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On les appelle les « colombes » (Doves en anglais) mais ce sont de drôles de volatiles. Ce sont les 88 satellites – oui, 88! – qui vont partir en orbite aujourd’hui, à bord d’une fusée de type PSLV (Polar Satellite Lauch Vehicle) décollant du centre indien Satish Dhawan Space Center.

Mettre 88 satellites dans une fusée, cela donne une idée de la taille de chaque objet : 4,7 kg seulement par satellite, chacun occupant un volume de 10x10x30 cm. Ce sont des satellites de type CubeSat, capables d’observer la Terre en multispectral avec une résolution de 3 à 5m. Chaque satellite réalise une orbite complète en 90 min, et outre des caméras d’imagerie, dispose d’une caméra stellaire pour un positionnement fin de l’image. Les concepteurs sont même allés jusqu’à décorer chaque satellite par un « artist in residence » qui a réalisé des sérigraphies laser ( !).

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Cette approche a été développée par la société privée Planet, qui n’en est pas à son coup d’essai, puisque la constellation est déjà partiellement en orbite : plus de 20 satellites Dove ont déjà été déployés, à une altitude de 400km. Regardez cette vidéo impressionnante du déploiement de 2 satellites Dove à partir de l’ISS (station spatiale internationale).

La société Planet dispose en tout de 55 micro-satellites déjà opérationnels. Mais aujourd’hui, on parle bien du déploiement de la plus grande flotte de satellites jamais effectué.

L’idée derrière la constellation des Doves est d’utiliser une ligne de satellites connectés comme un scanner pour photographier la surface de la Terre. Ils interagissent entre eux, mais également avec d’autres satellites – nous y reviendrons.

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Evidemment, outre le fait de concevoir ses propres satellites, Planet –  qui a récemment levé 183 millions de $ de capital – développe aussi ses propres logiciels : un logiciel de gestion de la flotte satellitaire automatique (ce n’est pas si évident de gérer plus de 100 satellites en orbite dans la même constellation) – voir ci-dessous:

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La société a également développé un « pipeline » de traitement, une plate-forme complète permettant  une automatisation du processus d’imagerie.

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Mais Planet ne s’arrête pas là puisqu’elle vient d’acquérir la société TerraBella (en la rachetant à Google !), une société qui opère sept satellites très complémentaires des Doves, puisque chacun dispose d’une résolution 4 à 6 fois supérieure. De quoi former un système de surveillance impressionnant.

Car tout cela, finalement, a pour objectif développer la plate-forme de surveillance automatique de la Terre la plus performante et la plus simple d’emploi jamais conçue. Son principe de fonctionnement est finalement simple. Les Doves réalisent un premier scanner, et le réactualisent à chaque orbite. Si un changement est détecté, alors l’un des satellites Terra Bella est activé et braqué sur la zone d’intérêt. Cela peut être une catastrophe naturelle, une modification des zones agricoles, mais aussi la présence de véhicules blindés ou de navires de guerre dans une zone, par exemple. Ou l’observation de l’évolution de la construction d’une piste, comme dans cette photo de l’île  Fiery Cross dans l’archipel disputé des Spratleys.

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Même si les Doves ne sont pas déployés depuis longtemps, ils peuvent analyser des changements sur des périodes plus longues, car Planet a racheté en 2015 la société BlackBridge qui détient les données d’observation issues de l’imagerie satellitaire Landsat 8 et Sentinel 2. Ces données sont combinées au sein de la même plateforme. En tout, voici les données disponibles via Planet :

  • PlanetScope: Bandes RGB et NIR (proche infrarouge) (3.7m de résolution), Constellation Dove
  • RapidEye: Bandes RGB, NIR et red edge – bordure rouge (6.5m de résolution), Constellation RapidEye
  • Sentinel-2: 13 bandes spectrales– RGB et NIR bands (10m de résolution); six bandes red edge et infrarouges à ondes courtes (20m de résolution); trois bandes de correction atmosphérique (60m de résolution)
  • Landsat 8: 11 bandes spectrales – Bande panchromatique (15m de résolution); 8 RGB, NIR, IR à ondes courtes, and correction atmosphérique (20m de résolution); 2 bandes IR thermique (100m de résolution)

Planet devient donc un opérateur très complet, capable de détecter toute modification dans une zone quelconque (ou presque) sur la Terre. Et avec un contrat adéquat, en théorie, toute organisation peut utiliser sa plate-forme pour réaliser des observations performantes.

