Les progrès techniques en matière de simulateurs ouvrent de nouvelles perspectives dans la préparation à la guerre aérienne moderne.
Les armées de l’air les plus modernes mettent en œuvre des équipements complexes pour répondre à des menaces multiples, aux performances croissantes. Intervenant souvent au sein de coalitions, dans des contextes stratégiques fragiles, le droit à l’erreur n’existe pas.
De par sa technicité, l’Armée de l’air nécessite une formation initiale poussée, complétée au quotidien par la préparation opérationnelle. Celle-ci comprend l’instruction du personnel, son entraînement aérien et son aguerrissement.
Cette préparation opérationnelle est réalisée principalement grâce à l’activité aérienne des équipages et recouvre l’instruction, l’entraînement quotidien et l’aguerrissement au combat de haut niveau. Chaque vol a un programme adapté s’inscrivant dans le cycle global de préparation opérationnelle.
Elle se décline en trois volets : instruction, entraînement régulier et aguerrissement.
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La préparation opérationnelle est donc un continuum apportant connaissance, pratique et expérience tout en entretenant les qualités physiques individuelles indispensables au vol.
Pour disposer d’équipages aptes à remplir l’ensemble de ses missions, l’Armée de l’air doit assurer ces trois volets qui reposent concrètement sur plusieurs processus : la connaissance de l’aéronef et la mécanisation, la standardisation des procédures, le développement puis le maintien de l’esprit guerrier, de l’aisance et de l’endurance en vol de combat, et enfin le développement du sens tactique, du jugement, de l’initiative et du leadership.
Aujourd’hui, seul le vol réel entraîne simultanément tous ces processus et permet aux équipages d’être performants face à l’inattendu même quand ils sont exposés à un stress intense. Ils réalisent ainsi 180 heures de vol par an.
Cependant, depuis 15 ans, l’engagement en opérations a réduit la part de préparation opérationnelle au profit des vols sur les théâtres. Parallèlement, l’avion s’est complexifié. Il y a 20 ans, chaque appareil était spécialisé : bombardement (Jaguar, Mirage 2000N et 2000D), défense aérienne (Mirage F-1C, Mirage 2000C) ou reconnaissance (Mirage F-1CR). Les spécificités des missions et des équipements avaient conduit à séparer les métiers.
Avec l’avènement du Rafale totalement polyvalent et la compression des flottes, les équipages doivent désormais maîtriser toutes les missions. Sur F-15E Strike Eagle, lui aussi polyvalent, les pilotes américains volent environ 250 heures par an.
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Compte tenu des contraintes budgétaires, l’activité en vol des pilotes de Rafale a été maintenue à 180 heures par an, comme sur les avions de génération précédente, complétée par 70 heures de simulation pour maîtriser un système d’armes bien plus complexe et l’ensemble des missions.
Ces 180 heures de vol sont un socle pour garantir la sécurité et l’endurance aux sollicitations physiologiques du vol et le développement du sens de l’air.
Au-delà de la préparation opérationnelle des équipages, l’activité aérienne d’entraînement doit aussi couvrir l’entraînement spécifique du commandement et de la conduite des opérations (C2) et permettre la répétition de missions réelles de frappe (rehearsal).
La simulation possède avant tout des vertus pédagogiques remarquables permettant d’accélérer les cycles de formation. Sans contraintes de disponibilité ou de météorologie, elle offre la possibilité de se focaliser sur les phases importantes du vol et autorise la répétition des scénarios en faisant varier les paramètres choisis. Le rejeu des missions permet un débriefing très fin et l’amélioration pas à pas des performances.
Dans tous les cas, la conformité de l’outil de simulation au système réel est fondamentale pour éviter un « negative training », généré par les temps d’adaptation entre un simulateur non conforme et le système réel.
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Les prix des simulateurs variant en fonction du niveau de conformité et le volume d’activité réalisable avec un simulateur étant limité, les objectifs d’instruction poursuivis doivent dimensionner les outils de simulation avec un juste besoin de conformité avec les systèmes réels.
Par exemple, un simulateur pour l’apprentissage basique du vecteur (procédures normales, pannes, vol sans visibilité) et un simulateur pour l’entraînement tactique avancé en réseau auront des besoins de précision des modèles de vol et de représentativité du cockpit très différents.
Dans un contexte budgétaire contraint, le développement de simulateurs conformes à coûts maîtrisés est un défi majeur pour l’industrie de la simulation.
