CHAPITRE 1 BESOINS DU MILIEU DE PRATIQUE, PRINCIPAUX INSTRUMENTS DE
1.3 Organismes réglementaires
La sécurité des opérations aériennes est centrale dans la conception et la certification des avions. L‘affichage des instruments de vol ne fait pas exception à cette règle, et plusieurs documents rédigés par les autorités réglementaires compétentes en transport aérien énoncent les exigences que tous les affichages doivent respecter. Ces exigences réduisent l‘espace-solution pour l‘optimisation de l‘encombrement visuel de l‘écran primaire de vol, car elles définissent l‘information nécessaire à la tâche que doit présenter l‘écran. Cette section liste les documents pertinents pour la conception de l‘écran primaire de vol, puis présente les exigences en matière d‘encombrement visuel.
1.3.1 Écran primaire de vol
Le Tableau 1.1 liste les documents pertinents pour la conception des informations de vol du PFD. Ces documents définissent autant les fonctions qui doivent être présentes à l‘écran que la taille des caractères à utiliser5.
Tableau 1.1 Documents de référence pour la conception de l‘écran primaire de vol. Titre (numéro) Description
Advisory circular on electronic flightdeck displays (AC 25-11A)
Offre des consignes de conception pour démontrer la conformité de certaines exigences du code fédéral de régulation, chapitre 25, pour la conception, l‘installation, l‘intégration et l‘approbation des affichages numériques du poste de pilotage.
Aerospace recommended pratice on electronic displays (ARP4102-7)
Recommande des symboles et des implémentations alternatives pour les affichages numériques du poste de pilotage.
Military interface standard, aircraft display symbology, (MIL-STD1787B).
Document déclassifié.
Définit la symbologie employée sur les affichages d‘avions militaires et l‘information nécessaire à l‘écran primaire de vol. Ne décrit pas la symbologie militaire classifiée.
Aerospace recommended pratice on human factor considerations in the design of multifunction display systems for civil aircraft
(ARP5364)
Établit les recommandations opérationnelles pour les
considérations de facteurs humains dans la conception d‘écrans multifonctions de l‘avion. Ce document présente plusieurs informations et enseignements tirés des constructeurs d‘avions.
Numeral, letter and symbol dimensions for aircraft instrument displays (SAE-
AIR1093)
Recommande les dimensions minimales des caractères et symboles utilisées dans les affichages et le panneau d‘instruments de l‘avion.
Les recommandations et exigences énoncées dans ces documents de référence seront prises en compte au moment de concevoir l‘écran primaire de vol pour notre expérience sur l‘effet de l‘encombrement visuel.
La minimisation de l‘encombrement à l‘écran est une exigence qui revient fréquemment dans les documents consultés. La prochaine section dresse les exigences des autorités réglementaires sur l‘encombrement visuel des affichages de vol.
1.3.2 Exigences relatives à l’encombrement visuel
La revue des documents de référence pour la conception de l‘écran primaire de vol pour les exigences relatives à l‘encombrement visuel a permis d‘identifier qu‘ils demandent de formater
l‘écran de façon à ce que l‘encombrement visuel soit minimal. Pour ce faire, les documents formulent deux exigences: premièrement, réduire le nombre de symboles, de traits et de couleurs affichés à l‘écran. Deuxièmement, offrir une fonction au pilote pour désencombrer l‘écran (de-
clutter) afin que celui-ci ne présente que l‘information suffisante pour la phase de vol en cours.
La FAA, dans sa circulaire AC-25-11A sur les affichages électroniques du poste de pilotage, affirme qu‘un « écran encombré présente un nombre excessif ou une variété de symboles, de
couleurs, ou d’autres informations inutiles6
» (FAA, 2007, p. 49). Le document identifie trois
effets négatifs de l‘encombrement d‘un écran, soit l‘interférence avec la tâche de vol en cours, l‘augmentation du temps de traitement pour interpréter l‘information et la distraction à l‘égard de l‘information nécessaire pour piloter l‘avion. Pour ces raisons, le document conclut que « l’information devrait être affichée pour que l’encombrement soit minimisé. »
La circulaire recommande d‘implanter une fonction pour désencombrer l‘écran. Le pilote peut l‘activer afin de retirer l‘information jugée superflue pour une phase de vol. Cette fonction devrait être activée automatiquement dans le cas où l‘avion atteint des conditions d‘opération inhabituelles. On considère que retirer l‘information superflue devrait aider le pilote à ramener l‘avion dans son enveloppe d‘opération normale.