On voit donc apparaître un opérateur privé qui devient capable de détenir des technologies jusqu’alors réservées aux états. On peut presque dire que l’imagerie satellitaire devient une technologie dite nivelante, accessible en théorie au plus grand nombre.

Car si le lancement d’aujourd’hui est un succès (le dernier lancement de 23 Doves fut un échec majeur avec l’explosion du lanceur, comme quoi il ne s’agit pas d’un sport de masse), de tels investissements montrent que Planet cible bien une offre large, destinée à un grand nombre de clients. Il conviendra donc de suivre la mise en place des garde-fous nécessaires au maintien d’un certain contrôle, dans un domaine qui demeure sensible.

 

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Non, ne vous inquiétez pas, ce blog continue, mais j’ai quelques problèmes techniques avec les appareils qui me servent à l’alimenter (pas de chance).

Pour patienter, voici l’image d’un missile Standard Missile-3 (SM-3) Block IIA tiré à partir de l’USS John Paul Jones (DDG 53) au large des côtes d’Hawaï. L’objectif est l’interception d’une cible de type missile balistique (à portée moyenne ou intermédiaire). L’exercice fut un succès.  A très vite sur ce blog, je répare aussi vite que possible…

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Qu’il s’agisse de bateaux militaires ou de navires civils (en particulier de navires de croisière), la détection de la chute d’un passager par-dessus bord devient une question plus que prioritaire dans le monde naval. A l’heure où se tient à Paris le salon Euromaritime, voici donc un petit zoom sur une technologie prometteuse baptisée MOBtronic, développée par MARSS, une société monégasque, technologie qui m’a été récemment présentée. Un petit mot en premier lieu sur le contexte.

En 2010, les US Coast Guards ont mis en vigueur le CVSSA Cruise Vessels Security and Safety Act pour combattre le crime à bord des navires de croisière et mettre en place un suivi de ce phénomène en toute transparence. Les navires de croisières soumis cette juridiction sont ceux qui peuvent accueillir plus de 250 passagers pour une navigation hauturière et les embarquent ou les débarquent aux Etats-Unis (soit environ 150 navires dont la moitié sous pavillon étranger). Le CVSSA mentionne que ces navires « doivent intégrer une technologie qui puisse être utilisée pour capturer les images des passagers ou détecter les passagers qui sont tombés par-dessus bord dans la mesure où une telle technologie est disponible ». Cette formulation peu contraignante a conduit la plupart des armateurs à se reposer sur leur circuit de vidéosurveillance et à considérer que la technologie n’était finalement pas disponible.

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Pourtant, de récentes tragédies (par exemple le décès de Cameron Smook, un étudiant de 21 ans passé par-dessus-bord lors d’un voyage aux Bahamas à bord du Carnival Glory, dont les images de la chute ont été capturées par la vidéosurveillance) montrent qu’il est nécessaire de disposer d’une technologie fiable, et surtout rapide et automatisée. Le nombre d’incidents à bord des navires de croisière est sujet à controverse (on parle d’une vingtaine de cas par an, mais les associations de victimes et les armateurs ne s’accordent pas sur les chiffres), mais une chose est sûre : entre les cas connus dans le monde civil et les accidents non documentés à bord des bateaux militaires, une technologie de détection automatique n’est plus un luxe mais une nécessité.

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Car la vidéosurveillance a ses limites : les caméras doivent être supervisées à tout moment, elles ne sont pas placées aux endroits les plus susceptibles de constituer un risque, et ne fournissent généralement que des images destinées à fournir des informations à la police après que l’incident a eu lieu.

Le système MOBtronic de MARSS a pour objectif de déclencher automatiquement, sans supervision humaine, une alarme dès qu’un accident se produit.  MOB étant l’abréviation en anglais de « man over board » (homme à la mer), le système est conçu pour automatiquement détecter, qualifier l’accident, alerter l’équipage dès qu’un humain passe par-dessus bord, tout en conservant une capacité de suivi (« tracking ») afin de localiser l’homme à la mer et de faciliter les opérations de secours.

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Le système repose sur le placement de stations multicapteurs disposées de manière optimisée sur le pourtour du bâtiment à surveiller. L’idée, c’est de maximiser la redondance, c’est-à-dire de s’assurer que toute chute puisse au minimum être observée par 2 stations. Chacune de ces stations (durcies pour pouvoir résister aux conditions de mer, aux chocs, aux vibrations) intègre des micro-radars et des dispositifs de capture d’image (en multispectral). Outre la conception de ces stations, le système repose sur des algorithmes propriétaires de traitement du signal afin de qualifier la détection de manière optimale. C’est d’ailleurs toujours la problématique de ce type de systèmes : ne pas faire de silence (détecter la quasi-totalité des incidents) mais également minimiser le bruit (ne pas alerter l’équipage à tout bout de champ, ce qui le distrairait de ses tâches principales).

