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Méthodologie SORA
SORA signifie « Specific Operations Risk Assessment ». C’est la méthodologie créée par JARUS (Joint Authorities Rulemaking on Unmanned Systems) qui établit la procédure pour créer, évaluer et conduire une opération de drone en toute sécurité, en analysant la nature de toutes les menaces associées à un risque spécifique, sa conception et les mesures d’atténuation proposées pour une opération de système de drones aériens spécifique.
Cette méthodologie a été choisie par l’UE pour répondre aux exigences de l’article 11, qui évalue les risques et approuve une opération pour la soi-disant catégorie spécifique pour la génération de scénarios standard et les autorisations opérationnelles.
La méthodologie est créée par un ensemble d’étapes ordonnées combinant l’analyse de l’opération, les risques et la mise en œuvre de mesures d’atténuation pour leur réduction.
Le processus sur lequel repose la méthodologie SORA est défini ci-dessous.
Concept d’opérations (ConOps)
Le ConOps est la définition du vol à effectuer avec toutes les informations pertinentes pouvant être nécessaires à inclure.
Il contiendra toutes les informations liées à:
- Hauteur maximale des opérations
- Type d’opération: VLOS, BVLOS
- Jour / nuit
- Horaire de vol
- Typologie de l’espace aérien
- Typologie de la zone terrestre
- Caractéristiques de l’UAS et équipements à utiliser
De plus, dans le ConOps, le volume opérationnel et les tampons de sécurité dans les airs et sur le sol doivent être définis, selon le modèle sémantique décrit dans la méthodologie elle-même.
Modèle sémantique
Selon la définition du modèle sémantique dans la méthodologie SORA, dans les vols effectués avec des drones, nous pouvons nous retrouver dans deux situations :
Opération contrôlée
L’opération contrôlée est celle qui se déroule en ayant un contrôle total sur les drones. Cette situation comprend des opérations normales avec des procédures opérationnelles standard et des situations anormales qui conduisent à l’application de procédures de contingence.
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Opération contrôlée |
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Opération normale |
Situation anormale |
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Procédures opérationnelles standard |
Procédures de contingence |
Opération non contrôlée
Si nous perdons le contrôle de l’opération, nous nous retrouverons en situation d’urgence, où les procédures d’urgence doivent être appliquées et le plan de réponse d’urgence (ERP) doit être exécuté.
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Perte de contrôle de l’opération |
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Situation d’urgence |
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Procédures d’urgence |
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Plan de réponse d’urgence (ERP) |
Toutes les opérations de drones doivent être planifiées et effectuées dans un volume opérationnel composé de différentes zones définies sur le sol et dans les airs, où les limites de vol maximales que les aéronefs peuvent atteindre dans le pire des cas sont définies.
Selon le modèle sémantique, les volumes opérationnels sont définis comme suit :
-
Géographie de vol (Flight Geography)
Il fait référence à un volume défini géographiquement, spatialement et temporellement, qui est totalement contenu dans le volume d’exploitation. La géographie de vol représente le volume d’espace aérien dans lequel l’opérateur a l’intention de confiner le vol.
-
Volume de Contingence (Volume de contingence)
Il fait référence au volume contenu entre les limites intérieure et extérieure du volume d’exploitation et de la géographie de vol, respectivement. Ce volume est défini pour envisager les éventuelles sorties en dehors du volume de la géographie de vol.
-
Tampon de risque au sol / Tampon de risque aérien (Ground Risk Buffer / Air Risk Buffer)
Cela est défini dans la méthodologie SORA comme la zone opérationnelle prévue qui ne concerne que les participants actifs, s’il y en a.
-
Zone adjacente / Espace aérien adjacent (Adjacent Area / Adjacent Airspace)
Ils sont définis comme les zones dans lesquelles le UAS accédera si les systèmes d’urgence échouent. Dans ces zones, le volume de personnes peut être présent (par exemple, une zone urbaine) et la proximité des aéroports, la densité du trafic aérien, etc., doivent être étudiées.
Le diagramme suivant montre que, tant pour le GRC que pour l’ARC, les zones définies comme Géographie des vols et Volume de Contingence correspondent à des opérations contrôlées, et celles définies comme Tampon de risque dans l’air et au sol et Zones Adjacentes dans l’air et sur le sol sont celles dans lesquelles il n’y a pas de contrôle du UAS.
Une fois la définition totale et spécifique du type d’opération terminée, l’analyse des risques peut se poursuivre.
