.

En VFR (vol à vue), le pilote se repère normalement en regardant le sol. Mais il est parfois autorisé de voler au-dessus d'une couche de nuages continue, sans voir ni le sol ni l'eau (« VFR au-dessus des nuages »). Dans ce cas, il faut un moyen de se repérer autrement qu'à l'œil : le VOR est une balise radio au sol qui indique une direction à suivre vers elle ou depuis elle, le radiocompas automatique (ADF) capte des balises radio et en indique la direction, et le GPS calcule une position grâce aux satellites. La réglementation impose donc d'avoir à bord l'un de ces équipements de radionavigation pour pouvoir voler sans contact visuel du sol ou de l'eau.

Pour passer d'une route vraie (Rv) à une route magnétique (Rm), on applique Rm = Rv - Dm, une déclinaison Est comptant positivement : Rm = 230 - 6 = 224°. Le vent vient du nord-ouest : par rapport à une route au 230° (vers le sud-ouest), ce vent souffle d'un secteur situé à droite de la trajectoire, ce qui pousse l'avion vers la gauche. Pour rester sur la route voulue, il faut donc corriger en orientant le nez vers la droite, c'est-à-dire augmenter le cap par rapport à la route : Cm = Rm + dérive = 224 + 10 = 234°.

La vitesse sol ici est Vs = Vp - vent de face = 90 - 10 = 80 kt. Le facteur de base est un raccourci de calcul qui donne le nombre de minutes nécessaires pour parcourir 1 NM (mille nautique) : Fb = 60 / vitesse sol = 60 / 80 = 0,75 minute par NM (soit 3/4). Pour parcourir 120 NM, il faut donc 120 x 0,75 = 90 minutes, soit 1h30 (1,5 heure). Avec une consommation horaire de 34 litres par heure, la consommation prévue pour cette étape « hors roulage » (sans compter le carburant utilisé au sol avant le décollage) est donc de 34 x 1,5 = 51 litres.

Le vent, lorsqu'il souffle de travers par rapport à la direction voulue, pousse l'avion de côté par rapport à l'axe dans lequel pointe son nez : c'est la dérive. Concrètement, la dérive est l'écart angulaire entre le cap (la direction du nez de l'avion) et la route (la trajectoire réellement suivie au-dessus du sol), mesurés dans un même référentiel. Comme la question précise « route magnétique », on compare celle-ci au cap exprimé lui aussi par rapport au Nord magnétique : la dérive est donc l'angle entre la route magnétique et le cap magnétique.

À vitesse propre constante — la vitesse de l'avion par rapport à l'air ne change pas — c'est uniquement le vent, sa force et sa direction par rapport à la route, qui détermine la vitesse sol (la vitesse réellement observée au-dessus du terrain) : plus rapide avec un vent de dos, plus lente avec un vent de face, inchangée si le vent est nul ou parfaitement perpendiculaire à la route.

Rm = Rv - Dm, avec une déclinaison Ouest comptée négativement : Rm = 335 - (-3) = 338°. Le vent vient du nord, ce qui, pour une route au 335° (proche du plein nord), arrive du côté droit de l'avion : il pousse donc vers la gauche, et il faut corriger en prenant un cap plus grand que la route. Cm = Rm + dérive = 338 + 10 = 348°.

Sur une carte, les directions sont mesurées par rapport au Nord vrai (Nv), alors que le compas de l'avion indique le Nord magnétique (Nm), légèrement décalé du Nord vrai selon la région du globe (cet écart est la déclinaison magnétique, Dm). Pour transformer une route vraie (Rv, mesurée sur la carte) en route magnétique (Rm, celle réellement suivie au compas), on utilise Rm = Rv - Dm, une déclinaison Est comptant positivement. Ici : Rm = 356 - 13 = 343°.

Comme le compas de l'avion pointe vers le Nord magnétique et non vers le Nord vrai utilisé sur la carte, il faut convertir la route vraie (Rv) en route magnétique (Rm) grâce à la déclinaison magnétique (Dm) du lieu, avec la formule Rm = Rv - Dm. Une déclinaison Ouest se compte négativement : Rm = 050 - (-28) = 050 + 28 = 078°.

La vitesse sol est Vs = Vp - vent de face = 80 - 20 = 60 kt. Pour parcourir 60 NM à 60 kt, il faut exactement 1 heure. Avec une consommation horaire de 24 litres par heure, la consommation totale prévue pour cette étape est donc de 24 litres.

Rm = Rv - Dm = 013 - 13 = 000°, ce qui équivaut à 360° (les caps et routes se comptent de 000° à 360°, et 000° désigne le plein Nord magnétique tout comme 360°). On peut aussi le voir autrement : une déclinaison de 13°E signifie que le Nord magnétique est décalé de 13° vers la droite (l'est) par rapport au Nord vrai. Or vous suivez justement une route qui pointe 13° à droite du Nord vrai : vous pointez donc exactement vers le Nord magnétique, d'où une route magnétique de 000°/360°.

Comme pour toute correction de dérive, une « dérive droite de 10° » signifie que le vent pousse l'avion de 10° vers la droite de sa route ; pour rester sur la route magnétique (Rm) voulue de 274°, il faut donc adopter un cap magnétique inférieur à la route : Cm = 274 - 10 = 264°. Le compas de bord subit ensuite une petite erreur due aux masses métalliques et équipements de l'avion, la déviation (d), ici de -2°. Le cap compas (Cc), celui réellement affiché au compas, s'obtient par Cc = Cm - d = 264 - (-2) = 264 + 2 = 266°.

Rm = Rv - Dm. La déclinaison Ouest se compte négativement : Rm = 356 - (-6) = 356 + 6 = 362°. Comme les caps et les routes sont toujours exprimés entre 0° et 360°, on retranche un tour complet : Rm = 362 - 360 = 002°. Par ailleurs, lorsqu'un vent souffle de travers par rapport à la route voulue, il pousse l'avion de côté : l'axe de l'avion (son cap) ne coïncide alors plus avec sa trajectoire réelle au sol (sa route), l'avion « avance en crabe ». L'écart angulaire entre les deux, entre l'axe longitudinal de l'avion et la trace au sol de la route suivie, s'appelle la dérive.

La dérive est l'angle entre le cap (la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion) et la route (la trajectoire réellement suivie au sol), le vent poussant l'avion de côté par rapport à la direction où il pointe. Cet angle peut se mesurer dans le référentiel vrai (par rapport au Nord vrai) ou dans le référentiel magnétique, du moment que le cap et la route sont exprimés dans la même référence. Ici, la question parle de route vraie, donc on la compare au cap exprimé lui aussi par rapport au Nord vrai, c'est-à-dire le cap vrai.

La vitesse sol est Vs = Vp - vent de face = 90 - 15 = 75 kt. Le facteur de base, nombre de minutes nécessaires pour parcourir 1 NM, vaut Fb = 60 / 75 = 0,8 minute par NM. Pour parcourir 100 NM, il faut 100 x 0,8 = 80 minutes, soit 1h20 (environ 1,33 heure). Avec une consommation horaire de 32 litres par heure, la consommation prévue est de 32 x 1,33 ≈ 42,56 litres, arrondie à 43 litres.

Rm = Rv - Dm = 230 - (-6) = 236°, la déclinaison Ouest se comptant négativement. Le vent souffle du 180° (plein sud) alors que la route est au 230° (sud-ouest) : par rapport à cette trajectoire, le vent arrive légèrement par la gauche, poussant l'avion vers la droite. Pour rester sur la route voulue, on corrige donc en orientant le nez vers la gauche, c'est-à-dire en diminuant le cap : Cm = Rm - dérive = 236 - 10 = 226°.

Le pôle Nord géographique correspond à l'axe de rotation de la Terre : à l'échelle d'une vie humaine, sa position est fixe. Le pôle Nord magnétique, lui, correspond à l'endroit où le champ magnétique terrestre — produit par les mouvements du noyau liquide de la Terre — pointe verticalement vers le bas ; comme ces mouvements internes évoluent en permanence, le pôle Nord magnétique se déplace lentement au fil du temps (environ 1° tous les dix ans). Les deux pôles ne sont donc pas confondus, et seul le pôle Nord magnétique change de position dans le temps.

Une « dérive droite de 10° » signifie que le vent pousse l'avion de 10° vers la droite de sa route ; pour rester sur la route magnétique (Rm) de 274° voulue, il faut adopter un cap magnétique inférieur : Cm = 274 - 10 = 264°. La déviation, petite erreur du compas due aux masses métalliques et équipements de l'avion, est ici de +4°. Le cap compas (Cc), celui réellement affiché, s'obtient par Cc = Cm - d = 264 - 4 = 260°.

Rm = Rv - Dm, la déclinaison Est comptant positivement : pour l'aller de A vers B, Rm = 235 - 3 = 232°. Le vol retour de B vers A suit une trajectoire exactement opposée à celle de l'aller, c'est-à-dire décalée de 180° (un demi-tour) : Rm retour = 232 - 180 = 052°.

La dérive est l'angle dont le vent pousse l'avion de côté par rapport à la route voulue. Elle est nulle dans deux cas seulement : soit il n'y a aucun vent, soit le vent souffle exactement dans l'axe de la route suivie (pile de face ou pile de dos), sans aucune composante latérale susceptible de pousser l'avion sur le côté ; ici, cette comparaison se fait avec la route magnétique.

Rm = Rv - Dm, la déclinaison Est comptant positivement : Rm = 043 - 15 = 028°. La route est orientée vers le nord-est (043°) et le vent souffle du sud, ce qui correspond à un secteur situé à droite de cette trajectoire : il pousse donc l'avion vers la gauche. Pour rester sur la route voulue, on corrige en orientant le nez vers la droite, c'est-à-dire en augmentant le cap : Cm = Rm + dérive = 028 + 10 = 038°.

Le vent, lorsqu'il souffle de travers, pousse l'avion de côté par rapport à la direction où pointe son nez : c'est la dérive. Si le vent vient de la droite, il pousse l'avion vers la gauche ; pour rester malgré tout sur la route voulue, le pilote corrige en orientant le nez davantage vers la droite, donc en prenant un cap supérieur à la route. Vu autrement, une fois la correction appliquée : la route (la trajectoire réelle au sol) est inférieure au cap affiché.

Le facteur de base est un raccourci de calcul qui donne le nombre de minutes nécessaires pour parcourir 1 NM (mille nautique) : Fb = 60 / vitesse. Sans vent, la vitesse sol est égale à la vitesse propre, et ici Fb = 0,5 minute par NM (ce qui correspond à une vitesse propre de 120 kt, puisque 60/120 = 0,5). Pour parcourir une distance donnée, il suffit de la multiplier par le facteur de base : temps = distance x Fb = 46 x 0,5 = 23 minutes.

Rm = Rv - Dm = 230 - (-6) = 236°, la déclinaison Ouest se comptant négativement. Le vent souffle du 300° alors que la route est au 230° : par rapport à cette trajectoire, le vent arrive du côté droit, poussant l'avion vers la gauche. Pour rester sur la route voulue, on corrige en orientant le nez vers la droite, c'est-à-dire en augmentant le cap : Cm = Rm + dérive = 236 + 10 = 246°.