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La décision de déclencher une alarme repose ici sur une hiérarchie à cinq niveaux : analyse des signaux radars (détection et suivi de la chute), confirmation de la détection radar par d’autres senseurs indépendants, analyse comportementale de l’objet (fondée sur la vitesse et la direction de chute, la forme de l’objet…) et confirmation par une analyse image fondée sur la signature infrarouge de l’objet (ce qui permet de détecter les signatures thermiques caractéristiques d’un humain). A ce point, une alarme est déclenchée, et l’équipage doit confirmer la réalité de l’accident en rejouant les images de capture vidéo. Pendant ce temps, le système continue de suivre l’objet, ce qui permet (dans le cas où il s’agit bien d’un homme à la mer) de diriger les opérations de sauvetage. Le système peut également s’interfacer avec les systèmes de gestion de la passerelle. La localisation du point de chute est précise au mètre près. L’acquisition des données et leur analyse sont en partie réalisées localement, par chaque station.

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L’idée vraiment originale, c’est d’arriver à coupler détection radar et analyse d’image, ce qui permet de discriminer entre, par exemple, la chute d’un adulte, d’un enfant, ou le plongeon d’un oiseau de mer. Les concepteurs ont ainsi maximisé l’efficacité du système en adoptant une approche intégrée multicapteurs, là où les systèmes concurrents ont tendance à ne reposer que sur une seule et unique technologie.

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Une intégration de technologies originale, qui a déjà montré son efficacité impressionnante lors des tests : 95% de probabilité de détection (avec un taux d’activation erronée inférieur à 0,3 sur une période de 24h). La campagne de test a déjà accumulé des données sur 22 000 heures de fonctionnement, les tests ayant été réalisés sur des mannequins (plus de 1400 tests) mais également sur des humains « en saut à l’élastique » (200 tests), et ce dans toutes les conditions (jour, nuit, mer calme ou agitée, météo clémente ou tempête). Les chutes se produisant dans toutes les configurations, le système a montré qu’il restait fiable pour des mers agitées (jusqu’à 7) et des vitesses de vents de 50 nœuds (soit environ 100km/h).

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Un système réellement novateur, donc, qui pourrait être adapté à d’autres besoins : détection d’incendie, tentative d’abordage (lutte anti-piraterie), ou même surveillance d’un périmètre, dans des applications militaires terrestres.

Les lecteurs intéressés peuvent directement m’écrire, je transmettrai aux concepteurs (je rassure, je n’ai aucun lien commercial avec la société).

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Bon, ce n’est pas pour tout de suite, mais puisqu’on peut faire de temps en temps de la prospective à plus de 30 ans, je m’attarde un instant sur cette invention digne des meilleurs films de science-fiction. Nous la devons à la société BAE, qui travaille sur un projet baptisé LDAL pour « Laser Developed Atmospheric Lens », ce qu’on pourrait traduire par lentille atmosphérique créée par focalisation laser.

Cette invention vise à ioniser l’atmosphère au moyen d’une impulsion laser afin de créer un « bouclier » permettant de protéger le sol contre les effets d’une arme laser à énergie dirigée, d’utiliser cette « lentille » pour de l’espionnage ou de la reconnaissance, ou encore de constituer un mirage optique pour leurrer l’adversaire. Délire d’un ingénieur fana de science-fiction ? Non, c’est sérieux.

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Le concept repose sur un effet physique dit Effet Kerr. Pour faire simple, voire simpliste pour les puristes, le laser à impulsion braqué sur l’atmosphère ionise l’air; à haute puissance, l’indice de réfraction de l’air dépend de l’intensité laser incidente (il y a même une formule, mais je ne veux pas dégoûter les lecteurs). Le profil d’intensité dans le faisceau laser n’étant pas uniforme, l’effet Kerr génère un profil d’indice de réfraction qui se comporte comme une lentille convergente ou « lentille de Kerr » dont la distance focale dépend de l’intensité.

On va faire simple : une fois ionisée, la portion de l’atmosphère concernée est transformée temporairement en une structure proche d’une lentille, permettant soit d’amplifier, soit de dévier le trajet des ondes électromagnétiques (ondes lumineuses, mais aussi ondes radio). Le phénomène est évidemment réversible. C’est un peu ce que l’on voit dans le cas d’un mirage, où l’air chaud qui monte réfracte la lumière et permet de dévier le trajet des rayons lumineux.