Minimiser l‘encombrement à l‘écran est aussi une exigence pour les avions militaires. Le standard MIL-STD-1787B (Military Interface Standard, 1996) a été rédigé par le département de la défense américain. Il définit la symbologie standard à utiliser pour l‘affichage d‘un avion à usage militaire et l‘information pertinente à afficher. Bien que le document concerne les affichages militaires, les concepteurs d‘interfaces du domaine civil s‘y réfèrent aussi, car le document offre des consignes de conception quantifiée. La première exigence du document demande que l‘information soit présentée de façon à réduire la perception d‘encombrement de l‘écran.
« Displays shall present information needed for all instrument flight maneuvers to include
takeoff, navigation, and landing. Symbols and symbol formats shall be integrated with emphasis on enhancing the pilot’s spatial orientation and situational awareness while
6 « A cluttered display presents an excessive number or variety of symbols, colors, and/or other unnecessary
minimizing display clutter, particularly when visibility is poor. » (Military Interface Standard, 1996, p. 7) (Emphase ajoutée.)
Ce document recommande aussi de fournir au pilote une fonction pour désencombrer l‘écran afin de ne présenter que l‘information nécessaire pour assurer le pilotage sécuritaire de l‘avion. Le document précise d‘ailleurs une liste d‘éléments, jugés secondaires, à retirer de l‘écran en fonction de la phase de vol – décollage, croisière, pilotage automatique, approche (Military Interface Standard, 1996). Ce dernier point suggère que l‘encombrement d‘un écran doit être évalué en fonction du contexte d‘opération et de la tâche à compléter – dans ce cas en fonction de la phase de vol et de ses tâches associées.
Bombardier Aéronautique fait aussi référence à la réduction de l‘encombrement des écrans dans son guide de styles détaillant la philosophie et les règles de conception du poste de pilotage de ses avions. Le chapitre détaillant les spécifications des affichages écrans stipule que pour « réduire l’effet de l’encombrement [...] la densité d’information devrait être limitée à 60% » (Bombardier Aéronautique, 2011, p. 34). Ce dernier point se traduit donc en une exigence pour la présentation de l‘information à l‘écran. Le document précise aussi des techniques de réduction de l‘encombrement, soit limiter le nombre de groupes d‘information et le nombre de couleurs, limiter le nombre d‘alignements, regrouper l‘information appropriée, ajouter de l‘espace vide (blank space, en anglais) entre les groupes et utiliser une taille appropriée pour afficher les éléments.
Le standard MIL-STD-1472F détaillant les critères de design ergonomique du département de la défense américain stipule deux exigences pour l‘information affichée à l‘écran. Premièrement que la « densité d’information devrait être minimisée pour des écrans utilisés pour une tâche
critique », et deuxièmement que « lorsqu’un écran contient trop de données sur une seule vue, les données devraient êtres partitionnées sur plusieurs pages » (Military Interface Standard,
1999, p. 179). Ces deux exigences font ressortir le besoin de conserver une limite supérieure à la quantité d‘information affichée à l‘écran.
Trois points ressortent de l‘analyse des exigences des autorités réglementaires en aviation. Premièrement, que l‘encombrement d‘un écran provient de l‘abondance d‘information affichée et de l‘information jugée comme non-pertinente pour la tâche en cours. Deuxièmement, que l‘encombrement de l‘écran doit être minimisé. Troisièmement, que les exigences ne proposent
pas de mesures ou de métriques pour vérifier le niveau d‘encombrement de l‘écran. Certains documents utilisent la notion de densité d‘information à l‘écran pour évaluer l‘encombrement, mais comme le montrera le Chapitre 2, cette mesure ne capture qu‘une seule des trois dimensions contribuant à l‘encombrement. On comprend dès lors le besoin exprimé par le milieu de pratique pour l‘établissement de lignes directrices et de méthodes d‘évaluation de l‘encombrement afin qu‘il puisse démontrer qu‘il respecte les exigences des autorités réglementaires.