Au salon Eurosatory, qui se tient au parc des Expositions à Paris Nord Villepinte, le déminage fait un bond dans le futur. Les armées y exposent différents dispositifs qui permettent de détecter et de neutraliser les mines en éloignant le soldat du danger. Les solutions vont du mini-robot transportable au véhicule blindé téléopéré, en passant par les algorithmes d’intelligence artificielle. Sur leur stand, les armées françaises exposent plusieurs solutions high tech destinées à lutter contre les mines et les IED (engins explosifs improvisés), du petit robot de 15 kg jusqu’au véhicule blindé téléopéré de 12 tonnes, en passant par des véhicules chenillés dopés à l’intelligence artificielle.
Le point commun à ces solutions, encore à l’état de prototype ? Tous sont des dispositifs téléopérés. A partir d’une console, le soldat pilote l’engin à distance ou récupère simplement les résultats de son travail en fonction du degré d’autonomie du véhicule.
«Les robots ont deux avantages. D’une part, ils évitent d’exposer le soldat au danger d’explosion et d’autre part, ces machines ne se fatiguent pas. Elles sont capables de répéter à l’infini des gestes minutieux alors qu’un sapeur a besoin d’effectuer une pause toutes les 20 minutes», explique l’un des militaires du génie spécialiste des missions de contre-minage.
Dans tous les cas, le déminage est une opération essentielle pour la mobilité des unités et leur liberté d’action, facteurs incontournables pour la pérennité des forces. Le déminage est une opération aux multiples facettes s’appliquant sur des domaines très divers. Le déminage peut être assuré par des machines. Dans le cas du déminage de zone, il requiert des engins spécifiques.
Pourquoi des solutions aussi différentes dans la lutte contre les mines ? Les cas d’usage sont multiples en fonction de la nature de la mission (durant le conflit ou en temps de paix), de la portabilité recherchée, du spectre d’actions envisagées (détection, déplacement, neutralisation…), ou encore de la zone à déminer (intérieur de bâtiments, zone urbaine, champs…).
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Ainsi, le mini-robot SRGr (Système Robotisé GRande plateforme) de Nexter et ses 15 kg a l’avantage d’être transportable en sac à dos et de pouvoir être mis en œuvre discrètement, de jour comme de nuit, par des combattants débarqués. Son action est toutefois limitée : il agit comme une caméra déportée et sa pince peut permettre de déplacer un explosif.
Pour des missions plus complexes, les armées peuvent opter pour le robot RSM (Robotic Sensitive Minesweeper) conçue par la société nantaise Capacités, filiale d’ingénierie et de valorisation de la recherche de Nantes Université. Il s’agit d’un robot autonome dédié à la détection et la caractérisation des mines.
D’une masse de 400 kg, le robot chenillé dispose d’un radar capable de balayer le sol et de détecter des masses métalliques enfouies jusqu’à 30 cm de profondeur. Il transmet à l’opérateur une image radio de l’objet donnant la répartition de sa densité. Pour l'identifier plus précisément, le robot enfonce dans le sol une sonde qui va aller à son contact. En répétant plusieurs fois l’opération sous des angles différents grâce à son bras articulé, il en déduit une partie de sa géométrie.
C’est alors qu’il met en œuvre son logiciel d’intelligence artificielle. Avec l’ensemble de ces informations et la comparaison avec une base de données internes, le logiciel embarqué va déterminer s’il s’agit d’une mine ou non.
«La mise au point du logiciel a nécessité environ 18 mois d’études», explique Joachim Marais, responsable de l’activité robotique de Capacités. Depuis la détection jusqu’à la caractérisation de la mine, l’opération prend environ cinq minutes. Le robot est capable de traiter une zone de 1 km² en une heure. La solution est aujourd’hui à l’état de prototype et a bénéficié d’un financement de la part de l’agence de l’innovation de défense.
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Trouver une mine, c’est bien, la neutraliser, c’est encore mieux. Le spécialiste de la robotique Exail propose le robot Iguana. Grâce au retour des images de ses huit cameras, le robot est aisément pilotable à distance. Une fois la mine détectée, le pilote peut décider de la détruire à partir des deux canons à eaux à haute pression ou en déclenchant un explosif déposé à proximité.
Enfin, pour dénicher les mines anti-char sur des vastes étendues, les armées peuvent faire appel à un véritable véhicule blindé, le SDZ (système de déminage de zone). Développé par la PME familiale rhénane CEFA, il est conçu pour des missions de «dépollution» rapide de champs ou de routes. Ses atouts : son pilotage à distance et sa mécanique robuste. Il s’apparente en effet à un engin de chantier… militarisé et blindé. Il peut être équipé à l’avant de différents outils, que ce soit un godet ou une fraise géante munie de puissantes dents d’acier capable de retourner la terre et de broyer les mines qui s’y trouvent par une pure action mécanique. Tout cela sur une largeur de plus de deux mètres et 30 cm de profondeur.
Le système de déminage autonome de Thales repose sur une technologie avancée qui inclut des drones de surface (USV), des sonars remorqués de pointe (TSAM), des sonars multivision (SAMDIS), des robots téléopérés (ROV) et un centre d'opérations léger e-POC. Ces équipements sont intégrés dans un système de commandement et de contrôle sécurisé, permettant aux opérateurs de traiter des volumes considérables de données pour accélérer le processus d'identification et de neutralisation des mines.
Thales a développé une application d'analyse sonar, Mi-Map, qui traite jusqu'à quatre fois plus vite les données d'un sonar. Cela permet une détection et une classification encore plus précises des mines localisées dans les fonds marins. L'utilisation de l'IA et du machine learning est essentielle pour améliorer la précision et la rapidité des opérations de déminage.
