Il existe trois types courants d'aides météorologiques utilisées dans le poste de pilotage d'un aéronef, souvent appelées radar météorologique:
1. Radar embarqué réel pour détecter et afficher l'activité météorologique ;
2. Détecteurs de foudre ; et
3. Satellite ou autre source d'informations radar météorologique qui sont téléchargées sur l'avion à partir d'une source extérieure.
Les radars météorologiques embarqués équipent les avions de toutes tailles. Ils fonctionnent de la même manière que le radar principal de l'ATC, sauf que les ondes radio rebondissent sur les précipitations au lieu des aéronefs. Les précipitations denses créent un retour plus fort que les précipitations légères. Le récepteur radar météorologique embarqué est configuré pour représenter les retours lourds en rouge, les retours moyens en jaune et les retours légers en vert sur un écran dans le poste de pilotage. Les nuages ne créent pas de retour. Le magenta est réservé pour représenter des précipitations ou des turbulences intenses ou extrêmes. Certains avions ont un écran radar météo dédié. La plupart des avions modernes intègrent un affichage radar météorologique dans le ou les affichages de navigation. La figure illustre les affichages radar météo trouvés sur les aéronefs.
Les ondes radio utilisées dans les systèmes de radar météorologique se situent dans la gamme SHF telle que 5,44 GHz ou 9,375 GHz. Ils sont transmis vers l'avant de l'avion à partir d'une antenne directionnelle généralement située derrière un cône de nez non métallique. Des impulsions d'environ 1 microseconde de longueur sont transmises. Un duplexeur dans l'émetteur-récepteur radar commute l'antenne pour recevoir pendant environ 2 500 microsecondes après qu'une impulsion est transmise pour recevoir et traiter tous les retours. Ce cycle se répète et le circuit du récepteur construit une image bidimensionnelle des précipitations à afficher. Les réglages de gain contrôlent la portée du radar. Un panneau de contrôle facilite cela et d'autres réglages.
Les fortes turbulences, le cisaillement du vent et la grêle sont des préoccupations majeures pour le pilote. Alors que la grêle fournit un retour sur le radar météorologique, le cisaillement du vent et la turbulence doivent être interprétés à partir du mouvement de toute précipitation détectée. Une alerte est annoncée si cette condition se produit sur un système de radar météorologique ainsi équipé. La turbulence de l'air sec n'est pas détectable. Le fouillis au sol doit également être atténué lorsque le balayage radar comprend des éléments de terrain. Le panneau de contrôle facilite cela.
Des précautions particulières doivent être suivies par le technicien lors de l'entretien et de l'exploitation des systèmes de radar météorologique. Le radôme recouvrant l'antenne ne doit être peint qu'avec une peinture approuvée pour permettre aux signaux radio de passer sans obstruction. De nombreux radômes contiennent également des bandes de mise à la terre pour éloigner la foudre et l'électricité statique du dôme.
Lors de l'utilisation du radar, il est important de suivre toutes les instructions du fabricant. Des dommages physiques sont possibles à cause du rayonnement à haute énergie émis, en particulier pour les yeux et les testicules. Ne regardez pas dans l'antenne d'un radar émetteur. Le fonctionnement du radar ne devrait pas avoir lieu dans les hangars à moins qu'un matériau spécial d'absorption des ondes radio ne soit utilisé. De plus, le fonctionnement du radar ne doit pas avoir lieu lorsque le radar est pointé vers un bâtiment ou lorsque le ravitaillement a lieu. Les radars doivent être entretenus et utilisés uniquement par du personnel qualifié.
La détection de la foudre est un deuxième moyen fiable pour identifier les conditions météorologiques potentiellement dangereuses. La foudre émet son propre signal électromagnétique. L'azimut d'un coup de foudre peut être calculé par un récepteur utilisant une antenne de type boucle telle que celle utilisée dans l'ADF. Certains détecteurs de foudre utilisent l'antenne ADF. La portée du coup de foudre est étroitement liée à son intensité. Les frappes intenses sont tracées comme étant proches de l'avion.
Stormscope est un nom de propriété souvent associé aux détecteurs de foudre. Il y en a d'autres qui fonctionnent de la même manière. Un affichage dédié trace l'emplacement de chaque frappe dans un rayon de 200 milles avec une petite marque sur l'écran. Au fil du temps, les marques peuvent changer de couleur pour indiquer leur âge. Néanmoins, un certain nombre de coups de foudre dans une petite zone indiquent une cellule orageuse, et le pilote peut naviguer autour de celle-ci. Les coups de foudre peuvent également être tracés sur un écran de navigation multifonctionnel.
Un troisième type de radar météorologique est de plus en plus courant dans toutes les classes d'aéronefs. Grâce à l'utilisation de systèmes satellitaires en orbite et/ou de liaisons montantes au sol, comme décrit avec l'ADS-B IN, les informations météorologiques peuvent être envoyées à un aéronef en vol pratiquement n'importe où dans le monde. Cela comprend des données textuelles ainsi que des informations radar en temps réel à superposer sur le ou les écrans de navigation d'un avion. Les données radar météo produites à distance et envoyées à l'avion sont affinées grâce à la consolidation de diverses vues radar sous différents angles et d'images satellites. Cela produit des représentations plus précises des conditions météorologiques réelles. Les bases de données de terrain sont intégrées pour éliminer l'encombrement au sol. Les données supplémentaires comprennent toute la gamme de renseignements disponibles auprès du National Weather Service (NWS) et de la National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA). La figure illustre un résumé météorologique en langage clair reçu dans un aéronef avec une liste d'autres informations météorologiques disponibles via des services d'informations météorologiques par satellite ou par liaison terrestre.
Comme mentionné, pour recevoir un signal météo ADS-B, un émetteur-récepteur 1090 ES ou 970 UAT avec antenne associée doit être installé à bord de l'avion. Les services météorologiques par satellite sont reçus par une antenne adaptée à la fréquence du service. Les récepteurs sont généralement situés à distance et interfacés avec les écrans de navigation et multifonctions existants. Les appareils GPS portables peuvent également avoir une capacité météo par satellite.
