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DGA
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document de prsentation de lorientationde la s&tPriode 2014-2019
2SOMMAIRE pages
Prface 3
Introduction : pourquoi ce document ? 4
1 - Lorientation de la S&T de dfense : quelle stratgie gnrale ? 8
2 - Lorientation de la S&T de dfense : quelles priorits technologiques ? 16
2.1 - Priorits technologiques par agrgat/ensemble dagrgats S&T (hors agrgat soutien linnovation ) 17
2.2 - Priorits technologiques relatives lagrgat soutien linnovation (par domaine scientifique) 27
Annexe : Pour plus dinformations : des adresses et contacts utiles 37
Crdits photos de couverture, de haut en bas :
Dassault Aviation - P. Sagnes DGA/COMM - Paco Ben Amar Marine nationale
3PREFACE
Le Livre blanc sur la dfense et la scurit nationale de 2013 et la loi de programma-tion militaire 2014-2019 font trs explicitement de leffort en faveur de la recherche de dfense une priorit.
Cet effort substantiel, avec un montant prvu de crdits dtudes amont de 0,73 Md en moyenne annuelle sur toute la priode de la loi de programmation, intervient dans un contexte de forte contrainte budgtaire et dune comptition internationale croissante dans le secteur de lindustrie de dfense.
Il traduit une ambition de notre pays : celle de disposer, avec le niveau dautonomie requis, des technologies ncessaires pour permettre nos forces armes daccomplir leurs missions. Autrement dit, car cela est quivalent, dassurer la disponibilit et la comptitivit des comptences industrielles et tatiques associes, tout en tirant parti des opportunits de coopration internationale chaque fois que cela est justifi.
Dans cette perspective, le ministre de la dfense a identifi les objectifs et axes deffort de recherche privilgier sur la priode de programmation militaire, sous la forme dune orientation de la S&T approuve par le ministre lui-mme.
La direction gnrale de larmement est au cur du dispositif dtablissement de lorientation de la S&T ainsi que de la mise en uvre de cette dernire, qui couvre un champ stendant des stades de recherche trs amont - avec une attention particulire la stimulation de linnovation - jusqu la ralisation de dmonstra-teurs technologiques. Cest ce que traduit lacronyme S&T : Science, Recherche, Technologie et Innovation de dfense.
Le prsent document donne un aperu synthtique de cette orientation. Les acteurs publics ou privs (organismes de recherche, industriels dont PME et ETI, pays partenaires) susceptibles de cooprer la satisfaction des besoins franais en matire de recherche de dfense, pourront ainsi trouver dans les pages suivantes un certain nombre dinformations qui, je lespre, leur seront utiles.
Le prsent document sera actualis en cas dvolution substantielle de lorientation et, dans tous les cas, au plus tard chaque nouvelle loi de programmation.
Je vous en souhaite bonne lecture.
Laurent Collet-BillonDlgu gnral pour larmement
4Le prsent document a pour but de donner un aperu de lorientation retenue par le ministre de la dfense franais en matire de S&T de dfense, pour lactuelle priode de programmation militaire.
Il est destin aux acteurs publics ou privs (organismes de recherche, industriels dont les PME et ETI, investisseurs,...), susceptibles de contribuer la satisfaction des besoins franais dans ce domaine, sous diverses formes, par exemple par des propositions de projets technologiques, ventuellement spontanes, par des financements, pouvant tre conjoints ou coordonns, etc...
Il sadresse en tout premier lieu, mais non exclusivement, aux partenaires effectifs ou potentiels nayant pas dchanges spcifiques et rcurrents avec la direction gnrale de larmement (DGA) en la matire.
Sa vocation est dinformer, de nourrir le dialogue entre partenaires autour dintrts communs, de favoriser la coordination et de susciter les initiatives.
Il expose : les lments de stratgie gnrale de lorientation de la S&T (partie1), et les priorits technologiques fixes par lorientation de la S&T (partie 2).
Des points de contact et adresses internet sont fournis dans lannexe en fin du prsent document pour les lecteurs souhaitant solliciter des informations complmentaires.
InTROduCTIOn : POuRQuOI CE dOCuMEnT ?
De gauche droite : nanocristaux explosifs produits par vaporation flash sous vide, modle de munitions guides, sabots pour projectiles de canon lectrique, modle de tte pour tude de protection contre le bruit.Credits ISL
5Abrviation de Science, recherche, technologie et innovation de dfense, la S&T(1) de dfense dsigne lensemble des recherches et tudes appliques rattaches un besoin militaire prvisible en matire darmement et contribuant constituer, entretenir ou dvelopper la base industrielle et technologique de dfense (BITD) ainsi que lexpertise technique tatique ncessaires la ralisation des oprations darmement.
Les travaux de S&T se situent ainsi en amont des oprations darmement et prparent la ralisation des futurs systmes de dfense. Ils ont pour vocation de faire progresser le niveau de maturit des technologies jusqu ce que celles-ci puissent tre reprises et voir leur mise au point acheve dans le cadre des oprations darmement, avec un risque de dveloppement jug suffisamment matris.
Les chances dapplication de la S&T se situent typiquement entre 2 et 15ans. Les travaux de S&T conduits sur la priode 2014-2019 ont ainsi vocation traiter dappli-cations oprationnelles prvisibles jusqu lhorizon 2030.
La S&T de dfense est mise en uvre, au sein du ministre de la dfense, par la DGA: elle recouvre les travaux dits d tudes amont de dfense ainsi que des activits menes sur subventions au sein dorganismes dtudes (tels que lONERA, lISL, le CNES et le CEA), comme lillustre le schma1 suivant.
La S&T, reprsentant plus dun milliard deuros par an, fait partie dun ensemble plus vaste dactivits, dsign sous lappellation Etudes de dfense .
(1) Le terme S&T a t adopt afin dviter toute confusion avec le terme R&T employ dans les documents budgtaires et qui recouvre un primtre diffrent, comme lillustre le schma 1
Encadr n1 QuEST-CE QuE LA S&T dE dEFEnSE ?
LA REChERChE dE dFEnSE : SOuS-EnSEMBLES BudgTAIRES Schma 1
P144 TUDES AMONT
P144 SUBVENTIONS (ONERA, ISL & DIVERS)
P191 (RECHERCHE DUALE) SUBVENTIONS (CNES & CEA)P144 TUDES PROSPECTIVES & STRATGIQUESP144 TUDES CARACTRE OPRATIONNEL ET TECHNICO-OPRATIONNELP146 RECHERCHE CEA
EATUDES AMONT
739 M
R&T RECHERCHE & TECHNOLOGIE
864 M
S&T SCIENCE, RECHERCHE, TECHNOLOGIE & INNOVATION
EDTUDES DE DFENSE
1587 M
Chiffres PLF 2015, suivant les primtres croissants des tudes amont, de la R&T,
de la S&T et des tudes de dfense (crdits de paiements)
6LE CyCLE dE LA S&T
SuCCS RCEnT dE LA S&T
Schma 2
RALISATION
OBJECTIFS PLURIANNUELS+ EFFORTS FINANCIERS ASSOCIS SUR 6 ANS
RSULTATS DE S&T(MONTE EN MATURIT DES TECHNOLOGIES)
IDENTIFICATION DACTIONS DE PROGRS
ORIENTATION
VALUATION
La S&T est organise selon un cycle en trois tapes : orientation ralisation valuation (cf. schma 2 ci-aprs). Le prsent document se concentre sur la premire de ces tapes.
Orienter la S&T de dfense, cela signifie identifier les enjeux et les objectifs satisfaire par les travaux de S&T et dterminer en consquence le niveau deffort financier qui devra y tre consacr sur une priode de six annes.
Lorientation de la S&T est prpare sous le pilotage de la DGA, en concertation avec les autres acteurs concerns du ministre de la dfense (en particulier avec ltat-major des armes et la direction gnrale des relations internationales et de la stratgie). Elle est approuve par le ministre de la dfense.
Elle est rvise tous les deux ans, pour couvrir une priode glissante de six ans.
Encadr n2 QuE RECOuVRE LORIEnTATIOn dE LA S&T ?
