Un système d’avertissement de proximité du sol, ou GPWS, est un type d’équipement transporté par les avions pour avertir les pilotes s’ils se trouvent à une altitude dangereusement basse et risquent de s’écraser. L’objectif principal de ces systèmes est d’empêcher ce qu’on appelle un impact sans perte de contrôle, ou CFIT, un accident dans lequel un aéronef s’écrase dans le sol, l’eau ou un obstacle tel qu’une montagne ou un bâtiment malgré un équipage et navigable. Cela peut être le résultat de facteurs tels que des erreurs de navigation, la fatigue ou la désorientation du pilote, ou une visibilité réduite en raison des conditions météorologiques. Les incidents CFIT sont devenus considérablement moins fréquents depuis que les systèmes d’avertissement de proximité du sol sont devenus largement utilisés dans les années 1970. L’utilisation d’un GPWS dans les gros aéronefs est requise par la loi dans de nombreux pays.
L’altitude de l’avion est surveillée par un système d’avertissement de proximité du sol avec un altimètre radar, qui transmet des ondes radio vers le bas à partir de l’avion pour déterminer à quelle distance le sol est. La plupart des altimètres radar transportés par les avions commerciaux sont des appareils à courte portée avec des portées inférieures à un mile (environ 1.6 km). Les informations du radar sont surveillées et analysées par un ordinateur qui peut identifier des situations dangereuses et des tendances dans les données, telles qu’un taux de descente dangereusement rapide, un sol dangereusement proche pendant ou une perte d’altitude inattendue. Si des conditions dangereuses sont détectées, le système d’avertissement de proximité du sol émet des signaux d’avertissement visuels et sonores au pilote.
La principale limitation des systèmes d’avertissement de proximité du sol standard est qu’ils ne regardent que directement sous l’avion. Il peut détecter quand l’avion est trop bas ou perd de l’altitude, mais si le terrain lui-même s’élève fortement, le GPWS ne sera pas en mesure d’informer le pilote tant que l’avion n’aura pas déjà survolé le terrain ascendant. Un tel avertissement peut arriver trop tard, surtout si l’obscurité ou les conditions météorologiques ont obscurci le sol. Dans les avions civils, cette faiblesse a été corrigée par le développement du système d’avertissement de proximité du sol amélioré (EGPWS), une avancée rendue possible par la création du système de positionnement global (GPS). L’EGPWS contient une base de données de terrain électronique et maintient un contact constant avec le GPS pour suivre la propre position de l’avion, ce qui lui permet de fournir aux pilotes des données précises sur le terrain au-delà de la portée de son propre radar.
Les limitations d’un GPWS conventionnel deviennent un problème bien plus grave dans un avion militaire à grande vitesse volant à basse altitude. Si un tel aéronef s’approche d’un terrain présentant un risque de collision, tel qu’une colline ou une montagne, tout avertissement de la distance de l’aéronef au sol qui n’arrive que lorsque l’avion est réellement au-dessus de la pente montante arrivera en quelques fractions de seconde avant la collision. Ainsi, certains avions militaires modernes, tels que le F-16 Fighting Falcon américain, le Mirage 2000 français et l’Eurofighter Typhoon, sont équipés d’une gamme d’équipements plus sophistiqués combinant l’altimètre radar, les cartes numériques du terrain et la liaison GPS. utilisé dans un EPGWS, avec des données supplémentaires provenant des commandes de vol et des systèmes de navigation inertielle de l’avion. Cela permet à l’avion de projeter sa trajectoire de vol actuelle à des kilomètres à l’avance et de la comparer à ses cartes d’élévation pour donner au pilote un avertissement plus avancé des collisions possibles.