Les futurs outils high-tech des soldats français

Lasers, capteurs miniaturisés, intelligence artificielle, la recherche scientifique met au point des moyens de plus en plus perfectionnés pour détecter les dangers et soulager les troupes. Voici quelques-uns des prototypes que vient de présenter la Direction générale de l'Armement.

Plus que discrète que la Darpa, sa cousine américaine, la Direction générale de l’armement finance pourtant des projets particulièrement innovants et aux applications à la fois militaires et civiles. Elle les a présentés ce 26 novembre lors d’un forum sur le site de Polytechnique à Saclay. Voici notre tour d’horizon.

- © PASCAL GUYOT / AFP

Débusquer les snipers grâce au son

En Syrie, les snipers font quotidiennement des ravages. Si le nombre de victimes est important à chaque fois, c’est parce les localiser prend un temps fou. L’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis veut pallier ce problème avec des petits capteurs acoustiques pouvant être intégrés dans un boîtier et même un smartphone. Ils comportent deux microphones, un GPS, et le tout est connecté à un réseau sans fil sécurisé. Le système est conçu pour croiser les informations de six dispositifs.

"Chaque type d’arme possède une signature acoustique caractéristique. Impossible de la confondre avec le moteur d’un scooter ou un pétard, par exemple", nous précise Sébastien Hengy, chercheur à l’ISL.

Lorsqu’un tir est émis, les capteurs transmettent les données pour qu'elles soient analysées. Il faut alors seulement trois secondes pour déterminer la trajectoire des balles, puis la position exacte du tireur avec une erreur inférieure à 2% par rapport à la distance réelle sniper/antenne. Une alerte sonore spatialisée est ensuite envoyée, par exemple, dans le casque des combattants. Cette dernière peut aussi être visualisée sur un écran.

Les seules limites de ce système : il faut que le sniper commence à tirer pour que cela fonctionne. Et il est plus difficile à utiliser dans un milieu urbain, quand des rues ou des immeubles font obstacle. Mais à partir du moment où le sniper actionne son arme, il est piégé car il émet un bruit immédiatement perceptible par les capteurs, même s’il utilise un silencieux !

- © SIA KAMBOU / AFP

Un pansement biologique pour cicatriser la peau

Prendre en charge rapidement des blessures cutanées profondes sur les théâtres d’opération mais aussi, pourquoi pas, sur les lieux d’un attentat, c’est l’objectif de ce "pansement biologique" imaginé dans le cadre d’une thèse entreprise par Morgane Berthet au LBTI (biologie tissulaire et ingénierie thérapeutique).

L’idée est donc de concevoir un biomatériau accélérant la cicatrisation et la reconstruction fonctionnelle des plaies. Pour cela, la doctorante utilise des particules submicroniques biodégradables et biocompatibles (SMPs). Ces dernières sont activées en y ajoutant des molécules bioactives à vertus thérapeutiques, cicatrisantes ou antimicrobiennes.

Des tests ont déjà été réalisés avec succès in vitro sur des souris. Il reste, et ce n’est pas une mince affaire, à l’expérimenter sur l’homme.

- © Illustration - Un drone - Don McCullough-Flickr

Des drones qui évitent seuls les dangers

Sécuriser le vol des drones autonomes est impératif avant d’envisager un jour généraliser les livraisons par ces aéronefs. C’est l’un des sujets d’étude de l’Onera (centre français de recherche aérospatiale), et plus particulièrement de la chercheuse Yoko Wanatabe.

Elle a développé une solution logicielle de navigation embarquée pour le compte de la Direction générale de l'Armement. Le drone utilise toute une série de capteurs pour détecter et éviter les obstacles : GPS, centrale inertielle, baromètre, caméra et laser.

Mais le milieu urbain présentait plusieurs défis à relever. Tout d’abord, la perte du signal GPS qui peut survenir entre deux immeubles. "Pour pallier cela, nous utilisons la centrale inertielle et la caméra. Le défilement des images nous donne en effet des indications sur la vitesse du drone. L’estimation de la trajectoire est alors assez précise pour continuer le vol automatique", nous indique Yoko Wanatabe.

L’autre problème, ce sont les perturbations aérologiques irrégulières causées par les bâtiments. Le système logiciel intègre donc une modélisation de l’effet des rafales de vent permettant d’anticiper la variation de la trajectoire du drone. Et il reste toujours possible de corriger en temps réel son vol en mesurant en permanence son comportement.

Mais tous ces capteurs représentent un poids considérable et nécessitent d’être embarqués sur des appareils de plusieurs dizaines de kilos. "Avec un engin de seulement quatre à cinq kilos, on ne pourrait embarquer qu’une caméra et un laser", met en garde Yoko Wanatabe. Après avoir testé sa solution dans un camp militaire, la chercheuse travaille maintenant à l’implémenter sur les drones de la SNCF.

- © CHAD - UNREST - BOKOHARAM

Détecter des explosifs à distance

Médicaments contrefaits, drogue ou encore explosifs, l’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis propose un système de détection embarqué de produits dangereux, dégradés ou illicites. Il repose sur un spectromètre THz (Tera herz) et consiste à relever en quelques secondes le spectre d’une substance, puis à l’identifier en le comparant à une base de données ou au code barre de son emballage censé détailler la composition. La proportion, la qualité et la pureté peuvent aussi être déterminées.

Le spectromètre fonctionne à travers une enveloppe ou un sac. Et un système est en cours de développement pour détecter des explosifs à distance grâce à un faisceau laser et ce, jusqu’à 20 mètres de distance. Le laser identifie la structure moléculaire des explosifs grâce à une technologie optique. Une solution qui permettra d’éviter de transporter les objets suspects et de garantir un périmètre de sécurité.

- © Le doctorant Antoine Cully et son encadrant Jean-Baptise Mouret de l'Inria.

S’équiper de robots "mulets" hyper résistants

Antoine Cully, jeune doctorant à l’ISIR (Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique) a passé trois ans, avec d’autres chercheurs, à mettre au point un logiciel permettant aux robots de continuer à fonctionner malgré une panne mécanique. L’idée était de s’inspirer des animaux ou des enfants qui boitent instinctivement après s’être foulé une cheville. De quoi permettre à un robot, même diminué, d’achever sa mission. Grâce à des algorithmes de machine learning, la possibilité est donnée aux robots de s’adapter à leur situation en apprenant une nouvelle solution de manière ultra-rapide. 

Les travaux vont maintenant être poursuivis par Jean-Baptiste Mouret, chercheur associé à l’INRIA, qui a encadré la thèse d’Antoine Cully. Durant les cinq ans à venir, il va s’atteler à tester le dispositif sur des robots plus complexes comme des humanoïdes, à l’image d’iCub ou des machines hybrides combinant roues et pattes. Il faudra aussi expérimenter des tâches plus difficiles comme ramasser des objets et les trier, y compris sur le terrain réel… et non plus la pelouse jouxtant le laboratoire des scientifiques. Au niveau des applications, pas de limite. Cela pourrait concerner aussi bien les robots mulets des militaires que les robots d’assistance, les cobots des usines (robots collaboratifs) et même les robots compagnons. 

Amélie Charnay