Soutien linnovation
Comptences transverses
Lhumain(dfense NRBC, santet facteurs humains)
Cyberscurit
Systmes dinformation et C2
Communications et rseaux
Renseignement et surveillance
Aronautique de combat
Hlicoptres de combatet aronefs de transport
Missiles et bombes
Missilesbalistiques
Sous-marinset propulsion
nuclaires
Combat naval et lutte sous la mer
Systmes terrestres et munitions
decsaLobjectif du projet DECSA tait de dvelopper des techniques de navigation en zone urbaine qui soient robustes la perte du signal GNSS (radionavigation par satellite). Le principe a t de dvelopper des fonctions de navigation et de perception combinant des techniques dimagerie 3D des techniques plus classiques (notamment navigation inertielle). Une campagne dacquisition de donnes a t ralise avec un mini-drone et suivant 32 scnarios combinant diffrents types de trajectoires, de camras et denvironnement (vent, pluie, fumes, obstacles...), avec mise au point de divers algorithmes. Applications potentielles : mini-drones en zone urbaine Partenaires : Mandataire : Airbus Defence and SpaceCotraitants : Novadem et Sirehna, Spot Image FranceSous-traitants : Magellium, INRIA Grenoble et INRIA Rennes
tudes amont
7La mthode mise en uvre pour tablir lorientation de la S&T implique une analyse par agrgats (dsigns sous lappellation agrgats S&T dans la suite). Ces agrgats S&T constituent une grille de rpartition des travaux de S&T en sous-ensembles cohrents (cf. schma 3), bien adapts pour permettre aux dcideurs dapprcier limpact, sur les plans industriel et technologique, des choix possibles.
Les agrgats S&T sont utiliss sur tout le cycle de la S&T, en particulier pour le pilotage de la ralisation de la S&T.
Encadr n3QuE SOnT LES AgREgATS dE S&T ?
LES AgRgATS dE S&T Schma 3
Soutien linnovation
Comptences transverses
Lhumain(dfense NRBC, santet facteurs humains)
Cyberscurit
Systmes dinformation et C2
Communications et rseaux
Renseignement et surveillance
Aronautique de combat
Hlicoptres de combatet aronefs de transport
Missiles et bombes
Missilesbalistiques
Sous-marinset propulsion
nuclaires
Combat naval et lutte sous la mer
Systmes terrestres et munitions
COnSTRuISOnS EnSEMBLELA dFEnSE dE dEMAIn
La S&T est un outil de souverainet au service de la satisfaction des besoins oprationnels prvisibles et caractris par trois points cls : innovation, progression technologique, comptences industrielles.
8
1
un EFFORT dE S&T dEPLOyE dE MAnIERE EQuILIBREE SuR TOuTE LA ChAInE dEMOnTEE En MATuRITE dES TEChnOLOgIES
Lorientation de la S&T a pour champ dapplication lensemble des niveaux de maturit technologiques (cf. encadr 4), depuis les stades de recherche trs amont jusquaux tests de dmonstrateurs en environnement oprationnel.
Leffort consacr la S&T de base, cest--dire aux technologies en voie dmergence, est indispensable pour prparer le long terme. Il doit permettre la dfense de bnficier des avances scientifiques, qui sont parfois spcifiquement militaires mais le plus souvent duales.
LORIEnTATIOn dE LA S&T dE dEFEnSE : QuELLE STRATEgIE gEnERALE ?LES FInALITES ASSIgnEES A LA S&T
Les finalits assignes la S&T dcoulent des documents de haut niveau que sont le Livre blanc sur la dfense et la scurit nationale et la loi de programmation militaire. Elles peuvent sexprimer en trois volets, lis les uns aux autres :- disposer des technologies ncessaires pour la ralisation ou lvolution de systmes
de dfense pour lesquels la France entend sassurer une autonomie, soit strictement nationale, soit en lien avec des partenaires europens dans le cadre de dpendances mutuellement consenties,
- prserver le niveau dexcellence mondiale des comptences de lindustrie de dfense et sa comptitivit, afin de disposer le moment venu de la capacit raliser les futurs systmes de dfense avec le niveau dautonomie souhait,
- anticiper et tre en mesure dintgrer dans les futurs systmes les innovations dorigine civile ou militaire ncessaires pour disposer lavenir dun appareil de dfense moderne.
SuCCS RCEnT dE LA S&T
loctambulLobjectif du projet LOCTAMBUL tait de mettre en uvre un circuit intgr de modulation ultra-large bande pour raliser un systme de mesure de distance trs prcis doubl dun outil de communication trs difficile brouiller et intercepter. Le produit obtenu a conduit un record du monde de porte en modulation ultra large bande impulsionnelle.
Applications potentielles : Blue Force tracking (suivi des forces amies) pour le fantassin y compris dans les zones sans GPS, vol en essaim pour les drones, aide lappontage dhlicoptres par gros temps ; perspectives galement dans le domaine civil (lectronique grand public, scurit, logistique).
Partenaires : BeSpoon, CEA LETI
9nIVEAux dE MATuRIT TEChnOLOgIQuEChELLE dES TRL (TEChnOLOgy REAdInESS LEVEL)
Schma 4
CHE
LLE D
ES TR
L (TE
CHNO
LOGY
REA
DINE
SS LE
VEL)
SYSTME REL ACHEV ET QUALIFI PAR DES MISSIONS OPRATIONNELLES RUSSIES
SYSTME REL ACHEV ET QUALIFI PAR DES TESTS ET DES DMONSTRATIONS
DMONSTRATEUR DU SYSTME TEST DANS UN ENVIRONNEMENT OPRATIONNEL
DMONSTRATEUR OU MODLE DE SYSTME/SOUS-SYSTME TEST DANS UN ENVIRONNEMENT REPRSENTATIF
VALIDATION DE COMPOSANTS ET/OU DE MAQUETTES EN ENVIRONNEMENT REPRSENTATIF
VALIDATION DE COMPOSANTS ET/OU DE MAQUETTES EN LABORATOIRE
PREUVE ANALYTIQUE OU EXPRIMENTALE DES PRINCIPALES FONCTIONS ET/OU CARACTRISTIQUES DU CONCEPT
CONCEPT TECHNOLOGIQUE ET/OU APPLICATIONS FORMULS
PRINCIPES DE BASE OBSERVS OU DCRITS
TRL 9
TRL 8
TRL 7
TRL 6
TRL 5
TRL 4
TRL 3
TRL 2
TRL 1
Pour valuer le niveau de maturit atteint par une technologie, un rfrentiel interna-tional dit chelle des TRL (Technology Readiness Level) 9 niveaux est utilis (cf. schma 4). Toute tude de S&T est caractrise par un TRL initial et par un TRL vis.
A partir de cette chelle, il est possible de distinguer trois grandes subdivisions au sein des travaux de S&T :
- La S&T de base (TRL vis de 1 3), qui explore le champ des technologies mergentes susceptibles dapplications dans le domaine de la dfense ; ce stade se limite des travaux thoriques ou en laboratoire sur des lments composant la technologie,
- Les tudes technologiques (TRL vis de 4 ou 5), qui visent permettre la mise au point de composants runissant les diffrents lments de la technologie, dabord en laboratoire, puis dans un environnement prfigurant leur utilisation future,
- Les dmonstrateurs technologiques (TRL vis de 6 ou 7), qui ont pour but de valider un ensemble de technologies dans un environnement en laboratoire reprsentatif de lenvironnement oprationnel, puis dans lenvironnement oprationnel lui-mme.
Les TRL suprieurs 7 concernent la validation du fonctionnement de la technologie dans sa forme finale et dans les conditions demploi prvues : la S&T na pas vocation aborder ces travaux, qui correspondent des tapes de maturation ultrieures, traites dans le cadre des oprations darmement.
Lchelle de TRL est considrer comme un moyen de mesurer la rduction progressive des risques technologiques permise par la S&T, en prparation des oprations darmement.
LES nIVEAux dE MATuRITE TEChnOLOgIQuES (TRL) Encadr n4
Lorientation de la S&T vise assurer la continuit et la cohrence de la chane de monte en maturit des technologies.