Rm = Rv - Dm = 356 - (-28) = 356 + 28 = 384°, la déclinaison Ouest se comptant négativement. Comme les caps et les routes sont toujours exprimés entre 0° et 360°, on retranche un tour complet quand le résultat dépasse 360° : Rm = 384 - 360 = 024°.

Comme le compas de l'avion indique le Nord magnétique et non le Nord vrai utilisé sur la carte, il faut convertir la route vraie (Rv) en route magnétique (Rm) à l'aide de la déclinaison magnétique (Dm) du lieu, avec la formule Rm = Rv - Dm. Une déclinaison Est se compte positivement : Rm = 117 - 13 = 104°.

À une vitesse sol de 100 kt (100 milles nautiques par heure), on parcourt environ 100/60 ≈ 1,7 NM chaque minute. En 5 minutes, la distance parcourue est donc d'environ 1,7 x 5 = 8,5 NM, soit environ 8 NM.

On pilote route au sud (180°). Les fumées au sol permettent de repérer la direction du vent en observant de quel côté elles s'inclinent ; ici elles indiquent un vent qui arrive plein travers gauche, c'est-à-dire exactement perpendiculaire à la route, par la gauche. Comme on vole vers le sud, un vent venant de la gauche souffle depuis l'est, donc du 090°. Pour trouver sa force, on utilise la relation approximative entre la dérive (en degrés) et le vent traversier (Vt, la composante du vent perpendiculaire à la route, en kt) : dérive = Vt x facteur de base, avec facteur de base Fb = 60 / vitesse propre = 60/120 = 0,5. Ici la dérive est de 5°, donc 5 = Vt x 0,5, d'où Vt = 5 / 0,5 = 10 kt : le vent est donc du 090° pour 10 kt.

Une carte aéronautique fonctionne comme un plan routier : elle est réduite selon une échelle, ici 1/500 000, ce qui veut dire qu'1 cm sur la carte représente 500 000 cm dans la réalité, soit 5 km. Sur cette carte, 10 cm représentent donc 10 × 5 km = 50 km au sol. Si l'avion parcourt ces 50 km en 15 minutes, cela donne, ramené à une heure (60 minutes, soit 4 fois plus), une vitesse de 50 × 4 = 200 km/h. Or en aviation, la vitesse se mesure en nœuds (nautical miles per hour, « miles nautiques par heure »), un mille nautique valant 1,852 km : 200 / 1,852 ≈ 108 kt. C'est cette vitesse par rapport au sol, et non par rapport à l'air, que l'on appelle la vitesse sol.

Un avion peut être piloté par rapport à deux « nords » différents : le Nord vrai (le pôle géographique) et le Nord magnétique (celui que suit une boussole, légèrement décalé à cause du champ magnétique terrestre) ; l'écart entre les deux s'appelle la déclinaison magnétique. Ici, la route vraie (Rv, le trajet tracé sur la carte par rapport au Nord vrai) est de 043°. Avec une déclinaison de 3°W (Ouest), on ajoute cette valeur pour obtenir la route magnétique : Rm = 043 + 3 = 046°. Ensuite, le vent souffle du sud et pousse l'avion, créant une dérive (l'écart entre l'axe de l'avion et sa trajectoire réelle au sol) de 15° ; pour compenser ce vent et rester sur la route voulue, il faut orienter le nez de l'avion 15° de plus dans la direction du vent, ce qui donne le cap magnétique Cm = 046 + 15 = 061°.

Le cap est tout simplement la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion, comme le cadran d'une boussole indique la direction dans laquelle on regarde. Cette direction peut être mesurée par rapport à différentes références : par rapport au Nord vrai (le pôle géographique), on parle de cap vrai ; par rapport au Nord magnétique (celui indiqué par une boussole), on parle de cap magnétique. Le cap vrai est donc précisément l'angle compris entre le Nord vrai et l'axe longitudinal de l'avion, c'est-à-dire la ligne imaginaire qui va du nez à la queue de l'appareil.

Suivre une route, c'est le chemin qu'on veut parcourir au sol ; à cause du vent, l'avion doit souvent pointer son nez dans une autre direction que cette route pour compenser la dérive, l'angle dont le vent le pousse de côté. Ici, la dérive est « à droite » de 10°, ce qui signifie que le vent pousse l'avion vers la droite de sa route voulue : pour compenser, il faut donc orienter le nez plus à gauche, c'est-à-dire soustraire ces 10° à la route magnétique. Cap magnétique = 274 - 10 = 264°. Comme la déviation du compas (l'erreur propre à l'instrument, différente de la dérive due au vent) n'est pas donnée dans l'énoncé, on retient directement ce cap magnétique comme cap compas.

Le badin (l'anémomètre de bord) mesure la vitesse de l'avion en captant la pression de l'air qui entre dans un petit tube appelé tube de Pitot ; la valeur affichée est la vitesse indiquée (IAS). Si l'instrument et son installation (position de la prise de pression, forme du fuselage autour d'elle, etc.) étaient parfaits, on obtiendrait la vitesse conventionnelle (CAS), sans aucune erreur d'installation. En pratique, il existe toujours de petites imperfections qui créent un léger écart entre les deux vitesses. Pour un avion léger volant à des vitesses modérées, cet écart est si faible qu'on peut le considérer comme négligeable.

Cette question est l'inverse d'un calcul de cap : on part du cap magnétique tenu par le pilote pour retrouver la route réellement suivie au sol. D'abord, on convertit le cap magnétique en cap vrai grâce à la déclinaison magnétique (l'écart entre Nord vrai et Nord magnétique) : avec une déclinaison de 9°W, on retranche cette valeur, Cv = 285 - 9 = 276°. Ensuite, le vent vient du sud et fait dériver l'avion de 10° ; comme ce vent vient de la gauche de l'avion, il pousse sa trajectoire réelle vers la droite du cap tenu. La route vraie suivie est donc Cv + 10 = 276 + 10 = 286°.

La vitesse sol correspond à la distance parcourue par rapport au sol en une heure, exprimée en nœuds (des NM par heure) ; 1 nœud = 1 mille nautique (NM) par heure. Avec une vitesse sol de 120 kt, l'avion parcourt donc 120 NM en 60 minutes. En une seule minute, cela représente 120 / 60 = 2 NM.

Quand le vent souffle exactement de côté (plein travers), il ne fait ni accélérer ni ralentir l'avion mais le pousse latéralement, créant une dérive, c'est-à-dire un écart entre le cap tenu et la trajectoire réelle au sol. Pour estimer rapidement cette dérive sans calcul compliqué, les pilotes utilisent une astuce : le facteur de base (Fb), qui vaut 60 divisé par la vitesse propre de l'avion, sa vitesse par rapport à l'air, en kt. Ici Fb = 60 / 120 = 0,5. La dérive en degrés s'obtient alors en multipliant la vitesse du vent, ou plus précisément sa composante de travers, par ce facteur : 20 × 0,5 = 10°.

La vitesse propre est la vitesse de l'avion par rapport à l'air qui l'entoure, comme la vitesse d'un nageur par rapport à l'eau. Mais cet air, la masse d'air, se déplace lui-même par rapport au sol : c'est le vent. Si le vent souffle dans le dos de l'avion (vent arrière) à 20 kt, il s'ajoute à la vitesse propre pour donner la vitesse sol, comme un nageur porté par le courant. Vitesse sol = 100 + 20 = 120 kt.

La dérive est l'angle entre la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion (le cap) et la direction réellement suivie au sol (la route), un peu comme un bateau qui doit pointer sa proue contre un courant pour avancer droit. Cette définition reste vraie quelle que soit la référence utilisée : par rapport au Nord vrai, c'est l'angle entre Cv et Rv ; par rapport au Nord magnétique, c'est l'angle entre Cm et Rm. La dérive dépend logiquement de l'orientation et de la force du vent, plus il souffle de travers et fort, plus il pousse l'avion. Elle dépend aussi de la vitesse propre de l'avion : plus l'avion est rapide, moins le vent a le temps de le pousser sur un même trajet, donc moins la dérive est importante. Les quatre affirmations (1, 2, 3, 4) sont donc exactes.

Le vent traversier (ou vent de travers) est la partie du vent qui souffle perpendiculairement à la piste et qui pousse donc l'avion sur le côté pendant l'atterrissage ou le décollage, contrairement au vent de face qui freine ou accélère l'avion sans le faire dériver. Une piste « 05 » est orientée à peu près au cap 050°, car le numéro de piste correspond au cap arrondi et divisé par 10. Avec un vent venant du 020°, l'angle entre la direction du vent et l'axe de piste est de 050 - 020 = 30°. La composante traversière se calcule avec la trigonométrie : elle vaut la force totale du vent multipliée par le sinus de cet angle, soit sin(30°) × 30 kt = 0,5 × 30 = 15 kt.

Quand un avion vole avec du vent de travers, son nez ne pointe pas exactement dans la direction où il se déplace réellement au sol : le vent le pousse d'un côté, et il avance légèrement « en crabe », comme un piéton qui marche penché contre un vent latéral tout en avançant droit devant lui. La dérive est précisément l'angle entre l'axe longitudinal de l'avion, la ligne nez-queue qui donne son cap, et la trace au sol de sa trajectoire réelle, c'est-à-dire la route suivie vue d'en haut.

Sur une carte aéronautique OACI, celle utilisée pour préparer une navigation, ici au 1/500 000, les directions sont mesurées par rapport aux méridiens tracés sur la carte, qui pointent tous vers le Nord vrai, le pôle géographique, et non vers le Nord magnétique, celui de la boussole. Un trajet tracé et mesuré directement sur une telle carte, au rapporteur, est donc par définition une route vraie.

Cette question combine deux corrections : la déclinaison magnétique, l'écart entre Nord vrai et Nord magnétique, et la dérive due au vent, l'écart entre le cap et la route causé par le vent. D'abord, on convertit la route vraie en route magnétique : avec une déclinaison de 5°W, on ajoute cette valeur (comme le montre le schéma, l'arc Rm est plus grand que celui de Rv), Rm = 164 + 5 = 169°. Ensuite, le vent vient du Nord, c'est-à-dire de la gauche de cette route 169° qui part globalement vers le sud-est : il pousse donc l'avion vers la droite, et pour rester sur cette route il faut corriger le cap de 5° vers la gauche. Cap magnétique = 169 - 5 = 164°. Le résultat final tombe donc sur le même chiffre que la route vraie de départ, simplement parce que les deux corrections s'annulent ici.

La dérive est l'angle dont le vent pousse l'avion de côté par rapport à la route qu'il veut suivre. Si le vent souffle exactement dans l'axe de cette route, c'est-à-dire pile de face ou pile de dos, donc parallèle à la route, il n'a alors aucune composante latérale pour pousser l'avion sur le côté : la dérive est donc nulle. À noter que selon les questions, on parle parfois de route vraie et parfois de route magnétique pour cette même idée ; en réalité tout dépend de la référence utilisée, sachant qu'en vol on suit une route magnétique alors que le vent donné par la météo est habituellement référencé au Nord vrai.

