Simulateur de vol 511222 31667510 2008-07-17T21:48:34Z CommonsDelinker 152115 [[commons:Image:EL-1997-00146.jpg|EL-1997-00146.jpg]] remplacée par [[commons:Image:Cockpit_Motion_Facility.jpg|Cockpit_Motion_Facility.jpg]], comme demandé par [[commons:User:Cecil|Cecil]]. Raison : Was in category "Duplicate", exact duplicate. [[Image:Cockpit_Motion_Facility.jpg|200px|thumb|right|Poste de pilotage expérimental d'un simulateur NASA]] Un '''simulateur de vol''' est un système dans lequel un pilote réel est aux commandes d'un avion virtuel dont le comportement est obtenu par [[simulation de phénomènes|simulation]]. Ce [[simulateur]] est un outil professionnel se présentant sous la forme d'une [[cabine de pilotage]], mobile ou non, actionnée par [[logiciel]], mais il existe aussi des simulateurs de vol en [[jeu vidéo]]. Les simulateurs de vol sont largement utilisés par les compagnies aériennes, l'industrie [[aéronautique]] [[militaire]] et civile pour la formation continue des pilotes (nouveau type d'avions ou d'équipements, situations extrêmes, opérations militaires) et développer de nouveaux avions. ==Histoire== [[Image:Antoinette tonno.jpg|200px|thumb|right|Le tonneau Antoinette]] === Les pionniers === Compte-tenu de la difficulté du pilotage, on a eu recours assez rapidement à des « entraîneurs » qui étaient des simulateurs très simplifiés où l'apprenti pilote répétait sur des commandes fictives les manœuvres de base. Dès les débuts de l'aviation on a tenté de restituer les effets aérodynamiques des commandes sur un avion simplifié fixé au sol et placé dans le lit du vent. Un des premiers entraîneurs connu fut le « tonneau Antoinette » construit en France en plusieurs exemplaires par la société de [[Léon Levavasseur]] dès [[1910]]. Il comportait un poste de pilotage monté sur rotule et actionné manuellement en [[Lacet (navigation)|lacet]], [[roulis]] et [[tangage]]. [[Image:Edlink pt1930.jpg|200px|thumb|right|Le brevet d'Edwin Link]] Le premier vrai simulateur de vol fut vraisemblablement le système mis au point par [[Edwin Link]] (fabricant d'orgues aux États-Unis) dès [[1929]] et connu sous le nom de ''Link Trainer''. Il comportait une cabine posée sur un mouvement électro-pneumatique dont les positions répondaient aux commandes du pilote. Un chariot équipé d'un stylet reproduisait sur table traçante le trajet virtuel de l'avion et l'instructeur pouvait donner des ordres à l'élève à l'aide d'un micro. Ce simulateur, très utilisé lors de la [[Seconde Guerre mondiale]] essentiellement pour le vol aux instruments, connut diverses évolutions jusque dans les années [[1960]]. === L'approche scientifique === La mise en œuvre de modèles de vol sur calculateurs, analogiques d'abord dès les années [[1950]] puis numériques, a donné aux simulateurs la possibilité de représenter plus fidèlement le comportement d'un aéronef en vol. Le grand projet '''Whirlwind''' du [[Massachusetts Institute of Technology]] en [[1946]] fut de concevoir et mettre au point un calculateur numérique en temps réel nécessaire à un simulateur de vol militaire. Outre la puissance de calcul souvent insuffisante, la restitution visuelle des premiers simulateurs, limitée aux phases de décollage et d'atterrissage, n'était rendue que par le déplacement d'une caméra vidéo survolant mécaniquement une maquette réelle de terrain de grande dimension. Ce n'est que plus tard, au milieu des années [[1970]], que commencèrent à apparaître des [[image de synthèse|images de synthèse]] encore très schématiques (sur des moniteurs dits à ''balayage cavalier'') mais qui permettaient un rendu ponctuel très précis des feux de piste, de nuit. Au début des années [[1980]], la représentation en trois dimensions de surfaces avec [[Ombrage Gouraud|ombrage de Gouraud]] avait une allure plus réaliste mais il a fallu attendre les années [[1990]] pour voir dans les simulateurs des images de synthèse 3D texturées. ==Constitution d'un simulateur de vol== ===Composants=== Un simulateur de vol comporte 2 éléments essentiels : un '''cœur logiciel''' et un '''ensemble matériel''' nécessaire au pilote pour piloter le simulateur et percevoir les réactions de l'avion virtuel.