10
LES TROIS gRAndES SuBdIVISIOnS dE LA S&TSchma 5
TIRER PARTI dE LA COOPERATIOn AVEC LE MOndE dE LA REChERChE CIVILE ET LInduSTRIE duALE, En PARTICuLIER Aux STAdES AMOnT
Les technologies intressant la dfense, lorsquelles se situent un faible niveau de maturit, sont trs souvent duales. Les travaux et comptences du secteur civil, aussi bien ceux des organismes publics de recherche et tablissements acadmiques que de lindustrie, constituent de ce fait une source dopportunits pour la S&T de dfense.
Une dmarche de coopration avec le monde civil est donc rsolument poursuivie, sous plusieurs formes.
La DGA apporte ainsi un financement dans le cadre de diffrents dispositifs de soutien des projets innovants intressant la dfense (cf. encadr n5).
Ces dispositifs ont vocation tre appliqus des projets qui, sils ne bnficiaient que de financements du secteur civil, ne pourraient atteindre les objectifs intressant
1 2 3 4 5 6 7
TRL
EFFORT FINANCIER
TUDES TECHNOLOGIQUES
S&T DE BASE DMONSTRATEURSTECHNOLOGIQUES
PROFITER DES AVANCES SCIENTIFIQUES
PRSERVER LE LONG TERME
MATRISER LA PRISE DE RISQUE TECHNOLOGIQUE
STRUCTURERINTGRER, PROUVERLES ARCHITECTURESET LES TECHNOLOGIES
FDRERLES QUIPES
A lautre extrmit de la chane de monte en maturit technologique, il sagit dassurer, par des dmonstrations en environnement reprsentatif ou oprationnel, les leves de risques qui permettront aux technologies requises pour les oprations darmement dtre disponibles pour une reprise et une intgration dans ces dernires une chance compatible avec leur calendrier.
La transition entre les deux extrmits de cette chane doit tre mene de manire quilibre : lenjeu dans cette zone intermdiaire est, dune part, quun flux suffisant de technologies passe du stade de la S&T de base celui dune application testable en laboratoire, dautre part quun flux, ncessairement moindre mais pour autant substantiel, de ces technologies parvienne ensuite au stade de la dmonstration en environnement reprsentatif.
Sans suivre une rgle rigide et prcise de rpartition de leffort financier annuel entre ces trois phases, la dmarche prvue par lorientation de la S&T est de consacrer la phase intermdiaire une fraction majoritaire des ressources (cf. schma 5). Cette phase est en effet marque par le passage des technologies un stade applicatif et est confronte un risque denlisement.
11
Les principaux dispositifs de soutien linnovation financs par la DGA consistent en lattribution de :- bourses de thses et le financement de post-doctorats et de stages pour chercheurs
confirms ltranger, ces projets tant en gnral cofinancs avec des organismes extrieurs (organismes de recherche, universits, rgions...),
- subventions dans le cadre dappels projets mens en partenariat avec lagence nationale de la recherche (ANR), au bnfice de laboratoires de recherche, ventuelle-ment associs en consortium avec des entreprises (programme ASTRID, contribution certains dfis socitaux et challenges de lANR),
- subventions dans le cadre dappels projets mens en partenariat avec le ministre de lindustrie (DGE), destination des PME et ETI (programme RAPID) ainsi quune implication dans les ples de comptitivit (contribution au Fonds Unique Intermi-nistriel).
Le recours aux comptences du secteur civil ne concerne pas que les stades de recherche trs amont : ainsi, les projets duaux soutenus par le programme RAPID au sein des entreprises innovantes vont en large majorit jusqu la validation de briques technologiques en environnement reprsentatif voire jusqu des dmonstrations en laboratoire.
De plus, un programme ASTRID Maturation cr en 2013 a pour but de favoriser le transfert des rsultats des laboratoires de recherche fort intrt militaire vers les PME.
LES PRInCIPAux dISPOSITIFS dE SOuTIEn A LInnOVATIOn dE LA dgA Encadr n5
la dfense ou, mme, pour certains dentre eux, ne verraient pas le jour (pour des raisons diverses, pouvant tenir au niveau dinvestissement initial requis, au calendrier de besoin, au niveau de performances attendu...).
Cherchant favoriser autant que possible linventivit et lapparition de vritables ruptures, ces mmes dispositifs reposent sur les initiatives des porteurs de projets eux-mmes, les prescriptions qui leur sont faites pour dlimiter le primtre de leurs recherches tant tablies de manire leur laisser une grande latitude daction.
SuCCS RCEnT dE LA S&T
synthse et valuation in vitro de molcules vise anti-ebola
Le projet visait tudier et mettre au point une nouvelle cible thrapeutique capable denrayer linfection par le virus Ebola. 80 composs ont t synthtiss et leur activit sur le virus Ebola value. Le rsultat a t linhibition plus de 98% de la rplication du virus sans consquences en termes de cytotoxicit.
Perspectives envisages : poursuite des essais pour optimisation de lefficacit et production en quantit et qualit dune molcule conforme la rglementation.
Doctorant : Luigi A. AgrofoglioPartenaires : Institut de Chimie Organique et Analytique (ICOA)Universit dOrlans, CNRS UMR 7311
thse
Les projets de dmonstration denvergure: un outil crucial pour assurer lintgra-tion acclre des technologies et de linnovation et pour catalyser la coopration entre acteurs industriels et scientifiques nationaux et internationaux.
Promouvoir et accompagner la transition des projets innovants dintrt dfense du monde de la recherche civile vers lindustrie, notamment au moyen de projets en commun, est lune des priorits de lorientation de la S&T.
12
Dans la mme perspective, les tablissements publics de recherche menant des activits militaires ou duales et subventionns au titre de la S&T de dfense (ONERA, ISL, CNES et CEA) ont vocation contribuer cette incubation des technologies innovantes et leur diffusion dans les entreprises en vue dune application industrielle. Lassociation de ces tablissements avec des entreprises sur des projets novateurs, notamment avec des PME et ETI, est favorise.
AFFECTER unE PART dE LEFFORT dE S&T A dES PROJETS dE dEMOnSTRATIOn TECh-nOLOgIQuE AMBITIEux ET EMBLEMATIQuES
Maquette du dmonstrateur du futur systme arien de combat (FCAS DP)Dassault Aviation - P. SAGNES
Intgration des botiers lectroniques du dmonstrateur ELISA dont lobjectif est de prparer le programme oprationnel ROEM, devant caractriser techniquement et cartographier des radars et metteurs de transmission dans le monde entier. ( CNES/GRIMAULT Emmanuel, 2010)
Les briques technologiques arrives un certain degr de maturit seront dautant plus rapidement et naturellement reprises dans les oprations darmement quelles auront franchi au pralable des tapes substantielles de leve de risques.
Les projets de dmonstration technologique sont destins assurer cette leve de risques. Ils doivent permettre de structurer, intgrer et prouver, dans un environnement proche des conditions oprationnelles, les architectures et les technologies.
Indispensables la prservation des comptences, notamment les comptences de matrise duvre et dingnierie systme, ils sont en outre loccasion dacclrer la pntration de linnovation dans les systmes de dfense.
Lorientation de la S&T prvoit dallouer une part de leffort de S&T la ralisation de projets de dmonstration emblmatiques, qui sont, de par leur ambition, loccasion de fdrer les acteurs industriels et tatiques, nationaux ou europens, autour dobjectifs majeurs en termes de performance globale du produit, dintgra-tion de technologies cls et de consolidation de comptences industrielles.
13
unE REChERChE dE COORdInATIOn AVEC LES AuTRES InVESTISSEuRS nATIOnAux
Dispositif multi-jets de plasma froid en contact avec une surface lastomre pour en assurer la dcontamination biologiqueCrdits photo : ONERA/INRA/Cerpem
Gilet tactique ralis en tricotage 3D intgrant une antenne performante de nouvelle gnration Crdits photo : Safran/Ardeje
Au-del de sa contribution financire des projets innovants dintrt dfense, la DGA dveloppe et consolide son insertion dans le dispositif national de recherche et dinnovation. Ainsi, en vue de favoriser la meilleure coordination entre la recherche scientifique et technologique civile et la S&T de dfense, une concertation est mise en uvre entre la DGA et les ministres en charge respectivement de la recherche et de lindustrie.