Une route vraie est mesurée par rapport au Nord vrai, le pôle géographique, tandis qu'une route magnétique est mesurée par rapport au Nord magnétique, celui de la boussole ; l'écart entre les deux est la déclinaison magnétique. Quand la déclinaison est Est (E), le Nord magnétique est décalé vers l'Est par rapport au Nord vrai, ce qui fait qu'on retranche sa valeur pour passer de la route vraie à la route magnétique (moyen mnémotechnique : « déclinaison Est, magnétique moins »). Ici, route vraie = 050° et déclinaison = 13°E, donc route magnétique = 050 - 13 = 037°, comme le confirme le schéma de l'annexe.

Avant de comprendre le « cap magnétique », il faut distinguer deux notions : le cap, c'est la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion (son axe longitudinal) — pas forcément la direction dans laquelle il se déplace réellement au sol si le vent le pousse de travers. Cette direction peut être mesurée par rapport à différentes références : le Nord vrai (le pôle Nord géographique, cap vrai) ou le Nord magnétique (celui que suit une boussole, qui n'est pas exactement au même endroit que le Nord géographique). Quand on mesure l'angle entre l'axe de l'avion et le Nord magnétique, on obtient le cap magnétique — c'est justement cette référence-là (magnétique, pas vrai) qui définit le terme. C'est pour cette raison que la bonne réponse est « le nord magnétique et l'axe longitudinal de l'aéronef ».

Quand il y a du vent de travers, l'avion ne se déplace pas exactement dans la direction vers laquelle pointe son nez : le vent le pousse légèrement sur le côté, comme un nageur emporté par un courant alors qu'il essaie de nager tout droit. La direction vers laquelle pointe réellement l'avion (son axe longitudinal) s'appelle le cap ; la direction dans laquelle il se déplace réellement par rapport au sol (sa trace au sol) s'appelle la route. L'écart entre ces deux directions — combien l'avion « avance en crabe » à cause du vent — porte un nom précis : la dérive. C'est donc l'angle entre l'axe longitudinal de l'aéronef et sa trace au sol (la route suivie) qui définit la dérive, ce qui correspond à la réponse donnée.

Le VOR (VHF Omnidirectional Range) est une balise au sol qui émet un signal radio différent dans chaque direction, un peu comme les rayons d'une roue partant du moyeu : chaque direction s'appelle un radial. Dans le cockpit, le pilote sélectionne sur l'instrument, grâce à une molette appelée OBS, la route qu'il veut suivre par rapport à cette balise, et une aiguille lui indique s'il est à gauche ou à droite de cette route. Ici, l'aiguille est déviée à droite, ce qui signifie que l'avion doit prendre un cap plus élevé que le radial sélectionné (220°) pour rejoindre cette route. Loin de la balise et sans vent, on utilise en général un angle d'interception standard de 30°, comme pour rejoindre une autoroute en biais plutôt que parallèlement : cap à suivre = 220 + 30 = 250°.

Le NDB (Non-Directional Beacon, « balise non directionnelle ») est un émetteur radio au sol utilisé pour la navigation ; il est capté à bord par un récepteur appelé ADF (radiocompas), dont l'aiguille pointe automatiquement vers la balise. Les fréquences radio sont classées par bandes selon leur plage en kilohertz (kHz) ou mégahertz (MHz) ; les NDB émettent entre 190 et 1750 kHz environ, une plage appelée MF (Medium Frequency, « fréquences moyennes »), différente par exemple de la bande VHF utilisée par les VOR et par les communications radio aéronautiques.

Le VDF (VHF Direction Finder), aussi appelé gonio (goniomètre), est un moyen de radionavigation qui ne nécessite aucun équipement spécial à bord : il suffit d'utiliser la radio VHF classique de l'avion, celle qui sert normalement à communiquer avec les contrôleurs. Quand le pilote émet sur la fréquence du VDF, un opérateur au sol voit sur son écran la direction d'où vient l'émission et peut alors indiquer au pilote un QDM, c'est-à-dire la route magnétique à suivre pour rejoindre la station.

Comme pour un VOR classique, l'aiguille de l'instrument indique de quel côté se trouve la route sélectionnée par rapport à la position actuelle de l'avion. Ici, l'aiguille est déviée à gauche, ce qui signifie que l'avion doit prendre un cap plus faible que le radial sélectionné (110°) pour rejoindre cette route. Loin de la station et sans vent, on utilise l'angle d'interception standard de 30° : cap à suivre = 110 - 30 = 080°.

Le guidage radiogoniométrique (VDF ou gonio) consiste à demander à un contrôleur au sol de vous indiquer un QDM, c'est-à-dire la route magnétique à suivre pour rejoindre directement sa station, en fonction de la direction d'où provient votre émission radio. Sur la carte d'approche de Carcassonne fournie en annexe, le point de report Bram (WB) se situe approximativement sur le radial 290° de l'aérodrome, c'est-à-dire dans la direction 290° en s'éloignant du terrain. En s'approchant de Bram à 1500 ft et en demandant un guidage, il faut donc s'attendre à recevoir de l'opérateur un QDM proche de 100°, c'est-à-dire la route à suivre pour rejoindre le terrain de Carcassonne depuis la position actuelle de l'avion.

Le guidage radiogoniométrique (VDF, ou gonio) fonctionne uniquement grâce à la voix : le pilote émet sur la fréquence du gonio avec sa radio de communication habituelle, et c'est un opérateur au sol qui détecte la direction d'où vient cette émission pour donner un cap. Il suffit donc de disposer d'un poste radio VHF, Very High Frequency, la bande de fréquence utilisée pour les communications aéronautiques, sans avoir besoin d'un récepteur de navigation spécifique comme pour le VOR ou l'ADF.

Le gonio, ou VDF (VHF Direction Finder), est une aide à la navigation qui repose sur un opérateur au sol : quand le pilote émet à la radio sur la fréquence dédiée, cet opérateur voit sur son équipement la direction d'où provient l'émission et peut alors transmettre au pilote un QDM, c'est-à-dire la route magnétique pour rejoindre sa station. Contrairement au VOR ou à l'ADF, ce n'est donc pas un instrument de bord qui donne l'information directement, mais bien un être humain au sol.

La navigation par repères (à l'estime) n'est jamais parfaitement précise : après un long trajet, on peut arriver près d'un point caractéristique, une côte, une rivière, une ville, sans savoir exactement s'il se trouve légèrement à droite ou à gauche de la position réelle de l'avion. L'erreur systématique est une technique qui consiste à décaler volontairement sa route de quelques degrés, toujours du même côté, avant d'arriver sur ce repère. Ainsi, si le repère n'apparaît pas exactement en face, le pilote sait par avance de quel côté chercher, puisque l'erreur a été introduite volontairement dans un sens connu, au lieu d'hésiter entre la gauche et la droite.

Sur une carte VAC (Visual Approach Chart, la carte qui détaille un aérodrome et ses procédures d'approche à vue), les fréquences radio disponibles pour un guidage VDF (gonio) sont indiquées dans les informations de l'aérodrome. Il suffit donc de repérer sur la carte la ou les fréquences associées au VDF. Ici, la fréquence à utiliser est 119,5 MHz, qui est également la fréquence de la tour de contrôle : il est en effet fréquent que le service de gonio soit assuré par le contrôleur de la tour, sur sa propre fréquence.

Le QDM est la route magnétique à suivre pour rejoindre une station, comme une flèche qui pointe vers elle, tandis que le QDR est la route magnétique qui s'en éloigne, l'avion étant « sur » ce radial en train de s'écarter de la station : les deux sont donc simplement opposés de 180°, comme regarder devant soi puis se retourner. Pour rejoindre la station à partir d'un QDR de 300°, il faut donc suivre le cap inverse : Cm = 300 - 180 = 120°.

Une station radiogoniométrique (gonio) ne fait qu'une seule chose : indiquer au pilote la direction pour rejoindre l'endroit précis où elle est installée, en analysant la direction d'où provient l'émission radio du pilote. Comme la station gonio d'Agen se trouve sur l'aérodrome d'Agen lui-même, elle ne peut donc guider un avion que vers ce terrain, et vers aucun autre.

Le gisement est l'angle mesuré entre le nez de l'avion, son cap, et la direction de la balise, comme si on regardait la balise depuis le poste de pilotage sans tenir compte de la direction du Nord ; il est donné par un instrument comme l'ADF. Pour connaître la route magnétique, cette fois par rapport au Nord, qui mène directement à la balise, il suffit d'additionner le cap magnétique actuel et ce gisement : Rm = Cm + Gisement. Ici, Rm = 090 + 10 = 100°.

Le QDM donné par un contrôleur lors d'un guidage radiogoniométrique (gonio) est calculé uniquement à partir de la direction d'où provient l'émission radio du pilote : il indique la route à suivre pour rejoindre la station, mais ne tient absolument pas compte du vent. Le pilote reçoit donc un QDM de 080°, qui doit être traité comme une route, le trajet réel qu'on veut parcourir au sol : il doit ensuite calculer lui-même, à partir de cette route et du vent annoncé (180°/15 kt), quel cap adopter pour compenser la dérive et rester sur cette route 080°.

En vol, pour se repérer, un pilote compare ce qu'il voit au sol avec ce qui est dessiné sur sa carte, un peu comme on retrouve son chemin en ville grâce à des monuments reconnaissables. Au-dessus d'une région agricole, les routes sont peu fiables comme repères car il y en a beaucoup et il est difficile de savoir laquelle on survole ; les hameaux, petits groupes de maisons, sont eux aussi trop nombreux et trop semblables pour être identifiés facilement. En revanche, les voies ferrées sont d'excellents repères : elles sont rares, restent bien droites sur de longues distances, ce qui aide à vérifier son orientation, et mènent souvent vers de grandes villes, elles-mêmes très reconnaissables depuis les airs. La bonne combinaison de repères fiables est donc les voies ferrées et les grandes villes, réponses 3 et 4.

Le guidage radiogoniométrique (VDF, ou gonio) repose sur un principe simple : le pilote parle à la radio, et un opérateur au sol équipé d'un récepteur VDF détecte la direction d'où vient cette émission pour lui indiquer un QDM. Cela nécessite donc seulement deux éléments : un opérateur sol disposant d'un équipement VDF (1), et un avion équipé d'une simple radio VHF pour émettre (2), sans qu'aucun radar, transpondeur ou récepteur de navigation spécifique ne soit nécessaire.

Le relèvement d'une station est la direction, l'angle par rapport au Nord vrai ou magnétique selon la référence choisie, qu'il faudrait suivre pour rejoindre cette station directement depuis la position actuelle de l'avion, un peu comme pointer du doigt vers un clocher qu'on voit au loin, mais exprimé en degrés de boussole plutôt que visuellement. D'après le schéma de l'annexe, cet angle mesuré depuis la position de l'avion vaut 225°.

