L’ONERA, INCUBATEUR D’IN­NO­VA­TIONS

En­tre­tien avec Bruno SAINJON, pré­sident-di­rec­teur gé­né­ral de L’ONERA (Of­fice Na­tio­nal d’études et de Re­cherches Aé­ro­spa­tiales)

DSI Hors-Série - - SOMMAIRE - Avec Bruno SAINJON Pré­sident-di­rec­teur gé­né­ral de L’ONERA (Of­fice Na­tio­nal d’études et de Re­cherches Aé­ro­spa­tiales).

L’in­no­va­tion est un thème saillant ces der­niers mois et les drones fi­gurent par­mi les tech­no­lo­gies qui y ren­voient le plus di­rec­te­ment. Quel est votre ap­port en la ma­tière ?

Bruno Sainjon : L’ONERA ac­com­plit sur les drones sa double mis­sion d’in­no­va­tion au pro­fit du tis­su in­dus­triel, en par­te­na­riat avec les la­bo­ra­toires, et d’ex­per­tise au pro­fit de l’état : la Di­rec­tion Gé­né­rale de l’ar­me­ment (DGA) pour les grands pro­grammes dé­fense comme le FCAS-DP (Fu­ture Com­bat Air Sys­tem-de­mons­tra­tion Pro­gram) ou le MALE eu­ro­péen; la Di­rec­tion gé­né­rale de l'avia­tion ci­vile pour les nou­velles ap­pli­ca­tions de drones ci­vils et le Se­cré­ta­riat gé­né­ral de la Dé­fense et de la Sé­cu­ri­té na­tio­nale et la Gen­dar­me­rie na­tio­nale pour la lutte an­ti-drones.

Notre rôle se concré­tise par des in­no­va­tions dans de nom­breux do­maines. Je pense en pre­mier lieu à la sé­cu­ri­sa­tion du vol, thème fon­da­men­tal pour le­quel L’ONERA col­la­bore avec la NASA, au­tour du pro­jet FORC3ES pour le­quel les codes in­for­ma­tiques em­bar­qués sont di­rec­te­ment gé­né­rés avec des ga­ran­ties sur leur exé­cu­tion ; mais aus­si à la ca­pa­ci­té de re­con­fi­gu­ra­tion face à des aléas, qui fait l’ob­jet d’in­no­va­tions per­met­tant de pour­suivre le vol en cas de blo­cages, de pannes ou de pertes de liai­sons…

En­suite L’ONERA mène de nom­breuses études pour de nou­veaux cap­teurs. Je peux ci­ter le pro­jet Ter­ri­scope fi­nan­cé par le Fonds eu­ro­péen de dé­ve­lop­pe­ment ré­gio­nal et la ré­gion Oc­ci­ta­nie, par le­quel L’ONERA se dote d’un en­semble de plates-formes et de cap­teurs, no­tam­ment li­dar, mul­tis­pec­traux et hy­per­spec­traux afin d’en éva­luer les ca­pa­ci­tés. On peut ci­ter un autre do­maine éga­le­ment es­sen­tiel et sur le­quel L’ONERA tra­vaille de­puis long­temps : l’au­to­no­mie de dé­pla­ce­ment et de dé­ci­sion qui est un thème im­por­tant pour nos par­te­naires comme la SNCF, c’est-à-dire la ca­pa­ci­té de se dé­pla­cer en au­to­no­mie dans des lieux confi­nés, de re­cons­truc­tion d’en­vi­ron­ne­ments in­con­nus, de prise de dé­ci­sions en en­vi­ron­ne­ment dy­na­mique et in­cer­tain.

Cer­taines ac­ti­vi­tés in­té­ressent par­ti­cu­liè­re­ment le do­maine de la dé­fense et de la sé­cu­ri­té : je pense à la co­opé­ra­tion mul­ti­vé­hi­cules hé­té­ro­gènes, dans la­quelle L’ONERA a réa­li­sé d’im­por­tants pro­grès, no­tam­ment avec le pro­gramme d’études amont Ac­tion et bien d’autres pro­jets, na­tio­naux et in­ter­na­tio­naux.