<br /> Soit : * l'ensemble logiciel qui met en œuvre les modèles numériques : ** le modèle de vol de l'avion simulé, ** les modèles de comportement des équipements, ** les modèles de l'environnement, *** l'atmosphère et son évolution, *** les bases de données nécessaires aussi bien en vol à vue qu'en vol aux instruments, *** les modèles nécessaires aux scénarios comme le trafic, les échanges radio, les incidents, etc. *** les outils d'enregistrement des données de simulation nécessaires pour l'utilisation qui est faite du simulateur (étude ou entraînement). * l'ensemble matériel qui comporte : # les dispositifs d'entrée des commandes avec éventuellement des retours d'effort haptique, # les dispositifs de visualisation des instruments et de l'environnement extérieur, # les dispositifs de restitution sonore, # les dispositifs de restitution de mouvement (ou proprioceptifs). Que le simulateur soit professionnel ou non, on retrouvera toujours plus ou moins cette structure. On dira que le simulateur est à '''base mobile''' si le dispositif matériel 4 existe, sinon on parlera de simulateur à '''base fixe'''. ===La restitution visuelle=== * problématique * les solutions existantes ** projection ** système collimaté ** casque ===La restitution des mouvements=== Pour piloter, le pilote doit percevoir les mouvements de l'avion dans l'espace : cette perception se fait par l'observation visuelle à l'extérieur du [[cockpit]] (ligne d'horizon, pente, dimension des objets au sol), à l'intérieur par la lecture des instruments de vol mais aussi grâce aux sensations des capteurs humains comme ceux de l'[[oreille|oreille interne]] qui fonctionnent comme des [[accéléromètre]]s. Le simulateur idéal doit donc restituer ces deux aspects.... * les solutions ** système à 3 degrés de liberté ** [[Robot parallèle|hexapode]] ** le futur : Desdemona ==Les différents simulateurs de vol== ===Les simulateurs de vol professionnels=== Ils sont utilisés soit pour les études, soit pour l'entraînement et leur constitution dépend souvent de leur utilisation. ====Simulateurs d'études==== * outil de prototypage à différents stades du développement d'un nouvel avion, ** pour un même avion, il est souvent nécessaire de développer différents simulateurs. Par exemple : *** pour l'évaluation du concept et le dimensionnement : le simulateur sera réduit à un cockpit à base fixe et où certains sous-systèmes seront non fonctionnels, *** pour la mise au point des calculateurs de bord : simulateur fréquemment à base fixe sans visuel extérieur élaboré, *** pour la préparation au premier vol : simulateur d'intégration avec mouvement et visuel extérieur où tous les systèmes sont représentés. C'est ce simulateur qui, une fois '''calibré''' sur l'avion réel, servira de référence pour les simulateurs de formation adaptés à ce modèle d'avion. * outil d'études sur le comportement des pilotes, l'ergonomie ou plus généralement pour l'étude des facteurs humains ====Simulateurs de formation/entraînement==== Contrairement à ce qu'on pourrait penser, le simulateur n'est pas utilisé pour l'apprentissage du pilotage mais pour des entraînements très spécifiques destinés à un personnel déjà pilote : * l'objectif principal est pour l'élève d'acquérir la connaissance d'un nouvel avion, des procédures très strictes à suivre dans telle ou telle phase du vol et de vérifier la connaissance des consignes en cas de difficultés : le personnage important derrière le simulateur est l''''instructeur'''. * ces