Un opérateur au sol équipé d'un VDF (gonio) ne peut donner un QDM que s'il capte réellement l'émission radio du pilote sur la fréquence prévue à cet effet : sans émission sur cette fréquence VDF, il n'a aucune direction à mesurer et ne peut donc rien indiquer. Il faut donc avoir émis sur la fréquence VDF de la station pour recevoir un QDM en retour.

Le RMI (Radio Magnetic Indicator) est un instrument qui combine un indicateur de cap, le compas qui tourne avec l'avion, et une aiguille pointant automatiquement vers une balise (VOR ou NDB) ; contrairement à l'instrument VOR classique où l'on sélectionne une route et où l'aiguille indique seulement si on est à gauche ou à droite, le RMI montre en permanence le radial exact sur lequel se trouve l'avion. Ici, la route sélectionnée sur le VOR est 295°, et l'aiguille étant déviée à droite, il faut prendre un cap supérieur à cette valeur pour la rejoindre. Le RMI indique que l'avion est actuellement sur le radial 260 par rapport à la balise. Avec le cap actuel de 310°, l'angle entre la trajectoire de l'avion et la route à rejoindre, appelé angle d'interception, ne serait que de 15°, ce qui est trop faible pour converger rapidement quand on est encore loin de la balise. Comme l'énoncé précise qu'on est loin de la station, mieux vaut choisir un angle d'interception plus franc de 45°, ce qui correspond à un cap de 340°.

Comme le montre le schéma, il existe une relation simple entre trois valeurs en radionavigation : le cap, la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion ; le gisement, l'angle entre ce cap et la direction de la station mesuré depuis l'avion, par exemple donné par un ADF ; et le relèvement, la direction de la station mesurée par rapport au Nord, vrai ou magnétique selon la référence. Pour obtenir le relèvement, il suffit d'additionner le cap et le gisement : relèvement = cap + gisement.

Le RMI (Radio Magnetic Indicator) affiche en même temps le cap de l'avion, grâce à la rose qui tourne avec le compas, et une ou plusieurs aiguilles pointant vers des balises (VOR et/ou ADF) : chaque aiguille montre, par rapport au Nord magnétique, la direction dans laquelle se trouve la balise correspondante. Sur l'instrument présenté, le cap indiqué est 090°, ce qui correspond aux avions C et D du schéma, les seuls orientés dans cette direction. Ensuite, en observant les aiguilles, on voit que le VOR se situe à l'avant gauche de l'avion et le radiocompas (ADF) à l'avant droite ; seul l'avion D correspond à cette configuration précise. La bonne réponse est donc l'avion D.

Le RMI (Radio Magnetic Indicator) combine les informations d'un conservateur de cap, le compas de l'avion, d'un VOR et d'un ADF (radiocompas), chaque aiguille pointant vers la balise correspondante par rapport au Nord magnétique. Sur cet instrument, l'avion suit un cap 090°, ce qui correspond à deux candidats possibles, les avions C et D. En regardant les aiguilles, on voit que le radiocompas (ADF) pointe vers l'arrière de l'avion et que le VOR indique qu'on se trouve sur le QDM 330, c'est-à-dire la route à suivre vers la balise VOR : seul l'avion C correspond à cette combinaison. La bonne réponse est donc l'avion C.

Le GPS (Global Positioning System), dont la constellation s'appelle NAVSTAR, est un système de positionnement par satellites : l'avion reçoit les signaux d'au moins quatre satellites en même temps et calcule sa position (latitude, longitude, altitude) par triangulation, un peu comme on situerait un point en mesurant sa distance à plusieurs tours de repérage connues. La constellation comprend environ 31 satellites répartis sur différentes orbites autour de la Terre, ce qui garantit qu'au moins quatre d'entre eux sont visibles depuis n'importe quel point du globe à tout moment. Le système GPS NAVSTAR assure donc une couverture mondiale.

Le GPS (Global Positioning System, « système de positionnement mondial ») est un réseau de satellites américains qui envoient des signaux permettant à un récepteur de calculer sa position en mesurant le temps de trajet de ces signaux. Comme ce système appartient et est géré par l'armée américaine, celle-ci garde la possibilité technique de dégrader volontairement la précision des signaux (par exemple en cas de conflit), un peu comme un opérateur télécom pourrait couper ou brouiller son propre réseau. C'est pourquoi la précision du GPS n'est jamais garantie à 100 % : elle dépend en partie de cette « erreur d'horloge des satellites », c'est-à-dire d'un décalage volontaire ou non introduit dans le signal temporel émis par les satellites.

Le transpondeur est un boîtier électronique embarqué qui répond automatiquement aux interrogations d'un radar au sol en envoyant un code d'identification et l'altitude de l'avion, un peu comme un badge qui répond « présent » quand on le scanne. Il possède plusieurs positions de fonctionnement : éteint, « stand-by » (en attente), et une ou plusieurs positions actives. La position « stand-by » signifie que l'appareil est allumé et chauffé, prêt à fonctionner, mais qu'il n'émet encore aucune réponse aux interrogations radar — ni code, ni niveau de vol. Il faut basculer sur une position active (par exemple le mode C) pour qu'il commence réellement à transmettre.

Le transpondeur en mode C ne se contente pas d'envoyer un code d'identification : il transmet aussi automatiquement l'altitude de l'avion au contrôleur, calculée par une petite capsule de pression interne (un peu comme un altimètre miniature dédié). Pour que tous les avions du ciel soient comparables entre eux sur l'écran du contrôleur, cette altitude n'est pas calée sur la pression locale (le QNH) mais toujours sur une référence standard fixe : 1013,25 hPa (hectopascals, l'unité de pression atmosphérique). Ainsi, quel que soit l'endroit dans le monde, le contrôleur lit une « altitude-pression » comparable pour tous les aéronefs.

Sur un tableau de bord, plusieurs instruments se ressemblent (des cadrans ronds avec des aiguilles) mais indiquent des choses différentes : certains montrent seulement le cap (la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion), d'autres montrent la direction d'une balise radio, et certains combinent les deux. Sur l'annexe fournie : l'instrument 1 est un radiocompas (ADF, Automatic Direction Finder, « chercheur de direction automatique »), une simple aiguille pointant vers une balise NDB sans cadran de cap motorisé ; l'instrument 3 est un VOR (indicateur de radiobalise omnidirectionnelle) ; l'instrument 4 est un simple conservateur de cap (gyroscope indiquant uniquement le cap de l'avion). L'instrument 2 est un RMI (Radio Magnetic Indicator), qui combine à la fois le cap de l'avion, affiché sur un cadran tournant, et une aiguille de gisement pointant vers une balise : c'est donc lui qui correspond à la description demandée.

Le RMI (Radio Magnetic Indicator) associe deux éléments distincts dans un seul boîtier : un cadran de cap piloté par une centrale gyroscopique (qui tourne pour indiquer en permanence le cap de l'avion), et une aiguille reliée au récepteur ADF qui pointe vers une balise NDB. Ce sont deux systèmes indépendants réunis sur le même instrument. Si la centrale de cap tombe en panne, le cadran ne tournera plus correctement et les caps affichés deviennent faux — mais l'aiguille, elle, continue de recevoir l'information directement de l'ADF, indépendamment de la centrale de cap, et continuera donc à pointer correctement vers la balise. Le gisement, c'est-à-dire l'angle entre le nez de l'avion et la direction de la balise, reste donc fiable quel que soit le cap affiché.

Un GPS portable est un simple appareil grand public, non certifié aéronautique, contrairement aux équipements installés et homologués dans l'avion qui répondent à des normes strictes de fiabilité. Il ne peut donc jamais servir de moyen de navigation réglementaire principal — seulement d'aide complémentaire à la navigation. De plus, comme tout appareil électronique, un GPS portable émet de faibles ondes électromagnétiques qui peuvent en théorie venir brouiller ou perturber les autres équipements radio de navigation embarqués (VOR, ADF, etc.), même si en pratique cet effet reste souvent négligeable.

Le radar primaire est le plus simple des deux types de radar utilisés en aviation : il envoie une onde radio dans le ciel et mesure le temps que met l'écho (le signal réfléchi par l'avion) à lui revenir pour en déduire une distance, un peu comme un écho sonore qui rebondit sur une paroi. Tout ce qui peut masquer l'avion ou brouiller ce signal de retour perturbe donc sa détection : voler bas (2) ou en montagne (5), car le relief cache l'avion à l'onde radar ; deux avions très proches l'un de l'autre (6), difficiles à distinguer sur l'écran selon la résolution du radar ; et les nuages Cb, cumulonimbus (3), gros nuages d'orage contenant des grosses gouttes d'eau ou des grêlons qui réfléchissent eux aussi l'onde radar et créent du bruit parasite. En revanche, voler haut (1) ou traverser un nuage stratiforme plus fin (4, sans grosses précipitations) ne pose pas de problème particulier — d'où la combinaison correcte 2-3-5-6.

Contrairement au radar primaire qui détecte tout seul l'écho de l'avion, le radar secondaire (SSR) fonctionne par « question-réponse » : il envoie une interrogation radio, et c'est le transpondeur (3) installé dans l'avion qui répond automatiquement en renvoyant son code. Sans transpondeur à bord, ou s'il est éteint, l'avion reste invisible pour ce type de radar. Par ailleurs, pour profiter réellement d'un service radar (identification, guidage), il faut aussi pouvoir parler avec le contrôleur, donc disposer d'un émetteur-récepteur VHF (1, très hautes fréquences, la bande radio utilisée pour les communications aéronautiques) en état de marche. Le VOR, le DME et l'ADF sont des équipements de navigation qui n'ont aucun lien direct avec le fonctionnement du radar secondaire.

Le GPS calcule une position en mesurant sa distance à plusieurs satellites, grâce au temps de trajet du signal radio. Avec un seul satellite, on sait seulement qu'on se trouve quelque part sur une sphère autour de lui. Avec un deuxième satellite, l'intersection des deux sphères donne un cercle de positions possibles. Un troisième satellite réduit ces possibilités à seulement deux points (intersection de trois sphères), dont un seul est réaliste, l'autre étant par exemple perdu dans l'espace ou sous terre. Un quatrième satellite est donc nécessaire pour lever ce dernier doute et obtenir une position complète en trois dimensions (latitude, longitude et altitude). En pratique, les récepteurs GPS utilisent même un cinquième satellite en plus, par sécurité, pour vérifier la cohérence du calcul.

Un radar, primaire comme secondaire, fonctionne en « ligne de vue directe » : son onde radio se propage en ligne droite et ne peut pas traverser un obstacle solide. Le relief (montagnes, collines) bloque donc physiquement la vue du radar, exactement comme une colline empêcherait deux personnes de se voir même si elles sont proches l'une de l'autre. Un avion volant derrière ou trop près d'un relief risque donc de ne plus être détecté par le radar.

En plus de son code d'identification à quatre chiffres, le transpondeur peut fonctionner selon différents « modes ». Le mode C ajoute une information supplémentaire à la réponse envoyée au contrôleur : l'altitude-pression de l'avion, c'est-à-dire sa hauteur par rapport à la surface de référence standard 1013 hPa (et non l'altitude réelle au-dessus du sol ou de la mer). Le contrôleur peut ainsi voir sur son écran radar non seulement où se trouve l'avion, mais aussi approximativement à quelle hauteur il vole.

