Multiplication des forces
Les avions de surveillance modernes - avec ou sans pilote - sont équipés d'une multitude de capteurs et de systèmes très performants qui leur permettent de mener à bien des missions complexes contre un large éventail de menaces. Avec une technologie aussi avancée, l'intégration transparente de multiples systèmes embarqués est aujourd'hui plus importante que jamais et, lorsqu'elle est réalisée correctement, elle permet aux utilisateurs finaux de disposer d'une plateforme multi-missions extrêmement performante.
Box out - Vignette opérationnelle
Un avion biturbopropulseur équipé d'une série de capteurs avancés vole à 20 000 pieds, effectuant une patrouille de nuit de routine au-dessus d'une zone côtière très fréquentée. Un opérateur assis à une console dans la cabine surveille attentivement son écran. Le puissant radar HENSOLDT PrecISR AESA de l'avion, monté sous le fuselage, balaie une vaste zone d'un rayon de 250 nm.
L'opérateur reçoit soudain une alerte : parmi les milliers de cibles que le radar peut suivre dans l'air et en mer, l'ordinateur de mission piloté par l'intelligence artificielle a détecté la trace radar d'un aéronef qui ne correspond pas au schéma normal de la vie. La cible est un avion léger qui vole en dessous du niveau du radar de surveillance, avec son transpondeur et ses feux éteints - il est pratiquement invisible.
À l'aide des informations relatives à la trajectoire du radar, l'équipage oriente rapidement la charge utile électro-optique ARGOS II montée sur le nez vers la cible et la caméra thermique suit l'aéronef. Sur la base des rapports de renseignement antérieurs et du comportement de l'avion, l'équipage est convaincu qu'il s'agit d'un avion de contrebande de stupéfiants. Le commandant de l'avion utilise le système de communication embarqué de la plateforme pour communiquer avec les forces de sécurité au sol, en leur donnant des informations en temps réel sur sa position et en relayant un flux vidéo en direct.
Finalement, l'avion suspect atterrit, mais à l'insu des contrebandiers, l'équipage qui se trouve au-dessus surveille toujours l'avion et a communiqué sa position finale aux forces au sol. Les unités terrestres interviennent pour arrêter l'équipage et saisir des millions de dollars de drogue. Mission accomplie.
L'importance d'une architecture globale
Qu'il s'agisse des forces armées ou des forces de l'ordre, les aéronefs à voilure fixe ou tournante sont régulièrement utilisés pour contribuer à la collecte de renseignements en vue d'opérations et pour fournir une connaissance de la situation aux unités déployées au sol ou en mer. Ces plateformes aériennes peuvent également assurer la détection précoce de nombreuses menaces à l'aide de capteurs embarqués, qu'il s'agisse d'une activité terroriste potentielle à proximité d'une base de patrouille, d'une accumulation de forces militaires à une frontière ou d'une embarcation pratiquant la contrebande de personnes ou de stupéfiants.
En raison de leur importance stratégique, il est vital qu'un aéronef chargé de l'ISR dispose d'une architecture complète qui lui permette de collecter, de traiter et de transmettre des données de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (ISR) en temps réel afin de soutenir la prise de décision opérationnelle. Cela implique des capteurs avancés capables de recueillir des données de renseignement détaillées - qu'il s'agisse de caméras, de radars ou d'outils de renseignement d'origine électromagnétique (ou d'une combinaison) - ainsi que des systèmes de mission capables de traiter et de fusionner les grandes quantités de données collectées à l'aide d'algorithmes d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage automatique (machine learning).
Enfin, une fois les données collectées et traitées, elles doivent être diffusées dans la chaîne du renseignement afin que la force appropriée puisse agir. Cette diffusion nécessite une analyse axée sur les cibles ainsi que des systèmes avancés de communication cryptée et de liaison de données.
Le défi de l'intégration des systèmes et comment le relever
Réunir tous ces systèmes avancés sur un avion n'est pas simple ; il s'agit en fait d'une tâche d'ingénierie extrêmement complexe qui nécessite des équipes d'ingénieurs hautement spécialisés ayant une connaissance approfondie de l'intégration des systèmes. Si les systèmes proviennent de différents fabricants du monde entier, la tâche est encore plus complexe.
L'intégration des systèmes est l'un des aspects les plus difficiles des programmes aérospatiaux et de défense, car elle introduit souvent un risque et une complexité accrus pour les projets, ce qui entraîne souvent des retards ou des dépassements de coûts. Ces défis peuvent finalement conduire à une plateforme sous-optimale qui ne répond pas aux exigences, en particulier si les sous-systèmes sont incompatibles les uns avec les autres ou si des équipements supplémentaires sont nécessaires.
HENSOLDT relève ces défis en créant des suites sur mesure pour les aéronefs avec ou sans pilote, qui intègrent entièrement les systèmes dans une architecture permettant à la plate-forme d'exécuter n'importe quelle mission demandée par le client et de correspondre au concept d'opérations (CONOPS) qu'il a développé. Il peut s'agir de surveillance maritime, de patrouilles frontalières ou de missions ISR de combat utilisant des avions commerciaux convertis.
