Les amis du CENA

Une petite histoire du CENA

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Le temps du CAUTRA

Le Centre d'Etudes et d'Expérimentations de la Navigation Aérienne (CEENA) est créé en Aout 1959 et rebaptisé derechef Centre d'Expérimentations de la Navigation Aérienne (CENA) en décembre 1959. C'est René Bulin, alors DNA, qui décide de sa création après une visite au centre expérimental de la FAA à Atlantic City (le NAFEC, National Aviation Facilities Experimental Center, créé en 1958, devenu aujourd'hui le William J. Hughes technical center). Pour René Bulin, très investi dans la création d'Eurocontrol (dont il sera le premier directeur), le CENA doit devenir le grand centre d'expérimentations européen (l'histoire en décidera autrement). Durant l'année 59, le CENA n'a ni locaux, ni chef, ni projets à réaliser.

En 1960, la DNA connait une réorganisation avec la disparition du Service de la Navigation Aérienne (SNAé) et la création d'une part d'entités régionales reprenant ses fonctions d'exploitation et d'autre part du Service Technique de la Navigation Aérienne (STNA) qui reprend ses attributions techniques. Le STNA est confié à Bernard Palayret et Jacques Villiers, autre grande figure du SNAé se voit confier le CENA. Suivant Sophie Poirot Delpech: "Cette distribution correspond assez bien aux tempéraments des deux hommes mais l'inégalité du partage engendre une situation ambigüe qui n'en finira pas de se régler et suscitera périodiquement de nouveaux problèmes en réactivant la rivalité initiale avec ses composantes économique, politique, idéologique et personnelle". Un jeune IAC sorti de l'ENAC est affecté au CENA dès 1959. Il s'agit de Dominique Alvarez (X54) qui sera le père technique du CAUTRA.

Jacques Villiers (X45) s'est intéressé très tôt à la "recherche" sur l'automatisation du contrôle qui se fait aux Etats-Unis. Dès 1957, il a exercé une action de lobbying pour que la DNA s'équipe de matériel informatique permettant de lancer le premier CAUTRA (Coordonnateur Automatique du TRafic Aérien).

La vision française de l'automatisation du contrôle est "human centered": l'homme reste au centre du système de contrôle. Elle a aussi pour postulat de demander un minimum d'effort à l'opérateur pour informer le système. Ces deux postulats sont différents de ceux qui seront poursuivis aux Etats-Unis (où l'on demandera très tôt aux contrôleurs d'utiliser des claviers pour rentrer des informations) ou même par le centre expérimental Eurocontrol qui s'intéressera sous la direction de Georges Maignan à des projets d'automatisation complète (tel ARC2000). Ces deux postulats fondateurs théorisés très tôt par J. Villiers influenceront la totalité du développement des systèmes de navigation aérienne jusqu'à ce jour en France. Jacques Villiers introduira très tôt dans les centres des psychologues-cogniticiens tels Jacques Bisseret, et l'on peut voir dès les années 60-70 la mise en place du "modèle cognitif du contrôleur".

Le troisième postulat fondateur est l'expérimentation directe. Le système CAUTRA est branché "en direct" sur le centre de contrôle d'Athis-Mons où le CENA s'installe bientôt, et il sert tout d'abord à distribuer sur les positions de contrôle les strips papier en fonction des plans de vol. C'est le début du STPV (Système de Traitement Plan de Vol). De 1961 à 1965 les progrès sont considérables autour de Dominique Alvarez et en 1962 la revue américaine ATC quarterly leur rend hommage: "Le CENA a progressé fort loin avec un très petit budget (...) Les résultats obtenus montrent à l'évidence que la réflexion profonde est plus efficace que la dépense de millions de dollars et prouvent qu'il existe une voie plus raisonnable que l'effort massif typique des Etats-Unis".

De 1965 à 1970 sera mis en place le CAUTRA II. C'est aussi l'époque de l'apparition des premiers radars secondaires qui vont remplacer les radars primaires. C'est le premier système de traitement radar (STR) et les premiers problèmes de visualisation de l'information sur un périphérique alimenté de façon "digitale" et non plus analogique. En 1970, les trois principaux éléments du système de contrôle sont en place: STPV, STR et balbutiements d'une IHM.

De 1970 à 1975, le CAUTRA III est mis en route. Il s'agit d'une évolution importante (traitement de l'ensemble des avions survolant l'espace français, poursuite multi-radars, etc.). Mais c'est aussi l'époque des difficultés: d'une part, le plan calcul français impose de réécrire la totalité du système sur des calculateurs CII 10070 au lieu des IBM utilisés jusque là. Les 10070 souffrent de problèmes récurrents de disque qui occasionnent des "plantages" du système. D'autre part la méthode expérimentale d'essais-erreurs qu'emploie le CENA dans les centres avec des modifications "en direct" des programmes occasionne également quelques soucis. De plus, le manque de personnel affecté sur le CAUTRA est patent. La fiabilité du système est en cause. Enfin, le DNA de l'époque, Jean Lévèque, revendique des positions libérales en accord avec la fin du gaullisme et l'arrivée de la première vague libérale en France.

