MBF Group IRYDA+ SPACE Z1
IRYDA+ SPACE Z1 est un concept en cours de développement de système aérien sans pilote de nouvelle génération, alliant les opérations autonomes de drones à la communication par satellite, à une navigation résistante aux interférences, un traitement des données à bord ainsi que la capacité de coopérer avec d’autres plateformes aériennes et systèmes orbitaux.
IRYDA+ SPACE Z1 est développé dans le cadre de la prochaine étape du programme technologique IRYDA+. Ce projet vise à tirer parti de l’expérience acquise lors du développement de la plateforme IRYDA+ X1, mais son architecture cible prévoit un champ d’application nettement plus large – englobant la communication au-delà de la portée radio classique, l’intégration avec les services satellitaires, le traitement autonome des données ainsi que la résilience face à la perte des sources standard de navigation et de communication.
communications par satellite
communication prévue hors de la couverture terrestre classique
navigation résiliente
le développement d’une architecture de navigation résistante aux perturbations
traitement embarqué
traitement et analyse des données prévus au niveau local sur la plateforme
architecture du système
intégration des drones, des infrastructures au sol et des services satellitaires
IRYDA+ SPACE Z1 en est actuellement au stade de la conception et du développement. Les fonctionnalités présentées décrivent l’orientation technologique prévue du projet et ne constituent pas le cahier des charges d’un produit fini.
D’une plateforme de drones à un système multidomaine
L’IRYDA+ SPACE Z1 n’est pas conçu comme un drone unique à portée étendue. L’objectif de ce programme est de mettre en place une architecture dans laquelle une plateforme aérienne sans pilote puisse interagir avec l’infrastructure au sol, les systèmes satellitaires, les sources de données externes et d’autres plateformes autonomes.
Cette approche permet de mettre en place un système conçu pour fonctionner sur de vastes territoires, hors de la portée directe de l’opérateur et des moyens de communication terrestres classiques.
SATCOM
Possibilité prévue d’utiliser les communications par satellite pour la transmission de données, la télémétrie et l’échange d’informations avec le système au sol.
Navigation résiliente
Développement d’un système de navigation résistant aux interférences et à la disponibilité limitée des signaux GNSS classiques.
Edge AI
Le traitement de certaines données directement à bord de la plateforme, sans qu’il soit nécessaire de transmettre en permanence l’intégralité du flux de données à l’opérateur.
Mission autonome
Planification et exécution avancées des missions, avec une intervention courante minimale de la part de l’opérateur.
Multi-drones
Une architecture conçue pour permettre la collaboration de plusieurs plateformes sans pilote menant à bien des missions coordonnées.
Intégration de données externes
Possibilité d’une intégration future avec des données satellitaires, des systèmes d’observation et d’autres sources d’information.
SPACE ne signifie pas la construction de votre propre satellite
L’objectif du programme IRYDA+ SPACE Z1 n’est pas de commencer par construire ses propres satellites. Dans un premier temps, « SPACE » désigne avant tout l’utilisation des infrastructures spatiales existantes et futures en tant que composante d’un système sans pilote plus vaste.
Ce projet vise à analyser les possibilités d’utilisation des services satellitaires commerciaux et institutionnels pour les communications, la localisation, l’observation de la Terre, la transmission de données et le renforcement de la résilience opérationnelle des plateformes autonomes.
À terme, l’IRYDA+ SPACE Z1 pourrait s’intégrer à un écosystème reliant des aéronefs sans pilote, des systèmes au sol, des plates-formes en altitude et des infrastructures orbitales.
Communications par satellite – SATCOM
L’un des axes de développement les plus importants de l’IRYDA+ SPACE Z1 réside dans la possibilité d’utiliser la communication par satellite. Dans les systèmes de drones classiques, la portée de transmission est largement limitée par les capacités de la liaison radio au sol, la configuration du terrain et la distance par rapport au système de contrôle au sol.
La mise en place du système SATCOM pourrait permettre de mener certaines opérations hors de la portée directe des infrastructures de communication terrestres et d’accroître la flexibilité d’utilisation du système.
Domaines d’application prévus pour les communications par satellite (SATCOM)
- transmission des données télémétriques,
- la transmission de l’état de la plateforme et des paramètres de la mission,
- échange de données avec le système de contrôle au sol,
- mise à jour de certains paramètres de la mission,
- transmission des données provenant des capteurs,
- la coordination des plateformes situées hors de la portée radio classique,
- la mise en place d’une architecture de communication redondante,
- interopérabilité avec les futurs systèmes de communication par satellite à faible délai.
Résistance à la perte du signal GNSS
Les systèmes autonomes modernes ne peuvent pas fonder l’ensemble du processus de navigation sur une seule source de données. Une perturbation ou une perte du signal GNSS peut limiter considérablement les capacités d’une plateforme sans pilote classique.