La fur­ti­vi­té est l’ob­jet de dif­fé­rents tra­vaux par exemple dans le cadre du pro­gramme FCAS-DP. La dis­cré­tion acous­tique se­ra étu­diée dans un nou­veau groupe de tra­vail OTAN dont L’ONERA fait par­tie.

En­fin, sur la lutte an­ti-drone, L’ONERA a me­né avec dif­fé­rents par­te­naires un pro­jet pour l’agence na­tio­nale de la re­cherche pour tes­ter et mon­ter en ma­tu­ri­té les tech­no­lo­gies les plus adap­tées à la dé­tec­tion, à l’iden­ti­fi­ca­tion et à la neu­tra­li­sa­tion des drones

Nos équipes sont sol­li­ci­tées sur des as­pects très va­riés par nos dif­fé­rents par­te­naires. Nos cher­cheurs ont la ca­pa­ci­té de dé­ve­lop­per des mé­thodes et ap­proches de concep­tion glo­bales.

mal­veillants. Ce qui a ré­vé­lé le fort po­ten­tiel de cer­taines tech­no­lo­gies : du ra­dar pas­sif aux dif­fé­rentes tech­no­lo­gies de li­dar en pas­sant par les tech­niques de trai­te­ment avan­cé des don­nées. Tour­né vers l’ave­nir, L’ONERA s’est ain­si lan­cé de­puis très long­temps dans les études tou­chant aux drones et af­fiche au­jourd’hui une ex­per­tise unique. Un im­por­tant atout tient à la mul­ti­dis­ci­pli­na­ri­té de ses scien­ti­fiques. Une ap­proche unique et re­con­nue qui fait que nos équipes sont sol­li­ci­tées sur des as­pects très va­riés par nos dif­fé­rents par­te­naires. Nos cher­cheurs ont la ca­pa­ci­té de dé­ve­lop­per des mé­thodes et ap­proches de concep­tion glo­bales. C’est l’un des thèmes de la toute ré­cente fé­dé­ra­tion de re­cherche ONERA - Isae-su­paé­ro - ENAC, à tra­vers la­quelle L’ONERA tra­vaille­ra no­tam­ment au pro­fit de la DGA avec ses par­te­naires pour dé­ve­lop­per de nou­velles ap­proches de concep­tion de drones plus sûrs, ro­bustes et adap­ta­tifs.

L’ONERA a beau­coup tra­vaillé sur les tech­no­lo­gies mul­tis­pec­trales, qui sont l’une des clés du ren­sei­gne­ment géo­spa­tial. Quels pro­grès avez-vous réa­li­sés ré­cem­ment ?

L’ima­ge­rie mul­ti- ou hy­per­spec­trale consiste à ac­qué­rir des images dans un plus ou moins grand nombre de bandes spec­trales. L’in­té­rêt est de pou­voir dis­cri­mi­ner les ob­jets pré­sents dans une scène, car tous ont une si­gna­ture spec­trale dif­fé­rente. C’est ce qui leur donne leur cou­leur si on se li­mite au do­maine vi­sible. Compte te­nu du très grand nombre d’images ac­quises si­mul­ta­né­ment, seul un or­di­na­teur est ca­pable de trai­ter de tels vo­lumes de don­nées. Grâce au sou­tien de la DGA de­puis de nom­breuses an­nées, L’ONERA est à la pointe de la re­cherche et du dé­ve­lop­pe­ment d’ins­tru­ments ain­si que de l’ex­ploi­ta­tion des don­nées spec­trales.