Risque au sol (GRC)
La classe de risque au sol ou GRC (Ground Risk Class) est définie comme le risque qu’une personne soit touchée par un drone. Pour déterminer le GRC, les éléments suivants doivent être pris en compte:
- Caractéristiques de l’aéronef (poids et dimensions)
- la zone dans laquelle le vol aura lieu
- Type de vol à effectuer
Ainsi, SORA nous offre le tableau suivant à travers lequel nous pouvons voir quelle est la valeur initiale de GRC correspondant à l’opération prévue:
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Indice de risque intrinsèque au sol de l’UAS |
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Dimensions maximales de l’UA |
1 m |
3 m |
8 m |
>8 m |
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Énergie cinétique typique attendue |
< 700 J |
< 34 KJ |
< 1084 KJ |
> 1084 KJ |
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Scénarios opérationnels |
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VLOS/BVLOS sur une zone contrôlée au sol |
1 |
2 |
3 |
4 |
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VLOS sur une zone faiblement peuplée |
2 |
3 |
4 |
5 |
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BVLOS sur une zone faiblement peuplée |
3 |
4 |
5 |
6 |
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VLOS sur une zone peuplée |
4 |
5 |
6 |
8 |
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BVLOS sur une zone peuplée |
5 |
6 |
8 |
10 |
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VLOS sur une zone encombrée |
7 |
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BVLOS sur une zone encombrée |
8 |
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Réductions des risques au sol
Une fois que le GRC initial a été déterminé, des mesures d’atténuation doivent être appliquées pour réduire le risque et ainsi obtenir la valeur du GRC final.
Ces mesures d’atténuation sont les suivantes :
- Il existe des systèmes techniques de confinement mis en place et efficaces.
- Des systèmes qui réduisent les effets de l’impact sur les personnes au sol.
- Un plan d’intervention d’urgence efficace est en place, disponible pour être utilisé et a été validé.
Valeur finale du risque au sol
À ce stade, il est intéressant d’analyser et de comprendre le concept de robustesse appliqué dans la méthodologie SORA. Selon cette méthodologie, la robustesse des mesures d’atténuation est définie par le niveau d’intégrité offert par chacune des mesures d’atténuation (par exemple, l’amélioration de la sécurité) et le niveau d’assurance que les mesures d’atténuation ont atteint (par exemple, la méthode par laquelle elle est prouvée).
Niveau de robustesse = Niveau d’intégrité + Niveau d’assurance
Ainsi, nous trouvons 3 types de niveaux de robustesse :
- Robustesse faible
- Robustesse moyenne
- Robustesse élevée
Ainsi, en fonction des valeurs de robustesse des mesures d’atténuation appliquées, la valeur du GRC peut être réduite et la valeur finale du GRC obtenue, en gardant toujours à l’esprit qu’elle ne peut être réduite en dessous de la valeur minimale de la colonne résultante du tableau « Index de classe de risque au sol intrinsèque UAS ».
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Robustesse |
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Numéro de mitigation |
Définition de GRC |
Faible/ Aucune |
Moyenne |
Haute |
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M1 |
Il existe des systèmes techniques de confinement mis en place et efficaces.
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0 / -1 |
-2 |
-4 |
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M2 |
Des systèmes qui réduisent les effets de l’impact sur les personnes au sol. |
0 |
‐1 |
‐2 |
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M3 |
Un plan d’intervention d’urgence efficace est en place, disponible pour être utilisé et a été validé. |
1 |
0 |
-1 |
Classe de risque aérien (ARC)
En plus d’analyser le risque au sol, SORA détermine également le risque de collision dans l’air en fonction de l’espace aérien défini dans le ConOps dans lequel il opérera. La valeur de risque est appelée Classe de Risque Aérien (ARC).). Ainsi, l’ARC est la classification en fonction du rapport dans lequel un drone peut rencontrer un aéronef habité dans un espace aérien typique.
Pour connaître l’ARC initial, SORA fournit un schéma dans lequel, à travers l’espace aérien dans lequel il sera volé préalablement défini dans le ConOps, la valeur sera obtenue :
Une fois que l’ARC initial est connu, il est nécessaire de déterminer les mesures d’atténuation nécessaires pour pouvoir le réduire:
Atténuation de l'ARC stratégique
Ceux dans lesquels l’ARC peut être réduit en ajustant certains aspects avant l’opération. Ceux-ci peuvent dépendre des atténuations appliquées par l’opérateur lui-même, par exemple:
- L’heure à laquelle le vol aura lieu
- La durée du vol
Ou des atténuations qui ne dépendent pas de l’opérateur, telles que les règles et réglementations elles-mêmes, telles que:
- Limitation des 400 pieds de hauteur des drones
- Limitation maximale de la distance de vol
Atténuation tactique des risques aériens (ARC)
Les atténuations tactiques sont celles qui sont appliquées pour réduire le risque résiduel de collision aérienne. Autrement dit, ce sont celles que le pilote et son équipe appliquent au moment du vol, telles que:
- Voir et éviter
- communication avec les services ANSP
Valeur résiduelle de l'ARC
Après avoir appliqué les deux types d’atténuation, la valeur du risque résiduel dans l’air, connue sous le nom d’ARC résiduel ou final, sera déterminée.