"L'idée est de rassembler les produits en groupes et d'en faire un système. Nous sommes un guichet unique pour ces technologies et en réunissant les produits, vous obtenez plus de capacités que si vous les utilisiez individuellement".
Paul HartChef de produit pour les solutions intégrées aéroportées
M. Hart compare cette situation à celle du marché des appareils intelligents grand public, sur lequel les clients sont plus susceptibles d'utiliser plusieurs appareils intelligents de la même entreprise qui partagent le même système d'exploitation et les mêmes interfaces, plutôt que d'acheter en dehors de l'"écosystème".
Si le consommateur reste dans l'écosystème de l'entreprise, l'expérience sera probablement beaucoup plus transparente et les appareils offriront des capacités supplémentaires lorsqu'ils seront interconnectés.
"Notre objectif est de faire de même, de sorte que le radar transmette les paramètres au système électro-optique, à l'ordinateur et à la liaison de données, afin d'éviter tout problème d'incompatibilité ou d'intégration", a déclaré M. Hart.
Du fournisseur d'équipements au fournisseur de solutions
Pour faire évoluer ses solutions d'architecture aéroportée, HENSOLDT est à l'origine d'un nouveau laboratoire d'intégration de systèmes aéroportés qui peut simuler l'ensemble de l'aéronef du point de vue des systèmes.
En transférant sur un serveur le logiciel intégré qui fonctionne sur des capteurs réels, l'équipe d'HENSOLDT est en mesure de simuler virtuellement dans le laboratoire des capteurs tels que le radar ou l'électro-optique. Ce logiciel est ensuite couplé à un simulateur de vol qui recrée avec précision le terrain dans le monde entier, ainsi que toute une série de conditions météorologiques.
"Vous pouvez voler avec la caméra et zoomer sur n'importe quel objet - nous pouvons également simuler tous les contacts radar. Nous pouvons également simuler des entités au sol et créer des modèles de vie, des gens qui marchent, des voitures qui roulent ou des avions qui volent. Il est possible de créer un environnement totalement immersif.
Paul HartChef de produit pour les solutions intégrées aéroportées
Le laboratoire d'intégration peut être utilisé pour démontrer des capacités ou pour former des opérateurs, mais il peut également servir d'environnement de développement pour tester et développer de nouvelles capacités, en particulier dans des domaines émergents tels que l'intelligence artificielle et le développement d'algorithmes pour la fusion de données.
Outre le laboratoire, HENSOLDT a mis au point plusieurs architectures aéroportées intégrées parfaitement adaptées à des missions clés, qui sont désormais proposées aux clients pour une gamme d'aéronefs pilotés et non pilotés.
Ceux-ci peuvent regrouper une série de technologies de capteurs HENSOLDT - notamment le radar AESA PrecISR, l'électro-optique ARGOS-II et les suites de renseignement électromagnétique Kalætron - ainsi que des ordinateurs de mission dotés d'un traitement avancé et des liaisons de données à large bande telles que la solution Lygarion HENSOLDT ou la liaison 16 de qualité militaire standard.
La suite de capteurs HENSOLDT peut être encore améliorée par des capacités d'intelligence artificielle dans deux domaines spécifiques. Premièrement, la détection, la classification et le suivi d'objets (ODCT) est un algorithme d'apprentissage automatique qui traite les images vidéo terrestres et aériennes afin de différencier les différents objets. Les applications sont multiples : détection de drones par rapport à un arrière-plan encombré de bâtiments, de feuillages ou d'objets en mouvement tels que des véhicules, des oiseaux en vol ou d'autres aéronefs. D'autres applications incluent l'identification de schémas anormaux de trafic d'aéronefs et de navires de surface dans un environnement radar encombré où des activités criminelles peuvent avoir lieu.
Deuxièmement, l'Open Source Intelligence (OSINT) est une capacité d'IA qui analyse en temps réel ainsi que l'enregistrement programmé d'une variété multilingue de médias traditionnels et sociaux et d'activités de communication afin de reconnaître les modèles émergents tels que l'activité insurrectionnelle ou les troubles civils et les émeutes dans les rues. Les algorithmes de formation basés sur l'IA permettent de transformer des données brutes et non structurées en informations structurées. Il en résulte une capacité de détection à très longue portée qui permet de géolocaliser les points chauds et de les communiquer aux forces de l'ordre, aux opérateurs militaires et aux aéronefs ISR.
Pour les avions militaires, l'intégration des systèmes comprendra également des suites d'autoprotection qui protègent contre les menaces de missiles et de balistiques présentes dans les zones de combat d'aujourd'hui.
HENSOLDT développe également un nouvel ordinateur de mission qui utilise les dernières technologies de traitement COTS - y compris les unités de traitement graphique à usage général (GPGPU) - qui permettront une fusion des données encore plus avancée et faciliteront davantage l'intégration, en particulier lorsqu'il s'agit d'installer des capteurs militaires dans la suite avionique existante d'un avion civil.
HENSOLDT peut également aider ses clients à se conformer aux réglementations souvent en vigueur lorsqu'il s'agit de convertir des avions civils en plates-formes militaires, en mettant à profit son expérience en tant que fournisseur de solutions pour réduire les risques et les coûts pour le client, tout en accélérant le calendrier de conversion.