Plus d'autonomie pour les systèmes au sol
La classe de systèmes à fonctionnalité autonome la plus connue actuellement déployée par les forces armées de certains pays sont les systèmes de protection active (SAZ) pour véhicules blindés, capables de détruire indépendamment les missiles antichars, les missiles non guidés et les obus. L'AES est généralement une combinaison de radars ou de capteurs infrarouges qui détectent les actifs attaquants, avec un système de conduite de tir qui suit, évalue et classe les menaces.
L'ensemble du processus, du moment de la détection au moment du tir du projectile, est entièrement automatisé, car une intervention humaine peut le ralentir ou rendre un déclenchement en temps opportun complètement impossible. L'opérateur non seulement physiquement n'aura pas le temps de donner l'ordre de tirer le contre-projectile, il ne pourra même pas contrôler les phases individuelles de ce processus. Cependant, les BACS sont toujours programmés à l'avance afin que les utilisateurs puissent prédire les circonstances exactes dans lesquelles le système devrait réagir et dans lesquelles il ne devrait pas le faire. Les types de menaces qui déclencheront la réponse BAC sont connus à l'avance, ou du moins prévisibles avec un degré élevé de certitude.
Des principes similaires régissent également le fonctionnement d'autres systèmes d'armes autonomes basés au sol, tels que les systèmes d'interception de missiles non guidés, d'obus d'artillerie et de mines utilisés pour protéger les bases militaires dans les zones de guerre. Tant l'APS que les systèmes d'interception peuvent ainsi être considérés comme des systèmes autonomes qui, une fois activés, ne nécessitent pas d'intervention humaine.
Défi: l'autonomie des robots mobiles au sol
Aujourd'hui, les systèmes mobiles au sol sont généralement utilisés pour détecter les explosifs et les neutraliser ou pour la reconnaissance du terrain ou des bâtiments. Dans les deux cas, les robots sont contrôlés et surveillés à distance par des opérateurs (bien que certains robots puissent effectuer des tâches simples telles que se déplacer d'un point à un autre sans assistance humaine constante). « La raison pour laquelle la participation humaine reste très importante est que les robots mobiles au sol ont énormément de difficulté à fonctionner seuls sur des terrains difficiles et imprévisibles. Conduisez une voiture se déplaçant indépendamment sur le champ de bataille, où elle doit contourner les obstacles, s'éloigner avec des objets en mouvement et être sous le feu ennemi. beaucoup plus difficile - en raison de l'imprévisibilité - que d'utiliser des systèmes d'armes autonomes, tels que le SAZ susmentionné », a déclaré Marek Kalbarczyk de l'Agence européenne de défense (AED). Par conséquent, l'autonomie des robots terrestres est encore aujourd'hui limitée à des fonctions simples, par exemple « follow me » et la navigation à des coordonnées données. Suivez-moi peut être utilisé par des véhicules sans pilote pour suivre un autre véhicule ou un soldat, tandis que la navigation par points de cheminement permet au véhicule d'utiliser des coordonnées (déterminées par l'opérateur ou mémorisées par le système) pour atteindre la destination souhaitée. Dans les deux cas, le véhicule sans pilote utilise des signatures GPS, radar, visuelles ou électromagnétiques, ou des canaux radio pour suivre le leader ou un itinéraire précis/mémorisé.
Le choix du soldat
D'un point de vue opérationnel, l'utilisation de telles fonctions autonomes a généralement pour but de:
• réduire les risques pour les soldats dans les zones dangereuses en remplaçant les conducteurs par des véhicules sans pilote ou des kits de conduite sans pilote avec suivi autonome des convois, ou
• fournir un soutien aux troupes dans les régions éloignées.
