mardi 4 décembre 2018

Forum #InnovationDéfense 2018 : du côté des innovations, la suite [2/2]

Après une première partie consacrée au chemin parcouru et celui qui reste encore à parcourir pour la stratégie d’innovation du ministère des Armées, ainsi que la présentation de premières innovations, à la fois sur le plan technologique et sur le pourquoi et comment de leur émergence (notamment dans le domaine de l'Intelligence artificielle et du commandement, que pourra compléter ce compte-rendu), suite et fin de ce rapide passage en revue de ce premier Forum.

4/ Les innovateurs innovant sur leur "temps gris".
 
Le développement de l’outil d’analyse de vols TacView a été réalisé sur le "temps gris" (mi-boulot, mi-vie perso) d'un pilote de Rafale de l’armée de l’Air (au passage, joli patch Tiger ! Tiger !), aujourd’hui affecté au CEAM de Mont-de-Marsan. Gamer dans l’âme depuis de nombreuses années, un retour à ses amours de jeunesse sur simulateur lui a fait prendre conscience du potentiel de certains logiciels en développement libre pour le debriefing des missions en opérations ou en entraînement, en live ou en simulateur.




2 appareils Rafale "bleus" (amis) lors d'une mission d'interception dans le centre de la France.

Avec l’aide d’un codeur basé au Canada, il développe plusieurs fonctionnalités (intégration de l’aéronavale, point de vue des contrôleurs aériens, trajectoires de missiles, etc.) pour pouvoir intégrer le plus possible des cas proches de la réalité, et rendre l’outil le plus complet possible pour débriefer au mieux les missions. Le développement de cet outil ultra simple se fait en boucle ultra courte (en direct live via téléphone… si, si, véridique) pour un meilleur rendu de la restitution des trajectoires en 3D, le calage vidéo/voix, le partage des situations ami/ennemi, etc.

Avec des formats simples pour le logiciel, ne nécessitant pas des machines super performantes et des réseaux externes ultra-protégés, chaque base aérienne et unité peut facilement disposer de cet appui, une fois les données recueillies post-vols, et intégrer dans le logiciel en 3D. Un travail de 9 mois de développement seulement permet d'atteindre un rendu plus complet que les systèmes utilisés aujourd’hui lors des exercices Red Flag aux USA ou TLP en Espagne. Il intéresse donc plusieurs forces aériennes (États-Unis, Turquie, etc.), tant l'approche décentralisée et collaboratrice (depuis les bases de chacun, en simultanée ou non), notamment pour les exercices majeurs (type Volfa), est intéressante.

Et tout cela pour un coût extrêmement modique, qui se fait étrangler n’importe quel industriel proposant une solution approchante (alors qu’un programme relativement similaire est en passe d'être lancé d’ici quelques années…). Surtout que la question de la propriété intellectuelle est relativement simple (architecture ouverture oblige), avec uniquement la protection sur certains modules ajoutés à l’adaptation de cet outil Commercial Off The Shelf (COTS).

5/ Des laboratoires industriels interagissant avec les opérationnels.

C’est le cas du Vivea Lab, laboratoire de recherche qui est le fruit de la collaboration entre Thales Communications et Sécurité et Safran Electronics & Defense. Vivea Lab est un simulateur informatique à ergonomie avancée qui permet d’expérimenter en boucle courte des innovations d’opportunité et d’en évaluer l’utilité et l’usage dans le contexte des futures évolutions du programme Scorpion de modernisation de la composante terrestre. Notamment dans le domaine du véhicule numérisé du futur, et du commandement.

C’est un laboratoire ouvert, qui notamment via la réalité virtuelle, permet d’expérimenter un large panel d’interfaces homme-machine. Ces innovations et applications n’ont pas vocation forcément à être intégrées telles quelles, mais permettent aux développeurs d’avoir des retours des futurs utilisateurs sur leurs propositions. Et parfois fermer des pistes de développement d’ailleurs…

Au-delà de la caisse à sable numérique déjà employée, notamment au sein des forces spéciales, les briefings avant actions (rehearsals) en réalité virtuelle permettent de jouer l’action prévue, en s’immergeant dans le terrain avec une vue 3D, et de voir comment elle pourrait se jouer. Par exemple : ma base de départ est ici, l'ennemi est dans ce village, si je me mets en vue "ennemi" à partir de quand je pourrais être à découvert ?