En 1973, le CENA perd son statut de centre d'expérimentations et devient le Centre d'Études de la Navigation Aérienne par arrêté du 1er Juin 1973. Le mot "recherche" apparait explicitement dans ses missions: "Art. 3. Le centre effectue les études et recherches dont il est chargé par le directeur de la navigation aérienne ou dont il prend l'initiative après accord de celui-ci." Sa structure est modifiée en conséquence suivant un rapport R72-009 de Dominique Alvarez: "La Direction de la Navigation Aérienne estimant qu'elle ne disposait pas des éléments permettant de définir une politique d'évolution à moyen et long terme du système, a décidé d'orienter plus particulièrement l'action du C.E.N.A sur l'étude des problèmes conditionnant cette évolution(...) L'organisation correspondante du CENA en quatre divisions d'inégales importances: la division "Études et Recherches", la division "Simulation", la division "CAUTRA Opérationnel", la division "Projet""

Le DNA, Jean Lévèque, suivant l'avis du STNA, décide de faire effectuer un audit du travail du CENA sur le CAUTRA 3 par deux sociétés de service en informatique: la SESA et ECA automation. Les résultats de l'audit seront fort différents. Pour SESA les pannes sont "des erreurs de jeunesse et les efforts du CENA devraient déboucher sur une fiabilité correcte". Mais pour ECA "les incidents, proportionnels au trafic traité, relèvent de causes structurelles et de méthodes de travail discutables". Pour ECA enfin, le CAUTRA est "plein de verrues qui le gangrènent". Il est "sous-évolué", son langage est "sous-développé", "il mélange tout, sans objectifs précis à atteindre" et "la fiabilité ne peut-être obtenue que si chacun arrête de s'amuser".

A la suite de cet audit, et suivant les recommandations d'ECA, la responsabilité du développement opérationnel du CAUTRA est retiré au CENA et confié au STNA (décision DNA/SDT-803 du 2/12/1977 supprimant la division "CAUTRA opérationnel") et le projet CAUTRA 4 s'effectue dans un environnement totalement différent: la réalisation du STPV est confié au Centre Expérimental Eurocontrol à Brétigny, le STR est confié à une équipe de l'industriel ECA (celui-là même qui avait réalisé l'audit) "dirigée" par des personnels du STNA installé à Chevannes, tout cela dans une atmosphère empoisonnée entre les différents intervenants (Daniel Azéma, chef de la division CAUTRA opérationnel, écrira à propos d'ECA: "On aurait dit des gens de l'âge du fer venant parler à ceux de l'âge de pierre. Ils nous prenaient pour des imbéciles").

Mais les équipes CAUTRA 3 continuent de travailler et viennent à bout des problèmes de fiabilité, essentiellement en remplaçant les disques défaillants des 10070. En deux ans, la durée d'indisponibilité du CAUTRA 3 tombe de 44h à 14h dont seulement 3h pour des raisons logicielles sur le centre de Paris. Ces problèmes réglés, les équipes CAUTRA 3 vont continuer à rajouter de nouvelles fonctionnalités, et les équipes du CAUTRA 4 vont avoir plus que du mal à rattraper un système qui continue à courir devant eux. En 1979, Alain Monnier est nommé chef du STNA. A la DNA, il a été un des artisans du transfert du CAUTRA 4 au STNA, mais il lui faut bien se rendre à l'évidence: "La DNA avait fait une analyse juste (il fallait passer du stade artisanal à un stade industriel) accompagnée d'un jugement totalement injuste de la situation car nous avons, tel le chevalier blanc, cherché un responsable (le CENA) alors que tout ce qui arrivait démontrait au contraire l'incontestable réussite du CAUTRA". Alain Monnier va d'ailleurs confier dès 1980 la responsabilité d'un projet CAUTRA 4 qui patine à un homme du CAUTRA 3, Jean-Marc Garot. Celui-ci, en charge du traitement radar CAUTRA 3, avait pourtant eu des mots particulièrement durs pour les équipes CAUTRA 4 quelques années auparavant...