Les deux fonctions reposent généralement sur un élément dit d'évitement d'obstacles pour éviter les collisions avec des obstacles. En raison de la topographie et de la forme complexes des zones individuelles du terrain (collines, vallées, rivières, arbres, etc.), le système de navigation par points utilisé dans les plates-formes au sol doit inclure un radar laser ou un lidar (LiDAR - Light Detection And Ranging) ou être capable d'utiliser des cartes préchargées. Cependant, comme le lidar repose sur des capteurs actifs et est donc facile à détecter, les recherches se concentrent désormais sur les systèmes d'imagerie passive. Les cartes préchargées, cependant, sont suffisantes lorsque les véhicules sans pilote opèrent dans des environnements bien connus pour lesquels des cartes détaillées sont déjà disponibles (par exemple, la surveillance et la protection des frontières ou des infrastructures critiques). Cependant, chaque fois que des robots terrestres doivent pénétrer dans un espace complexe et imprévisible, un lidar est indispensable pour naviguer dans des points intermédiaires. Le problème est que le lidar a aussi ses limites, c'est-à-dire que sa fiabilité ne peut être garantie que pour des véhicules sans pilote évoluant sur un terrain relativement simple.
Par conséquent, d'autres recherches et développements dans ce domaine sont nécessaires. À cette fin, plusieurs prototypes ont été développés pour démontrer des solutions techniques, telles que l'ADM-H ou l'EuroSWARM, afin d'explorer, de tester et de démontrer des fonctionnalités plus avancées, notamment la navigation autonome ou la coopération de systèmes sans pilote. Ces échantillons, cependant, sont encore aux premiers stades de la recherche.
De nombreuses difficultés nous attendent
Les limites du lidar ne sont pas le seul problème auquel sont confrontés les robots mobiles au sol (HMP). D'après l'étude « Ajustement du terrain et intégration des systèmes au sol sans pilote », ainsi que l'étude « Détermination de toutes les exigences techniques et de sécurité de base pour les véhicules militaires sans pilote lorsqu'ils opèrent dans une mission combinée impliquant des systèmes habités et sans pilote » (SafeMUVe), financés par l'Agence européenne de défense, les défis et les opportunités peuvent être classés en cinq catégories différentes:
1. Opérationnel: De nombreuses tâches potentielles peuvent être envisagées pour les robots mobiles terrestres aux fonctions autonomes (centre de communication, observation, reconnaissance de zones et d'itinéraires, évacuation des blessés, reconnaissance d'armes de destruction massive, suivi du chef avec une charge, escorte de ravitaillement, dégager des routes, etc.), mais les concepts opérationnels pour soutenir tout cela font encore défaut. Ainsi, il est difficile pour les développeurs de robots mobiles au sol dotés de fonctions autonomes de développer des systèmes qui répondront avec précision aux exigences des militaires. L'organisation de forums ou de groupes de travail pour les utilisateurs de véhicules sans pilote dotés de fonctions autonomes pourrait résoudre ce problème.
2. Technique: Les avantages potentiels des HMP autonomes sont importants, mais il reste des obstacles techniques à surmonter. Selon la mission envisagée, la RMN peut être équipée de divers ensembles d'équipements embarqués (capteurs de reconnaissance et d'observation ou de surveillance et de détection d'armes de destruction massive, manipulateurs de manipulation d'explosifs ou de systèmes d'armes, systèmes de navigation et de guidage), kits de collecte d'informations, kits de commande d'opérateur et équipement de commande …Cela signifie que certaines technologies perturbatrices sont absolument nécessaires, telles que la prise de décision/l'informatique cognitive, l'interaction homme-machine, la visualisation par ordinateur, la technologie des batteries ou la collecte collaborative d'informations. En particulier, l'environnement non structuré et contesté rend les systèmes de navigation et de guidage très difficiles à exploiter. Ici, il est nécessaire de s'engager sur la voie du développement de nouveaux capteurs (détecteurs de neutrons thermiques, interféromètres basés sur la technologie des atomes surfondus, actionneurs intelligents pour la surveillance et le contrôle, capteurs à induction électromagnétiques avancés, spectroscopes infrarouges) et techniques, par exemple, SLAM décentralisés et communs (localisation et cartographie simultanées). localisation et cartographie) et levé de terrain en trois dimensions, navigation relative, intégration avancée et fusion des données de capteurs existants, ainsi que fourniture de mobilité à l'aide de la vision technique. Le problème ne réside pas tant dans la nature technologique, puisque la plupart de ces technologies sont déjà utilisées dans la sphère civile, mais dans la réglementation. En effet, de telles technologies ne peuvent pas être utilisées immédiatement à des fins militaires, car elles doivent être adaptées à des besoins militaires spécifiques.
