Innover pour mieux se protéger

Dans un contexte géopolitique tendu et un paysage des menaces en constante évolution, innover est une nécessité pour les armées et les forces de sécurité. Que ce soit au niveau national avec l’Agence d’innovation de défense en France, au niveau européen avec le « Hub for EU Defence Innovation » de l’Agence européenne de Défense, DIANA, ou le fonds OTAN pour l’innovation, les initiatives se multiplient pour favoriser l’innovation de défense. Qu’il s’agisse de lutte anti-drone, de détection précoce des feux de forêts, de cybersécurité des systèmes spatiaux, de fabrication additive industrielle, d’environnements de formation virtuels ou d’associer innovation et sustainabilty, les entreprises de la défense et de la sécurité sont plus que jamais dans l’action.

Par Marie Rollet

Le signal wifi pour prévenir le risque de collision aérienne

Le nombre de drones civils ne cesse de croître, et avec lui, le risque de collisions avec des aéronefs. La menace est réelle et croissante, notamment pour les hélicoptères militaires. Une équipe d’ingénieurs du laboratoire d’innovation de la DGA Essais en vol a donc conçu dès 2020, avec le soutien du Service industriel de l’aéronautique (SIAé), un système de prévention d’abordage basé sur l’exploitation des signaux wifi émis par les drones. Le projet « Système d’écoute du Signalement électronique » (SéSé) permet d’exploiter ces signaux pour améliorer la connaissance du trafic de drones civils et prévenir le risque de collision. Premier défi : être à la fois sécurisé, durci et miniature. L’enjeu était donc de réussir à afficher la position des drones dans le cockpit, sans ajouter un écran à un environnement de travail déjà bien encombré. Second défi : proposer, plus qu’une simple cartographie, une solution donnant aux pilotes assez de temps pour appréhender la situation et prendre les bonnes décisions, y compris effectuer une manœuvre d’évitement si besoin. Un pari réussi grâce à des antennes optimisées placées dans des endroits bien spécifiques de l’appareil. Embarqué sur un hélicoptère EC135 de la Gendarmerie pendant l’exercice de sécurisation des Jeux Olympiques et Oaralympiques de Paris 2024 (JOP24) Coubertin LAD II, il a convaincu la gendarmerie qui en équipera dix de ses appareils pendant l’évènement. Des analyses de risques, de sécurité et de navigabilité sont en cours pour étendre son utilisation à d’autres types d’aéronefs en toute sécurité. Le dispositif pourrait également être élargi au système européen d’identification directe à distance, là où il est aujourd’hui circonscrit au signalement électronique français.

L’Internet des Objets par satellite pour la détection des feux de foret

L’été 2023 fut celui des mégafeux. Plus de 15 millions d’hectares consumés au Canada, 80% de la ville de Lahaina détruit à Hawaï, sans compter l’Algérie, la Croatie, l’Espagne, la Grèce, le Portugal, la Sicile, ou les près de 59 000 hectares brûlés en France. Face à ces événements toujours plus extrêmes qui devraient se multiplier avec le réchauffement climatique, les services de secours sont parfois dépassés. Le ministère de la Transition Ecologique français a lancé en 2023 le projet Panoptès, qui vise à identifier les acteurs et solutions de la détection précoce. C’est dans cette approche que s’inscrit la solution d’IoT satellitaire proposée par Kinéis. Des capteurs de température, pression atmosphérique, humidité ou détection de fumée, placés au sol ou dans les arbres, disposent d’une connectivité satellitaire leur permettant de couvrir les « zones blanches » de l’IoT terrestre comme c’est souvent le cas en forêt. Autre avantage : un temps de détection des feux de quelques minutes seulement, pendant leur phase de combustion lente, pour une intervention plus rapide.

