Les principales techniques optroniques mettent en jeu la réflexion par le paysage et la cible d'un éclairement volontaire, l'intensification de la lumière naturelle, la détection passive en infrarouge du rayonnement propre des objets et des personnes. Avec la détection, l'utilisation militaire la plus fréquente est la conduite de tir et le guidage des engins.
Ces technologies complémentaires vont permettre aux projectiles de toucher la cible presque à tout coup, et de préférence à son endroit le plus vulnérable. Pour cela, les munitions d'artillerie, les missiles, les torpilles possèdent désormais des équipements de détection optique. Mieux, des technologies de traitement de l'image permettent à l'arme ou à son projectile de reconnaître une cible dont la silhouette a été mémorisée.
Enfin, des capteurs intégrés peuvent optimiser la trajectoire de l'objet, en le guidant vers la cible prédéfinie. Ainsi, les missiles de croisière comme le Scalp (français), le Tomahawk (américain) ou le Storm Shadow (britannique) utilisent les récents progrès de l'informatique et des télécommunications civiles, complétés par des logiciels développés spécifiquement par les militaires.
Le missile de croisière air-sol Scalp est programmé pour mémoriser une image de l'objectif à atteindre, prise par un satellite militaire. En plus des coordonnées géographiques, le missile peut donc reconnaître la « signature » de la cible.
Au cours des trente dernières années, les technologies de l'infrarouge ont fait de tels progrès qu'il a été possible d'élargir de façon spectaculaire le domaine de leurs applications. Désormais le mot "optronique" figure dans le Petit Larousse. C'est un néologisme issu d' opto et d'électronique désignant toutes les techniques qui associent optique et électronique.
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Ce substantif moderne traduit la prodigieuse évolution de l'optique au cours des trente dernières années. En effet, par l'apport de l'électronique, cette science traditionnelle a connu de grands bouleversements. L'optronique englobe l'optronique passive et l'optronique active. La première est le domaine des senseurs. L'optronique active est, pour l'essentiel, le domaine des lasers, découverts au début des années soixante, puis celui des fibres optiques, dix ans plus tard.
L'optique a, de la sorte, engendré des systèmes de plus en plus sophistiqués faisant largement appel à l'électronique.
On distingue deux catégories de détecteurs utilisables dans le domaine spectral infrarouge: les thermiques et les quantiques. Les premiers détecteurs de photons réalisés par la SAT étaient des détecteurs quantiques au PbS évaporés. Ils ont permis de produire les écartomètres des programmes MILAN, HOT, ROLAND, ceux des tourelles MINILIR, et K 400.
Les mêmes détecteurs équipent aujourd'hui des prototypes d'obus guidés et autres munitions intelligentes, ainsi que la sonde spatiale PHOBOS. Avec la mise au point d'une technologie MESA spéciale naquirent les premiers détecteurs photovoltaïques InSb mono-élément, parfaitement adaptés à la production des programmes des autodirecteurs AD530 et MAGIC I et de l'analyseur monoligne Super Cyclope, puis les premières barrettes, dès la fin des années soixante, pour les équipements de veille et de poursuite VAMPIR, PIRANA et DDM.
Pour élargir la détection des photons vers les grandes longueurs d'onde, d'autres matériaux étaient nécessaires. Des études conduites au CNRS, dès 1958, laissaient entrevoir la possibilité de détection d'un composé ternaire à base de HgTe et CdTe. Après des recherches approfondies menées en collaboration avec le CNRS, et de nombreux essais de mise au point de la métallurgie, les plaquettes HgCdTe sont aujourd'hui largement utilisées dans la production SAT.
Le besoin d'augmenter considérablement le nombre de détecteurs dans les équipements IR pour en accroître les performances nécessitait l'introduction dans le plan focal de fonctions électroniques associées au détecteur. Afin d'augmenter l'effort de recherche, la DGA et le CEA ont signé en 1978 un accord portant sur la création du Laboratoire Infrarouge du LETI (le LIR). A cette époque, la SAT réalisait dans ses laboratoires des matrices 32 X 32 en technologie MIS sur InSb.
La réalisation d'une caméra IR-CCD expérimentale en 1984 permit de définir les composants 288 X 4 et 48 X 4 des caméras de nouvelle génération qui s'imposeront dans la compétition pour les programmes AC-3G. Ces programmes vont être mobilisateurs pour le développement de cette technologie.
Dans la première génération de détecteur infrarouge, chaque détecteur est relié à un préamplificateur par une connexion qui sort de l'enceinte cryostatique. L'hybridation doit réaliser une connexion entre chaque élément sensible et une entrée du circuit silicium.