simulateurs sont classés en diverses catégories selon le type de formation auquel il s'applique (Phase I, II ou III) : pour que la formation suivie sur simulateur soit validée officiellement, le simulateur doit être '''certifié''', par exemple par la [[DGAC]] en France ou la [[Federal Aviation Administration|FAA]] aux États-Unis. * ces simulateurs sont généralement implantés dans des centres de formation ou dans les compagnies aériennes pour les avions civils. ===Les simulateurs en jeu vidéo=== [[Image:FlightGear - C-172 3D.jpg|thumb|right|250px|''[[FlightGear]]'' simulant l'intérieur d'un cockpit d'un [[C-172]].]] Les simulateurs de vol ont été parmi les premiers types de logiciel de simulation développé pour les ordinateurs individuels. Le simulateur [[Sublogic]] de [[Bruce Artwick]] était connu pour les fonctionnalités qu'il arrivait à obtenir sur les machines 8 bits. Un type populaire de simulateur de vol est le [[simulateur de vol de combat]], comprenant les séries tel que [[Aces High]] ou [[Fighter Ace]]. Au début des années [[2000]], les simulateurs de vol grand public, conçus principalement pour se divertir, deviennent si réalistes qu'après les évènements du [[11 septembre 2001]], quelques [[journaliste]]s et experts ont spéculé sur le fait qu’il était possible pour les [[pirate de l'air|pirates de l'air]] d’avoir acquis assez de connaissance dans le maniement d’un avion de ligne en utilisant [[Microsoft Flight Simulator]]. Tout en réfutant de telles critiques, Microsoft retarda la sortie de la version 2002 de son simulateur pour supprimer le [[World Trade Center]] sur la carte de [[New York]] et pour rectifier les anciennes versions de la simulation en fournissant un patch. Lorsque ces simulateurs sont ''ouverts'' pour permettre d'ajouter ses propres créations, beaucoup d'utilisateurs deviennent « créateur d'avion » en réalisant, à l'aide de logiciels de modélisation 3D, des modèles d’avions militaires ou d'avions de ligne. D'autres créent des versions personnelles et virtuelles basées sur de vrais avions de ligne, ou même des décorations virtuelles de compagnies fictives comme ''Virtual [[Delta Aire Line|Delta]]'', ''[[Mexicana de Aviacion]] Virtual'', ''Virtual [[Aeroflot]]'', ''[[Viasa]] Virtual'', et d’autres, que l’on peut trouver sur Internet. En plus du pilotage virtuel, beaucoup d'utilisateurs découvrent le « trafic aérien en ligne » : lorsque les pilotes et des [[contrôle du trafic aérien|contrôleurs du trafic aérien]] virtuels jouent ensemble en temps réel pour simuler un véritable trafic. Il existe plusieurs réseaux, dont les plus populaires sont : *''[[IVAO]] *''[[VATSIM]] Parmi les simulateurs les plus connus pour ordinateurs personnels, on peut citer : *''[[FlightGear]]'', un simulateur de vol sous [[Licence publique générale GNU|GPL]] avec une quantité importante de paysages du monde, de modèles d’avion et de ressources en général *''[[Flight Unlimited]]'', une série de simulateurs de vol sur PC *''[[Fly!]]'' *''[[Lock On]]'' *''[[Falcon 4.0]]'', un simulateur de vol militaire du F-16 Fighting Falcon, dont certaines sous-versions ont un réalisme extrêmement poussé. *''[[Flanker 2.0]]'' *''[[IL-2 Sturmovik]]'', un des principaux simulateurs de vol portant sur la période de la [[Seconde Guerre mondiale]]. *''[[Microsoft Flight Simulator]]'', le simulateur de vol civil le plus connu *''[[X-Plane]]'', un simulateur de vol civil original pouvant être utilisé pour la formation et le seul à être certifié par la [[Federal Aviation Administration|FAA]]. Si ces simulateurs se focalisent sur le vol motorisé, d'autres tels [http://condorsim.online.fr/presentation.htm Condor] ou [http://www.silentwings.no Silent Wings] s'attaquent au vol à bord de [[Planeur|planeurs]] et mettent l'accent sur les modèles aérologiques. On peut citer également le simulateur de