Le moyen SYSIPHE (Sys­tème Spec­tro-ima­geur de me­sure des Pro­prié­tés Hy­pers­pec­trales Em­bar­qué), que nous avons dé­ve­lop­pé pour le compte de la DGA, en col­la­bo­ra­tion avec la Nor­vège, est un moyen unique de re­cueil de don­nées qui dé­livre des images hy­pers­pec­trales aé­ro­por­tées, du vi­sible jus­qu’à l’in­fra­rouge ther­mique. Il ac­quiert si­mul­ta­né­ment plus de 600 images spec­trales à une ré­so­lu­tion de 50 cm pour une fau­chée de 500 m de large en vo­lant à 2 000 m d’al­ti­tude. La pre­mière cam­pagne réa­li­sée en 2015, sur des scé­na­rios opé­ra­tion­nels mis en oeuvre par le mi­nis­tère des Armées, a per­mis de prou­ver l’ap­port de cette tech­no­lo­gie pour le ren­sei­gne­ment (je pense en par­ti­cu­lier à la dé­tec­tion des cibles, même ca­mou­flées) et la clas­si­fi­ca­tion spec­trale de zones d’in­té­rêt. Une nou­velle cam­pagne est pro­gram­mée pour le dé­but de 2019 afin de va­li­der le do­maine d’em­ploi dans d’autres condi­tions en­vi­ron­ne­men­tales, voire d’autres scé­na­rios mi­li­taires. L’ONERA tra­vaille éga­le­ment à la mi­nia­tu­ri­sa­tion des ca­mé­ras ayant des fonc­tions évo­luées (ca­pa­ci­tés spec­trales par exemple) afin de les spé­cia­li­ser en fonc­tion du be­soin et de les rendre plus com­pactes, plus lé­gères, plus éco­nomes en éner­gie. C’est au tra­vers du pro­gramme d’études amont TEMOIN que sont étu­diées les ca­mé­ras in­fra­rouges de de­main. Les re­tom­bées sont nom­breuses. Je peux ci­ter en exemple le dé­ve­lop­pe­ment d’une ca­mé­ra mul­tis­pec­trale in­fra­rouge spé­cia­li­sée dans la dé­tec­tion de gaz pour des ap­pli­ca­tions ci­viles qui a don­né d’ex­cel­lents ré­sul­tats lors d’une ex­pé­ri­men­ta­tion me­née en 2017.

Au­jourd’hui, l’ap­port du mul­ti- ou de l’hy­per­spec­tral n’est plus à dé­mon­trer. L’ONERA rem­plit sa mis­sion de ré­fé­rent En­vi­ron­ne­ment pour la DGA en pour­sui­vant ses tra­vaux de re­cherche et dé­ve­lop­pe­ment dans la connais­sance des scènes. Nous par­ti­ci­pons ac­ti­ve­ment au trans­fert de ces tech­no­lo­gies mul­ti- et hy­pers­pec­trales vers nos par­te­naires in­dus­triels. Des pro­jets sont d’ores et dé­jà en cours (To­tal, Ber­tin) ou en pré­pa­ra­tion (Sa­fran, Thales).

Quels sont, du point de vue des tech­no­lo­gies aé­ro­spa­tiales dans le sec­teur mi­li­taire – ou dual –, celles qui vous pa­raissent les plus por­teuses à moyen ou long terme ?

Le spectre d’ac­ti­vi­té de L’ONERA est par­ti­cu­liè­re­ment large et ex­traire quelques exemples n’est pas ai­sé. Je vais es­sayer d’en ci­ter quelques-uns qui couvrent des do­maines vo­lon­tai­re­ment très dif­fé­rents.

En ce qui concerne les vé­hi­cules aé­ro­spa­tiaux, l’en­semble des tech­no­lo­gies qui par­ti­cipent au dé­ve­lop­pe­ment d’en­gins ca­pables d’at­teindre des vi­tesses hy­per­so­niques (au-de­là de Mach 5) joue­ront un rôle im­por­tant : qu’il s’agisse des tech­no­lo­gies per­met­tant d’as­su­rer la com­bus­tion (su­per-sta­to­réac­teurs), des ma­té­riaux ca­pables de ré­sis­ter aux très hautes tem­pé­ra­tures ou en­core des sen­seurs et sys­tèmes qui per­met­tront d’as­su­rer leur na­vi­ga­tion. L’ONERA est par­ti­cu­liè­re­ment pré­sent sur ces su­jets de­puis de nom­breuses an­nées et conti­nue­ra à s’y in­ves­tir. Le do­maine des cap­teurs op­tiques et élec­tro­ma­gné­tiques est éga­le­ment ap­pe­lé à évo­luer ra­pi­de­ment et à of­frir des ca­pa­ci­tés ac­crues avec des sys­tèmes plus com­pacts et/ou fai­sant ap­pel à des trai­te­ments nu­mé­riques de plus en plus so­phis­ti­qués.