Depuis cette époque, les moyens de simulation et de calcul, permettant de mettre au point de tels systèmes, ont considérablement évolué. Dans le même temps, les opticiens ont sans cesse été à la recherche de matériaux nouveaux pour concevoir de nouvelles architectures, et la SAT a souvent assuré la maîtrise d'œuvre industrielle de l'étude et l'industrialisation des matériaux transmettant l'infrarouge: MgF2, Spinelle, Texglass, Ge, Si, Zns, ZnSe, chalcogénures, etc..
Pour les fenêtres et les IRdomes, les propriétés optiques, thermiques, mécaniques et de tenue à l'environnement ont été constamment améliorées. Les techniques de polissage et de traitement anti-reflets ont été perfectionnées de façon à tenir des exigences de plus en plus sévères, en particulier au niveau du durcissement. Sont également apparues les techniques d'usinage au diamant de très haute précision, permettant la réalisation de pièces pour l'optique avec des précisions dimensionnelles largement inférieures au micron sur des dimensions pouvant aller jusqu'à 200 mm.
Pour la réalisation à moindre coût des miroirs asphériques, on fait appel à la technique du « moulage par réplique ».
Les bâtiments de la Marine nationale détiennent de nombreux moyens pour contrer les menaces aériennes en mer. Ils nécessitent néanmoins une adaptation constante face à l'évolution de la menace, notamment face aux attaques en essaims. Un ajustement industriel est en cours, mené avec l’état-major des armées et la Direction générale de l’armement.
Le 8 décembre 2023, deux drones en provenance du Yémen foncent sur la frégate multi-missions (FREMM) Languedoc alors déployée en mer Rouge. Le capitaine de vaisseau Aurélie Léouffre, commandant de la frégate de défense aérienne (FDA) Forbin, a été déployée en mer Rouge de mai à août 2024.
Les navires déployés en mer Rouge sont déjà équipés de systèmes performants : « Le Forbin dispose d’un radar de veille longue portée, le LRR, pour détecter des cibles jusqu'à 400 km ainsi qu’un radar trois dimensions, pour détenir une bonne compréhension de ce qui se passe en l'air », indique le commandant de la frégate. Grâce aux retours d’expérience de la mer Rouge, ces moyens ont été complétés par le système optronique Paseo XLR.
La DGA a notifié à l’entreprise Safran, en urgence, un contrat pour installer ce système sur huit frégates.
Des travaux sont en cours pour étudier l’ajout d’une couche SATCP missile sur les frégates. « Du calibre de 76 mm à la mitrailleuse de 12,7mm, l’artillerie représente une seconde couche de protection. Celle-ci est inférieure en distance à celle des Aster mais elle constitue un solide bouclier dans le cas où les missiles n’auraient pas été efficaces, ou bien si la menace n’aurait pas été détectée à temps », souligne le capitaine de vaisseau Aurélie Léouffre.
Pour tester d’autres moyens d’autodéfense et préparer les équipages aux futures menaces, la deuxième édition de l’exercice Wildfire s’est tenue au large de Toulon du 23 au 26 septembre dernier. Le capitaine de vaisseau Léouffre y a participé : « Nous avons été confrontés à des menaces plus saturantes que celles rencontrées en mer Rouge, notamment des essaims de drones.
« Le message : venez tester vos systèmes pour que nous puissions trouver rapidement une réponse industrielle contre la menace drone, résume le capitaine de vaisseau Nicolas. Je pense qu’ils progressent beaucoup plus vite dans ces conditions que s’ils étaient restés dans un laboratoire "aseptisé". De notre côté nous avons pu tester plusieurs solutions, certaines encore non matures, mais qui présentent de nombreux avantages. »
L'OSF a une intégration totale au système de navigation et d'attaque de l'avion. Son fonctionnement se rapproche d'un radar, dans la fonction air/air et dans la fonction air/surface. Grâce à ses capacités infrarouges, il offre une aide précieuse pour le pilotage de nuit. C'est un système complet en service sur aucun autre avion d'armes en service dans le monde.
L'OSF conserve ses capacités de recherche et d'acquisition. Le mode imagerie permet l'analyse et la poursuite des cibles, le mode télémétrie la localisation trois dimensions. La voie IR possède une fonction veille/poursuite et une fonction imagerie, respectivement appelées IRST et FLIR.
L'OSF permet la conduite de tir «multicibles simultanées» du Rafale. La finesse des poursuites donne des désignations d'objectifs précises à la conduite de tir du missile Mica.
L'OSF participe aussi bien à l'autoprotection de l'avion qu'à l'attaque.
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