Avec le ministre de la recherche, il sagit pour la DGA dapporter sa contribution llaboration de la stratgie nationale de recherche (SNR) et dtablir lorientation stratgique des travaux de S&T subven-tionns auprs du CNES et du CEA (recherche duale, relevant du programme LOLF191).
La DGA apporte son concours au ministre de lindustrie (direction gnrale des entreprises), qui est en particulier en charge de ltude prospective sur les technologies cls lhorizon 2020. La DGA entretient des partenariats avec des oprateurs publics franais cls. Ainsi, elle participe aux rflexions en vue de llabora-tion des programmes de lANR. Au niveau des rgions, elle dveloppe galement une dmarche partenariale, dune part, directement avec plusieurs rgions, dautre part avec les ples de comptitivit. Dans ce dernier cas, elle prcise ou contribue prciser les stratgies de soutien aux comptences et technologies duales mises en uvre dans ce cadre, notamment en tant que chef de file de plusieurs ples. Enfin, elle anime un club des partenaires acadmiques de recherche dfense, qui runit les acteurs (universits, coles...) dsireux dinscrire une partie de leurs travaux dans les domaines intressant la dfense.
Lorientation de la S&T tient compte des dveloppements technologiques financs en France par le programme dinvestissements davenir (PIA).
ET dE SynERgIE AVEC LES InVESTISSEuRS InTERnATIOnAux
Dans le domaine spcifiquement militaire, le dveloppement de partenariats interna-tionaux en matire de S&T doit contribuer la structuration dune base industrielle europenne performante, cohrente et quilibre, au sein de laquelle lindustrie franaise puisse faire valoir toutes ses comptences et qui permette la France davoir accs, soit en national, soit en lien avec des partenaires europens dans le cadre de dpendances mutuelles, aux technologies pour lesquelles elle estime devoir sassurer une autonomie.
La coopration avec le Royaume-Uni est dans ce contexte un axe cl de lorientation de la S&T, compte tenu du niveau dambition et deffort de ce partenaire et alli en matire de dfense. Par ailleurs, pour amorcer et dvelopper des cooprations en
Une approche partenariale vis--vis des principaux acteurs concerns par la S&T, investisseurs ou fournisseurs est mise en uvre afin dajuster les stratgies scien-tifiques et technologiques respectives en fonction des risques et opportunits envisa-geables et de dvelopper une coopration mutuellement profitable.
14
matire de S&T fdrant plusieurs partenaires europens, lagence europenne de dfense constitue un cadre privilgi.
Lorientation de la S&T de dfense tient compte des dveloppements technologiques dintrt defense financs en Europe par le programme cadre Horizon 2020 pilot par la Commission europenne.
Avec les autres pays, la dmarche adopte sera celle dune approche de la coopration au cas par cas, en fonction des opportunits et intrts particuliers, a priori cible sur une comptence trs spcifique.
Illustration dun futur systme dobservation optique (post Pleiades) (CNES/PHOTON/REGY Michel, 2012)
Calcul de la transition turbulente dans le moteur propergol solide chelle rduite C1xb de lONERA.(photo : ONERA)
CEA NRBCE - BIODOSIBiocollecteur individuel Biodosi dvelopp par le CEA (destin surveiller lexposition des personnes des arosols biologiques) dans le cadre du programme 191 Recherche duale (photo CEA)
dES EChAngES AVEC LES FOuRnISSEuRS dE S&T
La mise en uvre de lorientation de la S&T donne lieu une action dinformation et de dialogue de la DGA vis--vis de lindustrie.
Le but est, en premier lieu, de donner cette dernire une visibilit sur la stratgie retenue et sur les priorits de la dfense, notamment en termes de thmatiques technologiques. Le prsent document participe de cette dmarche, en particulier auprs des PME et ETI afin de leur donner une capacit danticipation plus grande et de faciliter leur accs la commande publique de travaux de S&T.
En second lieu, le dialogue vise identifier et mettre en place les conditions permettant la meilleure mise en uvre possible de lorientation de la S&T (par exemple, pour inciter lintgra-tion rapide des innovations dans les systmes de dfense, tirer parti au mieux des recherches civiles...).
Lorientation de la S&T explicite galement les attentes de la dfense vis--vis des tablisse-ments publics de recherche quelle subventionne (ONERA, ISL, CNES, CEA). Elle sert de support pour la concertation avec ceux-ci sur leurs modles dintervention dans lcosystme de la recherche de dfense, pour la valorisation de leurs ples dexcellence et pour la prennisation de leurs comptences et moyens jugs indispensables la prparation des futurs systmes de dfense.
Calcul de la transition turbulente dans le moteur propergol solide chelle rduite C1xb de l'Onera. Calcul CEDRE : champ d'entropie et iso-surface du facteur Q
Reprsentation par lments finis de particules sphriques polydisperses
Packing : reconstruction 3D dun propergol
15
La mise en uvre de la S&T relve, au sein du ministre de la dfense, de la direction gnrale de larmement (DGA). Elle dispose pour cela des principaux modes daction suivants :
- les marchs publics(2), instruments mobilisant la majeure partie du montant financier consacr la S&T et utiliss tous les niveaux de maturit, en particulier pour commander les tudes technologiques et les travaux relatifs aux dmonstrateurs,
- les subventions, parmi lesquelles peuvent tre distingues :
les subventions verses annuellement aux organismes publics de recherche (ONERA, ISL, CNES, CEA) et permettant ces derniers de raliser un programme de recherche interne aprs concertation avec la DGA ; ces activits couvrent des niveaux de maturit technologique variables selon les tablissements, mais leur importance est souligner particulirement pour les recherches S&T de base (travaux bas TRL), qui ont ensuite vocation se diffuser et avoir un effet de fertilisation au sein de lindustrie,
les subventions verses dans le cadre dun certain nombre de dispositifs (thses, ASTRID, RAPID, FUI,..) et qui visent majoritairement faire merger linnovation (S&T de base) et la dvelopper (tudes technologiques).
- les partenariats ou coordinations, au plan national et international, europen au premier chef, avec les entits ou organismes traitant de la recherche et technologie civile ou militaire.
Encadr n6LES MOdES dACTIOn dE LA S&T
SynThESE : unE VuE dEnSEMBLE dES dISPOSITIFS ET MOdES dACTIOn dE LA S&T Schma 6
(2) Pour les travaux de S&T mens en coopration internationale, lacquisition peut tre ralise par un organisme tranger, sous couvert dun accord international auquel la DGA est partie prenante.
DMONSTRATIONEXPRIMENTALE
MATURATIONTECHNOLOGIQUE
RECHERCHEDE BASE
16
2LORIEnTATIOn dE LA S&T dE dEFEnSE : QuELLES PRIORITES TEChnOLOgIQuES ?
Les priorits technologiques dfinies par lorientation de la S&T sont exposes ci-aprs, sous forme de fiches thmatiques.
Les neuf premires fiches (partie 2.1, ci-aprs) prsentent les priorits technolo-giques par agrgat S&T ou regroupement cohrent dagrgats S&T (hors agrgat soutien linnovation). Elles sont destines guider des travaux visant atteindre des niveaux de maturit technologiques relativement avancs, correspondant pour lessentiel la moiti droite du schma6 ci-avant (niveaux de maturit de 4 7).
Les neuf fiches suivantes (partie 2.2) explicitent quant elles des priorits tech-nologiques concernant des recherches plus amont, dont les vises applicatives ultimes ne sont pas diffrentes de celles exposes dans les fiches prcdentes mais qui prsentent nanmoins un caractre plus exploratoire. Elles correspondent un ensemble de travaux mens au sein de lagrgat soutien linnovation. Ces travaux correspondent la moiti gauche du schma 6 prcit.
