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Il ne s’agit pas d’une thématique technologique a priori aussi séduisante que la mise au point d’un nouveau système d’armes ou la numérisation de l’espace de bataille, mais la diminution de la charge du combattant est aujourd’hui une problématique centrale et prégnante des opérationnels. Qu’il s’agisse du programme FELIN (Fantassin à Equipements et Liaisons Intégrés) ou d’autres équipements modernes du fantassin débarqué, celui-ci est régulièrement confronté à ses limites physiques.

Un fantassin FELIN, par exemple, doit supporter 45 kg d’équipement au minimum (40 kg pour le FELIN prochainement valorisé au standard V1.3). Ce n’est certes pas supérieur à un fantassin des années 2000 non équipé de FELIN, mais cela devient rapidement difficilement supportable lors d’un combat de haute intensité dans le massif des Ifoghas.  Et si un soldat français porte en moyenne 45 kg, son homologue américain est plus proche des 70 kg de charge.

C’est pourquoi la DARPA (encore elle, mais c’est normal dans une telle thématique) s’est penchée sur le sujet, et a mis en place un programme baptisé Warrior Web, et destiné à développer une combinaison pour diminuer les blessures et la fatigue due à la charge du combattant.

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Cette combinaison souple mais instrumentée, devant être portée en-dessous des vêtements tactiques, et ne consommant pas plus de 100 watts, doit permettre de réduire les blessures musculo-squelettiques en particulier au niveau des articulations, des épaules et du bas du dos. L’objectif est ambitieux : permettre à un soldat de parcourir 1,6 km (1 mile) en 4 minutes !

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Le Warrior Web ALPHA (première phase) consiste donc en un« exosquelette souple » conçu en collaboration avec Boston Dynamics, la société célèbre pour ses robots – notamment le « MULE » – , récemment rachetée par Google. Les photos illustrant cet article correspondent aux trois prototypes du Warrior Web ALPHA.

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La phase BRAVO est focalisée sur les matériaux souples, les technologies de protection, ainsi que les technologies permettant d’améliorer les mouvements de saut, course, grimpe, etc… et a fait l’objet d’un appel à propositions en 2013.

Images (c) DARPA

Image du week-end: ISIS

Publié: 28 mars 2015 dans Aéronautique, C4ISR et CMI
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Ce ballon futuriste est ISIS: Integrated Sensor Is the Structure, un ballon sans pilote de 140m de long, développé par la DARPA et MITRE, destiné à survoler la Terre à 21 000m, pendant 10 ans, afin de fournir une capacité de surveillance aérienne grâce à un radar de type « phased array ». Le ballon, rempli d’hélium, comporte plusieurs technologies innovantes, comme une enveloppe très légère mais capable de durer 10 fois plus longtemps qu’une enveloppe conventionnelle, ou le radar lui-même, ne nécessitant que peu d’énergie pour son fonctionnement.

Le programme est en phase de démonstration, il est conduit par Lockheed Martin et Raytheon pour le compte de la DARPA.

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Encore la DARPA (Defense Advanced Research Project Agency) qui fait parler d’elle avec le programme ALIAS : Aircrew Labor In-Cockpit Automation System.

Ce programme a pour ambition de développer un kit permettant d’introduire dans le cockpit de tout avion un système modulaire et démontable, permettant d’implémenter des automatismes afin de réduire la charge de l’équipage. L’intention est ainsi de concevoir et de développer un assistant automatique au pilotage, permettant d’opérer divers avions de manière automatique et autonome.

Un avion équipé du système ALIAS pourrait ainsi décoller, poursuivre une mission, s’adapter aux différentes défaillances, atterrir et ce de manière automatique. Il s’agit bien évidemment là de l’effet final recherché. Pour y parvenir, un éventail technologique doit être déployé, validé et démontré dans le cadre du programme (voir l’appel à participation ici) Il porte principalement sur les trois domaines technologiques suivants :

  1. Interfaces non ou peu invasives pour adapter ALIAS aux aéronefs existants
  2. Acquisition de connaissances sur les opérations aériennes afin de pouvoir adapter le système ALIAS à différents vecteurs aériens en peu de temps, utilisant les modèles mécaniques, les procédures existantes, etc…
  3. Interfaces homme-machine : l’idée est que l’opérateur humain agisse via des commandes de haut niveau, et non en contrôle direct.

Tout cela est fort ambitieux mais surtout… fort vague. L’idée de pouvoir rétrofitter des avions existants afin de les utiliser dans un contexte d’opérations mêlant drones et avions pilotés est ambitieuse, mais quid des moyens ? Quelles pistes technologiques sont précisément envisagées ? Après avoir parcouru les documents de présentation du concept, le lecteur n’est pas plus éclairé. En ce qui concerne les interfaces, voici un exemple de phrase supposée expliciter l’orientation technologique d’ALIAS :  » Easy-to-use touch and voice interfaces could enable supervisor-ALIAS interaction. ALIAS would also serve as a platform for enabling additional automation or autonomy capabilities tailored for specific missions. »

Si l’on peut admirer le fait que la DARPA finance de tels travaux, et ce de manière confortable, on peut toutefois rester un peu dubitatifs sur l’efficience du projet, et la maturité du concept à ce stade.

