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01 octobre 2018

NAVIGUER DANS LE NUMÉRIQUE : DE L'INTÉGRATION DES SYSTÈMES À BORD À L'INTÉGRATION DU NAVIRE DANS LE SYSTÈME DE SYSTÈMES DÉFENSE

Déjà présent depuis de nombreuses années dans les systèmes de combat embarqués, le numérique devient omniprésent à bord, qu'il s'agisse de conduite de la plateforme navale ou de supervision de l'ensemble des composants du navire. Le navire armé serait-il désormais un composant de l’internet des objets (Internet Of Things IOT).


 

Un navire de plus en plus numérique dans un environnement de plus en plus connecté

Cette "colonisation" interne par le numérique se double d'une intégration croissante du navire armé dans la "mondialisation" des systèmes de défense : Grâce au numérique, il est désormais possible de proposer de nouvelles fonctions de combat "collaboratives", de contribuer au MCO depuis la terre et de renforcer la coopération avec les Forces terrestres et aériennes en interarmées et avec les marines étrangères en interalliés.

Revenons un peu en arrière à la genèse de cette transformation numérique :

Dès le début des années 80, l'intégration fonctionnelle des systèmes de combat à bord a tiré les premiers bénéfices du numérique pour d'une part fusionner les données des différents senseurs (radars, sonars, optronique et guerre électronique) et d'autre part apporter des aides au commandement pour l'évaluation de la menace ennemie et l'optimisation de l'engagement des armes. Ce recours au numérique s'est d'abord réalisé sur la base de systèmes américains (SENIT 1 à 4) puis, dès les frégates Cassard/ Jean-Bart ou FLF (SENIT6 et TAVITAC) mais aussi SNA/SNLE, sur des solutions issues du plan calcul français et enfin, à partir du porte-avions Charles de Gaulle, sur des produits informatiques du commerce (COTS). Dès le départ, les solutions OTAN de liaisons de données tactiques (L11 et L16) ont permis de partager la situation tactique entre bâtiments de surface, dans un tempo certes non temps réel mais offrant un outil précieux dans un contexte interalliés.

En parallèle de ces débuts de numérisation à bord, les premiers systèmes offrant des fonctions de niveau opératif et stratégique (préparation de mission, lien avec le commandement à terre) commencent à faire leur apparition : AIDCOMER ou SYCOM viennent ainsi commencer à relier le navire armé à la terre, le faisant entrer progressivement dans un environnement numérique de combat plus large.Le numérique a ensuite progressivement investi les systèmes de conduite de la plateforme navale : la liaison avec la passerelle de navigation ne se fait plus à la voix ! Qu'il s'agisse des manoeuvres ou de la gestion de la propulsion, l'ensemble des fonctions de navigation est désormais informatisé et intégré dans les systèmes de management embarqués.

Plus récemment et progressivement, l'ensemble des systèmes embarqués, qu'ils soient électriques, mécaniques ou hydrauliques, par leur propre numérisation, deviennent capables de publier leur état en temps réel sous forme de données informatiques.

Le navire armé devient ainsi lui-même un système de systèmes numériques sous maîtrise d'oeuvre de Naval Group qui n'intègre pas seulement ces systèmes à la plateforme navale mais aussi ces systèmes entre eux. 

Du fait de cette numérisation croissante, ce rôle de maître d’oeuvre d’ensemble pour chaque navire armé évolue vers un rôle d’architecte-intégrateur et de maître d’oeuvre plus global au niveau tactique pour un ensemble de navires armés : c’est ainsi qu’est en train d’émerger la notion de Système de Combat de Force Navale avec des premières réalisations concrètes comme la tenue de situation multiplateformes qui permet d’établir une situation tactique optimisée en temps réel en mode collaboratif entre plusieurs navires armés : c’est la Veille Coopérative Navale.

Dans le prolongement de la Veille Coopérative Navale sur le point d’être déployée, et en s’appuyant largement sur les innovations technologiques apportées par la numérisation, on peut désormais proposer des fonctionnalités multi navires nouvelles de niveau système de systèmes à haute valeur ajoutée opérationnelle, dont voici quelques exemples :

- Evaluation de la menace et assignation des armes en mode collaboratif : grâce à la situation tactique globale et unifiée et à l’estimation des signatures des navires, il est désormais possible d’estimer la menace au niveau de la Force navale et de planifier l’affectation aux armes en mode collaboratif au niveau de la Force navale : par exemple, un bâtiment peut être mieux positionné ou mieux équipé qu’un autre pour traiter un ennemi, quand bien même il ne serait pas le plus menacé.

- Gestion dynamique de la qualité de service des télécommunications en fonction du contexte opérationnel et gestion spatio-temporelle du spectre électromagnétique : Les équipages et plus globalement les acteurs de la Force Navale doivent avoir la faculté d’affecter des priorités de manière cohérente aux différents moyens de transmission en fonction de la situation opérationnelle.

- Déclinaison de l’apport de l’intelligence artificielle au profit des systèmes navals : Qu’il s’agisse de maintenance prédictive des navires grâce au big data, d’algorithmes avancés pour l’identification/ classification de la situation tactique, d’outils pour optimiser le paramétrage des systèmes embarqués, d’interfaces hommes/ machines innovantes, d’outils avancés pour l’aide à la décision ou d’améliorer les simulateurs d’entraînement tactiques.

- Intégration des drones aux systèmes embarqués : la contribution des drones n’est vraiment optimale que si elle est intégrée avec le système de combat de chaque navire mais aussi entre plusieurs navires qui peuvent se les partager.

Cette amélioration des capacités opérationnelles passe par des architectures numériques des navires armés et des systèmes de management des données, plus ouvertes et orientées « évolutions capacitaires & services », mutualisant, dans un cadre cybersécurisé, robuste et résilient, l'ensemble des fonctions transverses évoquées précédemment sur une architecture fonctionnelle commune (produits SETIS3.0 et SYCOBS3.0 pour les systèmes de combat surface et sous-marin).

Le numérique est aussi d'un précieux secours dans la conception même des navires. Dans ce cadre, Naval Group s’est engagé dans la mise en place d’un projet ambitieux de réalisation du jumeau numérique du système naval qui consiste, sous le nom de « Virtual Ship », à disposer :

- de moyens agiles de pré-dimensionnement des systèmes navals,

- de modélisations fonctionnelles et physiques du navire armé et de ses systèmes,

- d’outils qualifiés de prédiction des performances pour l’ensemble d’un navire armé ou d’un système de systèmes navals.

Cet environnement de production numérique vise à accélérer les cycles de conception/validation, à réduire le nombre et la durée des essais à la mer et matérialise la mise en application des technologies de l'usine 4.0 au domaine naval militaire : en s'appuyant sur le PLM 3DExperience de Dassault Systèmes, Naval Group vise à offrir la continuité numérique dans un environnement de travail collaboratif partagé entre la Marine, la DGA, elle-même et ses systémiers/équipementiers.

Ainsi il existe d’importantes opportunités dans cette intégration optimisée appliquée au niveau global Force navale. En fait, ces opportunités concrétisent l’apport de la révolution numérique au profit du combat naval et Naval Group est en capacité, en liaison avec ses partenaires équipementiers et systémiers de niveau opératif, de fédérer l’ensemble des avancées numériques au profit d’une efficacité opérationnelle renforcée, à même d’offrir la supériorité informationnelle, décisionnelle et d’action que les Marines modernes sont en droit d’attendre.

 

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