Au cœur de ce dispositif, la première constellation française du New Space, des nanosatellites construits par Kinéis soutenu par Hemeria pour les plateformes, Thales Alenia Space et Syrlinks pour les équipements et Comat pour les antennes. Seules les 20 stations de réception au sol sont fournies par l’américain Orbital Systems mais équipées de logiciels Kinéis. La constellation qui ouvrira ses services commerciaux en 2025 promet un temps de revisite de 10 à 15 minutes (jusqu’à 1h30 aujourd’hui) et connectera plusieurs millions d’objets connectés (contre quelques dizaines de milliers actuellement) sur n’importe quel point du globe (zones blanches incluses). « Nous travaillons depuis plusieurs mois avec le Service départemental d’incendie et de secours pour mieux comprendre leurs besoins, mais aussi avec des acteurs privés (énergéticiens ou ferroviaire), qui peuvent être soit victimes soit à l’origine de feux. Nous échangeons également avec le ministère des Armées car notre technologie pour aussi être utilisée pour le suivi d’assets militaires. » explique Guillaume Triquet, responsable de l’activité risques naturels chez Kinéis et d’ajouter « il nous faut maintenant permettre à des objets connectés d’émettre plus longtemps, améliorer la fiabilité, avec toujours la volonté d’assurer la sécurité des données et des systèmes. » conclut Guillaume Triquet.

Une usine de fabrication additive métal projetable

Opérant dans des environnements isolés, parfois hostiles et extrêmes ou dans des pays à faible infrastructure, les acteurs de la défense, de l’humanitaire, de la reconstruction ou de la santé, ont trouvé dans la fabrication additive un allié de poids. Essentiel même, pour réparer des pièces endommagées ou améliorer ou adapter leur matériel aux conditions du terrain, dans un contexte ou l’approvisionnement de pièces de rechange peut être long et difficile. Aujourd’hui, la grande majorité des dispositifs existants consistent à conteneuriser des équipements de fabrication additive. A partir de shelters militaires reconditionnés, Farm-3D conçoit elle des « ateliers mobiles numériques » qui permettent de réparer ou fabriquer des composants métalliques dans des conditions de production numériques identiques aux standards industriels, et avec un fonctionnement continu. De véritables micro-usines de fabrication additive industrielle entièrement gérées par de l’IoT industriel, qui garantit un environnement contrôlé quelles que soient les conditions extérieures (température, filtration, climatisation, renouvellement de l’air et de la lumière…). Tous les maillons de la chaîne de production sont traçables de façon sécurisée et standardisée.

Transportables y compris par voie aérienne pour être déployables en zones isolées rapidement et au plus proche de leurs utilisateurs en cas d’urgence (opérationnel en 1h) , ils peuvent être utilisés pour le maintien en condition opérationnelle sur un théâtre d’opération, pour la fabrication de pièces détachées en temps réel sur une plateforme offshore, la fabrication d’orthèses sur mesure pour un service de santé dans un camp de réfugiés ou encore la remise en état de fonctionnement d’infrastructures suite à une catastrophe naturelle. Lauréate du concours Jayat de l’armée de Terre dédié au maintien en condition opérationnelle, le dispositif est testé depuis 1 an en conditions réelles. Les premières applications opérationnelles dans la Marine devraient voir le jour d’ici la fin de l’année.

La réalité virtuelle déployable pour former les marins néo-zélandais

Des personnels civils de l’équipe de simulation et de modélisation de la marine néo-zélandaise ont travaillé sur des solutions permettant aux marins de suivre et recevoir une formation déployable, réaliste et basée sur des scénarios réels. En partenariat avec l’entreprise StaplesVR, une solution de formation en réalité virtuelle transportable a vu le jour. Elle cible en priorité les risques de radiation, le nettoyage des turbines à gaz, l’entrée en service des officiers de sécurité sur les navires… « Assurer la sécurité dans les zones à risque de radiation sur les navires, comprendre les protocoles et les processus tout en assurant la sécurité lors des visites ou des détachements sur nos navires et nos bases, ou qualifier nos ingénieurs pour une tâche de maintenance à haut risque et à faible fréquence – cette technologie est parfaite pour expérimenter, former et qualifier. »1assure Kevin Heveldt, co-créateur du dispositif qui a remporté le prix de l’innovation 2023 des forces de défense néo-zélandaises. Autre application : l’entretien des systèmes de leurre DLF, difficiles d’accès. La formation par réalité virtuelle favorise la mémoire musculaire et la rétention des connaissances, facilite l’exposition à l’équipement et permet un suivi des données et de la progression des participants.