Ce changement de politique va se faire rapidement sentir. Tout d'abord, la réalisation du STPV est retirée au Centre Expérimental Eurocontrol. Ensuite, Jean-Marc Garot crée une forme d'équipe de développement mixte pour le STR puis le STPV qui ne satisfait pas vraiment non plus SYSECA qui perd la maitrise d'oeuvre complète du système. La pacification CENA/STNA qui s'ensuit permettra un basculement CAUTRA 3/CAUTRA 4 entre 1983 et 1987, même si, suivant l'expression de Dominique Alvarez (N84-078): "On a l'impression, vue de l'extérieur, que le STNA se limite seulement à des replâtrages pour que le CAUTRA 4 arrive finalement à remplacer le CAUTRA 3".

Le CAUTRA 3 était un "truc d'ingénieur"; d'ailleurs, suivant l'expression même de la revue ATC quarterly "il montre la preuve de l'ingéniosité française, comme la 2CV et la Caravelle". Il s'agit d'un projet français assez typique des années 60 et 70: une petite équipe de cinq à quinze personnes (Dominique Alvarez parlera de "commandos"), un chef de projet unique de 1960 à 1985 (Dominique Alvarez) qui maitrise son système, des résultats remarquables (le meilleur système européen voire mondial) avec des budgets extrêmement réduits. Ce n'est pas un système utilisant des technologies "innovantes", basées sur des travaux de recherche. Cela correspond exactement à l'analyse faite par Aghion et Cohen concernant le modèle français, comme nous le verrons plus loin.

Le passage au CAUTRA 4 était inévitable en raison de la fin des calculateurs 10070 du CAUTRA 3, mais le mode de passage (dessaisissement immédiat du CENA au bénéfice de l'industriel) est un choix politique fait sans considération des éléments techniques: il a aussi comme but de mettre en place un pôle industriel français dans le domaine des systèmes ATM comme le STNA a aidé à le faire par exemple pour Thomson dans le domaine des radars. Mais on a sacrifié une compétence technique rare acquise au fil des années et on a mal évalué la difficulté de réalisation de ce type de système. La DNA tombe ici pour la première fois (mais pas la dernière) dans une illusion redoutable: croire qu'il suffit de spécifier un système informatique puis de le commander à un industriel pour résoudre un problème scientifique et technique. Il s'agit là encore de la conséquence de la primauté systématique dans la DSNA de l'opérationnel sur le technique: une fois le problème opérationnel cerné et les besoins définis, l'intendance (technique et informatique) n'a qu'à suivre. La dichotomie entre opérationnel et technique que le CENA avait essayé d'éviter de 1960 à 1975 est dès lors inscrite dans le marbre. L'échec qui en résulte ne servira malheureusement pas de leçon.

Au demeurant, la situation n'est sauvée qu'au prix de lourds compromis sur le développement du CAUTRA 4 dont personne n'est particulièrement satisfait: au final, l'industriel ne récupère pas la maitrise du système comme il le souhaitait, et, vingt ans après, le système de la DSNA et le système ECA->SYSECA->Thomson->Thalès n'ont pas grand chose en commun. De son côté l'administration a du maitriser pendant 25 ans un mode de développement CAUTRA 4 "en régie" soumis au code des marchés publics, qui peut amener à devoir remplacer totalement une équipe de développement par une autre au gré d'un marché gagné ou perdu: on devine aisément les pertes de compétence répétées, la lourdeur de gestion de projet, et les coûts qui en résultent.

Le CENA et la recherche

Après avoir perdu le développement du CAUTRA, le CENA est un peu orphelin. Il doit se trouver d'autres tâches et d'autres méthodes d'expérimentation, puisque le lien avec le centre de contrôle d'Athis a été aussi en partie coupé. Mais en 1987 la DGAC est dans une situation relativement unique en matière de recherche, puisqu'il n'existe aucun IAC et aucun IEEAC ayant suivi une formation par la recherche dans le cadre de son activité professionnelle. A la même époque, les maisons d'emploi que sont la météo, le GREF, l'IGN ou les Ponts ont déjà une réelle activité de recherche universitaire (doctorats)Cette problématique va se combiner avec celle de l'ENAC et du schéma directeur ENAC-2000.

En 1987, la décision est prise de construire un nouveau bâtiment sur le site de l'ENAC à Toulouse considérant que "le surcoût étant largement compensé par l'apport de la synergie entre l'ENAC et le CENA que cette co-localisation génèrera".

Cette même année, après deux ans passés à la FAA comme conseiller spécial auprès du directeur du projet "Advanced Automation System" après avoir mené le projet CAUTRA 4, Jean-Marc Garot est nommé chef du CENA. Connaissant bien l'organisation américaine, en particulier les relations entre la FAA, la MITRE et les universités, il mène une politique extrêmement volontariste pour apporter des ressources au CENA; avec l'aide de François Cousin, alors gestionnaire du corps des IAC, il parvient à envoyer en thèse plusieurs IAC, mais aussi quelques IEEAC, de 1988 à 1994.

