Le Centre d'études de la navigation aérienne (CENA) était l'organisme français chargé du développement du système de contrôle aérien français (le CAUTRA) de 1959 jusqu'au milieu des années 1980. Il se consacra ensuite aux études et à la recherche appliquée dans le domaine de la gestion du trafic aérien jusqu'à sa disparition en 2005. Son histoire est indissociable de celle du contrôle aérien français et de son automatisation. Une thèse de sociologie lui a été consacrée par Sophie Poirot-Delpech en 1995Thèse de sociologie de Sophie-Poirot Delpech, Biographie du CAUTRA, naissance et développement d'un système pour la circulation aérienne, 20 janvier 1995 , et un siteSite des amis du CENA, développé et mis à jour par d'anciens membres bénévoles, est entièrement consacré à la sauvegarde des notes et rapports du CENA.
Le développement du CAUTRA (1959-1987)
Le Centre d'Études et d'Expérimentations de la Navigation Aérienne (CEENA) est créé en et rebaptisé derechef Centre d'Expérimentations de la Navigation Aérienne (CENA) en . C'est René Bulin, alors Directeur de la Navigation Aérienne, 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.
Jacques Villiers (X45) s'est intéressé très tôt à la «recherche» sur l'automatisation du contrôle qui se fait aux États-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). Un jeune IAC sorti de l'ENAC est affecté au CENA dès 1959. Il s'agit de Dominique Alvarez (X54) qui sera le véritable père technique du CAUTRA.
La vision française de l'automatisation du contrôle est «human centered»Perspectives sur l'automatisation du contrôle de la circulation aérienne, Revue "Navigation", 1961 L'approche française de l'automatisation du contrôle de la circulation aérienne, 1966 L'automatisation de l'exploitation: l'exemple du contrôle de la circulation aérienne, bulletin du PCM, 1967 : 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 États-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 André Bisseret, et l'on peut voir dès les années 1960-70 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 États-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 numérique 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 . Le mot « recherche » apparaît 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 AlvarezPROGRAMME DE TRAVAIL ET ORGANISATION DU CENA, 1972: 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 ».
À la suite de cet audit, et suivant les recommandations d'ECA, la responsabilité du développement opérationnel du CAUTRA est retirée au CENA et confiée 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 confiée 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. À 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 du projet CAUTRA 4 à un homme du CAUTRA 3, Jean-Marc Garot. 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 maîtrise d'œuvre 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 AlvarezN84-078, MES REFLEXIONS PERSONNELLES SUR LA PUISSANCE ET LA STRUCTURE DU CAUTRA 4, Dominique Alvarez : 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 2 CV et la Caravelle ». Il s'agit d'un projet français assez typique du travail des corps de l'état français des années 1960 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 (il fut considéré comme le meilleur système européen voire mondial) avec des budgets extrêmement réduits.
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.