vol de montgolfière [http://www.jflightsim.org JFlightSim]. Beaucoup plus rares sont les simulateurs de vol disponibles pour les différentes [[console de jeu|consoles de jeu]]. Le plus connu est ''[[Pilotwings]]'' disponible pour [[Super Nintendo]] et sa suite ''[[Pilotwings 64]]'' pour la console [[Nintendo 64]]. En raison de la difficulté à représenter un environnement complexe et les limitations de traitement de tel système informatique, les simulateurs de vol pour consoles tendent jusqu'à présent à être simplistes et à conserver, au niveau des sensations de pilotage, un côté « arcade », mais néanmoins, ils visent à recréer le plus fidèlement possible un vol. ====Simulateurs de vol spatial==== :''Voir l'article principal : [[Simulateur de vol spatial]]'' L'[[Espace (cosmologie)|espace]] étant un prolongement logique de l'[[espace aérien]], les [[simulateur de vol spatial|simulateurs de vol spatial]] peuvent être considérés comme un prolongement du genre. Ces deux genres de simulateurs se rejoignent parfois, car quelques simulateurs de vol comme [[X-Plane]] comportent des extensions pour utiliser des [[vaisseau spatial|vaisseaux spatiaux]]. Cependant les simulateurs de vol spatial mettent plus l’accent sur le réalisme du rendu de la haute atmosphère et des voyages interplanétaires. Comme simulateur de vol spatial pour ordinateurs personnels, on peut citer : *''[[Microsoft Space Simulator]]'' *''[[Orbiter]]'', un gratuiciel ====« Faites vous-même votre poste de pilotage ! »==== Pour une meilleure mise en situation, certains amateurs, utilisateurs de ce type de simulateur, n'hésitent pas à construire eux-même un poste de pilotage similaire à celui d'un avion réel. Pour cela on trouve même dans le commerce des panneaux complets d'instruments fonctionnels ayant tout à fait l'aspect des instruments réels. L'auteur de l'un de ces projets, visant à reconstruire un [[Boeing 747]] a mis en place un site Internet pour expliquer les étapes de la réalisation <ref>[http://www.hyway.com.au/747/ Un simulateur de Boeing 747 « fait à la maison »]</ref>. De tels simulateurs utilisent généralement un des logiciels présenté précédemment. Ces simulateurs "privés" permettent à leur développeur d'approcher et de toucher au plus prêt le pilotage de simulateurs professionnels. Par exemple : [http://www.a320.fr simulateur A320 de Renaud Emont ], ou [http://nonolight.free.fr simulateur VFR de Bruno Léger]. Un site très didactique, [http://www.simucockpit.com SimuCockpit.com],créé en 2003 par Claude Kieffer, expose à la fois la technique et la pratique de la construction d'un cockpit pour Flight Simulator. ===Les attractions de parcs à thèmes=== Les parcs à thèmes et de loisirs ainsi que les fêtes foraines recourent pour certaines de leurs attractions à des systèmes dynamiques appelés à tort «simulateurs de vol» car fréquemment conçus avec des technologies identiques : il s'agit plutôt de '''[[cinéma dynamique]]'''. ==Voir aussi== {{Commons|Category:Flight simulators|les simulateurs de vol}} ===Références=== <references/> ===Liens externes=== * {{en}} [http://homepage.ntlworld.com/bleep/SimHist1.html Résumé de l'histoire des simulateurs de vol] *[http://www.nephis-airlines.com/ Compagnie aérienne virtuelle Nephis Airlines] {{Portail|aéronautique}} [[Catégorie:Sécurité aérienne]] [[Catégorie:Simulateur]] [[Catégorie:Simulateur de vol|*]] [[ca:Simulador de vol]] [[cs:Letecký simulátor]] [[de:Flugsimulation]] [[en:Flight simulator]] [[es:Simulador de vuelo]] [[fa:شبیه‌ساز پرواز]] [[fi:Lentosimulaattori]] [[he:מאמן טיסה]] [[hr:Simulator leta]] [[id:Simulasi penerbangan]] [[it:Simulatore di volo]] [[ja:フライトシミュレーション]] [[ko:비행 시뮬레이션]] [[nl:Vliegsimulatie]] [[no:Flysimulator]] [[pl:Symulator lotu]] [[pt:Simulador de vôo]] [[ru:Авиасимулятор]] [[sr:Симулатор лета]] [[sv:Flygsimulator]] [[zh:飛行模擬器]]