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L’université de Nanyang (Nanyant Technology University ou NTU) à Singapour est, pour l’avoir visitée, un creuset d’innovation, avec plus de 33 000 étudiants et un classement au 13e niveau sur l’échelle mondiale. La preuve : les chercheurs du laboratoire VIRTUS de la NTU annoncent aujourd’hui avoir développé une puce SAR (Synthetic Aperture Radar – ou radar à ouverture synthétique) qui tient… sur un doigt et qui consommerait 75% de moins que les technologies conventionnelles, pour un coût de production 20x moindre.

Pour bien comprendre l’innovation, quelques précisions. Une caméra SAR coûte aujourd’hui 1 million de $ environ, pèse jusqu’à 200 kg, et consomme 1000W par heure. Il s’agit de dispositifs volumineux (jusqu’à 2m de longueur) destinés à équiper des aéronefs ou des satellites, mais capables, même en cas de couverture nuageuse ou de végétation dense, de détecter des objets de l’ordre du mètre, en utilisant une imagerie en bande X ou bande Ku (entre 8 et 12 GHz) – un petit rappel sur les bandes de fréquence utilisées dans le graphique ci-dessous.

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Les radars actuels SAR fonctionnent très bien, mais les contraintes d’encombrement et d’alimentation en énergie limitent considérablement leur emploi, notamment quand il s’agit de drones ou de véhicules autonomes légers. C’est là que l’on comprend toute l’innovation des chercheurs de la NTU : leur caméra SAR ne mesure que 2mmx3mm (ce qui, encapsulée dans un module, mène à une dimension du dispositif de 3cmx4cmx5cm) , ne pèse que 100g et ne nécessite que l’équivalent de l’alimentation d’un téléviseur LED, soit 200W/h. Et sa résolution lui permet de détecter des objets de 50cm à 11 km de hauteur. La puce, intégrée à une carte PC, apparaît ci-dessous en rouge.

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Les applications de l’innovation réalisée par la NTU vont de l’utilisation de SAR par des drones aériens aux véhicules autonomes terrestres, en passant par le développement de satellites d’imagerie plus petits et plus compacts : de l’ordre de 100 à 200kg en comparaison des satellites classiques d’imagerie dont le poids est plus proche de la tonne (ci-dessous).

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Evidemment, les candidats acquéreurs se bousculent. La NTU et l’équipe de VIRTUS dirigée par le Pr Zheng Yuanjin a déjà reçu des manifestations d’intérêt de SpaceX, Thales ou Panasonic. D’ailleurs, la puce doit être testée dans le cadre du programme satellitaire S4TIN dirigé conjointement par la NTU et Thales Alenia Space. L’exploitation commerciale devrait quant à elle intervenir d’ici 3 à 6 ans.

Northrop Grumman's MQ-8B Fire Scout unmanned aerial vehicle

La firme australienne Sentient  a livré la première version de son logiciel KESTREL pour le drone MQ8 FireScout. Le FireScout est un drone à voilure tournante construit par Northrop Grumman, et destiné à réaliser des missions de reconnaissance, de désignation de cible et de guerre électronique. C’est un drone qui est déployé opérationnellement en Afghanistan par l’armée américaine depuis 2011.

Le système de détection automatique KESTREL a pour objectif de fournir une capacité ISR évoluée, avec détection automatique des objets d’intérêt (voies optiques et IR). Le logiciel est spécialisé dans la détection de petits objets à la surface de l’océan (bateaux pneumatiques, go-fast, etc), extrêmement difficiles à détecter manuellement.

Encore une fois, il s’agit d’une technologie initialement dédiée à la vision artificielle pour la robotique autonome (la société SENTIENT a été fondée en 1999 avec cette ambition). Le logiciel associe donc traitement d’image classique et interprétation automatique grâce à des modules spécifiques d’intelligence artificielle. Au-delà de la simple détection, le but est en effet de réaliser une reconnaissance et classification automatiques des cibles, afin de distribuer aux différents opérateurs une information qualifiée. KESTREL est également capable de réaliser un tracking continu des cibles.

Le logiciel existe en deux versions : Land MTI pour le domaine terrestre et une version spécifique navale (KESTREL Maritime). La video ci-dessous montre la performance du système en conditions dégradées :

Mais surtout, il permet de détecter des objets quasiment invisibles à l’œil nu (voir la video ci-dessous jusqu’au bout)

Le logiciel a bénéficié de plus de 15 000h de test opérationnel sur des plateformes ISR déployées.  Les applications vont de la surveillance de zone, la reconnaissance et désignation de cibles, au SAR (search and rescue), avec notamment la capacité de détecter automatiquement des personnels à la mer, équipés de gilets de sauvetage, et ce même si l’image ne mesure… qu’un seul pixel (d’après les affirmations de Sentient).