C’est pourquoi l’un des axes de développement d’IRYDA+ SPACE Z1 consiste à mettre au point une architecture de navigation résiliente, dans laquelle les informations provenant de différents capteurs et sources peuvent être combinées afin de garantir une information de navigation aussi stable que possible.
- Le GNSS, en tant que l’une des nombreuses sources de données,
- systèmes inertiels,
- analyse des données provenant des capteurs embarqués,
- la navigation basée sur l’image et les caractéristiques du terrain,
- fusion des données de navigation,
- mécanismes de détection des anomalies et de la perte de fiabilité du signal,
- le développement des opérations dans un environnement où l’accessibilité au GNSS est perturbée ou limitée.
Edge AI – l’intelligence embarquée
Dans l’architecture d’IRYDA+ SPACE Z1, le traitement des données directement sur la plateforme est appelé à jouer un rôle essentiel. Au lieu de transmettre toutes les données au centre de contrôle au sol, certaines informations peuvent être analysées localement par l’ordinateur de bord.
Une telle solution peut réduire les besoins en bande passante, raccourcir les temps de réponse et permettre à la plateforme de prendre certaines décisions de manière autonome, dans le cadre de règles prédéfinies.
Analyse d’image
Analyse automatique des données d’observation sélectionnées sans qu’il soit nécessaire de transmettre l’intégralité des données à l’opérateur.
Sélection des informations
Transmission, en priorité, des données jugées par le système comme essentielles à la mission en cours.
Réactions autonomes
Possibilité de mettre en œuvre des réactions prédéfinies face à des événements spécifiques ou à une modification des conditions de la mission.
Intégration avec l’observation par satellite
Une autre piste de développement potentielle du programme consiste à intégrer les données issues des drones (UAV) à celles provenant des systèmes d’observation de la Terre. À l’avenir, la plateforme sans pilote pourrait utiliser les données satellitaires comme source d’information supplémentaire pour la planification et la mise à jour des missions.
Le cas inverse est également possible : le système satellitaire identifie une zone nécessitant une observation plus précise, et la plateforme de drone est alors chargée d’effectuer une reconnaissance détaillée à plus basse altitude.
Observation
Les données provenant de satellites, de capteurs au sol ou d’autres plateformes permettent d’identifier la zone d’intérêt.
Planification
Le système prépare ou met à jour une mission pour une plateforme sans pilote.
Mission des drones
IRYDA+ SPACE Z1 effectue une observation détaillée de la zone indiquée.
Analyse
Les données sont analysées sur la plateforme, dans le Ground Control System ou dans un environnement analytique externe.
Les plateformes HAPS et la couche intermédiaire
À l’avenir, des plateformes HAPS (High Altitude Platform Systems) pourraient également être utilisées entre les drones classiques et les satellites. Il s’agit d’aéronefs volant à très haute altitude et pouvant servir de relais de communication, de capteurs ou d’éléments d’un système d’observation décentralisé.
IRYDA+ SPACE Z1 doit être conçu de manière à permettre, lors des prochaines étapes de développement, une intégration avec ce type d’infrastructure.
Architecture en couches d’IRYDA+ SPACE
Le concept visé prévoit une coopération entre les différents niveaux du système, depuis les plateformes situées près de la surface de la Terre jusqu’à l’infrastructure orbitale.
- Couche au sol – opérateurs, système de contrôle au sol, centres d’analyse et infrastructure au sol,
- UAV Layer – les plateformes autonomes IRYDA+ effectuant des missions sur le terrain,
- HAPS Layer – plateformes potentielles de communication et d’observation à haute altitude,
- Couche « Satellite » – communication, navigation, observation de la Terre et fourniture de données supplémentaires,
- Data Layer – logiciels, intelligence artificielle, traitement des données et gestion de mission.
Système conçu pour fonctionner sur plusieurs plateformes
L’expérience acquise lors du développement d’IRYDA+ X1, notamment en matière de supervision de plusieurs plateformes par un seul opérateur, doit servir de base au développement futur de l’architecture multiplateforme.
Dans le cas de SPACE Z1, cela signifie la possibilité d’une future coopération entre des plateformes situées à différents endroits, utilisant différents canaux de communication et menant à bien les différents volets d’une même mission commune.
Une seule mission – de nombreuses sources de données
Le système final ne devrait pas dépendre d’un seul capteur, d’une seule plateforme ni d’un seul canal de communication.
Les informations peuvent provenir de drones, d’autres plateformes aériennes, d’infrastructures au sol, de systèmes satellitaires ainsi que de bases de données externes. Le logiciel aura pour mission de regrouper ces informations afin de présenter une vue d’ensemble cohérente de la situation, accessible à l’opérateur.