En op­tique, en plus de l’in­té­rêt des me­sures hy­pers­pec­trales, les avan­cées ra­pides des os­cil­la­teurs pa­ra­mé­triques op­tiques et des li­dars ouvrent la voie à de nom­breuses gé­né­ra­tions de cap­teurs per­met­tant des me­sures at­mo­sphé­riques va­riées uti­li­sables dans des ap­pli­ca­tions

Grâce au sou­tien de la DGA de­puis de nom­breuses an­nées, L’ONERA est à la pointe de la re­cherche et du dé­ve­lop­pe­ment d’ins­tru­ments ain­si que de l’ex­ploi­ta­tion des don­nées spec­trales.

tant de dé­fense (dé­tec­tion des gaz de com­bat) qu’in­dus­trielles (mo­ni­to­ring de pol­lu­tions ac­ci­den­telles) ou de sé­cu­ri­té (dé­tec­tion des tour­billons de sillage sur les aé­ro­ports). Dif­fi­cile éga­le­ment de ne pas ci­ter les ap­ports de l’op­tique adap­ta­tive qui trouve dé­sor­mais des ap­pli­ca­tions pro­met­teuses dans les la­sers de puis­sance ou les té­lé­com­mu­ni­ca­tions.

Dans le do­maine élec­tro­ma­gné­tique, les évo­lu­tions conduisent à une uti­li­sa­tion de l’en­semble du spectre de­puis les plus grandes lon­gueurs d’onde qui per­mettent des dé­tec­tions à très grande dis­tance (ra­dar à ondes de ciel ou de sur­face) jus­qu’aux très hautes fré­quences mises en jeu pour l’ima­ge­rie SAR (Syn­the­tic Aper­ture Ra­dar) ou les té­lé­com­mu­ni­ca­tions. Dans tous les cas, l’ave­nir est aux sys­tèmes com­por­tant une part de trai­te­ment nu­mé­rique es­sen­tielle, voire pré­pon­dé­rante, à l’ob­ten­tion des per­for­mances. La re­cherche d’une plus grande com­pa­ci­té consti­tue éga­le­ment un des défis à re­le­ver. Autre chal­lenge : le trai­te­ment, en temps réel, de très grands vo­lumes de don­nées va­riées consti­tue à n’en pas dou­ter un axe de R&T im­por­tant pour les an­nées à ve­nir, au sein du­quel l’adap­ta­tion et la mise en oeuvre de tech­no­lo­gies is­sues de l’in­tel­li­gence ar­ti­fi­cielle se­ront pré­pon­dé­rantes. En­fin, le do­maine spa­tial mi­li­taire est ca­pi­tal pour l’ave­nir. Je pense à la sur­veillance de l’es­pace pour la­quelle la France dis­pose de­puis 2005, grâce à L'ONERA, d’un sys­tème opé­ra­tion­nel : il faut donc pous­ser notre avan­tage. Concer­nant les sys­tèmes or­bi­taux, un ef­fort se­ra fait dans le do­maine des cap­teurs de tous ordres et les stra­té­gies de ré­duc­tion de la vul­né­ra­bi­li­té des sa­tel­lites. En­fin, la cons­ti­tu­tion de la base technologique pour un ac­cès à l’es­pace à faible coût est une des priorités de L’ONERA. De fa­çon plus gé­né­rale, je suis convain­cu que les avan­cées les plus im­por­tantes pro­vien­dront de sys­tèmes ré­sul­tant de la mise en com­mun de tech­no­lo­gies com­plé­men­taires. La mul­ti­dis­ci­pli­na­ri­té, qui est une des ca­rac­té­ris­tiques pre­mières de L’ONERA, se­ra in­dé­nia­ble­ment une des clés du suc­cès.

La co­opé­ra­tion eu­ro­péenne re­vient fré­quem­ment à l’ordre du jour. Comment l’en­vi­sa­ger dans les do­maines liés à la R&T ? Faut-il res­ter sur un mo­dèle na­tio­nal ou en­vi­sa­ger une vé­ri­table in­té­gra­tion eu­ro­péenne ?