Les formations nécessitent moins de ressources en personnel, elles sont adaptables et personnalisables, et plus sécurisées car le risque d’incident est réduit. Les personnels concernés peuvent s’entraîner à l’endroit et au moment qui leur conviennent, avec des équipements tenant dans des petites mallettes, facilement transportables. Les mises à jour peuvent être effectuées directement via Internet. Il s’agit de « mettre l’apprentissage à la portée des apprenants, et les qualifications des candidats, et non l’inverse. »2, précise Kevin Heveldt. Les casques de formation seront déployés sur les navires courant 2024. La suite est déjà en préparation : des solutions de réalité mixte dans lesquelles un environnement réel fusionnera avec un environnement généré par ordinateur. Elles permettront d’utiliser des modèles numériques pour préciser des concepts théoriques ou s’entraîner sans équipement dans le navire lui-même. D’autres services au sein de la Marine et plus largement des forces de défense néo-zélandaises s’en inspirent déjà pour développer leurs propres solutions de réalité virtuelle.

Le SCARABEE d’Arquus, premier véhicule léger blindé hybride au monde

Le SCARABEE d’Arquus conçu en 2018 est une plateforme intégrant les technologies les plus avancées liées à la mobilité, à la protection et à la robotique. Aujourd’hui, il permet une gestion innovante de l’énergie. « L’hybridation des véhicules est au coeur de la démarche dinnovation dArquus. Le SCARABEE est le premier véhicule léger hybride au monde. Il nous permet de tester nos technologies en conditions réelles afin de répondre à la demande croissante en matière d’énergie sur le champ de bataille de plus en plus connecté, tout en limitant la consommation de carburant des véhicules mais aussi toute la logistique associée. Cest une efficacité double. Les avantages sont aussi opérationnels : on augmente le temps de veille silencieuse, mais il est aussi question à l’avenir de fournir de l’énergie dans le véhicule et en dehors de celui-ci. Le véhicule blindé hybride pourrait être une source d’énergie pour les postes de commandements plus mobiles dans le smart grid ou encore jouer le rôle de source d’énergie pour des batteries de missiles. » explique Christian Jacques, directeur innovation d’Arquus. Un démonstrateur du griffon hybride est prévu pour 2025.

Dans les années à venir, les opérations militaires seront de plus en plus automatisées, afin de faire courir le moins de risques possibles aux femmes et aux hommes qui combattent. « Nous devons ainsi être capables de proposer des systèmes télé-opérés ou autonomes à haute valeur ajoutée. Arquus développe les briques technologiques pour rendre ses véhicules télé-opérables, radio ou filo guidés, et éloigner ainsi au maximum les opérateurs du danger, lorsque la situation le nécessite. Notre technologie permet de rendre le véhicule standard télé-opérable de façon native, en l’équipant dactuateurs autorisant le pilotage à distance. Cette technologie a été testée sur le SCARABEE, le rendant télé-opérable. »

Autre sujet clé, la numérisation. Elle permet une exploitation des données et ainsi d’améliorer la maintenance prédictive avec le HUMS, le Health Usage Monitoring System. Grâce à ces balises, c’est l’ère de la maintenance prévisionnelle sur les matériels terrestres qui est à l’oeuvre. Les données générées sont analysées pour déterminer le potentiel restant, anticiper les pannes et programmer les interventions au moment opportun. « Cette méthode explorée dans le cadre du plan MCO-T 2025 doit contribuer à rationaliser les opérations de soutien et à améliorer la disponibilité des véhicules de l’armée française. » détaille Christian Jacques. L’armée se donne jusqu’à 2025 pour constituer une base de données suffisamment large pour établir de premières conclusions. Les maintenanciers pourront en cela compter sur l’apport du big data et de l’intelligence artificielle pour analyser les résultats et établir des modèles de maintenance fiables. 

Enfin, Arquus avec KNDS (Nexter), la Direction générale de l’armement (DGA) et le soutien de l’Agence de l’innovation de défense, ont lancé en ce début d’année 2024 l’expérimentation du premier démonstrateur de jumeau numérique de l’armement terrestre, le premier à être appliqué à un véhicule de combat terrestre. Le projet de technologies de défense « Numérisation du maintien en condition opérationnelle » (NumCo) a pour objectif, grâce à des capacités de modélisation et de simulation avancée, de mettre en œuvre un double virtuel du véhicule VBCI, en soutien aux activités d’ingénierie et de maintien en conditions opérationnelles. « Dans le cadre de cette expérimentation, plusieurs capteurs HUMS seront déployés sur les véhicules physiques afin de collecter des données en très grande quantité, de les analyser, et de les retranscrire sous la forme de modèles numériques et de représentations virtuelles. Le système s’appuiera sur plusieurs algorithmes prédictifs qui détermineront la durée de vie dun ensemble varié de pièces mécaniques en fonction de lemploi des véhicules, permettront danticiper les risques de panne et les opérations de maintenance personnalisées pour chaque véhicule et faciliteront le diagnostic des pannes. » conclut Christian Jacques.

