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Suite de mon parcours du forum DGA Innovation, avec cette fois-ci un petit focus sur le domaine optronique/image. En premier lieu, j’avais déjà parlé dans ce blog de la société HGH Systèmes Infrarouges, dans cet article où nous parlions de Spynel-M, une caméra pour la surveillance de sites critiques. Rappelons que la société n’est pas une inconnue : fondée en 1982, référence reconnue dans le monde de l’innovation technologique en optronique. A l’occasion du forum, la société montrait le résultat d’un projet RAPID baptisé PANORAMIR obtenu en 2014, qui visait à développer un capteur infrarouge 360° de très longue portée.

Suite au succès de ce programme de recherche (on rappelle que RAPID est un dispositif de financement de projets innovants par la DGA, RAPID signifiant Régime d’Appui pour l’Innovation Duale – voir ce lien) la société a mis sur le marché une nouvelle solution baptisée SPYNEL-X.

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Le système SPYNEL-X est l’IRST (Infrared Search&Track) avec la meilleure qualité d’image et, la meilleure portée de détection du marché. En effet, SPYNEL-X peut alerter de toutes intrusions humaines dans une zone de diamètre 16 km, 24h/24, 7j/7, et remplacer ainsi 90 caméras MWIR HD. Il s’agit d’un système passif, une caméra rotative permettant la capture vidéo sur 360 degrés, avec une résolution allant jusqu’à 120 Mpixels. Pour en avoir déjà fait l’analyse, il s’agit d’un système véritablement efficace, permettant de détecter des menaces complexes : hommes rampants, drones, systèmes aériens furtifs… La caméra est couplée au système Cyclope de détection avancée de mouvement fonctionnant sur des serveurs et ordinateurs portables standards.

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Les caractéristiques des différentes versions sont indiquées ci-après. A noter une nouvelle innovation signalée lors du forum : l’option V-LRF. La caméra thermique 120Mpix peut désormais être équipée d’une voie visible et d’un télémètre laser, pour faciliter la phase de reconnaissance après détection de menaces. L’utilisateur peut ainsi utiliser une fonction de zoom sur sa caméra visible haute définition, ou connaitre les données exactes relatives à la distance de la menace.

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Toujours dans ce pôle optronique, la société SOFRESUD présentait le résultat du projet RAPID DOUF (mais où vont-ils chercher ces noms ?) : un désignateur optique naval de menaces asymétriques. L’idée est de faire de la désignation d’objectifs de manière intuitive et portable. La Marine connait le principe de la désignation rapide d’objectifs depuis longtemps, avec le QPD (Quick Pointing Device), un dispositif (photo ci-dessous) permettant une désignation rapide pour la conduite de tir, afin de permettre l’autoprotection rapprochée des navires de la Marine Nationale. Il s’agit d’un complément de dernier recours aux systèmes automatiques électromagnétiques tel que le radar ou les systèmes optroniques comme les tourelles infrarouges.

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Le QPD est en service depuis les années 2000 dans la Marine Nationale et sur plus de 60 navires dans le monde. Suite au projet DOUF, SOFRESUD a développé le successeur du QPD, appelé IPD pour Intuitive Pointing Device, afin d’équiper les frégates La Fayette de la Marine lors de leur rénovation à mi-vie.

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Le système présenté sur la photo par Patrice Pla, directeur commercial chez SOFRESUD, permet l’acquisition optique d’urgence, l’identification et la désignation d’objectifs (menaces asymétriques en particulier, comme par exemple des zodiacs rapides) sur (par exemple) une passerelle de défense à vue de navires. Le système transmet en temps réel les coordonnées 3D de la cible, dispose de capacités de communications, permet l’imagerie tout temps, et dispose de capacités intégrées d’enregistrement audio et vidéo.

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Pour l’avoir pris en main, le système est relativement léger, et surtout d’un emploi intuitif immédiat. On peut imaginer des innovations au-delà de l’aspect naval, en particulier dans le domaine terrestre.

Enfin, une troisième innovation là encore dans l’optronique, mais cette fois-ci dans l’observation : le projet Plein Phare, issu d’un projet FUI (Fond Unique Interministériel) et présenté lors du forum par la société DxO. Il s’agit d’une technologie permettant de voir à contre-jour, ou en étant ébloui, grâce à la vidéo à grande gamme dynamique.

Le projet Plein Phare visait à étudier et développer une architecture de caméra High Dynamic Range (HDR) à bas coût « made in France » dédiée aux applications de surveillance, permettant de dépasser les limites actuelles de ce type de caméras, dans le respect des standards et d’un coût cible compatible avec ces applications. Le projet, outre DxO, rassemblait laboratoires (Le2i – UMR CNRS 6306, le CMLA de l’ENS Cachan) et d’autres industriels (Thales Communications & Sécurité, VITEC).

La problématique : visualiser des scènes où l’intensité lumineuse a une amplitude plus grande que celle que peut percevoir le capteur. Le système utilise la technologie dite HDR pour exploiter plusieurs images d’une même scène prises avec des réglages différents, en évitant par exemple ce que l’on appelle l’effet fantôme.

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En soi, le principe du HDR n’est pas nouveau, il est connu depuis longtemps en photographie, par exemple. Mais les caméras actuelles ont des limitations : c’était l’objectif de ce projet de les dépasser. Pour cela, les concepteurs ont développé un workflow complet, avec des algorithmes de traitement, d’analyse, de compression de données HDR, des nouveaux outils permettant de développer de nouveaux outils de mesure de la qualité vidéo adaptés à ce contexte, et enfin des composants électroniques spécifiques permettant de traiter en temps réel ces vidéos.