Autre solution possible, pour assurer une réarticulation du dispositif en commun au cours de l'action, chaque chef d’engin pourrait à l’avenir, depuis son véhicule, s’équiper de ce casque de réalité virtuelle pour rejoindre une salle de briefing numérisée commune. Et discuter des options tactiques, malgré un éclatement sur le terrain des unités qui ne permettent pas d'être physiquement au même endroit.

6/ Quand le mix des financements export / import permet le développement de l’innovation.

Suite à un contrat remporté à l’export au Moyen-Orient, Lacroix Defense a été en mesure financièrement de lancer le développement un système d’autodéfense automatique "soft kill", appelé DAL-Galix, pour améliorer la survivabilité des véhicules terrestres. Il couple, comme présenté par Forces Opérations Blog : un Détecteur d’Alerte Laser (DAL) LEDS-50 de Saab Grinteck, des senseurs météorologiques, et un système de protection Galix (bien connu, notamment, pour la couche dorée qu'il laisse sur ceux qui n'ont pas eu le choix d'être dans sa zone de mise en œuvre…).



Les avantages par rapport au système actuel : une détection automatique et une mise en œuvre automatique du système de contre-mesures selon les angles de le menace, et, via des développements sur fonds propres, une aide à la décision pour la manœuvre d’esquive (avec des propositions de meilleur choix de vitesse et de direction pour le pilote, via un cadran simple avec plusieurs flèches).


N’ayant pas vocation à développer du "hard kill", jugé trop éloigné de son cœur de compétences, Lacroix Defense assure que son système, aujourd’hui mature, ne demande pas de profondes modifications par rapport aux systèmes actuels équipant les véhicules français. Pas de perçage supplémentaire, juste un changement d’ordinateurs de commandes, et l’ajout d’un boîtier (de moins de 10 cm sur 10 cm) pour la partie aide à la décision.

7/ De l’innovation à son employabilité : le cas de la réalité augmentée au combat.

Le casque développé par l’ETI Scalian dans le cadre du programme RAFT (Réalité Augmentée pour le Fantassin) vise à rendre opérationnel un casque de réalité augmentée permettant d'afficher les informations tactiques sans nuire à la perception de l'environnement ou à la manipulation de l'armement.

Comme rapporté, sur son écran, l'appareil affiche ainsi les forces amies (en bleu), ennemies (en rouge) et les civils. Il intègre une caméra classique, une caméra de profondeur, pour afficher la distance d'une personne ou d'un objet, et une caméra thermique (plus sensible que l’intensification de lumière, pour ce qui est de l’ambiance nuit ou dans certaines conditions météorologiques). Il dispose également de connexions, notamment via Wifi et Bluetooth pour la transmission d’informations. Ainsi qu’une centrale inertielle pour du positionnement en permanence.

Le casque peut transmettre par streaming vidéo aux centres opérationnels ce que voit le soldat sur le terrain. A terme, des algorithmes pourraient permettre de reconnaître automatiquement des véhicules et autres matériels, voir des individus recherchés. Un cas d'usage présenté lors du Forum était l’affichage de documentation technique relatif à un IED dans le casque porté par un démineur qui se retrouve face à un engin dont il pourrait avoir oublié le mode de fonctionnement, et donc comment le neutraliser.

Le casque a été testé pendant plus de 6 mois par des militaires, et a été mis aux mains d’opérateurs du GIGN dépendants du ministère de l’Intérieur pour avoir des retours d’utilisateurs. Au-delà des intérêts remarqués et des nouvelles applications possibles, les améliorations devront se concentrer sur le poids, le durcir (physiquement mais aussi pour la partie informatique). La société recrute d’ailleurs (environ 200 personnes sur la période 2018-2019), notamment dans le domaine du développement informatique (codage) pour multiplier les usages possibles.

8/ Quand un défi technique conduit à une solution bien concrète.