Un GPS de navigation aérienne fonctionne avec une liste de points de passage enregistrés, appelés « waypoints » (littéralement « points de cheminement »). Un waypoint n'est pas un lieu physique matérialisé au sol, mais simplement une coordonnée (latitude/longitude) enregistrée dans la base de données du GPS, que le pilote peut utiliser pour construire sa navigation — typiquement un point de report que le pilote a lui-même créé ou choisi dans la base existante. C'est donc cette fonction qui sert à repérer et retrouver un point de report déjà existant dans la base de données. À titre d'exemple d'utilisation de ces informations : si le récepteur affiche, pour le prochain waypoint, un BRG (bearing, le relèvement, c'est-à-dire la direction à suivre pour rejoindre directement ce point) de 020° alors que le TRK (track, la route réellement suivie par l'avion sur le sol) affiche 030°, cela signifie que le point à rejoindre se trouve légèrement à gauche de la trajectoire actuelle. Le pilote doit donc virer à gauche jusqu'à ce que le GPS affiche un TRK de 020°, c'est-à-dire jusqu'à ce que la route suivie corresponde exactement à la direction du point.

Le « guidage radar » est un service où le contrôleur au sol, en observant votre position sur son écran radar, vous donne directement des caps (des directions précises à suivre) pour vous conduire où il le souhaite, plutôt que de vous laisser naviguer seul. Pour recevoir ces instructions, il faut évidemment pouvoir les entendre et en confirmer la bonne réception : cela nécessite donc d'être en communication radio (en VHF, très hautes fréquences, la bande utilisée pour les communications aéronautiques) avec la station radar concernée.

Comme pour le radar secondaire (SSR) en général, celui-ci ne détecte pas directement l'avion par réflexion d'onde : il envoie une interrogation radio à laquelle seul un transpondeur, l'équipement embarqué dédié, peut répondre automatiquement en envoyant son code d'identification. Un avion équipé d'un transpondeur allumé et correctement réglé sera donc « vu » et identifié par le radar secondaire ; sans transpondeur en fonctionnement (éteint, en panne, ou réglé sur un code filtré par le contrôleur), l'avion reste invisible à ce type de radar.

Sur un récepteur GPS, deux informations de direction sont souvent affichées et il ne faut pas les confondre. Le TRK (track) est la route réellement suivie par l'avion par rapport au sol à un instant donné. Le BRG (bearing, « relèvement ») est la direction dans laquelle se trouve le prochain waypoint (point de passage) depuis la position actuelle de l'avion — autrement dit, la route qu'il faudrait suivre pour le rejoindre directement. C'est donc cette seconde information, le BRG, qui représente la route à suivre pour rejoindre le waypoint. À propos de l'utilisation du transpondeur : si le contrôleur vous demande par radio d'afficher un code puis d'appuyer sur « ident », vous devez afficher le code demandé (ici 7054) sur votre transpondeur, puis appuyer quelques secondes sur le bouton IDENT. Cette fonction fait clignoter votre écho sur l'écran radar du contrôleur, ce qui lui permet de vous repérer plus facilement parmi tous les avions affichés — c'est pourquoi elle ne s'utilise que sur demande explicite du contrôleur.

Le RMI (Radio Magnetic Indicator) affiche à la fois le cap suivi par l'avion, sur un cadran tournant piloté par le gyroscope, et le gisement d'une balise NDB captée par l'ADF (radiocompas), grâce à une aiguille séparée. Sur les ADF les plus simples et isolés, la couronne graduée n'est pas motorisée par le cap magnétique réel et reste souvent réglée manuellement sur zéro ; mais l'instrument présenté dans cette annexe est un RMI/ADF combiné, où l'on peut donc lire directement, en même temps, le cap réellement suivi par l'avion et la direction de la station. En lisant l'instrument, on voit que l'avion suit le cap 045° et que la station se trouve 15° à droite de ce cap (donc sur une route de 060° par rapport à l'avion) — seule la position numéro 1 de l'annexe correspond à cette configuration.

L'ADF (Automatic Direction Finder, radiocompas) est un instrument qui capte les émissions d'une balise NDB (Non Directional Beacon, balise non directionnelle au sol) et indique dans quelle direction elle se trouve par rapport à l'avion. Rien n'interdit son utilisation de nuit : il fonctionne aussi bien de jour que de nuit. En revanche, il faut savoir qu'il est sensible à des perturbations particulières (les orages, et le phénomène d'ionisation de l'atmosphère au lever et au coucher du soleil) qui peuvent réduire sa fiabilité à certains moments — mais cela ne l'empêche pas d'être utilisable en permanence, jour comme nuit, à condition d'en connaître les limites.

Les ondes radio émises par une balise NDB (utilisée avec l'ADF) se propagent de deux façons : une « onde de sol », qui suit la courbure de la terre sur une distance limitée, et une « onde de ciel », qui rebondit sur une couche de l'atmosphère (l'ionosphère) et peut voyager beaucoup plus loin, mais surtout lorsque cette couche est la plus active — ce qui se produit la nuit. C'est pourquoi la portée maximale du radiocompas est obtenue la nuit (2), même si la précision y est en réalité moins bonne, car l'onde de ciel perturbe le signal ; de jour, c'est l'inverse : moins de portée, mais plus de précision. De la même façon, la propagation est meilleure au-dessus de la mer (3) qu'au-dessus de la terre, car l'eau, surtout salée, conduit mieux les ondes radio que le sol, ce qui réduit l'affaiblissement du signal.

Le radar primaire est le radar « classique », qui détecte les avions uniquement par réflexion de son onde radio, sans avoir besoin d'un équipement particulier à bord, contrairement au radar secondaire qui nécessite un transpondeur. Néanmoins, quel que soit le type de radar utilisé, pour bénéficier d'un service de guidage (recevoir des caps de la part du contrôleur), il faut impérativement être en contact radio avec ce contrôleur radar, afin de recevoir et de confirmer ses instructions.

Sur les cartes aéronautiques, différents symboles et abréviations indiquent la présence d'équipements au sol (VOR, NDB, radar...). L'abréviation utilisée pour signaler une station de radar secondaire de surveillance est « SSR », simplement le sigle anglais de « Secondary Surveillance Radar » (radar secondaire de surveillance) — le même équipement qui interroge les transpondeurs des avions pour les identifier.

Comme pour le calcul d'une position 3D, le GPS détermine sa position en mesurant sa distance à plusieurs satellites. Pour une position seulement en deux dimensions (latitude et longitude, sans l'altitude), le raisonnement géométrique s'arrête un cran plus tôt : avec un satellite, la position possible est une sphère autour de lui ; avec un deuxième, elle se réduit à un cercle, intersection des deux sphères ; avec un troisième satellite, ce cercle se réduit à deux points possibles seulement, dont un est immédiatement écarté car géométriquement absurde (par exemple loin dans l'espace ou sous la surface terrestre). Trois satellites suffisent donc pour obtenir une position 2D fiable — il en faudra un quatrième pour ajouter l'altitude et obtenir une position 3D complète.

Le code transpondeur est un nombre à quatre chiffres que le pilote affiche pour signaler certaines situations standardisées au contrôleur, même sans pouvoir lui parler. En cas de panne radio (impossibilité de communiquer par la voix), il existe un code unique et internationalement reconnu à afficher : le 7600. Ce code permet au contrôleur de comprendre immédiatement, rien qu'en voyant apparaître ce numéro sur son écran radar, que vous avez perdu vos communications radio, sans qu'aucune conversation ne soit nécessaire.

Le gisement, indiqué par l'aiguille de l'ADF (radiocompas), est l'angle entre le nez de l'avion (le cap suivi) et la direction de la station radio au sol, compté positivement vers la droite et négativement vers la gauche. Ici, la déclinaison magnétique et le vent étant nuls (donc sans correction supplémentaire à appliquer), un gisement de 30° gauche signifie que la station se trouve 30° à gauche du cap actuellement suivi. Pour orienter l'avion directement vers la station, il faut donc tourner de 30° vers la gauche par rapport au cap actuel : 090° (cap actuel) − 30° (correction à gauche) = 060°. Le nouveau cap à prendre pour rejoindre la station est donc 060°.

Le GPS reçoit ses informations par une antenne qui capte les signaux radio venant des satellites situés au-dessus de l'avion ; contrairement au radar, le relief au sol ou les nuages ne gênent quasiment pas cette réception, puisque les satellites sont « vus » vers le haut. En revanche, deux éléments perturbent réellement le fonctionnement optimal du GPS : une panne d'horloge sur un ou plusieurs satellites (3), qui dégrade la précision du calcul de position, puisque le GPS repose sur un chronométrage ultra-précis du signal ; et l'absence d'antenne déportée à l'extérieur de l'avion (6), car la structure métallique de la carlingue peut alors fortement gêner la réception du signal satellite, un peu comme parler au téléphone depuis l'intérieur d'une cage métallique. Pour obtenir une position complète en 3 dimensions, il faut recevoir au moins 4 satellites (5 avec la fonction RAIM, un système de contrôle d'intégrité du signal détaillé dans une autre question). D'où la combinaison correcte 3-6.

Lorsqu'un contrôleur radar vous prend en charge pour un guidage, c'est lui qui devient responsable de votre navigation : il vous transmet directement des caps (des directions précises) à suivre, sans que vous ayez besoin de calculer vous-même la correction due au vent. Grâce au radar secondaire (transpondeur), il connaît votre position et peut donc vous conduire vers n'importe quel point souhaité, en s'appuyant sur ses instruments plutôt que sur votre seule navigation autonome.

Le GPS calcule votre position par rapport à un repère fixe : la Terre elle-même, autour de laquelle orbitent ses satellites ; le récepteur calcule les distances par rapport à ces satellites puis en déduit une position au sol. La vitesse qu'il affiche est donc calculée à partir du déplacement réel de l'avion par rapport au sol, entre deux positions successives — c'est ce qu'on appelle la vitesse sol, par opposition à la vitesse air (la vitesse par rapport à la masse d'air, mesurée par l'anémomètre, qui peut différer fortement selon le vent).

Le transpondeur affiche un code à quatre chiffres qui identifie votre vol auprès des radars. Par défaut, en l'absence d'instruction particulière d'un contrôleur, le code générique à afficher en VFR (vol à vue) est le 7000. Le règlement européen SERA.13001 (règles de l'air communes) impose de faire fonctionner le transpondeur pendant toute la durée du vol — et comme le « vol » est considéré comme débutant dès que l'avion commence à se déplacer par ses propres moyens, c'est-à-dire dès le début du roulage au sol, avant même le décollage, il faut donc afficher le 7000 (ou le code assigné) dès cet instant, et pas seulement une fois en l'air.