C'est précisément l'objectif du programme global de recherche stratégique OSRA de l'EAO, qui est un outil capable d'apporter les solutions nécessaires. Au sein de l'OSRA, plusieurs briques dites technologiques ou TBB (Technology Building Block) sont en cours de développement, qui devraient combler les lacunes technologiques liées aux robots au sol, par exemple: actions conjointes de plates-formes habitées et inhabitées, interaction adaptative entre un homme et un système sans pilote avec différents niveaux d'autonomie; système de contrôle et de diagnostic; nouvelles interfaces utilisateur; navigation en l'absence de signaux satellites; des algorithmes autonomes et automatisés de guidage, de navigation et de contrôle et de prise de décision pour les plates-formes avec ou sans équipage; le contrôle de plusieurs robots et leurs actions conjointes; guidage et contrôle de haute précision des armes; systèmes de visualisation active; l'intelligence artificielle et les mégadonnées pour soutenir la prise de décision. Chaque TVB appartient à un groupe dédié ou CapTech, qui comprend des experts du gouvernement, de l'industrie et de la science. L'enjeu pour chaque groupe CapTech est de développer une feuille de route pour leur TVB.
3. Réglementaire/Légal: Un obstacle important à l'introduction de systèmes autonomes dans l'arène militaire est le manque de méthodologies de vérification et d'évaluation ou de processus de certification appropriés qui sont nécessaires pour confirmer que même un robot mobile doté des fonctions autonomes les plus élémentaires est capable de fonctionner correctement et en toute sécurité, même dans environnements hostiles et difficiles. Dans le monde civil, les voitures autonomes sont confrontées aux mêmes problèmes. Selon l'étude SafeMUVe, le principal décalage identifié en termes de normes/meilleures pratiques spécifiques se situe dans les modules liés à des niveaux d'autonomie plus élevés, à savoir l'automatisation et la fusion de données. Des modules tels que, par exemple, « Perception de l'environnement extérieur », « Localisation et cartographie », « Surveillance » (Prise de décision), « Planification du trafic », etc. plusieurs solutions et algorithmes conçus pour effectuer diverses tâches, mais aucune norme n'est encore disponible. À cet égard, il existe également un arriéré concernant la vérification et la certification de ces modules, partiellement traité par l'initiative européenne ENABLE-S3. Le nouveau réseau de centres d'essais d'EAO a été le premier pas dans la bonne direction. Cela permet aux centres nationaux de mettre en œuvre des initiatives conjointes pour se préparer à tester des technologies prometteuses, par exemple dans le domaine de la robotique.
4. Personnel: L'utilisation accrue de systèmes au sol sans pilote et autonomes nécessitera des changements dans le système d'éducation militaire, y compris la formation des opérateurs. Tout d'abord, le personnel militaire doit comprendre les principes techniques de l'autonomie du système afin de le faire fonctionner correctement et de le contrôler, si nécessaire. La création de la confiance entre l'utilisateur et le système autonome est une condition préalable à l'application plus large de systèmes terrestres avec un niveau d'autonomie plus élevé.