Remis sur les rails avec des ambitions sans doute plus raisonnables (et atteignables avec les moyens mis à disposition…), l’Intelligence Campus mis en place par la Direction du Renseignement Militaire a pu présenter les résultats de son premier défi technique. L'Intelligence Campus est un projet visant à mettre en relations les 3 axes (industrie, formation et recherche) dans l’intelligence des données.


Face à la masse de données collectées, et la difficulté à les traiter, le défi consistait à faire émerger une solution technologique permettant de détecter et de reconnaître des objets dans une image satellite de très haute résolution. Et faciliter ainsi les tâches répétitives réalisées actuellement par les membres de la DRM.


Le gagnant de ce défi était la startup EarthCube fondée en 2016 et ayant aujourd'hui une trentaine d’employés. Elle s’appuie sur l’intelligence artificielle avec des algorithmes apprenant, qui sont capables de repérer à la fois les changements sur des images satellitaires à 2 dates différentes (constructions ou destructions, par exemple), mais aussi repérer, via des catalogues de signatures, des objets (avions, bateaux, sous-marins, etc.). Et tout cela via une plateforme facile d'emploi.

La solution en renseignement géospatial (cf. précédent entretien) s’appuie pour cela sur les images de résolution 30 et 50 cm fournies pour le moment par des prestataires grands publics (Planete Labs ou Digital Globe, par exemple). La solution est aujourd’hui aux mains des interprètes images de la DRM, et pourrait prochainement s’appliquer sur des images avec des résolutions plus précises fournies non plus par des fournisseurs grand public, mais par des solutions étatiques et militaires.

La technologie développée est aujourd’hui plus avancée en termes de précision, de rapidité d'analyse et d'aide à la décision, que celle aujourd’hui utilisée de l’autre côté de l’Atlantique. Et, évidemment, a reçu des marques d'intérêts en provenance de l'autre côté de l’Atlantique... L’outil actuel détecte à plus de 94% et réussit à plus de 89% la classification correcte des objets détectés. L’objectif est d’atteindre à court terme (0-3 ans, maximum) un objectif de 95% de classification réussie. Soit passer d’apprendre à comprendre, ou encore de passer de l’inductif au déductif.

9/ Le long cheminement de l’impression 3D a déjà bien débuté.

Moyen souvent cité dans les listes des technologies dites de “ruptures” en cours ou à venir (avec le big data, le quantique, la robotique, l'Internet des Objets, le blockchain, etc.), l’impression 3D est encore en cours de défrichage. Nous y reviendrons d'ailleurs prochainement beaucoup plus longuement, montrant que malgré l’impression parfois donnée, l’écosystème français de Défense n’est pas totalement absent de ce domaine. Loin de là même.

La Marine nationale et des industriels partenaires (comme Aven Ao Industrie ou Centrale Nantes) proposaient ainsi plusieurs exemples, entre usine mobile 3D embarquée à bord d’un BPC et démonstration d’un propulseur réalisé en impression 3D par Naval Group.




Impression 3D de propulseurs avec une forme dite "en nageoire de baleine"

Ainsi, en 2017, des pièces imprimées sont testées en mer sur la frégate de défense aérienne Forbin. Des pièces non soumises à la fatigue, non critiques. Comme ce fût le cas lors de la campagne d’expérimentation réalisée cette année à bord du BPC Dixmude pour la réalisation directement en mer de pièces usées (canalisation d’évacuation d’eau, pièces d'ameublement, etc.). Pour de la maintenance de bas niveau, garantissant une meilleure capacité à durer en mer pour les bateaux de plus en plus capables de tenir dans le temps long, et en réduisant ainsi les délais d’indisponibilité.

Des défis restent néanmoins à relever : stabilité en mer de la tête des imprimantes 3D pour réaliser des pièces de grande précision, connaissance de la résistance physique des pièces dans la durée, maîtrise de la fatigue, redesign à penser de certains ensembles, etc. Mais de belles perspectives sont également débroussaillées : gestion des bibliothèques des modèles de pièces, échanges sécurisées de formats de pièces, réalisations plastiques avec moins de bulles que des pièces fondues, pièces en creux donc plus légères (et potentiellement aussi solides, les tests en cours devant valider ces premières conclusions), nouvelles formes réalisables, moindre nombre de pièces pour réaliser des sous-ensembles (avec des ensembles d’un seul tenant), etc.