Un GPS calcule le temps de vol restant en se basant sur la vitesse sol qu'il mesure à l'instant présent, sans anticiper les changements de vent à venir sur la suite du trajet — un peu comme un GPS de voiture qui recalculerait son heure d'arrivée s'il y a un bouchon plus loin, mais ne le sait pas tant qu'il ne l'a pas détecté. Ici, au point A, l'avion vole sur le tronçon AB avec un vent nul : sa vitesse sol est donc égale à sa vitesse propre, soit 100 kt (nœuds, unité de vitesse en navigation aérienne, environ 1,852 km/h). Le GPS ignore encore, au point A, que le vent va changer sur le tronçon suivant BC (où le vent arrière Ve = +20 kt ferait en réalité augmenter la vitesse sol à 120 kt) ; il calcule donc simplement le temps de vol en supposant une vitesse constante de 100 kt sur toute la distance restante. Distance totale A→C = AB + BC = 100 NM + 100 NM = 200 NM (milles nautiques). Temps de vol estimé = distance ÷ vitesse = 200 NM ÷ 100 kt = 2 heures.

La fonction « ident » du transpondeur sert à faire clignoter ou surligner temporairement votre avion sur l'écran radar du contrôleur, afin qu'il vous repère plus facilement parmi tous les échos affichés. Si tous les pilotes l'utilisaient sans raison, l'écran du contrôleur deviendrait illisible à force de clignotements permanents. C'est pourquoi cette fonction ne doit être activée qu'à la demande explicite du contrôleur (ATC, Air Traffic Control, le service de contrôle de la circulation aérienne), et jamais de sa propre initiative.

Le gisement est l'angle entre le cap suivi par l'avion (la direction vers laquelle pointe son nez) et la direction réelle de la balise, mesuré par l'aiguille de l'ADF. Ici, l'avion vole au cap 280° mais l'aiguille de l'ADF indique en permanence 290°, soit 10° de plus ; par convention, un gisement positif est compté vers la droite. Cela signifie que la balise se trouve constamment 10° à droite du nez de l'avion : pour continuer de progresser vers elle malgré le vent qui le pousse, le pilote maintient son nez légèrement décalé vers la droite par rapport à la route réellement suivie au sol, ce qui correspond par définition à une dérive droite de 10° (le vent vient donc de la gauche et pousse l'avion vers la gauche, d'où la nécessité de « pointer » un peu à droite pour compenser).

Le fonctionnement de base du GPS repose sur une mesure précise du temps : il calcule la distance à chaque satellite en mesurant combien de temps met le signal radio à parcourir la distance jusqu'au récepteur. Cette technologie basée sur le temps lui permet donc, sans configuration ni saisie de données supplémentaires par le pilote, de fournir directement deux informations « gratuites » : la vitesse sol (déduite du déplacement mesuré entre deux positions successives) et l'heure UTC (Temps Universel Coordonné, l'heure de référence internationale utilisée en aviation), puisque cette mesure précise du temps fait partie intégrante du calcul GPS lui-même.

Un radar au sol fonctionne en ligne de vue directe : son onde radio ne peut pas contourner les obstacles ni suivre la courbure de la Terre. Plus un avion vole haut, moins il risque d'être caché par le relief environnant ou par l'horizon, qui, à cause de la rotondité de la Terre, finit toujours par masquer un avion volant bas au-delà d'une certaine distance — un peu comme on voit plus loin depuis le sommet d'une colline que depuis la plaine. La portée de détection d'un radar est donc d'autant plus grande que la cible (l'avion détecté) vole à une altitude élevée.

Pour être identifié par un radar secondaire, il faut disposer d'un transpondeur en fonctionnement, réglé sur un code de quatre chiffres (par exemple 7000 en VFR par défaut, ou un code assigné par le contrôleur). C'est ce code affiché qui apparaît sur l'écran du contrôleur, associé à l'écho de l'avion, ce qui lui permet de vous identifier précisément parmi tous les avions présents dans son secteur.

Sur un RMI (Radio Magnetic Indicator), le cadran tourne pour indiquer le cap magnétique (Cm) suivi par l'avion, tandis qu'une aiguille séparée indique le gisement de la balise captée. Ici, le cap magnétique est de 090° et le gisement affiché est de 350°. Comme 350° est proche de 360°/0°, cela représente en réalité 10° vers la gauche (350° = 360° − 10°) plutôt que vers la droite. La station se trouve donc 10° à gauche du cap actuel : pour obtenir la route magnétique directe vers la balise, on retranche cette valeur au cap actuel : 090° − 10° = 080°.

Le GPS fonctionne partout dans le monde de la même façon : son récepteur capte les signaux d'au moins plusieurs satellites visibles au-dessus de l'horizon pour calculer une position. Pour une position en deux dimensions (latitude et longitude), il faut recevoir au minimum les signaux de 3 satellites différents — c'est la condition technique minimale retenue dans la réponse. Bien sûr, en pratique, si le récepteur ne capte aucun satellite, par exemple à cause d'une obstruction ou d'une zone sans couverture, il ne pourra fournir aucune information, mais la question porte ici sur la condition théorique minimale de fonctionnement.

L'« alticodeur » est le petit boîtier, souvent associé au transpondeur, qui mesure la pression et la convertit en une valeur d'altitude-pression numérique, transmise automatiquement par le transpondeur en mode C au contrôleur. Si cet alticodeur tombe en panne, le transpondeur continue d'émettre son code d'identification, mais n'a plus aucune donnée d'altitude à transmettre : le contrôleur perd donc l'affichage de cette information sur son écran radar — ce que l'on désigne ici, par simplification, comme la disparition de « l'indication de votre niveau de vol » (même si, à proprement parler, il s'agit de l'altitude-pression, référencée sur 1013 hPa, et non d'une véritable altitude calée sur le QNH local).

L'ADF capte les émissions radio d'une balise NDB au sol ; la distance à laquelle ce signal reste exploitable (la « portée ») dépend de plusieurs facteurs techniques, mais le plus déterminant est la puissance de l'émetteur au sol : plus la balise émet un signal puissant, plus loin ce signal reste détectable par le récepteur embarqué, un peu comme une lampe torche plus puissante éclaire plus loin. La fréquence utilisée influence aussi la portée, mais dans cette question, c'est la puissance de l'émetteur qui est retenue comme facteur principal.

Un récepteur GPS aviation peut être équipé de la fonction RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring, « contrôle autonome de l'intégrité par le récepteur »). Cette fonction compare en permanence les signaux reçus de plusieurs satellites entre eux pour détecter si l'un d'entre eux transmet une information erronée ou incohérente, par exemple à la suite d'une panne. Elle ne calcule pas directement la position, mais alerte le pilote lorsque la fiabilité (l'intégrité) du signal GPS reçu n'est plus garantie, l'informant ainsi qu'il ne doit pas se fier aveuglément à la position affichée à ce moment-là.

Le transpondeur est un appareil embarqué qui répond automatiquement aux interrogations radar envoyées depuis le sol, pour signaler qui est l'avion et où il se trouve. Sur la position « ALT » (mode C), il envoie en plus une information de hauteur grâce à un capteur appelé alticodeur, qui mesure la pression atmosphérique autour de l'avion et la convertit en une valeur d'altitude. Cette valeur n'est pas calée sur la pression réelle du jour mais toujours sur une pression de référence standard de 1013 hPa, ce qui permet à tous les avions et au contrôleur de comparer des altitudes sur une base commune : c'est l'altitude pression. Ainsi, lorsque le transpondeur est sur « ALT », le contrôleur voit en temps réel l'altitude pression de l'avion sur son écran radar.

La longitude mesure la position est-ouest d'un point sur Terre, en degrés à partir d'une ligne de référence verticale appelée méridien de Greenwich (0°), qui passe près de Londres. Les longitudes sont comptées en degrés Est à droite de cette ligne et en degrés Ouest à gauche. Nice se trouve à l'est du méridien de Greenwich (longitude Est) tandis que Brest se trouve à l'ouest (longitude Ouest) : un vol entre les deux traverse donc forcément ce méridien 0°, qui coupe la France selon une ligne à peu près Le Havre-Tarbes. C'est pourquoi le GPS affiche un changement de signe de la longitude (Est vers Ouest) en cours de route, ce qui est parfaitement normal.

Un radiocompas (ADF) capte le signal d'une balise NDB au sol, et son cadran RMI affiche à la fois le cap magnétique de l'avion (grâce à une rose qui tourne avec lui) et le gisement de la balise, c'est-à-dire l'angle entre le nez de l'avion et la direction de la balise, compté de 0° à 360° dans le sens des aiguilles d'une montre. Ici, l'aiguille indique 190° avec un gisement de +15° à droite : le cap magnétique actuel de l'avion est donc Cm = 190 - 15 = 175°. Sur la carte, on convertit la route vraie en route magnétique grâce à la déclinaison magnétique (l'écart entre le Nord vrai, géographique, et le Nord magnétique, indiqué par une boussole) : avec Dm = 5°W on ajoute cette valeur, donc Rm = 160 + 5 = 165°. La dérive est l'écart entre le cap suivi et la route voulue : ici Cm (175°) est supérieur de 10° à Rm (165°), ce qui signifie que le vent pousse l'avion vers la gauche (dérive gauche) et qu'il faut corriger en prenant un cap 10° plus à droite pour rester sur la route.

Un radar classique, dit « primaire », se contente de renvoyer l'écho d'une onde radio réfléchie par l'avion, sans obtenir d'information sur son identité ou son altitude. Le radar secondaire de surveillance (SSR) fonctionne différemment : il envoie une interrogation radio vers l'avion, et le transpondeur embarqué répond automatiquement en transmettant des informations utiles comme son code d'identification et son altitude pression (en mode C). Ce dialogue question-réponse permet au contrôleur d'obtenir des données bien plus riches qu'un simple écho radar, affichées directement sur son écran.

Une balise NDB (balise radio au sol non directionnelle) émet en permanence un signal identifiant codé en morse, une suite de bips courts et longs représentant des lettres. Le récepteur de bord, l'ADF, capte cette fréquence, mais le morse n'est pas toujours audible directement dans le casque : il faut activer la touche BFO (beat frequency oscillator), qui rend ce code sonore, en plus de monter le volume de l'ADF. C'est ainsi que le pilote vérifie qu'il écoute bien la bonne balise avant de lui faire confiance pour naviguer.

Sur un RMI, le gisement est l'angle entre le nez de l'avion et la direction d'une balise, mesuré de 0° à 360° en tournant toujours dans le sens des aiguilles d'une montre, comme les caps. Ici, le cap magnétique affiché est Cm = 200° et l'aiguille pointe vers 170° sur le cadran gradué : la balise semble donc être 30° à gauche du nez de l'avion. Mais comme le gisement se compte uniquement dans le sens horaire à partir du nez, on ne peut pas répondre « -30° » : il faut compter ces 30° dans l'autre sens, soit 360 - 30 = 330°. Le gisement de la station est donc de 330°, même s'il s'agit physiquement du même angle vers la gauche.