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L’idée de BAE, c’est d’utiliser ce phénomène afin de protéger les troupes au sol, les véhicules, navires ou même aéronefs d’une attaque par l’emploi d’une arme à énergie dirigée (laser à haute énergie par exemple). Ou de déclencher un laser à impulsion en haute altitude, et provoquer la création d’une lentille permettant d’observer les mouvements ennemis en amplifiant la lumière venant de la zone située en-dessous de la lentille. La vidéo ci-après présente le projet.

Et les concepteurs ne sont pas des doux rêveurs puisqu’ils travaillent avec le Science and Technology Facilities Council britannique, le laboratoire Rutherford Appleton et la société LumOptica.

Evidemment, ce n’est pas pour demain : un tel système, dans sa pleine capacité opérationnelle, est envisageable dans un délai d’une cinquantaine d’années. Mais nul doute que ce développement pourra être accéléré si les armes à énergie dirigée se démocratisent au point de devenir une menace réelle et prégnante. Ou si quelqu’un s’avise de construire l’Etoile Noire (ou blonde, sic), on ne sait jamais…

Une petite refonte de la charte graphique de mon site, qui j’espère vous plaira, il faut bien changer de temps en temps. Je profite de l’occasion pour inviter les lecteurs intéressés à la table ronde à laquelle je participe dans une semaine, aux côtés du GDI Brethous et de l’ICA Ramaen, animée par Meriadec Raffray – voir le lien ci-dessous.

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Nous avons déjà parlé dans ce blog d’essaims de drones (voir par exemple cet article sur le programme Gremlins de l’US Air Force, ou celui-ci traitant des drones CICADA). Cette fois ci, il s’agit de la démonstration de la viabilité du concept par une expérimentation en grandeur nature.

Rappelons déjà ce que c’est qu’un essaim de drones : il ne s’agit pas simplement de mettre de nombreux drones ensemble, mais surtout de les faire fonctionner de manière intelligente, adaptative et coordonnées. C’est une problématique étudiée depuis longtemps : dans les années 1990, de nombreux travaux – notamment ceux du Pr Rodney Brooks au MIT (Massachussetts Institute of Technology) – traitaient de la robotique en essaim.

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L’idée est de s’inspirer des capacités des animaux sociaux, et notamment des insectes. Elle consiste à considérer que chaque individu est relativement simple dans son comportement, mais capable de communiquer et de se coordonner avec ses congénères pour produire un comportement complexe et coopératif.  Les avantages de l’adaptation d’une telle approche sont nombreux : la simplicité des unités élémentaires (et donc leur coût), la redondance, la capacité à couvrir des zones importantes (par exemple pour réaliser de la surveillance, ou de la saturation de communications).

L’US Air Force vient d’annoncer qu’ils ont mené le plus grand test d’essaim à ce jour : 3 avions F18/SuperHornet ont ainsi largué 103 (!) drones Perdix pour une simulation de mission coopérative de surveillance. Et avec succès.

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Le drone Perdix est un drone simple, développé lors du programme PERDIX doté de 20 millions de dollars (donc un petit programme) – il est aujourd’hui dans sa sixième version. Chaque drone, d’une envergure de 30 cm, pèse 300g environ et est construit en kevlar et en fibres de carbone. A l’origine conçu par le MIT, le Perdix (sans « r ») est capable de voler à 112km/h, et est doté d’une micro-caméra et d’une batterie au lithium. Le drone est développé à partir de composants sur étagère (composants de smartphones, en particulier) et est fabriqué en utilisant des techniques de fabrication additive (impression 3D).

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Le Perdix ne possède pas d’intelligence « locale » : un système distribué réparti leur confère une intelligence collective, chaque drone se synchronisant ensuite avec ses voisins immédiats. Si la mission est donc claire, la manière de la remplir dépend de la configuration de l’essaim, et s’adapte en conséquence (ci-après, une image de l’une des configurations). C’est d’ailleurs la seconde expérimentation : lors de la première, 90 drones avaient montré avec succès leur capacité au vol collaboratif.

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Comme on le voit dans la vidéo ci-après, la démonstration a montré avec succès que l’essaim pouvait adopter différentes configurations de vol correspondant à une simulation de mission de surveillance.