Pour la réalisation en production, et non uniquement en maintenance, en 2019, une première hélice devrait être réalisée à Nantes-Indret par Naval Group. Avec des premiers tests en mer des pales de 300 kg (avec diminution du poids des pièces) en 2020 sur un type de navire non encore dévoilé. Pour cela, une cellule industrielle est en cours de finalisation sur ce site, avec des bras d’impression de plus de 2,50 mètres. A terme, jusqu’à 2 hélices pourront être réalisées en parallèle, à la fois via les systèmes de soudage sur bras robotisés, et un système pour l’usinage de finition.

10/ La réalité virtuelle devient bien réelle.

En formation ou en entraînement, la réalité augmentée permet aux marins de se préparer aux opérations en apprenant à mieux anticiper et agir. Encore au stade de prototype, le simulateur Ship Inside reproduisant le sous-marin nucléaire d'attaque Suffren s’appuie sur cette technologie pour immerger les rondiers des futurs sous-marins dans un monde similaire à leur futur environnement de travail.

Alors que plusieurs projets utilisant la réalité virtuelle étaient présentés, celui là était déjà déployé au sein de l'école de navigation sous-marine et des bâtiments à propulsion nucléaire (ENSM/BPN), implantée à Toulon. Ship Inside est développé par Naval Group et Studio Nyx (une PME spécialisée dans les jeux vidéos). Les intérieurs de FREMM seront bientôt disponibles, et les FTI suivront, selon les présentateurs.

La solution est utilisée par les matelots rondiers, en charge de l’entretien en plongée des sous-marins et de la surveillance des différents systèmes. Une génération de jeunes marins qui se débrouille aujourd’hui pleinement, de manière intuitive dans cet environnement virtuel, avec une bonne adaptabilité du cerveau et des sens sur cette population (une des limites sur d'autres générations). CE système permet donc de gagner du temps sur la formation, qui ne se déroule plus entièrement en simulateurs physiques (qui prennent de la place) ou sur des bâtiments à quai qui ont tendance à de plus en plus naviguer et à être de moins en moins disponibles pour la formation.

Enfin, il aurait été aussi possible de citer :
  • Le fabuleux projet Bloc Print avec un système d'impression en 3D de peau humaine par un consortium (3DFab, LabSkin et CHU de Lyon), destiné aux grands brûlés en utilisant les cellules de peau du patient. Aujourd’hui, le bras robotisé est opérationnel, l’encre biologique utilisée également, le protocole en salle d’opération aussi. Les dossiers sur les normes sanitaires sont en cours de traitement, et les garanties sur des petites surfaces sont considérées comme bonnes pour des premiers essais à venir sur l'homme. L’objectif à court terme étant d’augmenter la taille des surfaces traitables.
  • Le traitement massif de données opérationnelles par la Marine via D@tamar Ops, solution issue d'un Hackathon organisé par la Marine nationale avec le soutien de Thales et l'Ecole 42. L'agrégation de données (AIS, webcams de bords de mer, sémaphores, réseaux sociaux, etc.) et l'ajout d'algorithmes permettent des détections d'anomalies (pollution, trajectoires "suspectes", naufrages, etc.). Associé au cloud de Thales, la solution dite Alexandrie permet alors le partage des données via des systèmes déportés à de nombreux utilisateurs.
  • Ou dans le domaine du soutien, le projet de réservoir aérien modulaire (RAM) du Service des Essences des Armées (SEA) développé par Pronal (un mix liner et structures métalliques), qui permet d'augmenter de 40% la capacité de stockage de carburant pour un même encombrement. Le SEA confirmant ainsi son haut niveau, restant un des seuls services au monde capable de gérer le carburant depuis l’achat jusqu’à sa livraison aux forces, en passant par son stockage. Il est aujourd’hui testé au Tchad (2 exemplaires), et sa rapidité de mise en œuvre (5 à 10 jours par seulement 5 soldats), tout en garantissant un entretien moindre et une meilleure surveillance de son contenu, semblent déjà être apprécié.
Vivement le prochain, maintenant.

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