Le rôle des capteurs sous-marins
Les sous-marins restent un élément essentiel des opérations navales actuelles et continueront à occuper cette position dans un avenir prévisible. Pour conserver les avantages du navire sous-marin et assurer sa sécurité dans la bataille du "chat et de la souris" en constante évolution avec les chasseurs de sous-marins aériens et de surface, il faut sans cesse perfectionner les équipements existants et développer de nouvelles technologies.
Types de sous-marins - Des boomers et des tueurs
Il existe de nombreuses classes de sous-marins, des "boomers" - grands bateaux patrouillant en profondeur et transportant des missiles balistiques à charge nucléaire - aux sous-marins "chasseurs/tueurs" plus petits et aux sous-marins d'attaque polyvalents, en passant par les sous-marins "nains" et les petites embarcations des forces spéciales.
Les sous-marins de taille moyenne représentent une part importante de la flotte sous-marine mondiale et, traditionnellement, ces bateaux sont engagés dans des tâches de chasse et de destruction, telles que le naufrage d'autres navires de guerre. Bien que certains signes indiquent que ce type d'opération pourrait revenir, ces derniers temps, avec l'avènement de meilleurs systèmes de détection et un changement d'orientation opérationnelle, le sous-marin moyen moderne est principalement engagé dans des missions ISR (intelligence, surveillance, reconnaissance) et d'attaque de la terre.
Dans le cadre de ces opérations, les sous-marins opèrent relativement près des côtes hostiles et utilisent des capteurs pour effectuer un ISR, avec la capacité de lancer des missiles à armement conventionnel contre des cibles de surface et à terre. Avec un sous-marin en patrouille, il est possible d'effectuer des frappes sur des cibles émergentes plus rapidement qu'avec un bombardement aérien, tandis qu'un sous-marin tactiquement positionné peut également bloquer des navires de guerre ennemis dans leurs ports et fermer des voies maritimes stratégiques.
Les sous-marins utilitaires d'aujourd'hui ont également la capacité d'opérer à différentes profondeurs d'eau. Par exemple, les 212A de la marine allemande sont spécialisés dans les eaux peu profondes et optimisés pour les opérations dans la Baltique, tandis que les nouveaux 212CD auront une véritable capacité d'intervention en eaux profondes. Les 206 colombiens opèrent même dans un environnement fluvial.
Les capteurs modernes et leur fonctionnement
Équiper les sous-marins pour qu'ils puissent mener en toute sécurité un large éventail d'opérations dans des environnements variés répond à deux exigences interdépendantes : maximiser l'efficacité opérationnelle et réduire la vulnérabilité à la détection.
Pour assurer sa sécurité, le bateau doit rester caché, mais pour mener ses opérations, il doit atteindre la profondeur du périscope afin que ses lunettes et/ou les antennes montées sur le mât puissent être soulevées au-dessus de la surface pour collecter des données. Une fois que le mât ou la lunette est soulevé, il devient vulnérable à la détection par radar ou par des moyens visuels. La réduction de la taille et de la taille des mâts et des périscopes est certainement utile, mais elle se fait au détriment de la taille et du nombre de capteurs qui peuvent être transportés.
D'autres moyens de réduction de la signature consistent à façonner le mât ou le périscope de manière à ce qu'il présente une faible section transversale radar et une signature de sillage réduite.
Alors que les caractéristiques physiques d'un mât continuent d'être affinées, une tendance plus récente - et le principal axe de développement actuel - consiste à exploiter les dernières technologies informatiques numériques telles que l'intelligence artificielle (IA) pour optimiser le traitement de l'imagerie. Cela permet de réduire la durée pendant laquelle le périscope/mât doit être levé à moins de trois secondes dans certains cas, réduisant ainsi sa vulnérabilité à la détection. L'objectif ultime est de recueillir le plus d'informations possible avec un minimum de "levées" du mât.
Les développements en matière de traitement dorsal permettent également au sous-marin d'opérer plus loin de la zone d'intérêt tout en conservant son efficacité opérationnelle. L'extension de la portée effective des capteurs augmente également les chances de détection, de vérification et de validation précoces des menaces lorsqu'ils sont utilisés pour fournir une connaissance de la situation au bateau, ce qui permet au commandant du sous-marin de mettre en œuvre les tactiques d'évasion appropriées à un stade beaucoup plus précoce. L'utilisation de l'IA permet également de réduire considérablement la charge de travail des opérateurs.
Les systèmes de mâts optroniques modernes (OMS) contiennent généralement un certain nombre de capteurs fonctionnant dans différentes bandes. Les capteurs peuvent assurer une couverture à la lumière du jour et dans l'infrarouge moyen et long pour l'imagerie nocturne.
Ces dernières années ont vu l'émergence de l'imagerie infrarouge à ondes courtes (SWIR), qui est efficace dans des conditions de brume et de brouillard. Des télémètres laser sont utilisés pour compléter les capacités traditionnelles du périscope optique, et des capteurs supplémentaires, tels que des récepteurs de guerre électronique, sont généralement inclus pour détecter les radars hostiles.