17
2.1) priorits technologiques par agrgat ou ensemble dagrgats s&t(hors agrgat soutien linnovation )
18
dfense nrbc & sant du combattant
Culture de micro-organismes
Simulation numrique des risques B & C
Mannequin pour test de tenue de protection NRBC
Crdits photos : dga comm
Le domaine couvre les tudes relatives la dfense nuclaire- radiologique-bactriologique-chimique (NRBC) passive (dtection, identification, protection, dcontamination, contre-mesures mdicales) et la prservation de la sant du combattant avant, pendant et aprs les oprations militaires
LE dOMAInE
Maintenir et dvelopper la capacit souveraine valuer les risques NRBC et apporter la preuve dune agression Concevoir larchitecture et lever les risques technolo-giques dans la perspective dun futur systme de dfense NRBC, adapt lensemble des menaces et risques et intgrant les diverses capacits requises (dtection, protection individuelle et collective, dcontamination, contre-mesures mdicales NRBC, interfaces avec les autres systmes) Maintenir une comptence nationale pour le traitement des urgences vitales en oprations extrieures
Consolider la rsilience individuelle et collective des Forces (matrise des risques sur lHomme)1
EnJEux MAJEuRS
Simulation technico-oprationnelle (modlisation des quipements, wargame), bio-informatique et squenage ADN, tudes toxicologiques par voie inhale Immunothrapie pour lutter contre les agents NRBC Rparation tissulaire, traitement durgence des hmorragies Technologies innovantes ou de rupture recherches : identi-fication et contre-mesures mdicales large spectre dagents biologiques, dtection de surface de toxiques chimiques, micro-technologie de dtection pour quipement individuel avec une sensibilit en lien avec les seuils toxicologiques, nouveaux matriaux filtrants amliors avec indicateur de performance
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
1 Connaissance des risques autres que NRBC spcifiques au domaine militaire (risques physiques - balistiques, lis au bruit, lexposition aux ondes lectromagntiques - et ceux relevant des sciences cognitives : traumatismes psychiques, effets lis la fatigue)
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cyberscurit Expertise de composants
cryptographiques
Laboratoire ddi la mise au point doutils de supervision de la scurit
des systmes informatiques (DGA Matrise de linformation)
Expertise de composants cryptographiques
Le domaine de la cyberscurit comprend 3 volets : Le volet protection qui consiste concevoir, raliser, adapter, dployer et administrer des produits de scurit au sein de systmes architecturs pour la scurit
Le volet dfense qui consiste grer dynamiquement la scurit des systmes afin de dtecter les attaques et de ragir tout en continuant oprer. Cette approche impose de disposer de produits de lutte informatique dfensive (LID) dans les systmes correctement protgs par ailleurs
Le volet continuit doit garantir la rsilience des systmes aux agressions et le rtablissement du fonctionnement nominal
LE dOMAInE
EnJEux MAJEuRS
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
dans le domaine de la protection :- Disposer des algorithmes et des composants cryptogra-
phiques- Disposer des briques logicielles pour les programmes
darmement- Disposer des produits ncessaires la scurisation des
rseaux militaires et interministriels : dans le domaine du chiffrement IP (trs haut dbit), de la tlphonie et de la mobilit
- tendre la protection SSI lensemble des systmes de dfense
dans le domaine de la dfense :- Disposer des outils et produits pour la dfense des systmes
dinformation- Disposer darchitectures systmes performantes en matire
de lutte informatique dfensive et de rsilience
La ralisation de gammes de produits cohrentes notamment dans les domaines de la LID, du chiffrement et de la mobilit, du multiniveau, de lidentit numrique La scurisation des systmes industriels La prise en compte de la menace cyber sur lensemble des systmes dinformations et des systmes darmes, en termes darchitectures et de produits
Crdits photos : dga comm
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aronautique
Leurres infrarouge
Radar RBE2 antenne active quipant un avion Rafale
Le domaine couvre les tudes relatives laronautique de combat (y compris les drones de combat), aux hlicoptres (de combat, de manuvre, de transport) et aux avions de transport
LE dOMAInE
Prparation des prochains standards du Rafale Mise en service du systme de combat arien futur lhorizon 2035Enjeux majeurs : adaptation aux nouvelles menaces, niveau dautonomie, fonctionnement en rseau
Prparation des technologies susceptibles dtre intgres dans un futur standard du TigreEnjeux majeurs : modernisation du systme de combat et de mission, combat collaboratif
EnJEux MAJEuRS
Pour laronautique de combat :- Les technologies associes la discrtion (conception
plateforme, matriaux,..), larodynamique et au contrle du vol, et lintgration darmements
- Les systmes avioniques modulaires ouverts et volutifs- Lautonomie dcisionnelle et les nouvelles interfaces
homme-machine- Les technologies de dtection et de guerre lectronique
(architecture et modularit, antennes, nouveaux modes radar, brouillage et leurrage)
- Les capteurs multifonctions, les techniques de fusion de donnes, de traitement dimages et la coopration multi-plateformes
- Les capteurs optroniques de nouvelle gnration- Les technologies spcifiques des moteurs davions de
combat Pour les hlicoptres :- Les technologies associes la dtection (optronique, radar,
acoustique) et lidentification (imagerie active, source laser multifonctions, traitements dimage)
- Laide au pilotage par faible visibilit (imagerie pntrante, fusion de donnes, ralit augmente, optique / optronique)
- Les technologies associes la discrtion (rduction des signatures optique, lectromagntique, acoustique) et la protection (blindage transparent)
Pour les hlicoptres et les avions de transport :- Lautoprotection (dtection, localisation et leurrage)
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
Dmonstrateur de drone de combat Neuron
Crdits photos - de haut en bas : dgacomm, dgacomm, e.raz/thales sa
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technologies transverses
Composant lectronique filire GaN
Concept de navigation par hybridation de moyens
inertiels et optroniques
Dmonstrateur technologique dun bloc de dtection infrarouge SWAP
optimis en temprature de fonctionnement (et donc en cryognie)
Crdits photos - de haut en bas : ums, dga, sofradir
Le domaine couvre principalement les tudes relatives aux matriaux, composants lectroniques et capteurs par nature transverses aux systmes darmes. Il couvre aussi les tudes visant amliorer les mthodes et outils ncessaires la matrise des systmes complexes et des systmes de systmes (ingnierie systme, architecture, sret de fonctionnement)
LE dOMAInE
Garantir la performance et la disponibilit des constituants transverses ncessaires aux systmes darmes, ainsi que des mthodes et outils permettant de spcifier, concevoir et matriser ces derniers Porter maturit les technologies transverses mergentes
EnJEux MAJEuRS
Dtecteurs infrarouges refroidis haute rsolution et sensibilit fonctionnant des tempratures plus leves, dtecteurs infrarouges non refroidis haute rsolution, imageurs bas niveau de lumire
Composants optroniques : fonctions au plus prs du dtecteur, rtine artificielle programmable, dtecteur hyper-spectral Composants hyperfrquence : amplificateurs de forte puissance ou large bande, convertisseurs analogique- numrique, synthse de frquence et composants associs (rsonateurs, oscillateurs), circuits imprims, packaging, composants opto-hyperfrquence
Composants et sources laser : fibres, cristaux non-linaires, interaction lumire-matire Traitements radars volus : mission colore, large bande instantane en rception
Technologies inertielles hybrides vision Matriaux pour la rduction des signatures IR et radar Matriaux de blindage, opaques ( bas cot) et transparents (pour verrires) Armes faisceaux de particules Rsilience des systmes de systmes Analyse et comparaison darchitectures systme Sret de fonctionnement des systmes informatiques embarqus Optimisation de loccupation spectrale Protection contre la rtro-conception
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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Missile de croisire naval (MDCN)
Missile air-air Mica
Crdits photos - de haut en bas : mbda michel hans, dga
Le domaine couvre les tudes relatives tous types de missiles ainsi quaux bombes guides, et leurs quipements. Il couvre galement les tudes relatives aux matriaux nergtiques de dfense (poudres, propergols et explosifs)
LE dOMAInE
Prparation des futurs programmes de missiles permettant de renouveler les capacits et de les adapter lvolution des cibles et des menaces
Disposer de technologies modulaires permettant de satisfaire un large panel de besoins et de rduire les cots globaux, en sappuyant sur une base industrielle et technologique europenne
EnJEux MAJEuRS
Chanes dautoguidage prenant en compte lvolution des cibles et des contre-mesures, cot matris ; autodirecteurs multimodes permettant une plus grande flexibilit demploi Architecture robuste des chanes de guidage/pilotage et navigation, rsistance au brouillage des signaux GNSS, senseurs inertiels micromtriques hautes performances Compacit de lensemble des quipements, incluant la propulsion et la charge militaire ; gestion de lchauffement du missile en cours de mission Systmes de prparation de mission optimiss pour la ractivit et maximisant la pntration des dfenses Hautes vitesses Matriaux furtifs avec des caractristiques prennes et compatibles avec la svrit des environnements subis Liaisons de donnes bidirectionnelles, haut dbit et longation au-del de la vue directe Matriaux nergtiques ayant un meilleur compromis performances/scurit/cot, avec un cycle de vie plus respectueux de lenvironnement et permettant la conception dquipements pyrotechniques aux effets contrls Charges militaires polyvalentes Outils de simulation