Le transpondeur affiche un code à 4 chiffres (de 0000 à 7777) que le pilote règle sur un boîtier ; certains codes sont réservés à des situations particulières et reconnus immédiatement par les contrôleurs, même sans contact radio. 7000 signale un vol VFR sans clairance particulière, 7500 une intervention illicite (détournement), 7700 une détresse, et 7600 une panne radio. C'est ce dernier code qu'il faut afficher si l'on ne peut plus communiquer par radio, afin de prévenir silencieusement le contrôle que l'on est toujours là mais injoignable.

L'ADF (automatic direction finder) est le récepteur de bord qui capte le signal d'une balise NDB et fait pointer une aiguille dans la direction de cette balise sur le cadran RMI. Lorsque cette aiguille est superposée sur la rose des caps qui tourne avec l'avion, elle indique directement la route magnétique à suivre pour rejoindre la balise : il suffit de lire la valeur numérique désignée par la pointe de l'aiguille. Dans cet exercice, en lisant l'annexe, l'aiguille marquée ADF pointe sur la valeur 290°, ce qui correspond à la route magnétique 290° à suivre pour rallier la balise NDB.

Comme pour tout gisement, l'angle entre le nez de l'avion et la balise se compte toujours dans le sens des aiguilles d'une montre, de 0° à 360°, jamais en négatif. Sur l'annexe, l'aiguille double de l'ADF (aiguille RMI) semble indiquer que la balise se trouve 34° à gauche du nez de l'avion. Comme on ne peut exprimer un gisement en « moins 34° », il faut le convertir dans le sens horaire complet : 360 - 34 = 326°. Le gisement indiqué par l'aiguille double de l'ADF est donc 326°.

Un GPS (global positioning system) est un récepteur qui capte les signaux émis par une constellation de satellites autour de la Terre ; en mesurant le temps que met chaque signal à lui parvenir, il calcule sa distance à plusieurs satellites simultanément et en déduit sa position par triangulation, un peu comme on peut localiser un son en comparant l'instant où il atteint chaque oreille. Dès sa mise en marche, avant même toute action du pilote, l'appareil recherche donc automatiquement les satellites visibles et calcule seul sa position géographique, sans qu'on ait besoin de la lui indiquer.

Les coordonnées géographiques peuvent s'exprimer soit en minutes décimales (une fraction de minute écrite après une virgule), soit en unités sexagésimales classiques, où chaque minute d'angle se divise en 60 secondes, tout comme une minute de temps se divise en 60 secondes. Pour convertir, il suffit de multiplier la partie décimale des minutes par 60 : 0,5 minute x 60 = 30 secondes, donc 30,5' devient 30'30''. De même, 0,25 minute x 60 = 15 secondes, donc 24,25' devient 24'15''. Les coordonnées 43°30,5'N - 002°24,25'E se convertissent ainsi en 43°30'30''N - 002°24'15''E.

L'espace aérien est découpé en différentes classes (A, B, C, D, E, F, G) selon le niveau de service et de séparation assuré par le contrôle aérien ; plus la classe est exigeante, plus les règles et équipements demandés à l'avion sont stricts. En France, le transpondeur en mode C (qui transmet le code et l'altitude pression) est rendu obligatoire pour pénétrer dans les espaces contrôlés les plus stricts, à savoir les classes A, B, C et D, qui accueillent notamment le trafic autour des grands aéroports. C'est donc bien la classe D, parmi les propositions, qui impose cette obligation.

Un GPS de navigation aérienne peut afficher, pour le point de destination (le « way point ») que tu as programmé, deux informations différentes qu'il ne faut pas confondre : le BRG (bearing, ou relèvement) est la direction dans laquelle se trouve le way-point par rapport à ta position actuelle ; le TRK (track, ou route) est la direction dans laquelle tu te déplaces réellement au sol en ce moment. Pour rejoindre le way-point, il faut faire converger ta route (TRK) vers le relèvement (BRG) — c'est-à-dire tourner jusqu'à ce que les deux chiffres deviennent identiques. Ici, le way-point est au relèvement 020° alors que tu suis actuellement la route 030° : le point à atteindre est donc légèrement à gauche de ta trajectoire actuelle (020 est inférieur à 030). Il faut donc virer à gauche jusqu'à ce que le GPS affiche TRK 020°, c'est-à-dire jusqu'à ce que ta route corresponde exactement au relèvement du point recherché.

Le transpondeur est un boîtier électronique à bord de l'avion qui répond automatiquement aux interrogations radar du contrôleur en émettant un code à 4 chiffres (ici 7054) — c'est ce qui permet au contrôleur de repérer précisément ton avion sur son écran radar, avec son identité, parmi tous les autres échos. Le transpondeur possède aussi une fonction spéciale, IDENT (identification), qui fait clignoter ou grossir temporairement ton écho sur l'écran du contrôleur : c'est un signal visuel ponctuel qui l'aide à te repérer instantanément parmi le trafic, par exemple s'il a un doute sur lequel des avions affichés correspond à toi. Cette fonction ne doit être activée QUE lorsque le contrôleur te le demande explicitement (« ident »), jamais de ta propre initiative. C'est pourquoi, après avoir affiché le code demandé (7054), la bonne réaction est d'appuyer quelques secondes sur le poussoir IDENT.

Avec une quantité de carburant donnée, un avion peut voler plus ou moins longtemps ou plus ou moins loin, selon plusieurs notions bien distinctes qu'il faut savoir différencier. L'autonomie est le temps de vol total possible avant la panne sèche ; le rayon d'action est la distance maximale à laquelle on peut aller et revenir (un aller-retour) avec ce même carburant ; le délestage est la quantité de carburant consommée sur une distance donnée. La distance franchissable, elle, est la distance totale que l'on peut parcourir en une seule direction, un aller simple, avec la quantité de carburant embarquée : c'est cette dernière notion qui correspond à la question.

Sur une carte aéronautique, les méridiens (lignes de longitude constante, orientées nord-sud) et les parallèles (lignes de latitude constante, est-ouest) forment le quadrillage de référence qui permet de se repérer et de mesurer des distances ; la ligne noire verticale désignée par la flèche est donc un méridien. Par ailleurs, les limites d'espaces aériens contrôlés sont tracées avec un code couleur : le bleu clair signale un espace de classe E, où le contact radio n'est en général pas obligatoire en VFR, tandis que le bleu foncé signale une classe B, C ou D, plus contraignante (contact radio et clairance requis). La ligne bleue de l'autre annexe représente donc la limite d'un espace aérien contrôlé de classe E.

Sur les cartes, une zone réglementée ou dangereuse (identifiée par un numéro, ici la zone de parachutage 382) est encadrée avec l'indication de ses limites verticales : lorsque deux valeurs apparaissent, elles représentent la base et le plafond de la zone, tandis qu'une seule valeur signifie que la zone commence au sol et que ce chiffre est simplement son plafond. Un signe « + » indique que le plafond dépasse ce que la carte peut représenter (généralement FL115 ou 3000 ft au-dessus du sol sur les cartes IGN au 1/500 000). Ici, le nombre 382 inscrit en rouge à côté de la flèche est le numéro de référence qui identifie cette zone de parachutage, permettant de la retrouver dans la liste des zones réglementées de la carte.

Les cartes aéronautiques utilisent des symboles normalisés pour représenter les aérodromes : leur forme de base varie selon le type de terrain (piste en dur, bande non revêtue, hélistation en forme de H, hydro-aérodrome), et un remplissage plein ou vide ainsi qu'une couleur indiquent s'ils sont civils, militaires, mixtes, ou à usage privé (identifié par la lettre P encerclée). Le symbole de l'annexe correspond à une hélistation (H) ouverte à la circulation aérienne publique (CAP), c'est-à-dire accessible à tout pilote et non réservée à un usage privé. Par ailleurs, un astérisque accolé à une fréquence radio, comme 119,15* pour la TMA d'Agen, signale que cette fréquence n'est pas surveillée en permanence, mais seulement à certains horaires précisés ailleurs sur la documentation.

Les cumulus sont des nuages à développement vertical, provoqués par des colonnes d'air chaud qui montent (les « thermiques ») : leur présence signale donc une masse d'air instable, avec des turbulences sous et dans le nuage, un peu comme l'air tourbillonnant au-dessus d'une route goudronnée en plein soleil. Si les cumulus ne sont pas trop développés et que le vol le permet, il est plus confortable de voler au-dessus d'eux, là où l'air est plus calme, plutôt que de traverser la zone turbulente en dessous. Il faut bien sûr toujours vérifier les autres contraintes du vol, comme les règles VFR au-dessus des nuages ou les espaces aériens traversés.

Un altimètre est un baromètre gradué en pieds : il indique une altitude différente selon la pression de référence sur laquelle on le cale. Le QFE correspond à la pression au niveau du terrain (l'altimètre indique 0 ft au sol), le QNH correspond à la pression ramenée au niveau de la mer (l'altimètre indique l'altitude réelle au-dessus de la mer), et le niveau de vol (FL) est toujours calé sur la pression standard 1013 hPa, utilisée par tous les avions en croisière pour se comparer entre eux quelle que soit la météo du jour. Dans les basses couches, un écart de pression de 1 hPa correspond à environ 28 ft d'altitude. Ici, l'aérodrome est à 364 ft au-dessus de la mer, soit 364 / 28 = 13 hPa entre la pression au sol (QFE 1010 hPa) et la mer : le QNH du jour est donc 1010 + 13 = 1023 hPa. Pour comparer les deux avions, il faut convertir le FL45 en altitude réelle : entre la pression standard 1013 hPa et le QNH 1023 hPa, il y a 10 hPa d'écart, soit environ 10 x 28 = 280 ft, donc le FL45 correspond ce jour-là à 4500 + 280 = 4780 ft. L'écart vertical entre les deux avions (le vôtre à 3500 ft QNH et l'autre à 4780 ft) est donc de 4780 - 3500 = 1280 ft.

Sur les cartes, un aérodrome à usage privé est signalé par la lettre P encerclée à côté du symbole ; l'aérodrome de Berdoues, représenté ainsi en bleu, est donc un terrain privé, non ouvert à tout pilote sans autorisation du propriétaire. Par ailleurs, lorsqu'une durée est exprimée en heures décimales, comme 1,3 heure, il faut convertir la partie après la virgule en minutes en la multipliant par 60, car une heure contient 60 minutes : 0,3 x 60 = 18 minutes. 1,3 heure correspond donc à 1 heure et 18 minutes.

Sur une carte d'aérodrome (carte VAC, publiée par le Service de l'Information Aéronautique), la piste « préférentielle » est celle utilisée en priorité par vent nul ou faible, notamment pour limiter les nuisances sonores ou faciliter la circulation. Elle se reconnaît car son numéro de piste (le QFU, qui correspond à peu près à son orientation magnétique divisée par 10) est entouré d'un cercle sur la carte. Sur l'annexe de l'aérodrome LFNE, c'est donc le numéro entouré, soit le QFU 34, qui indique la piste préférentielle à utiliser par vent nul.