A partir de 1992, les premiers fonctionnaires formés dans ce cadre terminèrent leur doctorat et leur réintégration au sein de la DGAC ne fut pas simple pour plusieurs raisons: sujets de thèse déconnectés de la réalité du terrain, mais aussi "saupoudrage" à l'intérieur du CENA. La direction du CENA souhaitait disséminer les chercheurs de retour de thèse à l'intérieur de différentes divisions du CENA afin de faire perfuser la recherche. La position de certains des "revenants" était que la survie d'une activité de recherche ne pouvait se faire qu'au sein d'une entité dédiée à ce type d'activité pour, d'une part, éviter un "phagocytage" par les études à court et moyen terme et, d'autre part, créer des structures d'accueil internes pour de nouveaux thésards afin d'éviter les problèmes de "retour" depuis les laboratoires externes. De son côté, la position de la direction du CENA, réaffirmée par la note N94-623 intitulée "Le CENA dans la Recherche", était que "la plupart des personnels du CENA ont une activité de recherche (...) toutes les équipes du CENA participent à un certain type de recherche qui n'est donc pas le privilège ou le jardin privé de quelques uns, c'est pourquoi on ne parlera pas de la recherche au CENA mais du CENA dans la recherche".

Les rapports complexes entre le monde historique du CENA et la recherche apparaissent par exemple dans une note rédigée par le chef du CENA en 1992 (N92-707) Pour une stratégie de la recherche dans le domaine de l'automatisation de l'ATM. La première partie de cette note est une analyse très lucide et très documentée sur l'ATM. La seconde partie reprend à l'identique certains des principes fondateurs (homme au centre du système, modèle cognitif du contrôleur) sans aucune analyse de type scientifique, ni sur la complexité des problèmes, ni sur les méthodes à mettre en oeuvre, ni sur la pertinence scientifique des solutions envisagées. Or, en 1992 on sait déjà par exemple dans la communauté scientifique que le temps des espoirs placés dans les systèmes experts et les modèles cognitifs est fini. Cette information aura bien du mal à franchir la barrière "métier" du CENA: malgré la volonté affichée et certainement réelle, la structure résiste aux "perfusions" scientifiques quand elles sont en conflit avec la culture du système.

Pour contourner ces difficultés d'intégration, un ambitieux projet de laboratoires communs ENAC-CENA est lancé; il prévoit "la création d'un laboratoire de recherche en mathématique et informatique commun au CENA et à l'ENAC" qui serait constitué de "trois unités de recherche: interactions homme-machines, optimisation globale, mathématiques". Le projet d'unité commune de recherche n'aboutira jamais sous cette forme. Une convention sera signé, et trois avenants crééront successivement le "laboratoire d'optimisation globale appliquée au trafic aérien" puis le "laboratoire d'économie et d'économétrie de l'aérien", et enfin le laboratoire de mathématiques appliquées.

La période 2003-2005 marqua la fin de leur existence, pour plusieurs raisons. Une note du 19 février 2004 rédigée par Jean-Marc Alliot intitulée "Bilan de quinze ans de recherche et de dix ans de laboratoires communs ENAC/CENA" propose diverses pistes quant à l'évolution de la collaboration entre l'ENAC et le CENA, et quant à l'évolution des activités de recherche. Le CENA proposa finalement de créer une véritable entité commune autonome (Note "Réflexions sur l'évolution des équipes de recherche communes"), semblable à ce qui était initialement prévu dans le projet de convention d'unité commune de recherche ENAC-CENA. Cette piste, acceptée dans son principe par le chef du CENA, sera refusée par le DE/R de l'ENAC.

Pendant toute la période 1985-2007, le CENA est le leader européen, aux côtés du centre expérimental eurocontrol, de la R&D européenne en matière d'Air Traffic Management. Alain Printemps, chef du CENA, sera même leader du consortium PhareX, qui regroupe la majorité des centres de R&D européen dans ce domaine.
Entre 2005 et 2007, Le CENA et le STNA furent fusionnés au sein de la DTI. Dans un premier temps, l'ancien CENA conserve une certaine automie en tant que Sous Direction des Etudes et de la Recherche. Mais en 2008, il est divisé et intégré dans plusieurs départements de la DTI. Le département R&D hérite d'un certain nombre des missions de l'ancien CENA, en particulier les activités de recherche appliquée. En 2011, le domaine R&D est à son tour supprimé et la DSNA abandonne toute activité de recherche appliquée, laissant la porte ouverte à l'Espagne et au CRIDA qui prend le leadership européen en matière de R&D de l'ATM européeen, en dirigeant le WP-E du projet SESAR (innovative and long term research) ainsi que la majorité des grands projets européeens du WP-E, et mettant ainsi fin aux cinquante ans de leadership du CENA et de la France dans ce domaine.


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