L’ONERA a de­puis long­temps sau­té le pas, pour al­ler du pu­re­ment na­tio­nal vers un mo­dèle eu­ro­péen, voire in­ter­na­tio­nal. Nous avons de très nom­breuses co­opé­ra­tions, no­tam­ment avec la NASA pour ne ci­ter que cet exemple. Sur le plan eu­ro­péen, L’ONERA est membre fon­da­teur de l’as­so­cia­tion EREA, qui va bien­tôt fê­ter ses 25 ans et ras­semble les centres de re­cherche eu­ro­péens du do­maine aé­ro­nau­tique. J’ai ré­cem­ment as­su­ré la pré­si­dence de cette as­so­cia­tion et j’ai pu ain­si me­su­rer tous les avan­tages d’une telle or­ga­ni­sa­tion. Il s’agit d’un mo­dèle de co­opé­ra­tion « simple » dans le­quel chaque or­ga­nisme garde son au­to­no­mie et ses liens forts avec sa tu­telle na­tio­nale.

L’exis­tence d’un pro­gramme com­mun de re­cherche eu­ro­péen (ac­tuel­le­ment Ho­ri­zon2020) fi­nan­cé par la Com­mis­sion eu­ro­péenne fa­ci­lite cette co­opé­ra­tion eu­ro­péenne en en­cou­ra­geant les pro­jets réa­li­sés en col­la­bo­ra­tion entre plu­sieurs pays eu­ro­péens : c’est très cer­tai­ne­ment un élé­ment im­por­tant de l’in­té­gra­tion eu­ro­péenne dans le do­maine de la R&T. Sur le mo­dèle réus­si de L’EREA, et pour adres­ser les pro­grammes eu­ro­péens de re­cherche spa­tiale, a été créée en 2016 l’as­so­cia­tion ESRE des centres de re­cherche eu­ro­péens dans le do­maine spa­tial; nous y re­trou­vons nos par­te­naires tra­di­tion­nels : le DLR al­le­mand, le NLR néer­lan­dais, etc.

Je suis bien évi­dem­ment de très près le dé­ve­lop­pe­ment des pro­po­si­tions de la Com­mis­sion eu­ro­péenne dans le sec­teur de la dé­fense. Très long­temps ré­ser­vé au do­maine in­ter­gou­ver­ne­men­tal et res­treint par les ca­rac­té­ris­tiques d’au­to­no­mie stra­té­gique liées à la dé­fense, ce su­jet est en train d’éclore dans l’eu­rope com­mu­nau­taire. L’ONERA est prêt à s’y en­ga­ger, et il l’a dé­jà fait d’ailleurs en par­ti­ci­pant aux pre­miers pro­jets pi­lotes qui ont été no­ti­fiés et à l’ac­tion pré­pa­ra­toire dé­fense qui est en cours. Tant que l’on reste sur des su­jets de R&T, dans le do­maine pré-com­pé­ti­tif, la co­opé­ra­tion eu­ro­péenne ne pose pas trop de dif­fi­cul­tés. Nous al­lons voir comment les États et les in­dus­triels vont s’em­pa­rer de pro­grammes de dé­ve­lop­pe­ment de ca­pa­ci­tés de dé­fense à l’échelle eu­ro­péenne, car on entre là plus di­rec­te­ment dans des su­jets de com­pé­ti­ti­vi­té et de po­li­tique in­dus­trielle !

Le do­maine des cap­teurs op­tiques et élec­tro­ma­gné­tiques est ap­pe­lé à évo­luer ra­pi­de­ment et à of­frir des ca­pa­ci­tés ac­crues avec des sys­tèmes plus com­pacts et/ou fai­sant ap­pel à des trai­te­ments nu­mé­riques de plus en plus so­phis­ti­qués.

Pro­pos recueillis par Jo­seph Hen­ro­tin, le 29 juin 2018

(© Air­bus)

Pho­to ci-des­sus :Entre autres pro­grammes, L’ONERA a tra­vaillé à la concep­tion du ro­tor du H160, fu­tur HIL, per­met­tant de ré­duire consi­dé­ra­ble­ment sa si­gna­ture so­nore.

(© ONERA)

Bruno Sainjon.

(© NASA)

Image mul­tis­pec­trale d’une ré­gion amé­ri­caine. L’usage de tels sys­tèmes consti­tue une évo­lu­tion im­por­tante en ma­tière de ren­sei­gne­ment.

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