Au-delà de l’exercice lui-même, le programme Perdix est innovant, car il s’appuie sur le DIUx (Defense Innovation Unit eXperimental), une structure créée il y a deux ans dans la Silicon Valley par le Secrétaire d’Etat à la défense actuel, Ashton Carter (lui-même ancien chercheur en physique théorique). La structure cherche d’ailleurs aujourd’hui un industriel capable de produire plus de 1000 drones Perdix.

SD visits in California

DIUx est un poste avancé de la défense américaine en Silicon Valley, chargé de s’assurer que des technologies critiques n’échappent pas à la Défense américaine. Il rassemble des spécialistes en technologies, des industriels et des investisseurs en capital risque. DIUx répond à la difficile question du financement de l’innovation de défense, en s’assurant que des start-ups innovantes peuvent accéder à des programmes gouvernementaux sans en subir les inconvénients (notamment la longueur des cycles). La démarche est intéressante et mérite d’être étudiée pour notre pays – reste à voir si, aux Etats-Unis, elle survivra à la prochaine présidence…

 

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Il ressemble à de nombreux robots terrestres comme ceux développés par Nexter Robotics ou MacroUSA, est léger (11kg) et rapide (4 km/h – ce n’est pas Usain Bolt, mais c’est néanmoins rapide pour un micro-engin terrestre autonome), mais il a quelques caractéristiques spécifiques… comme une vision à 360degrés et un Glock 26 9mm incorporé avec un système intuitif  de visée et de tir!

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Le DOGO est le dernier-né de la firme israélienne General Robotics (il a été présenté lors du dernier salon Eurosatory). Conçu pour des missions de soutien tactique aux équipes d’intervention, aux unités d’infanterie et aux forces spéciales, c’est un petit robot chenillé, ce qui lui permet d’évoluer sur des terrains irréguliers et de monter des escaliers sans difficulté (jusqu’à une pente de 45 degrés). Doté d’une autonomie de 4h (après 3h de charge), ce robot conçu en matériaux composites est également très discret puisqu’il peut modifier sa configuration pour passer de 28cm de hauteur à seulement 14cm.

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Israel n’a plus à prouver sa capacité à développer des concepts non seulement novateurs, mais surtout immédiatement opérationnels. Et l’on peut dire que pour le coup, sans déchaîner de surenchère technologique, ils ont pensé à tout. En premier lieu, la couverture visuelle est assurée par 8 micro-caméras positionnées sur 2 bras mobiles placés à l’arrière du robot. L’image est envoyée à la station de contrôle, en l’occurrence une tablette Panasonic Toughpad FZ G1 durcie, via une connexion haut débit cryptée (2.4GHz à 28dBm). La portée est de 400m – elle se réduit à 100m si des obstacles importants comme deux murs en béton se situent entre le robot et l’opérateur (selon General Robotics) – cela faisait partie des spécifications techniques.

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Les concepteurs ont particulièrement travaillé sur la SSI, afin de parer à toute tentative de piratage de la liaison opérateur-drone, qu’il s’agisse de contrôler le robot ou d’intercepter les flux de données. Ils ont ainsi fait tester le système par une unité spécialisée dans le piratage de données cryptées. Cette dernière est finalement parvenue à rentrer dans le système, mais après quelques heures, un tempo difficilement compatible avec les caractéristiques des missions concernées.

Le DOGO est également muni de micros, ce qui permet à l’unité qui l’opère d’écouter discrètement l’environnement, utile notamment dans le cas de prises d’otages. Il dispose également d’un haut-parleur permettant aux équipes de négocier avec les preneurs d’otages.

Le DOGO est muni d’un compartiment mobile, qui peut incorporer des moyens non létaux, mais aussi le fameux Glock muni d’un système de visée et de contrôle du tir. Le robot peut ainsi permettre à l’opérateur de viser (avec un dispositif de visée laser) et tirer (« point and click ») jusqu’à 14 balles sur la cible. Il intègre également un dispositif d’illumination en infrarouge proche (NIR) pour lui permettre d’opérer dans de faibles conditions lumineuses.

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Un redoutable « couteau suisse » donc, qui nécessite néanmoins, et heureusement, la liaison avec un opérateur humain pour le contrôler. Inutile de fantasmer donc sur « une bête féroce autonome, capable de vous chasser avec un 9mm », même si le DOGO tient son nom du dogue Mastiff argentin ; il ne s’agit ni plus ni moins que d’un auxiliaire robotique, une arme télécommandée astucieuse et conçue pour le terrain. Le slogan de la société ? « Mieux vaut risquer un DOGO qu’un personnel ».