Il est apparu très tôt pour assurer un service commercial régulier que le pilotage et la navigation devaient s'affranchir des conditions de visibilité extérieure ; le concept et les règles de navigation aux instruments (IFR). par opposition à la navigation à vue (VFR), ont donc été mis en place. Ils consistent globalement à présenter au pilote, sur ses instruments de bord, la position de l'avion dans l'espace.

Dès lors, la vue du monde extérieur n'est plus nécessaire et l'aéronef peut se guider dans le noir le plus complet.

Dans ce type de navigation il est une phase particulièrement importante à maîtriser sur le plan de la sécurité, c'est la phase d'atterrissage.

Il y a 50 ans était mis en service l'ILS (Instrument Landing System) pour permettre dans toutes les conditions de visibilité l'atterrissage des avions sur les terrains équipés.

Le système ILS est constitué de deux segments

- Segment sol

Il est constitué de deux émetteur radio fréquence dont le rayonnement matérialise un axe imaginaire, axe idéal d'approche de la piste.

Le faisceau horizontal matérialisant l'axe piste d'atterrissage s'appelle le Localizer (LOC).

Le faisceau vertical matérialisant la pente idéale de descente jusqu'au seuil de piste s'appelle le Glide Slope (GS).

Le Localizer est un émetteur VHF de la gamme de fréquence 108 à 118 MHz. Le GS est un émetteur UHF dans la gamme de fréquence de 329 à 335 MHz.

• Un segment bord

Il est constitué par deux récepteurs LOC et GS respectivement VHF et UHF. Après démodulation des signaux radio, les récepteurs délivrent des signaux d'écart droite/gauche et haut/bas par rapport à l'axe imaginaire. Ces écarts s'affichent sur un instrument à aiguilles croisées donnant la position relative de l'avion par rapport aux faisceaux LOC et GS.

Chaque terrain autorisant l'atterrissage aux instruments possède donc deux émetteurs émettant sur une fréquence qui leur est propre répertoriée sur les cartes de navigation (la fréquence LOC seule est donnée, la fréquence GS lui est couplée).

La précision d'atterrissage est de l'ordre du mètre et sa longévité est la meilleure preuve de sa facilité d'utilisation et de fiabilité.

Toutefois il possède un défaut qui est apparu au cours du temps. Un axe imaginaire constitue le passage obligé de tous les avions qui atterrissent.

Lorsque le trafic augmente. l'axe d'atterrissage ILS constitue un goulot d'étranglement car l'accès des avions se fait de façon séquentielle sur un seul axe. Cela entraîne un engorgement des zones terminales difficilement compatible avec l'augmentation vertigineuse du trafic aéronautique mondial. Conscient de ce problème, dès 1980 la communauté aéronautique proposa un principe amélioré d'atterrissage : le MLS (Microwave Landing System).

Sans entrer dans le détail du fonctionnement, le MLS permet d'approcher la piste par un volume qui remplace l'approche sur un axe unique. On augmente ainsi la densité d'aéronefs susceptibles d'accéder à la phase d'atterrissage.

La précision de l'atterrissage est tout à fait comparable à l'ILS. Avec ce nouveau dispositif on a cru que l'ILS allait peu à peu céder la place et certaines projections optimistes prévoyaient une utilisation courante du MLS dans le monde entier pour 1990. Mais entre-temps un nouveau venu faisait son apparition : le GPS, qui allait ralentir l'implantation du MLS.

Toutefois, tel quel, le GPS ne possède pas les caractéristiques nécessaires à un atterrissage de précision.

Pour l'obtenir. le concept de DGPS Differential Global Positionning System) a été inventé.

Le système DGPS est constitué de 3 segments , un segment espace constitué par la constellation des satellites (24) en orbite autour de la terre.

• un segment bord constitué d'un récepteur GPS recevant les informations des satellites et élaborant une position absolue de l'aéronef dans les 3 dimensions.
• un segment sol situé près du terrain d'atterrissage, recevant de ce fait par son antenne GPS les informations de position des mêmes satellites que l'avion, et élaborant lui aussi une information de position de son antenne. Cette information de position sol est comparée à la position connue Lat., Long., altitude de l'antenne.

On est donc capable de calculer l'écart ou correction de position. L’information de correction est envoyée à l'avion en approche par un émetteur VHF et l'aéronef peut corriger à tous moments sa position calculée. De cette façon on peut obtenir une précision comparable à l'ILS, voire meilleure.