Comme vous l’aurez compris, je n’ai pu voir de démonstration, il n’y avait malheureusement (le jour de ma visite) qu’un poster et quelques photos, mais j’ai trouvé le travail suffisamment intéressant pour le mentionner ici.

Un forum intéressant donc, dont je ne peux rendre compte en totalité malheureusement, mais qui devient un rendez-vous incontournable chaque année, démontrant l’appétence et l’activité de la défense en France sur les problématiques d’innovation.

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Comme chaque année se tenait la semaine dernière le désormais incontournable rendez-vous de l’innovation à la DGA : le forum DGA Innovation auquel j’ai eu la chance d’assister (c’est un peu comme laisser un gamin dans un magasin de jouets, en ce qui me concerne). Je souligne l’excellente organisation de cet événement qui, une fois de plus, a permis de mettre en avant les travaux des chercheurs, des ingénieurs, voire les innovations imaginées par les opérationnels eux-mêmes, avec la présence de la MIP (Mission pour l’Innovation Participative) des armées.

Parmi les différentes thématiques, on trouvait entre autres les matériaux, la perception, la santé, la transformation digitale, les radars, la robotique (la liste n’est pas exhaustive), mais aussi une forte thématique sur l’énergie avec quelques innovations notables. Je suis forcé de faire un choix, voici donc mon « top 3 » sans ordre particulier.

On commence avec GENALT, un réseau électrique intelligent pour les camps d’OPEX, présenté par Engie Inéo. La problématique est la suivante : en OPEX (opérations extérieures), la production d’électricité sur les bases militaires est en majeure partie assurée par des groupes électrogènes (afin de conserver une autonomie par rapport aux autorités locales). Ces groupes nécessitent de grandes quantités de de carburants de plus en plus chers et difficiles à acheminer. GENALT est une « smart grid » : un système de gestion intelligent des énergies qui permet par le biais de dispositifs de stockage et d’énergies alternatives (solaire par exemple), de réduire la dépendance des armées aux carburants fossiles.

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Outre la complexité de gérer intelligemment les différentes sources de production d’énergie, GENALT doit être utilisable facilement ; les concepteurs ont donc conçu une IHM permettant de raccorder simplement les panneaux photovoltaïques ou les systèmes de production d’énergie éolienne, ainsi que les périphériques de stockage (batteries, volants inertiels…).

Le système permet d’acquérir et d’analyser les données électriques afin d’optimiser la consommation des groupes électrogènes (les premiers résultats montrent une économie de consommation de carburant entre 25% et 100%) tout en réalisant une optimisation énergétique du site. Ce projet de 24 mois a permis de mettre en place un démonstrateur sur la base Villars à Canjuers (voir ci-dessus) – ce démonstrateur sera testé en OPEX en 2018.

Toujours côté énergie et côté OPEX, on peut mentionner le projet SOLTHAIR réalisé avec la société H2P systems et Solution F. Il s’agit d’une centrale thermique solaire à concentration de 10kW déployable en OPEX. Le principe est original puisqu’il repose sur l’utilisation d’un moteur à air chaud (ci-dessous).

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La société H2P a en effet développé un dispositif de récupération d’énergie à partir de la chaleur moteur. Ce procédé est basé sur un cycle thermodynamique (qui fait l’objet d’un brevet) qui récupère de la chaleur pour la convertir en puissance mécanique sans entraîner une consommation de carburant supplémentaire. La vidéo ci-dessous explique le concept.

Dans le cas du système SOLTHAIR, c’est une centrale solaire transportable en container qui permettra de chauffer l’air dans le moteur H2P, entraînant la génération d’une puissance mécanique pouvant activer un alternateur. Evidemment, le principe réserve l’utilisation de ce système aux OPEX dans des pays connaissant une forte insolation, mais…en gros, c’est le cas dans la majeure partie des OPEX actuelles.

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Enfin, si vous vous rappelez de cet article, nous avions déjà parlé des piles à combustible permettant de générer de l’hydrogène à la demande par hydrolyse de borohydrure. Cette fois-ci, le projet MORPHY développé avec SAFRAN Electronics & Defense et la société MAHYTEC (respectivement Caroline Senzier et Pascal Robinet) vise à développer un système de stockage d’hydrogène, qui, combiné la pile SESAME II, pourra alimenter le fantassin en énergie électrique.

L’innovation réside tout d’abord dans la nature du système de stockage. En l’occurrence, les concepteurs ont développé un système de stockage solide fondé sur l’utilisation d’un hydrure métallique adapté aux conditions thermiques et de pression.

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Il s’agit d’un système rechargeable facilement, et surtout dans un facteur de forme modulaire, une structure souple que l’on voit dans les différentes photos, agrégeant différents modules de stockage. En termes de sécurité, il s’agit d’un système à basse pression, qui élimine les risques évidents à stocker de l’hydrogène haute pression sur un combattant (pas une bonne idée, en effet).

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Lors du forum, un prototype était présenté, et permettait de recharger un smartphone sans aucun problème (pour info, non ce n’est pas le nouveau logo de Safran :)). On se dirige donc vers un système complet permettant de contribuer à une augmentation d’autonomie en énergie du fantassin en tenant compte de l’ensemble du contexte de ses missions.

Suite de la visite du forum dans de prochains articles…