La plupart des mesures d’atténuation appliquées pour la réduction de l’ARC sont déterminées lors des coordinations préalables avec les ANSP.
SAIL
Une fois que les valeurs finales de GRC et d’ARC ont été calculées, nous pouvons obtenir le SAIL (Secific Assurance and Integrity Level).
Le SAIL est un indice qui va de un à six, qui indique l’assurance et l’intégrité des mesures que nous devons appliquer, c’est-à-dire la robustesse.
Ainsi, nous pouvons dire qu’une faible valeur de SAIL impliquera une faible valeur de robustesse des atténuations à appliquer, correspondant à des opérations à faible risque. En revanche, une valeur SAIL plus élevée impliquera une robustesse plus élevée, car le risque de l’opération sera, en conséquence, plus élevé.
Objectifs de sécurité opérationnelle (OSO)
Avec le risque de l’opération classé avec l’indice SAIL, nous devons commencer à appliquer les différents niveaux de robustesse de chacune des atténuations à appliquer. Cela se traduit par l’atteinte des objectifs de sécurité opérationnelle : OSO (Operational Safety Objectives).
Une fois de plus, nous devrons consulter dans un tableau la valeur de robustesse à appliquer pour chacun des OSO correspondants. Pour déterminer ces objectifs, nous utiliserons l’indice SAIL obtenu au point précédent. Dans l’image suivante, vous pouvez voir un exemple d’une partie des OSO à appliquer sur les 24 existants :
Selon l’indice SAIL obtenu, une valeur peut être obtenue qui indiquera l’objectif de la valeur de robustesse. Ceux-ci sont :
- O : optionnel
- L : niveau faible
- M : niveau moyen
- H : niveau élevé
Une fois que nous savons quel niveau de robustesse doit être appliqué, la dernière étape consistera à consulter les listes publiées par l’EASA pour savoir comment atteindre les valeurs d’assurance et d’intégrité.
Zone et espace adjacent
À ce stade, nous pouvons avoir l’impression d’avoir terminé tout le processus, mais il nous reste encore une étape critique : l’analyse de la zone et de l’espace adjacent.
Rappelons-nous que lors de la définition du ConOps, nous avons défini un volume opérationnel formé par la géographie de vol, le volume de contingence et les tampons de sécurité au sol et dans l’air. Cependant, il est maintenant temps de regarder au-delà de ces limites et d’analyser ce que nous trouverons une fois que nous aurons franchi les limites des tampons au sol et dans l’air.
Nous analyserons les risques associés aux zones adjacentes, tant au sol que dans l’air, et déterminerons s’ils peuvent être supérieurs ou inférieurs aux risques à l’intérieur du volume opérationnel, dans lequel les mesures d’atténuation correspondantes à l’indice SAIL obtenu sont déjà appliquées. Si le risque est plus élevé, une série d’exigences doivent être appliquées, telles que :
- La probabilité que les UAS s’échappent du Volume Opérationnel doit être démontrée de manière proportionnée au risque causé par une telle évasion du Volume Opérationnel.
- Aucune erreur unique de l’UAS ou d’un autre système externe ne peut entraîner l’évasion de l’avion en dehors du tampon de sécurité.
- Les logiciels et l’électronique de vol, dont les erreurs de développement pourraient causer une évasion en dehors des tampons de risque, doivent être créés à l’aide d’une norme ou d’une méthodologie acceptée par l’EASA.
Pour se conformer aux points ci-dessus, dans certains cas, il est nécessaire d’utiliser des systèmes externes et indépendants de terminaison de vol (FTS), qui doivent à leur tour respecter une série d’exigences supplémentaires.
Si les exigences ne peuvent pas être justifiées, ou s’il ne peut pas être garanti que le FTS fonctionne et est conçu selon les normes, la taille des tampons au sol et dans l’air doit être suffisamment augmentée pour que les avions ne puissent pas en sortir.
Rapport de sécurité
Enfin, il est temps de collecter toutes les informations et les données obtenues à partir de la méthode SORA et de les rassembler dans le rapport de sécurité, qui servira à démontrer aux autorités, ANSPs ou autres parties concernées comment la méthode est appliquée.
Ce rapport devra inclure :
- La procédure SORA :
- Le concept d’opération (ConOps)
- Les atténuations utilisées pour réduire le GRC
- Atténuations stratégiques de l’ARC
- Atténuations tactiques de l’ARC
- Analyse de la zone adjacente au sol et dans l’air
- SAIL et OSO
- La justification satisfaisante des atténuations et des objectifs requis par le processus SORA.
- L’opérateur d’UAS doit veiller à ce que toutes les exigences supplémentaires non identifiées par le processus SORA soient prises en compte.
- L’opérateur d’UAS doit veiller à ce que la procédure SORA soit cohérente avec les conditions d’exploitation réelles.