Bien que l'OMS présente de nombreux avantages, notamment le fait que son installation ne nécessite pas de pénétrer dans la coque et que la salle des opérations n'a pas besoin d'être située directement sous le mât, il y a toujours une place pour le périscope traditionnel à vision directe et HENSOLDT est le seul fournisseur à développer activement une nouvelle technologie de périscope.
"De nombreuses marines apprécient encore la familiarité d'un périscope, qui soutient les opérations tactiques et la connaissance de la situation de l'environnement de surface. Et à bien des égards, il est supérieur pour les opérations de télémétrie, de ciblage et de furtivité dans les situations de forte densité de contact"
Les sous-marins actuels sont généralement équipés de deux systèmes, l'un étant généralement utilisé pour l'ISR et la connaissance générale de la situation, et l'autre pour le ciblage.
La question de savoir si les deux systèmes sont des périscopes ou des OMS, ou une combinaison des deux, est une question de préférence de l'opérateur et d'exigence opérationnelle. Les installations doubles d'OMS gagnent en popularité grâce à l'amélioration des capacités de traitement des capteurs et du back-end, ainsi qu'au plus grand nombre de types de capteurs pouvant être transportés. La redondance du système est un autre avantage.
Développements HENSOLDT
HENSOLDT a un programme de développement très chargé pour toute sa gamme de capteurs sous-marins. Elle poursuit le développement de sa gamme de périscopes SERO et occupe une position solide sur le marché - notamment en Asie et en Amérique du Sud - pour les solutions de modernisation des anciens sous-marins, qu'il s'agisse d'installations autonomes ou d'installations entièrement intégrées fonctionnant à partir d'une console.
Le développement se poursuit sur le "front-end" des mâts optroniques, qui a récemment vu l'introduction des mâts optroniques OMS-150 et -300. L'OMS-150 intègre désormais la fonction SWIR.
"Ce qui est peut-être plus important encore, c'est le travail sur le traitement dorsal et le nouvel équipement embarqué. Ces travaux permettent de résoudre les problèmes d'obsolescence et d'ajouter de nouvelles capacités, telles que l'amélioration de la fonctionnalité de décoloration et de débrouillage dans le cadre du traitement d'images, de la détection d'objets et des capacités de classification".
HENSOLDT a également présenté un nouveau système appelé OctoEye360, qui devrait être opérationnel sur les nouveaux sous-marins allemands 212CD en 2026. Il s'agit d'un système d'extension qui fournit une capacité supplémentaire à l'OMS et/ou au périscope. Essentiellement un "porteur d'antennes", qui peut provenir de fournisseurs tiers, l'OctoEye dispose de huit caméras visuelles fixes et d'un nombre similaire de capteurs infrarouges non refroidis, qui se combinent pour fournir une image piquée à 360 degrés de jour comme de nuit. L'OctoEye peut être monté sur son propre mât ou sur d'autres mâts, et dans le 212CD, il est monté sur le tuba.
L'OctoEye, qui répond à un besoin suédois de remplacer les sous-marins à mât et à lunettes uniques, offre une bonne connaissance de la situation et est particulièrement utile pour la détection générale des menaces lors de la plongée en apnée ou de la traversée d'eaux très fréquentées. L'image de la zone étendue, soutenue par des algorithmes de traitement avancés, permet une détection précoce des menaces ou des cibles potentielles, et indique au(x) mât(s) de grande puissance de procéder à une analyse plus détaillée. Elle constitue également une solution de secours importante en cas de problèmes avec les systèmes de capteurs primaires, offrant une capacité robuste de "retour à la maison".
Sur le marché
Grâce à son programme de développement, HENSOLDT conserve sa position de fournisseur de premier plan de solutions de capteurs sous-marins essentiels et peut se targuer de compter parmi ses clients une liste impressionnante de marines du monde entier.
L'entreprise a constaté une augmentation des besoins en Asie, où les marines cherchent à améliorer leur capacité maritime face aux tendances géopolitiques dans la région.
HENSOLDT s'attaque également au marché nord-américain. La marine américaine a cofinancé le développement du système OMS 110, un mât optronique discret doté d'une capacité SWIR, qui a été testé à bord du nouveau sous-marin d'attaque rapide de la classe Virginia.
Pour étayer son offre, HENSOLDT cherche à engager ses clients dans des relations à long terme plutôt que de se contenter d'agir en tant que fournisseur d'équipements. L'assistance tout au long du cycle de vie est un élément important de l'offre, qui peut inclure l'établissement de plans budgétaires pour minimiser le temps d'immobilisation des navires et la gestion de programmes de mise à niveau.
La mise en place d'ateliers de capteurs dans le pays est une autre option, qui renforce la nature à long terme de l'engagement d'HENSOLDT auprès d'un client.