5. Financier: Alors que les acteurs commerciaux mondiaux tels qu'Uber, Google, Tesla ou Toyota investissent des milliards d'euros dans les voitures autonomes, l'armée dépense des sommes bien plus modestes dans les systèmes au sol sans pilote, qui sont également répartis entre les pays qui ont leurs propres plans nationaux pour le développement de telles plateformes. Le Fonds européen de défense émergent devrait contribuer à consolider les financements et à soutenir une approche collaborative pour le développement de robots mobiles au sol dotés de fonctions autonomes plus avancées.
Travail de l'Agence européenne
EOA travaille activement dans le domaine des robots mobiles au sol depuis plusieurs années. Des aspects technologiques particuliers tels que la cartographie, la planification d'itinéraires, suivre le leader ou éviter les obstacles ont été développés dans des projets de recherche collaboratifs tels que SAM-UGV ou HyMUP; tous deux sont cofinancés par la France et l'Allemagne.
Le projet SAM-UGV vise à développer un modèle de démonstration technologique autonome basé sur une plate-forme mobile au sol, qui se caractérise par une architecture modulaire à la fois matérielle et logicielle. En particulier, l'échantillon de démonstration technologique a confirmé le concept d'autonomie évolutive (basculement entre la télécommande, la semi-autonomie et le mode entièrement autonome). Le projet SAM-UGV a été développé dans le cadre du projet HyMUP, qui a confirmé la possibilité d'effectuer des missions de combat avec des systèmes sans pilote en coordination avec des véhicules pilotés existants.
En outre, la protection des systèmes autonomes contre les interférences délibérées, le développement d'exigences de sécurité pour les tâches mixtes et la normalisation des HMP sont actuellement abordés par le projet PASEI et les études SafeMUVe et SUGV, respectivement.
Sur l'eau et sous l'eau
Les systèmes maritimes automatiques (AMS) ont un impact significatif sur la nature de la guerre, et partout. La disponibilité généralisée et la réduction des coûts des composants et des technologies pouvant être utilisés dans les systèmes militaires permettent à un nombre croissant d'acteurs étatiques et non étatiques d'accéder aux eaux des océans du monde. Ces dernières années, le nombre d'AWS exploités a augmenté plusieurs fois et il est donc impératif de mettre en œuvre des programmes et des projets appropriés qui fourniraient aux flottes les technologies et les capacités nécessaires pour garantir une navigation sûre et gratuite dans les mers et les océans.
L'influence des systèmes entièrement autonomes est déjà si forte que toute industrie de la défense qui ratera cette percée technologique manquera également le développement technologique du futur. Les systèmes sans pilote et autonomes peuvent être utilisés avec beaucoup de succès dans le domaine militaire pour effectuer des tâches complexes et difficiles, en particulier dans des conditions hostiles et imprévisibles, ce que l'environnement maritime illustre clairement et clairement. Le monde maritime est facile à défier, il est souvent absent des cartes et difficile à naviguer, et ces systèmes autonomes peuvent aider à surmonter certains de ces défis. Ils ont la capacité d'effectuer des tâches sans intervention humaine directe, en utilisant des modes de fonctionnement dus à l'interaction de programmes informatiques avec l'espace extérieur.
On peut dire sans risque de se tromper que l'utilisation de l'AMS dans les opérations maritimes a les perspectives les plus larges et tout "grâce" à l'hostilité, l'imprévisibilité et la taille de l'espace maritime. Il est à noter que la soif irrépressible de conquête des espaces marins, associée aux solutions scientifiques et technologiques les plus complexes et les plus avancées, ont toujours été la clé du succès.
Les AMS gagnent de plus en plus en popularité parmi les marins, devenant une partie intégrante des flottes, où ils sont principalement utilisés dans des missions non létales, par exemple, dans l'action contre les mines, pour la reconnaissance, la surveillance et la collecte d'informations. Mais les systèmes maritimes autonomes ont le plus grand potentiel dans le monde sous-marin. Le monde sous-marin devient une arène de conflits de plus en plus féroces, la lutte pour les ressources marines s'intensifie et, dans le même temps, il est impératif d'assurer la sécurité des routes maritimes.