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
missiles
Exocet MM40 Block3
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systmes terrestres & munitions
Nanodrone bio-inspir (modle de la libellule)
Systme dartillerie CAESAR
Famille de minirobots destins lappui du combattant dbarqu en zone urbaine
Crdits photos- de haut en bas : paco ben amar/dga comm, dga, arme de terre
Le domaine couvre les tudes relatives aux systmes darmes terrestres, depuis larchitecture de haut niveau des systmes de systmes oprant en rseau jusquaux quipements, armes et munitions des vhicules de combat et du combattant
LE dOMAInE
Renforcement du combat collaboratif Prparation des futurs systmes complexes tels que le systme principal de combat et lartillerie future Amlioration de la protection Adaptation des effets Apports de la robotique
EnJEux MAJEuRS
Dtecteurs dalerte et moyens de protection des vhicules Matriaux de blindage allgs Technologies de dtection et de neutralisation des engins explosifs improviss Technologies de camouflage actif et adaptatif Senseurs optroniques multifonctions pour la veille, lob-servation, la dtection, lidentification, la localisation et la dsignation prcise dobjectifs
Micro-robotique pour le fantassin et robotisation des vhicules Technologies ncessaires au partage et la valorisation de linformation dissmine, localisation prcise ami/ennemi
Sources laser compactes haute nergie Charges militaires effets variables Munitions dartillerie et de mortier guides prcision mtrique
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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renseignement & surveillance
Dmonstrateur ROEM Elisa
Boule optronique hautes performances
Image issue dun radar ouverture synthtique (SAR)
Crdits photos- de haut en bas : cnes, mindef, optrolead
Le domaine couvre les tudes relatives aux capteurs de rensei-gnement pour tous milieux, leur orientation (prparation de mission...), lexploitation des informations recueillies et la chane de renseignement. Il couvre aussi les tudes sur les drones ariens de renseignement
LE dOMAInE
Prparation des futurs systmes de recueil et dexploitation du renseignement dorigine lectromagntique (ROEM) et du renseignement dorigine image (ROIM) Prparation des futurs systmes de traitement automatique de linformation massive dorigine ROEM, ROIM, ROHUM (Renseignement dOrigine Humaine) et ISO (sources ouvertes).
Architecture de la future chane de renseignement en contexte interalli
Intgration des futurs drones ariens de renseignement dans la chane de renseignement
EnJEux MAJEuRS
Technologies pour les systmes ROIM spatiaux : remplacement CCD par CMOS pour les dtecteurs et plans focaux, miroirs allgs de grande dimension Dtection, reconnaissance, identification et localisation des objectifs et metteurs dans les domaines visibles, IR, hyperspectral et EM
Imagerie SAR et moyens dexploitation automatiques associs Dtection, reconnaissance, identification des cibles difficiles (furtives, petite taille) trs basse altitude Techniques de similarit dimages, de dtection de falsifi-cation dimages
Traitement automatique de la langue et des donnes crites, traduction, rsum automatique avec reconnaissance vocale
Indexation, recherche, extraction des donnes multi-modales (image, vido, texte, audio) dans des flux dinformations Infrence et analyse des donnes multi-modales pour extraction de connaissances (contexte big data ) Insertion des drones dans la circulation arienne (fonction voir et viter , liaisons de donnes, dtection des risques mto)
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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systmes dinformation & de communication
Carte dimpact de la mto sur les systmes guids
par infrarouge
Chane de rception positionnement par satellite en environnement brouill
Antenne pour liaison de donnes haut dbit pour drones
Crdits photos- de haut en bas : dga, thales
Le domaine couvre les tudes relatives aux moyens de commu-nications scuriss (tous milieux), au segment utilisateur de radionavigation par satellite, aux systmes dinformation (SI) oprationnels et aux moyens de production et de diffusion de donnes denvironnement (GHOM : gographiques, hydrogra-phiques, ocanographiques et mtorologiques)
LE dOMAInE
Prparer le segment utilisateur du segment COMSAT NG et les futures composantes HF des systmes de transmission de donnes
Mise niveau du segment utilisateur de radionavigation par satellite dans le contexte GNSS Prparer les futurs SI interoprables avec les pays allis, bass sur des architectures modulaires et distribues Adquation des donnes denvironnement GHOM avec les besoins des systmes clients Matriser la consommation du spectre
EnJEux MAJEuRS
Liaisons HF multi porteuses permettant daugmenter le dbit et la qualit de service
Technologies pour le segment sol post SYRACUSE 3 : liaisons on the move et haut dbit, antennes bi-bandes X/Ka Fiabilisation des services de communication sur rseaux radio htrognes Liaisons haut dbit pour satisfaire les besoins des drones et avions Amlioration des performances de communications des sous-marins
Positionnement par satellite : intgration des volutions GNSS Technologies nouvelles pour les futurs SI introprables avec les pays allis : harmonisation des modles de donnes en inter-systmes, consolidation des modles dchanges, solutions d Identity management et de marquage de mtadonnes de scurit
Architectures orientes services bases sur des technologies nouvelles : applications web, cloud, services de gestion et de supervision
Adaptation des technologies et algorithmes GHOM civils aux besoins des systmes militaires
Connaissance et modlisation des phnomnes gophysiques
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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systmes navals Sous-marin Barracuda
Drone de surface Sterenn Du configur avec un drone sous-marin
Mise leau dun drone sous-marin didentification (essais dans le cadre de la prparation du futur systme de lutte anti-mines)
Crdits photos- de haut en bas : dcns, dga
Le domaine aborde les thmatiques relatives la conception des navires de combat et sous-marins futurs et la moderni-sation des navires de combat et sous-marins actuels. Il couvre galement les tudes relatives la lutte sous la mer et la lutte au-dessus de la surface
LE dOMAInE
Prparation des volutions majeures des plateformes navales en service (FLF, Horizon, FREMM), prparation des navires de combat futurs (futures frgates de premier rang) Prparation du futur sous-marin nuclaire lanceur dengins de troisime gnration
Capacits de dtection sous la mer et au-dessus de la surface, invulnrabilit des sous-marins, survie au combat des navires et guerre lectronique (autoprotection)
volutivit et modularit des systmes de direction de combat (notamment pour les capacits dadaptation aux menaces et dinteroprabilit multiplateformes)
Renouvellement des capacits de guerre des mines (systme de lutte anti-mines futur SLAMF)
EnJEux MAJEuRS
Technologies permettant lintgration pousse des senseurs de guerre lectronique, de dtection lectromagntique, infrarouge et des moyens de communication Systmes de direction de combat : architectures ouvertes (capacits intgrer cot matris de nouveaux senseurs, intgration des drones ariens ou sous-marins et coopration multiplateformes)
Systmes de navigation autonomes trs hautes performances Technologies pour la discrtion et la furtivit Sonars Radars antenne active Composants de la chane nergie-propulsion des sous-marins nuclaires
Prparation du futur systme de guerre des mines : autonomie dcisionnelle, nouvelles technologies de capteurs pour la dtection
Exploration des technologies relatives lartillerie lectrique et aux micro-ondes de forte puissance
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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2.2) priorits technologiques relatives lagrgat soutien linnovation (par domaine scientifique)
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ingnierie de linformation & robotique
ANR Astrid - DGA. Projet VIATIC
Traitement hyper spectral pour classification des zones littorales (bathymtrie) - REI Hyplitt
Biomtrie dynamique de liris Thse/PhD : V. Nmesin - Dir S.Derrode (ECM - Institut Fresnel)
Crdits photos- de haut en bas : dga-esigelec, actimar - institut fresnel,
dga/ecm, dga
Partenaires : VIATIC: IRSEEM, LASTRE/EHESS & MBDA
Le domaine I2R recouvre les mthodes et techniques qui contribuent la transformation progressive du signal linfor-mation. Au cur des STIC, il repose sur 3 grands piliers :
Les communications et la scurit Le traitement numrique et lanalyse de linformation Les systmes complexes, les robots et les systmes cognitifs
Pour la dfense et la scurit, lenjeu est dexploiter le potentiel technique afin de maximiser les performances des systmes, en tenant compte des contraintes de lenvironnement oprationnel (forte complexit, environnement partiellement connu, non coopratif, dlais contraints / temps rel) et des contraintes dinterface.Le numrique couvre ainsi un large spectre allant du tactique (ex: quipement du soldat) au stratgique (ex : grands systmes dinfrastructure de C4ISR), avec labsolue ncessit de garantir les performances techniques de bout en bout : senseurs, moyens de transmission, outils de traitement de linformation, jusquau contrle et la supervision.