De plus, la simulation fait face aujourd’hui à des difficultés techniques, humaines et financières : lenteur d’évolution des standards simulateurs pour suivre ceux des avions, traitement difficile des obsolescences, performances limitées des modèles de menace qui nuisent à la représentativité, mise en réseau limitée des simulateurs, normes de sécurité des systèmes d’information, manque de personnel pour l’animation des missions, manque de postes de simulation.
Le passage à des simulateurs « tout numérique » permettra de s’affranchir progressivement de l’utilisation de pièces réelles d’avion, facilitant les mises à jour au gré des évolutions de standard et diminuant sensiblement les coûts de production et de maintenance.
Les capacités croissantes des algorithmes d’IA permettront de rendre les comportements des plastrons automates plus cohérents et mieux paramétrables (ennemis plus ou moins agressifs), améliorant l’atteinte des objectifs d’instruction.
Sur chaque base aérienne chasse, il y a entre un et quatre simulateurs, ce qui ne permet pas l’aguerrissement. La SIM2D a pour objectif de connecter les centres de simulation de plusieurs bases pour un entraînement simultané au sein d’un même scénario virtuel. La SIM2D vise donc à les connecter avec des passerelles multiniveaux souveraines. À court terme, seuls les plus récents (Rafale et Mirage 2000D) pourront être connectés.
Parallèlement au développement de la SIM2D, l’Armée de l’air poursuit ses travaux pour développer l’hybridation LVC, qui permet d’enrichir l’environnement tactique des missions aériennes et participe ainsi à l’optimisation de la préparation opérationnelle.
L’intégration de la simulation embarquée dans les systèmes d’armes est un prérequis pour assurer la compatibilité des mondes réel et virtuel. Les bases de cette technologie sont utilisées depuis longtemps sur les avions de combat à travers des modes fictifs de tir.
Toutefois, de nombreuses voies de progrès existent à l’instar de ce que proposent les avions d’entraînement modernes (PC-21), qui échangent les pistes simulées via des liaisons de données entre avions. De même, l’utilisation de pods spécifiques apporte un très haut degré de réalisme opérationnel aux vols d’entraînement notamment grâce à la restitution temps réel des tirs effectués.
Pour exploiter pleinement le potentiel de la SIM2D et du LVC, l’Armée de l’air a créé, depuis l’été 2018, le Distribution Mission Operation Center (DMOC) qui a pour ambition de constituer le centre de préparation, d’animation et d’analyse de l’environnement tactique simulé en proposant des créneaux de simulation à la demande. Ces solutions permettent de donner une nouvelle dimension aux entraînements opérationnels en multipliant le nombre de participants et les scénarios possibles.
La SMR s’appuie sur des technologies issues du « serious gaming ». Il s’agit d’utiliser des logiciels de simulation de dernière génération, initialement destinés au grand public, obéissant à des critères de réalisme poussés et nativement conçus pour faire interagir de très nombreux acteurs dans le même espace virtuel.
Les contraintes financières, techniques et de sécurité des systèmes d’information (SSI) rendant délicate l’interconnexion de simulateurs hétérogènes, la SMR apparaît comme la piste la plus intéressante pour disposer d’outils de simulation de masse, extrêmement immersifs et à coût réduit. Ils sont en cours d’expérimentation dans l’Armée de l’air.
Un projet de passage à l’échelle est à l’étude par l’Agence de l’innovation de défense (AID), avec pour ambition le déploiement d’une première capacité fin 2019, à ce stade sur Mirage 2000.
Cependant, pour que la SMR se développe, les industriels qui équipent l’Armée de l’air doivent être impliqués pour reproduire les modèles de vol des aéronefs au niveau requis de fidélité.
Si le besoin d’un haut niveau de conformité système reste indispensable pour l’instruction et l’entraînement de base, la combinaison des technologies haptiques, de réalité virtuelle et augmentée permet d’imaginer à un horizon plus lointain le remplacement des cockpits physiques des simulateurs actuels par des cockpits totalement virtuels, au sein desquels les équipages pourront actionner toutes les commandes, à l’identique de l’environnement réel.
Cependant, quels que soient les bénéfices de l’entraînement virtuel, le vol demeure essentiel. Les simulateurs doivent évoluer vers des outils fidèles et faciles à mettre en œuvre au niveau de chaque escadron par les équipages eux-mêmes. Cela permettra d’obtenir l’adhésion du personnel, essentielle pour atteindre les ambitions d’augmentation d’activité et d’élargissement d’emploi de la simulation.