Robotique terrestre et intelligence artificielle s’allient pour faciliter le travail des démineurs. Baptisé « Robotic Sensitive Minesweeper » (RSM), ce projet démarre il y a deux ans et demi avec pour enjeu de concevoir « un robot de détection de mines antipersonnel à faible signature magnétique », indique Samuel Bonnet, ancien militaire devenu responsable opérationnel BU Robotique et Procédés de CAPACITÉS.
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« Ce robot a pour particularité d’intégrer plusieurs technologies de sondage de sol », complète Samuel Bonnet. Cette capacité de détection repose essentiellement sur un radar à pénétration de sol (GPR) pour scanner une certaine épaisseur et y détecter une éventuelle anomalie magnétique, couplé à un outil de sondage mécanique.
L’idée derrière RSM, c’est de placer la robotique plutôt que l’humain en première ligne pour le déminage de zones de guerre et l’ouverture d’itinéraire. En intégrant une couche d’intelligence artificielle, cette version terrestre du dragueur de mines participe aussi à diminuer la charge cognitive du démineur. Conçue pour analyser un nuage de points à partir d’une base de données géométriques et de l’expérience accumulée, cette IA contribue à fournir un premier échelon d’identification et à aider l’opérateur dans sa prise de décision.
Pour CAPACITÉS, le robot RSM doit collaborer plutôt que remplacer. « L’évolution vers l’industrie 4.0 implique d’aller vers ‘une machine et un homme’, et non plus vers ‘une machine à la place de l’homme’.
La démarche n’était pas exempte de difficultés. Il fallait avant tout appréhender le monde militaire, un environnement et des acteurs jusqu’alors éloignés des activités de CAPACITÉS. C’est aussi la recherche de composants suffisamment matures et leur imbrication au sein d’un système global, ensuite.
« Derrière, il y a une série de problèmes à résoudre en matières de synchronisation, de conception mécanique, de traitement du signal, de communication ». Pour CAPACITÉS, la multitude de savoir-faire mobilisés aura nécessité de se former pour « aller chercher le plus haut niveau d’expertise ». L’effort s’avère payant.
Ce projet n’aurait pu aboutir sans l’appui de l’Agence de l’innovation de défense (AID) et de la Direction générale de l’armement (DGA). Convaincue, l’AID lui a octroyé un budget de l’ordre du million d’euros au travers du dispositif RAPID (régime d’appui à l’innovation duale), de quoi nourrir une réflexion de groupe sur plusieurs années.
Hormis les architectes de la DGA et Shark Robotics, CAPACITÉS collabore étroitement avec le Laboratoire des sciences du numérique de Nantes (L2SN), l’École du génie d’Angers et Handicap International, deux acteurs illustrant parfaitement la finalité duale du projet. Tous deux « ont permis de bien appréhender le besoin ».
Si CAPACITÉS amène surtout les parties informatiques, des capteurs, de la robotique et d’analyse des signaux, elle a su se rapprocher de Shark Robotics, qu’on ne présente plus, pour le volet mobilité.
Conventionné sur trois ans mais planifié sur deux, le projet a lui aussi subi les aléas de la crise sanitaire. Il devrait finalement aboutir courant 2023 avec une démonstration au profit, principalement, de la DGA et de l’AID. « Nous sentons que, derrière, des régiments seront intéressés pour en savoir un peu plus ».
La phase suivante consisterait dès lors à expérimenter ce prototype avec plusieurs utilisateurs militaires et selon plusieurs cas d’usage. Les résultats de RSM pourraient un jour profiter au futur programme ROBIN de l’armée de Terre. Cette opération vise à remplacer les lourds véhicules Buffalo acquis il y a une quinzaine d’années par un engin robotisé. Entre 30 et 40 systèmes pourraient être acquis lors d’un premier incrément centré sur la levée de doute et l’intervention. ROBIN évoluerait ensuite vers un système complet comprenant une fonction détection à laquelle un projet comme RSM pourrait contribuer.
« Nous sentons une appétence, un besoin de la part des forces armées pour ce type de produit, surtout au vu des derniers conflits », en conclut le représentant de CAPACITÉS. Quant à capter un nouveau financement via le programme RAPID, la filiale nantaise « le souhaite » mais reconnaît « être novice dans cette approche » et attend donc beaucoup de la DGA et de l’AID pour l’aider « à prolonger cette première étape ».
| Robot | Fabricant | Caractéristiques principales | Applications |
|---|---|---|---|
| SRGr | Nexter | Transportable en sac à dos, caméra déportée | Déplacement d'explosifs, reconnaissance |
| RSM | Capacités | Autonome, radar de pénétration de sol, IA | Détection et caractérisation des mines |
| Iguana | Exail | Pilotable à distance, canons à eau à haute pression | Neutralisation des mines |
| SDZ | CEFA | Véhicule blindé téléopéré, outils de broyage | Déminage de zones étendues |
| PIAP GRYF | PIAP | Mobile, surmonte les inégalités du terrain | Reconnaissance du terrain, lutte contre les EEI |
| Zmiy v1.2 | Rovertech | Mobile et réutilisable, résistant aux mines anti-chars | Déminage de combat |
| Teodor | Cobham | Tous terrains, pilotable à distance | Franchissement d'obstacles, déminage sur divers terrains |
Appliqué au C-IED, le périmètre est très large, fouille, WIT, destruction d’IED, neutralisation.
tags: #robot #démineur #fonctionnement
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