LE dOMAInE
Le traitement de linformation complexeSources: texte, multimdia, vido, flux Ip, logs, codes, imagerie multi capteurs (IR, visible, hyperspectral, Lidar, SAR), radar, sonarApplications : observation, surveillance, renseignement, cyberdfense, robotique, perception de lenvironnement, de la situation ou des comportements, dtection / reconnaissance / identification de cibles, alerte, navigation & localisationTechniques : traitement du signal, des images et du langage, fusion dinformations htrognes, pistage, fouille de donnes, traitement de donnes massives, classification supervise ou non, intelligence artificielle, techniques dapprentissage
Des systmes srs, fiables et robustes Scurit informatique, intgrit et authentification des donnes et des changes, supervision des rseaux, rseaux adhoc, sret de fonctionnement des logiciels, systmes hybrides et embarqus
Vers une intelligence embarque, distribueSystmes interconnects, autonomie augmente ou ajustable, aides la dcision, co-design capteurs-traitements , systmes multi-agents, simulations comportementales, jeux srieux pour lentranement ou la mise en situation
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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Le domaine a pour objet dtude, les fonctionnalits et performances physiques et mcaniques, de vhicules, infrastruc-tures et systmes de dfense tous milieux (terrestres, maritimes, aronautiques et spatiaux). Les principaux enjeux pour la dfense concernent les problmatiques suivantes: mobilit, propulsion des engins, conception et rsistance structurelles, furtivit et discrtion dans lenvironnement, scurit des plateformes et maitrise des dysfonctionnements. Dans un contexte oprationnel exigeant, les objectifs viss pour ces systmes sont damliorer les performances, de dvelopper de nouvelles capacits, de dfinir des moyens et concepts de protection et de lutte contre les effets des agressions et enfin de traiter les dysfonctionnements induits sur les matriels embarqus par les coulements fluides ou les sollicitations physiques.
Le primtre scientifique est segment en 3 champs discipli-naires:
Les coulements fluides La conception et le dimensionnement des structures La propulsion et les coulements nergtiques
LE dOMAInE
Maitrise des rgimes complexes dcoulements fluides ou ractifs:
- Arodynamique des formes complexes- Simulation numrique des coulements multiphasiques,
multifluides- Contrle dcoulements (simulation, technologies dac-
tionneurs) Tenue des structures aux sollicitations svres: - Modlisation des sollicitations en conditions svres
(explosions, impacts solides)- Ruine des structures (effets dynamiques, endommagement,
rupture, rsistance ultime)- Systmes de protection (concepts, simulation) Bruits mcaniques (fluides, solides) en milieu sous-marin:- Bruit propre des systmes sous-marins (coulement,
vibration, vibro-acoustique interne)- Bruit rayonn (sources vibratoires, vibrations induites par
les mouvements, phnomnes transitoires)
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
fluides & structures
Simulation de sorties darmes
Simulation de la perforation par mthode des interfaces diffuses
Contrle du dcollement par gnrateurs de vortex
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ondes acoustiques & radiolectriques
Cellule lmentaire du rseau SAFAS
Vue en transparence dun rseau 7X7 cellules
Rseau SAFAS compos de 28x28 cellules
SER du rseau (mesure et calcul)
Crdits photos- de haut en bas : tlcom paris tech - sart - onera
Le domaine englobe le spectre stendant du continu au THz ; il fdre les activits lies :
La gnration et la mesure des rayonnements La propagation des ondes La dtection et limagerie La guerre lectronique et les agressions lectromagntiques La compatibilit lectromagntique et le bio-lectromagntisme
Les perspectives oprationnelles pour la dfense sont de : Communiquer le plus loin possible, discrtement, srement, en milieux perturbs et agressifs Dtecter, localiser, visualiser, identifier, classifier, tout en restant discret
Protger nos systmes darmes contre lensemble des menaces comprises dans le spectre
Neutraliser ou perturber llectronique des systmes adverses
LE dOMAInE
Systmes antennaires embarqus et/ou multi-fonctions: Intgration, discrtion, miniaturisation, autocalibrage, rseaux, agilit, reconfigurabilit, adaptativit
Modlisation des quations des ondes : Optimisation prcision/temps de calcul - Couplages avec lenvironnement - Structures composites, multi-chelles, multi-physiques Dtection/Communication en environnement complexe/perturb : Formes dondes et traitements adaptatifs lenviron-nement - MIMO - SATCOM on the move - Traitements STAP, SAR, polarimtrique, GMTI, retournement temporel, dtection sous couvert (FOPEN) - Architectures radar intgrant le numrique au plus prs de la tte hyperfrquence - Rseaux de capteurs pour dtection et communication longue porte en acoustique sous-marine Matrise des rayonnements: Nouveaux matriaux pour optimiser le rayonnement des antennes et la furtivit des plateformes - Rduction des perturbations radiolectriques dans les systmes complexes - Dosimtrie - Contrle des sources de bruits acoustiques impulsionnels pour contrer les sonars bass sur la dtection de bruits transitoires
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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Lobjectif est damliorer, grce aux micro-nanotechnolo-gies, les composants, matriaux et surfaces, utiliss dans les quipements des forces: performances, miniaturisation, consommation lectrique, cots. De nombreuses disciplines scientifiques sont consernes : micro-nanolectrique, nanosystmes, nanophotonique, nanomatriaux, nanobio-technologies.
Lquipement du combattant : protection contre la menace RBC-E, vision nocturne, textiles intelligents
Le guidage/navigation : miniaturisation et obtention de performances accrues en environnement svre; localisation indoor La dtection des menaces : simplification et amlioration des systmes radar et guerre lectronique Les communications : accroissement du dbit, de la porte, de lagilit et de la furtivit
LE dOMAInE
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
EnJEux MAJEuRS
Nouvelles technologies pour lquipement du combattant:- Dispositifs de dtection et didentification des menaces
RBC-E, prparation rapide et fiable dchantillons complexes; technologie innovante pour le squenage haut dbit compatible dune utilisation terrain
- Imageurs CMOS trs bas niveau de lumire. Intelligence embarque au plus proche du pixel
- Textiles fonctionnaliss : protection, filtration, auto dconta-mination, camouflage, intgration dantennes, de capteurs...