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Connaissez-vous la société BATTELLE ? Personnellement, avant d’aller les rencontrer il y a quelques années à Washington, leur nom ne me disait rien. Il s’avère que Battelle, c’est « juste » la première organisation non-lucrative au monde dans le domaine de la R&D. Avec 22 000 et plus de 60 localisations, cette organisation américaine exerce ses activités dans de très nombreux domaines : santé, énergie, environnement, économie, mais aussi défense et sécurité nationale.

Pour l’avoir visitée, l’organisation cherche réellement à innover, tant dans les domaines et la méthodologie que par son approche organisationnelle. Il n’est donc pas étonnant de les trouver à l’origine d’approches non conformistes dans le domaine de la défense.

Aujourd’hui, Battelle annonce avoir développé HeatCoat, un revêtement à base de nanotubes de carbones, qui peut être pulvérisé à la surface d’un véhicule. Une fois appliqué, ce revêtement (semblable à de la peinture) est capable de générer de la chaleur lorsqu’on lui applique un courant électrique.

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Un système de contrôle/commande permet de n’appliquer que les tensions nécessaires à un instant donné pour maintenir des conditions de vol opérationnelles. Le revêtement a été testé en soufflerie et s’est révélé efficace par -30°C, et des vitesses d’air de l’ordre de 330km/h (ce qui explique pour l’instant la limitation d’emploi aux drones, plus lents et volant plus bas que des avions conventionnels).

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Battelle compte utiliser HeatCoat pour maintenir les drones à une température donnée, notamment dans le cadre d’opérations en environnement hivernal ou arctique.

http://www.youtube.com/watch?v=xPlEp1PZKjA

Cette annonce intervient alors que la DARPA confirme son intérêt pour les technologies lui permettant d’opérer dans un environnement arctique (un territoire aujourd’hui source d’intenses convoitises). Vous trouverez la consultation de la DARPA ici et la brochure de heatcoat ici.

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La DARPA (US Defense Advanced Research Projects Agency), agence américaine conduisant les programmes avancés de défense visant à « prévenir la surprise stratégique » vient de lancer le programme SXCT, dont le concept est illustré par l’image ci-dessus. Cet acronyme barbare correspond au programme Squad X Core Technologies (SXCT), visant à doter le futur fantassin américain de capacités très évoluées  (ces capacités sont définies pour le niveau SQUAD, soit escouade en français):

  • armes de précision avec une portée effective de 1km
  • senseurs capables de détecter une menace potentielle au-delà de 1km
  • capacité pour chaque fantassin de se localiser avec une précision minimale de 20 pieds (6m environ) dans des environnements non accessibles au GPS, via une connexion et une collaboration avec des équipements embarqués dans des drones aériens et terrestres (il s’agit là véritablement d’un concept novateur, fondé sur les essais déjà entrepris avec les robots de Boston Dynamics, société rachetée depuis par Google)
  •  moyens « non cinétiques » de perturber les équipements ennemis de communication (C4ISR) ainsi que les systèmes de drones hostiles

En fait, le SXCT est un supplément au programme SX (SQUAD X) qui identifiait trois domaines séparés d’intérêt : accès intégré et contrôle de senseurs mobiles, 3D COP (common operational picture, soit une situation opérationnelle commune), et la capacité de détecter, localiser, identifier les forces alliées et les menaces ennemies en temps quasi réel.

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Le responsable du programme SXCT, le major (CDT) Christopher Orlowski, est un vétéran de l’opération Iraqi Freedom – il a servi en tant que chef de peloton de chars – et a servi au Robotic Systems Joint Project Office. Il est donc particulièrement sensibilisé à l’utilisation de moyens robotisés sur le théâtre de bataille, ainsi qu’à la résolution de problématiques très opérationnelles comme l’allègement du combattant; autant de critères et centres d’intérêt mis en avant dans le programme SXCT.

Le programme sera pluriannuel, avec plusieurs phases de déploiement technologiques qui n’ont pas encore été précisées.

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Petit focus sur le programme JFX3 du Ministère de la Défense britannique. Ce programme, conduit notamment par la société SEA (une filiale de Cohort PLC) vise à évaluer les apports de la réalité augmentée (RA) basée sur des COTS (composants commerciaux sur étagère) et des GOTS (idem, mais composants gouvernementaux) dans le domaine de la Défense. Son nom complet est Joint Focus Experimentation 3(JFX3).