Sur les cartes, un obstacle comme un pylône ou une antenne est représenté avec deux chiffres : celui en gras indique son altitude, c'est-à-dire son sommet mesuré depuis le niveau de la mer, tandis que celui entre parenthèses indique sa hauteur, c'est-à-dire sa taille réelle mesurée depuis le sol. Le symbole en forme de traits rayonnants au sommet du pictogramme signale, lui, que l'obstacle est équipé d'un balisage lumineux de nuit, des feux visibles destinés à prévenir les pilotes qui volent de nuit. Sur l'annexe, l'antenne culmine donc à 968 ft d'altitude, mesure 329 ft de haut, et dispose d'un balisage nocturne.

L'altimètre est calé une fois pour toutes au départ sur une pression de référence, ici le QNH, mais la pression atmosphérique réelle évolue en permanence au sol au fil des heures, sans que le pilote y touche. Si, sans re-caler l'instrument, l'altitude indiquée diminue avec le temps (ici de 200 ft à 170 ft alors que l'avion est resté au même endroit, au parking), cela signifie que la pression atmosphérique réelle a augmenté par rapport au début du vol, car l'instrument « croit » être plus bas en détectant une pression plus forte. Une hausse de pression annonce généralement l'arrivée d'un anticyclone, une zone de haute pression associée à de l'air qui descend et se comprime, ce qui le réchauffe légèrement : c'est donc le signe qu'une masse d'air plus chaude approche.

Le QFE est la pression calée sur le terrain : un altimètre réglé au QFE indique 0 ft lorsque l'avion est posé sur cet aérodrome, puis affiche ensuite la hauteur au-dessus de ce terrain, et non l'altitude par rapport à la mer. Pour connaître l'altitude réelle de l'avion, il faut donc ajouter cette hauteur à l'altitude topographique du terrain lui-même, c'est-à-dire son élévation connue par rapport à la mer. Ici, l'altitude topographique de l'aérodrome est 1200 ft et l'altimètre calé au QFE indique 800 ft de hauteur : l'altitude réelle de l'avion est donc 1200 + 800 = 2000 ft.

Les cartes aéronautiques reprennent un fond cartographique routier classique où chaque type de voie a son propre symbole : une ligne double de couleur bistre (brun clair) représente une autoroute ou une route à chaussées séparées, comme l'indique la légende de la carte. Par ailleurs, une indication du type « CTR CAEN D 1500 » sur une carte VAC précise la classe de l'espace contrôlé, ici D, et sa limite supérieure exprimée en altitude, c'est-à-dire par rapport au niveau de la mer (AMSL) et non par rapport au terrain (QFE). Une CTR démarre en principe du sol : elle s'élève donc ici jusqu'à 1500 ft au-dessus du niveau de la mer.

Le gallon américain (USG) est une unité de volume anglo-saxonne utilisée pour exprimer la consommation de carburant de certains avions, alors qu'en France on raisonne plutôt en litres. Un gallon américain équivaut à environ 3,785 litres. Une consommation de 10 USG/h correspond donc à 10 x 3,785 = 37,85 l/h, soit environ 38 l/h.

Pour voler en sécurité au-dessus du relief, il faut choisir un niveau de vol qui laisse une marge suffisante au-dessus du point culminant du terrain survolé, tout en respectant la « règle semi-circulaire » qui impose des niveaux de vol pairs ou impairs selon la direction du vol pour éviter les croisements frontaux. Sur l'annexe, dans le couloir de 10 NM (5 NM de chaque côté de la route) entre GAP et le VOR de Digne, le point le plus haut relevé sur la carte est d'environ 5987 ft, arrondi à 6000 ft. En ajoutant une marge de sécurité réglementaire de 3000 ft au-dessus du sol (ASFC, above surface), on obtient une altitude minimale de 6000 + 3000 = 9000 ft, à arrondir au niveau utilisable supérieur respectant la parité, soit 9500 ft. Comme le QNH du jour est 1013 hPa, identique à la pression standard, cette altitude correspond directement au niveau de vol FL95, qui respecte la règle semi-circulaire pour la direction de vol suivie.

Un VOR est une balise radio au sol qui rayonne dans toutes les directions comme les rayons d'une roue de vélo, chaque direction correspondant à un « radial » repéré par sa valeur en degrés magnétiques, mesurée en partant du VOR vers l'extérieur. Sur l'instrument de bord, l'aiguille du VOR n'indique pas directement le radial sur lequel on se trouve, mais un QDM (la direction magnétique à suivre pour rallier la balise, donc en direction du VOR) : sur l'annexe, la tête de l'aiguille indique 300°, ce qui est un QDM et non le radial. Le radial se lit en fait à l'opposé, sous la queue de l'aiguille : 300 - 180 = 120°. Vous êtes donc sur le radial 120 de la balise VOR.

En France, la météo aéronautique officielle, dont les cartes TEMSI qui représentent le temps significatif prévu, est diffusée par des canaux reconnus par l'aviation civile : le site AEROWEB de Météo-France, le service SOFIA Briefing, ou directement un prévisionniste en station météorologique que l'on peut consulter avant le vol. DIABLOTIN et les fréquences audiotel ou VOLMET (ces dernières supprimées depuis 2022) ne font pas partie des sources officielles retenues ici, même si d'autres outils non officiels existent aujourd'hui pour accéder à la météo aéronautique.

L'ATIS (automatic terminal information service) est un message vocal enregistré automatiquement et diffusé en continu sur une fréquence radio dédiée d'un aérodrome, qui informe les pilotes des conditions du moment (piste en service, météo, QNH...) sans qu'un contrôleur ait à les répéter à chaque avion. Pour vérifier rapidement si l'on écoute la dernière version à jour, chaque nouveau message est identifié par une lettre de l'alphabet, A pour le premier message de la journée, B pour le suivant, et ainsi de suite, que le pilote doit citer au contrôleur pour prouver qu'il a bien pris connaissance des informations à jour.

Sur les cartes OACI au 1/500 000, le relief est représenté par des teintes de couleur qui s'assombrissent avec l'altitude, une technique appelée « teintes hypsométriques », afin de repérer rapidement les zones montagneuses d'un coup d'œil. Au-delà de 11500 ft, la légende de la carte bascule vers une teinte bleue pour représenter les altitudes les plus élevées. Par ailleurs, un aérodrome barré d'une croix sur la carte signale qu'il est désaffecté, c'est-à-dire abandonné et interdit d'utilisation, contrairement au symbole P qui signale un usage privé mais toujours actif.

Le FIS (flight information service, service d'information de vol) est une fréquence radio sur laquelle un contrôleur ou un agent AFIS fournit aux pilotes des renseignements utiles au vol, comme le trafic connu, la météo ou l'état des pistes, sans toutefois assurer un contrôle actif de la circulation comme sur les fréquences de tour ou d'approche. Sur l'annexe, pour obtenir de simples informations de vol plutôt qu'une clairance ou un service de contrôle, c'est donc cette fréquence FIS qu'il faut contacter en priorité.

Le cap est l'angle entre l'axe du nez de l'avion, la direction vers laquelle il pointe, et une référence Nord ; selon la référence utilisée, on parle de cap vrai (par rapport au Nord géographique des méridiens), de cap magnétique (par rapport au Nord magnétique, celui que suit une boussole) ou de cap compas (celui lu directement sur la boussole de bord, faussée par le magnétisme de l'avion). Le cap magnétique est donc précisément l'angle entre le Nord magnétique et l'axe longitudinal de l'avion. Pour passer d'une route vraie à une route magnétique, on applique la déclinaison magnétique (Dm), l'écart entre Nord vrai et Nord magnétique à cet endroit du globe : avec une déclinaison Ouest, on ajoute sa valeur à la route vraie. Ici, Rv = 013° et Dm = 13°W, donc Rm = Rv + 13 = 013 + 13 = 026°.

La route est le chemin réellement suivi au sol par l'avion, le trajet visé sur la carte, tandis que le cap est la direction vers laquelle pointe le nez de l'avion : si le vent souffle de côté, les deux ne coïncident pas, car le pilote doit orienter le nez légèrement contre le vent pour compenser la dérive et rester sur sa route, comme un nageur qui remonte légèrement le courant pour traverser une rivière tout droit. Si le vent vient de la droite, il pousse l'avion vers la gauche : pour compenser, le pilote doit orienter le nez davantage vers la droite. Comme les valeurs de cap augmentent en tournant vers la droite, dans le sens des aiguilles d'une montre, le cap choisi sera donc supérieur à la route visée.

Comme pour un nageur qui doit légèrement remonter le courant pour traverser une rivière tout droit, un pilote doit orienter le nez de son avion contre le vent pour rester sur la route qu'il vise au sol, car le vent le pousse continuellement de côté. Si le vent vient de la gauche, il pousse l'avion vers la droite : pour compenser cette dérive, le pilote doit orienter le nez de l'avion plus vers la gauche que la route réellement suivie. Comme les valeurs de cap augmentent en tournant vers la droite, un cap orienté plus à gauche correspond à une valeur inférieure : le cap est donc inférieur à la route.

Comme pour toute conversion d'une route vraie en route magnétique, il faut appliquer la déclinaison magnétique (Dm), l'écart entre le Nord vrai (référence des méridiens de la carte) et le Nord magnétique (celui vers lequel pointe une boussole) : avec une déclinaison Ouest, on ajoute sa valeur à la route vraie pour obtenir la route magnétique. Ici, Rv = 356° et Dm = 6°W, donc Rm = 356 + 6 = 362°, ce qui, ramené dans l'intervalle 0-360°, équivaut à 362 - 360 = 002°. Par ailleurs, la dérive désigne l'angle entre le cap suivi par l'avion et la route qu'il parcourt réellement au sol : lorsqu'on utilise la référence vraie pour les deux valeurs, la dérive est donc l'angle entre la route vraie et le cap vrai, exactement comme elle est l'angle entre route magnétique et cap magnétique si l'on utilise la référence magnétique.

Pour piloter, on part d'une route magnétique voulue sur la carte, puis on corrige successivement plusieurs écarts pour obtenir le cap réellement affiché sur la boussole de bord : d'abord la dérive due au vent, l'angle entre la route et le cap nécessaire pour la suivre, puis la déviation, une petite erreur propre à chaque boussole causée par le magnétisme des équipements électriques et métalliques de l'avion, qui varie selon le cap. Ici, avec un vent qui pousse l'avion vers la droite (dérive droite de 10°), il faut d'abord orienter le nez de l'avion 10° plus à gauche que la route magnétique voulue pour la compenser : Cm = Rm - 10 = 274 - 10 = 264°. Ensuite, pour tenir compte de la déviation de +4° de la boussole (Cm = Cc + déviation, donc Cc = Cm - déviation), on obtient le cap compas final : Cc = 264 - 4 = 260°, la valeur à afficher et suivre sur la boussole de bord.

Comme pour toute correction de dérive, si le vent vient de la droite, il pousse l'avion vers la gauche : pour rester sur la route visée au sol, le pilote doit orienter le nez de l'avion davantage vers la droite, un peu comme un cycliste incline son guidon contre un vent de travers pour ne pas dévier de sa trajectoire. Comme les valeurs de cap augmentent en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre, vers la droite, ce cap corrigé sera donc supérieur à la valeur de la route que l'on souhaite suivre.