Innovation & sustainability : construire un avenir plus écologique

Airbus Public Safety & Security (PSS) s’engage à réduire l’empreinte environnementale de ses activités, de ses produits et de ses services au travers d’une approche associant l’innovation, l’environnement, l’impact positif sur la Société, la qualité et l’amélioration continue et l’expérience employé.

En matière d’innovation, « nous cherchons à établir une chaîne de valeur responsable et durable qui prend en compte le cycle de vie complet de nos produits. Cela commence dès le développement de produits, les critères d’éco-conception étant pris en compte dans l’ensemble du processus de gestion de portefeuille. Afin d’optimiser l’utilisation des composants et de réduire les déchets, nous avons mis en place un processus de gestion des composants obsolètes qui consiste à identifier toutes les opportunités de réutilisation de ces derniers, soit par les centres de réparation, soit en étant revendus à un broker, avant d’envisager une mise au rebut. » explique Anne Lamadon, Responsable Conformité et Amélioration Continue PSS.

Airbus PSS a également développé une méthodologie reposant sur l’analyse des données pour calculer les émissions de gaz à effet de serre scope 3 dans la catégorie Utilisation des produits vendus. « Auditée par un organisme tiers, cette analyse repose sur les données de consommation énergétique des équipements, le volume d’équipement mis sur le marché par pays, les cas d’utilisation (24h24, 7j/7) et la durée de vie moyenne de 10 ans. » détaille Anne Lamadon et d’ajouter : « Nous favorisons le développement d’équipements avec un fort taux de réparabilité tout comme les actions pour accroître la maintenabilité à distance. Nous avons par exemple pensé de nouvelles fonctionnalités sur les couvertures radio Airbus TETRA qui peuvent être installées à distance, réduisant ainsi le besoin de transport. Cela permet plus de réactivité envers nos clients, tout en améliorant notre impact écologique. Nous avons reçu il y a quelques semaines un « sustainability award » pour notre solution TETRA hybride. »

Cette démarche d’innovation durable s’étend à toutes les parties prenantes : clients, utilisateurs finaux comme fournisseurs et partenaires. « De cette manière, nous essayons d’introduire des critères de développement durable tout au long de la chaîne de valeur. Nous attendons de nos fournisseurs qu’ils s’engagent en faveur de la durabilité et adhèrent à des normes de travail et une éthique des affaires responsables. Nos fournisseurs de premier rang doivent notamment disposer d’un système de management de l’environnement (SME) certifié. Leur performance est auditée régulièrement par des auditeurs externes. » ajoute Anne Lamadon.

Les collaborateurs font aussi partie intégrante de cette chaîne de valeur. « Nous sommes fiers de voir les collaborateurs PSS s’impliquer dans cette démarche d’innovation durable et d’amélioration continue au travers d’idées, de lancement de projets pilotes… » souligne Anne Lamadon. Le Green Game et le Hackathon organisés annuellement contribuent à cette démarche d’anticipation globale, en invitant tous les métiers à travailler ensemble. En 2023, les collaborateurs se sont interrogés sur la consommation énergétique et l’empreinte carbone de la gestion des données avec la démocratisation de la 5G. « Lors de notre Green Game 2023, le projet Agnet MCX Energy Enconomy a séduit le jury. Il s’agit d’une fonction pour notre solution Agnet MCX afin d’économiser l’énergie et ainsi prolonger l’autonomie de la batterie du mobile. Cette fonction permettrait à l’utilisateur de permuter d’un mode « économie d’énergie » lors d’une utilisation « routinière » à un mode « haute performance » lorsque c’est nécessaire. Nous allons à présent développer un Proof of Concept » explique Anne Lamadon. Des collaborateurs très impliqués aussi dans les programmes destinés aux jeunes qui visent à accroître leur intérêt pour les sciences, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques.

1 RNZN virtual reality creators earn joint Innovation of the Year honour – New Zealand Defence Force (nzdf.mil.nz)

2 Ibid

photo : copyright : KINEIS