CS25

La norme CS-25 (EASA, 2014) décrit les spécifications des avions gros porteurs (par exemple, l’Airbus A350) afin d’obtenir un certificat de navigabilité de la part de la DGAC (Direction Générale de l’Aviation Civile). Cette norme fournit des moyens de prouver la conformité aux spécifications demandées : les AMC (Acceptable Means of Compliance).

Cette thèse traitant de l’automatisation des systèmes interactifs, nous nous intéressons particulièrement aux parties :

 CS-25.1302 définissant les exigences pour la conception des systèmes avec lesquels

l’équipage interagit.

 Traitant de l’automatisation des systèmes avions.

Figure 11. CS-25.1302 (extrait de la norme CS-25 de l'EASA)

La CS-25.1302 présenté en Figure 11 impose que les systèmes de commande et contrôle permettent aux pilotes d’accomplir toutes leurs tâches et présentent les informations nécessaires

à la réalisation de ces tâches. Les informations présentées par ces systèmes doivent être présentées de manière claire et non ambigüe. Les contrôles et les informations présentées doivent être accessibles et utilisables d’une manière cohérente avec l’urgence, la fréquence et la durée de la tâche. Pour finir, le comportement des systèmes de commande et contrôle doit être prédictible et non ambigu. Les systèmes de commande et contrôle doivent permettre aux pilotes de gérer les erreurs pouvant survenir durant l’utilisation de tels systèmes.

La norme CS25 décrit également des spécifications pour l’automatisation des systèmes de commandes et contrôle. L’automatisation y est définie comme l’exécution autonome d’une tâche (ou de plusieurs tâches) par les systèmes aéronautiques déclenchée par une action de

contrôle de haut niveau par l’équipage. Par conséquent, il est considéré dans la norme que

l’équipage a toujours l’initiative du déclenchement d’une fonction traduisant une automatisation.

Automation – The autonomous execution of a task (or tasks) by aeroplane systems started

by a highlevel control action of the flight crew.

Dans la norme CS25 Livre 1 – Annexe D définissant les critères pour déterminer l’équipage minimum, il est considéré comme significatif pour la charge cognitive de l’équipage de déterminer : le degré d’automatisation fournit par les systèmes avions (après une défaillance ou un disfonctionnement) pour permettre le croisement automatique ou une isolation des difficultés afin de minimiser la nécessité d'une action de l'équipage pour se prémunir contre la perte de puissance hydraulique ou électrique des commandes de vol ou d'autres systèmes essentiels. L’extrait correspondant est présenté en Figure 12.

CS 25 Book 1 - Appendix D - Criteria for determining minimum flight crew 1–App D–1 B) Workload factors. The following workload factors are considered significant when analyzing and demonstrating workload for minimum flight crew determination:

(7) The degree of automation provided in the aircraft systems to afford (after failures or malfunctions) automatic crossover or isolation of difficulties to minimise the need for flight crew action to guard against loss of hydraulic or electrical power to flight controls or other essential systems.

Figure 12. Extrait de la CS-25 Livre 1 - Annexe D Critères pour déterminer l’équipage minimum

Dans la norme CS25 Livre 2 une partie est dédiée aux recommandations pour la conception des systèmes contenant de l’automatisation. Nous en présentons un extrait dédié aux contrôles pour les systèmes contenant de l’automatisation. L’extrait correspondant est présenté en Figure 13. Il est spécifié que les systèmes contenant de l’automatisation peuvent exécuter des fonctions sélectionnées par l’équipage et supervisées par l’équipage. Les contrôles des systèmes contenant de l’automatisation doivent permettre à l’équipage de préparer le système à une fonction en toute sécurité. Une nouvelle tâche ne doit pas avoir d’interférence avec (ou être confondue avec) une tâche exécutée par le système. Ces contrôles doivent permettre à l’équipage d’activer la fonction voulue sans confusion possible. Ces contrôles doivent permettre à l’équipage d’intervenir manuellement dans n’importe quelle fonction du système contenant de l’automatisation comme requis par les conditions opérationnelles ou bien de revenir à un contrôle manuel.

Controls for Automated Systems

Automated systems can perform various tasks selected by and under supervision of the flight crew. Controls should be provided for managing functionalities of such a system or set of systems. The design of such “automation specific” controls should enable the crew to:

- Safely prepare the system for the task to be executed or the subsequent task to be executed. Preparation of a new task (for example, new flight trajectory) should not interfere with, or be confused with, the task being executed by the automated system. - Activate the appropriate system function without confusion about what is being controlled, in accordance with crew expectations. For example, the flight crew should have no confusion when using a vertical speed selector which could set either vertical speed or flight path angle.

- Manually intervene in any system function, as required by operational conditions, or to revert to manual control. For example, manual intervention might be needed during loss of system functionality, system abnormalities, or failure conditions.

Figure 13. Extrait de la CS-25 traitant des recommandations les contrôles pour les systèmes contenant de l'automatisation

Dans cette même partie de la norme CS-25 Livre 2, nous présentons un autre extrait dédié aux affichages pour les systèmes contenant de l’automatisation. L’extrait correspondant est présenté en Figure 14. Il est spécifié que les systèmes contenant de l’automatisation peuvent exécuter des fonctions avec une intervention minimale de la part de l’équipage mais sous la supervision de l’équipage. Pour assurer cette supervision et maintenir la conscience de la situation de l’équipage (crew awareness), les affichages des systèmes doivent fournir un retour reconnaissable sur : les entrées de l’équipage (permettre la détection et la correction d’erreurs), l’état courant du système contenant de l’automatisation (qu’est-il en train de faire ?), les actions prises par le système pour atteindre ou maintenir un état désiré (qu’essaie-t-il de faire ?), les futurs états prévus par l’automatisation (que va-t-il faire ensuite ?), les transitions entre les états systèmes.

Display for Automated Systems

Automated systems can perform various tasks with minimal crew interventions, but under the supervision of the flight crew. To ensure effective supervision and maintain crew awareness of system state and system “intention” (future states), displays should provide recognisable feedback on:

• Entries made by the crew into the system so that the crew can detect and correct errors

• Present state of the automated system or mode of operation. (What is it doing?)

• Actions taken by the system to achieve or maintain a desired state. (What is it trying to do?)

• Future states scheduled by the automation. (What is it going to do next?) • Transitions between system states.

Figure 14. Extrait de la CS-25 traitant des recommandations pour les affichages des systèmes contenant de l'automatisation

La norme CS-25 précise dans cette même partie que, lors de la conception des systèmes contenant de l’automatisation, les aspects suivant doivent être pris en compte :

 Les affichages suites aux commandes de l’équipage et les affichages décrivant l’état

courant du système doivent permettre à l'équipage de déterminer si les systèmes automatisés fonctionneront conformément à leurs attentes

 Si le système contenant de l’automatisation se rapproche de son autorité opérationnelle ou fonctionne de manière anormale, ou est incapable de fonctionner au niveau sélectionné, il doit en informer l'équipage, de manière appropriée par rapport à la tâche courante

 Le système contenant de l’automatisation doit soutenir la coordination et la

coopération en assurant une conscience partagée de l’état du système et des entrées

de l’équipage dans le système.

 Le système contenant de l’automatisation doit permettre à l’équipage d’examiner et de

confirmer l'exactitude des commandes avant de les activer.

Ces spécifications et recommandations s’appuient sur les travaux visant à définir l’automatisation et à concevoir des systèmes contenant de l’automatisation pour améliorer les performances et réduire l’effort des utilisateurs.