En particulier, l’objectif était d’identifier les bénéfices apportés par la RA, et les solutions pouvant être déployées rapidement, à coût modeste, pour les opérations et l’entraînement, en exploitant les récents progrès dans le domaine commercial.

Ce programme a été réalisé en 2 phases :

  • Une première phase d’étude dédiée à analyser le domaine, identifier les concepts et analyser les technologies. Cette première phase a montré que l’évolution du domaine était plus rapide que celle de technologies comparables, facilitée par les applications sur tablettes, smartphones… Elle a identifiée également les barrières possibles pour une utilisation dans le domaine de la défense : gestion des formats, des priorités, interopérabilité, exigences matérielles, etc…)
  • Une deuxième phase, conduite en 2013, était constituée d’une série d’expérimentations terrain permettant une première mise en pratique et une identification des barrières à l’adoption de la RA. Quatre concepts ont été évalués :
  1. La navigation augmentée (infanterie débarquée), de jour comme de nuit,
  2. Les alertes directionnelles / le repérage (infanterie débarquée)
  3. Les alertes de proximité (infanterie débarquée) vis-à-vis de points d’intérêts
  4. La visualisation au travers d’un véhicule (contexte embarqué) : des tablettes fixes ou portables situées dans le véhicule affichent des images d’une caméra à 360° montée sur le véhicule, enrichies d’une couche d’information en RA. Voir à ce sujet mon article sur l’évaluation d’une telle technologie par l’armée norvégienne ici.
  5. Pour les 3 premiers concepts, lorsque cela était applicable, les évaluations portaient sur les RA visuelle (jumelle), audio (tonalités directionnelles et voix de synthèse générées dans un casque) et haptique (ceinture haptique qui stimule le sens du touché par application de forces, de vibration et de mouvements ou des actuateurs posés sur les bras du sujet).

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Les résultats ont montré :

  • Que dans le domaine de la navigation, les routes utilisées via un procédé de RA étaient plus pertinentes que les routes déduites par les moyens usuels (de nuit comme de jour, avec un effet plus spectaculaire de nuit)
  • Que dans le domaine des alertes directionnelles, la radio était finalement la technique la plus adaptée
  • Que le « blindage transparent » générait une charge de travail plus grande, mais était très performant en termes de pertinence opérationnelle.

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En outre, l’étude (qui s’est intéressé aux contextes Terre et Mer) a identifié quelques barrières à l’adoption de la RA :

  • Concordance : la manière dont les informations en RA sont cohérentes avec le monde réel. Cette étape de calibration est assez simpliste dans le monde des applications grand public. Elle doit être renforcée dans le monde de la défense
  • La technologie coupe le sujet des alertes et signaux atmosphériques et environnementaux qui l’entourent. Dans certains cas (ex opérations des FS) cela est handicapant
  • Immaturité des dispositifs visuels en regard des contraintes militaires
  • Immaturité de l’intégration de la technologie (même si celle-ci est mature) dans un système de systèmes militaires
  • Rythme de l’obsolescence, en comparaison du rythme d’acquisition dans les armées
  • Taille, robustesse, poids, pour le combattant individuel
  • Sécurité des communications et du stockage des informations sensibles.

Ce type de projets est essentiel pour l’évaluation non seulement d’une technologie, mais de sa capacité à remplir un besoin opérationnel. Dans le même ordre d’idées, on pourra citer le projet ULTRA-VIS (Urban Leader Tactical Response, Awareness and Visualization), répondant précisément aux objectifs d’intégration de la réalité augmentée au sein des Forces, en Appui aux Opérations, conduit par la DARPA qui en a publié récemment quelques résultats (voir images ci-dessous, et image de tête de l’article).

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En l’occurrence, il s’agit d’un nouveau casque de RA permettant au fantassin d’avoir à la fois accès aux informations synthétiques opérationnelles, et de ne pas se couper de son environnement.

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Ce casque est à base de guides d’ondes holographiques.  Nous examinerons bientôt dans ce blog les différentes catégories de lunettes pour la réalité virtuelle et augmentée.

En conclusion, aujourd’hui, la plupart des démonstrations d’utilisation de la réalité augmentée se font dans des environnements parfaitement connus, limités dans l’espace, avec des applications où l’utilisateur n’a pas une entière liberté de mouvement et d’action. Ceci,on peut le comprendre, pour des raisons de maturité et robustesse des technologies employées. Toutefois, les conditions opérationnelles d’utilisation de telles technologies militent pour la conduite d’expérimentations telles que JFX3, qui a le mérite de poser correctement le problème de la pertinence de l’emploi futur dans un contexte opérationnel exigeant.

 

 

Je vous laisse découvrir cette remarquable conférence TED, où l’ancienne directrice de la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) nous explique pourquoi on a toujours besoin d’un « nerd » près de soi…