Domaines d’application potentiels
- la surveillance de vastes zones,
- la protection des frontières et des infrastructures critiques,
- surveillance de zones difficiles d’accès,
- surveillance maritime et côtière,
- la gestion de crise,
- évaluation des conséquences des catastrophes naturelles,
- surveillance des incendies et des risques environnementaux,
- suivi des infrastructures énergétiques et de transport,
- soutien à la reconnaissance et au développement de la conscience situationnelle,
- les opérations nécessitant une communication au-delà de la portée radio classique,
- l’expérimentation de technologies autonomes et multiplateformes,
- Intégration des données issues des drones et de l’observation de la Terre.
Architecture technologique prévue
Système de vol autonome
Système de commande et d’exécution autonome des tâches planifiées.
Communication par satellite
Modules de communication permettant l’intégration avec certains services satellitaires.
Navigation résiliente
Fusion de plusieurs sources de données afin de réduire la dépendance vis-à-vis d’un seul système de navigation.
Informatique embarquée
Ordinateur embarqué destiné au traitement des données et à l’exécution d’algorithmes autonomes.
Gestion des missions
Logiciel permettant de planifier et de gérer des missions complexes.
Architecture de données sécurisée
Développement d’une architecture robuste et multicanal pour l’échange et le traitement des données.
IRYDA+ SPACE Z1 – feuille de route de développement
Concept
Définition de l’architecture du système, des fonctionnalités clés et des partenaires technologiques potentiels.
Intégration
Intégration de certaines technologies de communication, de navigation, de calcul et de capteurs.
Démonstrateur
Mise en place et test d’une configuration de démonstration permettant de valider les principales fonctionnalités du système.
Développement opérationnel
Poursuite des essais, développement de l’autonomie, intégration de systèmes externes et préparation des futurs déploiements.
État actuel du projet
IRYDA+ en tant que programme technologique à long terme
IRYDA+ X1 est le premier élément du programme à faire l’objet d’un développement concret. L’IRYDA+ SPACE Z1 incarne un nouveau niveau d’ambition technologique : l’association de systèmes autonomes sans pilote à des solutions propres au secteur spatial contemporain.
Le développement du programme doit se dérouler par étapes, par le biais de partenariats technologiques, de projets de recherche et développement, de projets de démonstration et de l’intégration des technologies disponibles. L’objectif n’est pas de développer tous les composants en interne, mais de créer une architecture permettant d’intégrer les meilleures solutions disponibles au sein d’un système évolutif.
Partenariats technologiques
La mise en œuvre du projet IRYDA+ SPACE Z1 nécessitera une collaboration avec des entités disposant de compétences technologiques spécialisées. MBF Group S.A. prévoit de développer ce projet dans le cadre d’une approche ouverte à la coopération industrielle, scientifique et internationale.
Espace et satellites
Opérateurs de satellites, fabricants de terminaux, acteurs du développement des communications et des systèmes d’observation de la Terre.
Drones et aérospatiale
Fabricants de plates-formes aériennes, de systèmes avioniques, de capteurs et d’équipements embarqués.
IA et logiciels
Des partenaires spécialisés dans le développement de l’intelligence artificielle, l’analyse de données, l’autonomie et les logiciels de gestion de mission.
Navigation
Les entités développant des technologies GNSS, INS, de navigation visuelle et de fusion de données multicapteurs.
Télécommunications
Des partenaires spécialisés dans le développement de systèmes de communication sécurisés, de communications BLOS et de solutions multicanaux.
Recherche et développement
Établissements d’enseignement supérieur, instituts de recherche, centres technologiques et partenaires intéressés par des projets communs de R&D.
Nous vous invitons à collaborer avec nous dans le cadre du projet IRYDA+ SPACE Z1
MBF Group S.A. invite les partenaires technologiques, les opérateurs satellitaires, les fabricants de composants, les instituts de recherche, les établissements d’enseignement supérieur, les intégrateurs de systèmes ainsi que les acteurs des secteurs de l’aérospatiale et de l’espace intéressés à participer à la conception de la prochaine phase du programme IRYDA+ à engager le dialogue avec elle.
Nous nous intéressons tout particulièrement aux technologies dans les domaines suivants : communications par satellite, navigation résiliente, GNSS, fusion de capteurs, IA en périphérie, informatique embarquée, observation de la Terre, HAPS, transmission sécurisée de données et systèmes autonomes multiplateformes.
IRYDA+ SPACE Z1 est un projet qui en est au stade de la conception et du développement. Les informations présentées décrivent les orientations technologiques envisagées et l’architecture potentielle du système. Elles ne constituent ni une spécification technique du produit fini, ni une déclaration concernant la disponibilité des différentes fonctionnalités. Les paramètres, la configuration, l’étendue de l’intégration et le calendrier du projet seront définis au fur et à mesure de l’avancement des travaux de recherche et développement et du développement de la coopération avec les partenaires technologiques.