Plus-value pédagogique dans la préparation opérationnelle des forces terrestres, la simulation est un outil multi-dimensions décisif. Qu’elle soit constructive, virtuelle ou instrumentée, son objectif est d’aguerrir tous les niveaux pour consolider les capacités d’entraînement tactique de l’armée de Terre.
Tout droit sortis d’un ordinateur, des coups de feu retentissent. Une unité vient d’être virtuellement prise à partie par l’ennemi. Le combat est fictif mais les ordres et les comptes-rendus sont bien réels.
À Versailles, le camp de Satory abrite le Groupement numérisation de l’espace de bataille - simulation (Simu-NEB). Créé en 2017, il développe les outils de la simulation du pôle C2 (commandement et coordination) au sein de la Section technique de l’armée de Terre (STAT).
La première, avec le logiciel de simulation pour les opérations des unités interarmes et de la logistique terrestre (Soult), a un rôle d’animation pure dans lequel l’environnement, les hommes et les matériels sont simulés.
Enfin, la version instrumentée, avec ses simulateurs de tir de combat et ses centres d’entraînement représentatifs des espaces de bataille et de restitution des engagements (Cerbere), plonge les troupes, équipées de capteurs, sur un champ de bataille réel.
Depuis 2015, Soult offre la possibilité d’entraîner et de contrôler les postes de commandement grâce à une simulation utilisant l’intelligence artificielle. Destiné aux états-majors des niveaux division, brigade et régiment, ce système est utilisé en centre d’entraînement et organismes de formation. Il a été expérimenté pour la première fois au sein des garnisons de la 27e brigade d’infanterie de montagne, en janvier dernier. En octobre, la 9e brigade d’infanterie de marine emboîte le pas.
L’état final recherché de cette expérimentation est de rendre autonome les différents niveaux de commandement dans la conduite des opérations simulées à long terme.
Dans un environnement 3D réaliste, chacun, derrière son écran, conduit la manœuvre en appliquant les ordres reçus.
En 2019, le Centre d’entraînement au combat en zone urbaine - 94e régiment d’infanterie se dote du nouveau système Cerbere. Cet outil de nouvelle génération simule, suit et analyse les engagements des forces dans des environnements urbains. Des capteurs lasers, installés sur les armes et les véhicules, permettent ainsi de restituer les scènes de combat avec un réalisme maximal.
Pour immerger davantage les soldats et générer du stress, des dispositifs d’animation visuelle et sonore sont mis en place tels que les fumigènes, et prochainement l’effet des armes sur les bâtiments. Le système assure un suivi en temps réel de chaque soldat et événement.
En ce sens, Cerbere assure une analyse après action détaillée, à l’aide des vidéos des combats ou d’enregistrements des échanges. « C’est la plus-value de ce système dans les centres d’entraînement spécialisés : fournir aux instructeurs et spécialistes un outil d’analyse puissant », rapporte le commandant Jacques en charge du programme à la STAT.
Janus, acquis par la France en 1990, est un outil d’étude et de formation qui est installé à l’École supérieure de guerre (qui se transformera le 1er septembre prochain en Cours supérieur d’état-major) et à l’École d’application de l’infanterie. Janus est un simulateur performant dont les possibilités spécifiques sont susceptibles d’intéresser de nombreux organismes chargés d’études ou de réflexions au sein de l’Armée de terre.
Janus permet de simuler l’engagement de forces sur des terrains existants ou artificiellement créés (de 15 à 120 kilomètres de côté), prenant en compte le nivellement et la planimétrie. À partir des ordres donnés par les joueurs de chaque camp, le simulateur représente en temps réel le combat des groupements aéroterrestres qu’ils commandent : Janus simule la manœuvre en apportant la sanction du feu.
L’utilisateur peut définir la composition et la structure des forces dont il veut simuler l’engagement. Il est également libre du choix des dispositifs et de la manœuvre.
Janus modélise de manière précise jusqu’à 600 pions par camp (le pion allant du système d’arme unique à l’unité élémentaire au maximum). Janus est capable de fournir des informations en cours de jeu (conduite et situation, renseignement, logistique) et à l’issue de celui-ci. Il permet en particulier une analyse très complète des résultats de chaque simulation.
Ainsi, malgré certaines limites, Janus offre des possibilités et des avantages particulièrement adaptés aux besoins actuels de l’Armée de terre.
Le prochain rendez-vous majeur de la simulation sera en 2023.
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