Nouveaux composants pour chaines hyperfrquences et communications :- Composants miniaturiss, de flexibilit accrue, allant
jusquaux frquences sub-mm, composants opto-hyper-frquences innovants
- MEMS RF et packaging associ. Supraconductivit- Impression 3D et matriaux spcifiques correspondants Nouveaux Composants pour linertiel : nouveaux matriaux, design innovant. Classe de moyenne performance au minimum Intgration de Nano dispositifs : - Capteurs autonomes et communicants, nanodrones- Micro/nano-antennes reconfigurables en frquence,
directivit - Centrale inertielle ultra miniaturise Nano structuration de surface : ralisation de proprits spcifiques pour composants ou systmes : furtivit contrle, antireflet performant, (super) hydrophobie
nanotechnologies Technologie 28 nm FD-SOI(Fully Depleted Silicon On Insulator)
Microtubes gravs sur Silicium pour dispositifs 3D de stockage dnergie -
Projet ASTRID 2012 MECANANO
Acclromtre thermique convection 2D
Plage dacclrations : 5000 20 000g Projet ASTRID 2011 RAGE
Crdits photos : de haut en bas : stmicroelectronics, iemn/imn,
ies montpellier/isl
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Photonique
Dtection dun objet sous canope
Rseau bipriodique de micro-antennes en L pour conversion de polarisation
Matrice de composants nanostructurs pour filtrage IR
Cartographie distance dun nuage de particules fluorescentes par LIDAR
Crdits photos- de haut en bas : onera-dga, lpn & onera, onera, dga
Les perspectives scientifiques dans le domaine de la photonique sont nombreuses et suscitent un intrt important de la part de la DGA. Les tudes menes dans les laboratoires se caractrisent par une grande richesse et prsentent un potentiel dimpact important pour beaucoup dapplications militaires.On observe, dune part, des progrs qui sinscrivent dans la continuit des approches traditionnelles . Cette catgorie rassemble, par exemple, lamlioration des composants de base comme les sources lasers et les dtecteurs permettant daccrotre les performances actuelles. Les progrs technologiques conduisent, dautre part, laccs vers des bandes spectrales peu exploites jusqu maintenant (THz, rayons X et ), pour aboutir des dispositifs offrant de nouvelles fonctionnalits. dOMAInES COuVERTS
Sources et systmes laser Systmes dimagerie Matriaux pour loptique Mtrologie temps-frquence Information et calcul quantique.
LE dOMAInE
Technologies innovantes pour la dtection de matires dangereuses:- Source laser et imagerie pour dtection, identification et
diagnostic : UV, SWIR, hyperspectrales, polarimtrique- Filire III-V, IV-IV, II-VI, SR, multi-puits quantique, MCT
avalanche, QCL- Spectromtrie active/passive ; QCL, LIBS, Raman,
fluorescence Nouveaux matriaux pour loptique:- Semi-conducteur, VCSEL/VECSEL- Cramiques laser : CaF2, YAG pour source laser de forte
puissance- Chalcognures pour verres et fibres- Cristaux pour loptique : oxyde, fluorures, cristaux dilectriques- Couches minces optiques- Cristaux photoniques et fibres nanostructures Utilisation des lasers impulsions courtes:- Laser Trawatts pour contrle destructif / non destructif
distance- Contre-mesures IR (IRCM, DIRCM) pour autoprotection des
systmes
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
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Disposer de moyens de protection des hommes et des moyens avec le meilleur compromis cot- efficacit - mobilit Assurer le comportement en conditions extrmes et les proprits fonctionnelles spcifiques des plateformes, tout en amliorant leur mobilit/autonomie Matriser la maintenance et assurer la dure de vie des matriels Assurer lautonomie nergtique (mobilit) en agissant sur le stockage de lnergie, sur lefficience des nouveaux procds et sur le gnie lectrique
Il aborde les thmatiques permettant dtablir des relations entre la structure, les proprits physicochimiques et mcaniques, les procds dlaboration et la durabilit, en associant des travaux exprimentaux avec des approches de modlisation et de simulation numrique. Il associe des approches multiphy-siques et multi-chelles pour proposer des solutions innovantes et pertinentes, en revenant aux concepts de base que sont les matriaux, la chimie et lnergie. Il couvre le dveloppement de matriaux et des procds pour des produits de hautes performances, permettant dapporter de la multifonctionnalit aux systmes darmes, et rpondant des notions de dvelop-pement durable.
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
EnJEux MAJEuRS
Matriaux multifonctionnels, relations structure/proprits/mise en uvre/durabilit Matriaux pour allgement des structures Concepts avancs pour blindage et perforants Procds dlaboration (SPS, fabrication additive, projection thermique, dpts sol-gel) Traitements de surface et procds catalytiques Propergols et matriaux hautement nergtiques Rcupration dnergie renouvelable en environnement non coopratif Stockage de lnergie Scurisation des filires dapprovisionnement, coconception, procds alternatifs durables
LE dOMAInE
matriaux, chimie & energie Ralisation dun carter en magnsium (Projet FUI : Carters aronautiques innovants
bnfice environnemental)
Dsensibilisation de nanothermites par ajout dadditifs
La formulation n-Al, n-WO3 permet lamlioration de la vitesse
de combustion et du dlai dallumage Thse dArnaud Bach (ISL)
Supercondensateurs hybrides de haute nergie base
de nanotubes de carbone aligns
Crdits photos : arnaud bach, projet anr astrid h2e cap
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biologie& biotechnologies
Caractrisation structurale dune enzyme bio puratrice contre des neurotoxiques organophosphors
Modifications morphologiques des cellules de Pseudomonas aeruginosa (gauche) induites par les traitements par des antibiotiques (ticarcilline au centre et tobramycine droite)
Bacillus anthracis (agent du charbon)
Maquette dautomate lger et rapide pour la dtection dagents pathognes - RAPID DRAP
Crdits photos- de haut en bas : pr ric chabrire - universit aix-marseille,
thse c. formosa laas, genewave
Il couvre : Les risques Nuclaire, Radiologique, Biologique, Chimique (NRBC) actuels et mergents dorigine provoque, accidentelle ou naturelle Des recherches en biologie qui contribuent amliorer la sant du militaire en opration. Ces travaux devront se positionner en complment des dveloppements civils existants et porter sur des spcificits lies lenvironnement militaire
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
RISQuES nRBC Analyse et modlisation des risques - connaissance et caractrisation des agents RBC - outils de modlisation-simulation et de prdiction des risques
Alerte, dtection, identification - technologies multiplexes, rapides, sensibles, spcifiques
et portables : systmes intgrs miniaturiss, sur tenue, portatifs, de terrain; nouvelle technologie de squenage ADN miniaturise
- collecte, conservation et prparation dchantillons complexes - identification et caractrisation dagents mergents- conservation de matriels biologiques et ractifs
temprature ambiante Protection, dcontamination - dcontamination douce (phages, biologie de synthse,
nanoparticules, techniques physiques)- matrise/modlisation des mcanismes physico-chimiques
toxique-mdia filtrant Filire de la preuve - squenage haut dbit appliqu lanalyse de traces dADN- analyse de traces dagents chimiques et toxines partir
dchantillons cliniques ou environnementaux Contre-mesures mdicales - diagnostic prcoce (bio marqueurs dexposition) - risque infectieux (antimicrobiens large spectre) - dcorporation des actinides (uranium)- prvention et traitement des intoxications par organophos-
phors (squelles neurologiques long terme)
SAnT du MILITAIRE En OPRATIOnS : Rparation tissulaire et osseuse (ingnierie/thrapie cellulaire) Toxicologie lie aux activits dfense Mdecine dextrme urgence (choc hmorragique, oxygnation, technologies de la transfusion)
LE dOMAInE
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Le domaine recouvre : La protection de lHomme, cognitivement, mentalement et socialement vulnrable Les nouveaux concepts permettant damliorer lapprentissage, les processus dingnierie, les espaces de travail, lefficience des interactions et du travail collaboratif
Lensemble des sciences humaines et sociales (SHS) en rsonance avec les systmes de dfense ou les besoins capacitaires
La recherche en SHS est une composante forte du domaine. Par des rsonances identifier et construire, les SHS doivent permettre de crer des nouveaux concepts et paradigmes, pour lingnierie systme, pour les big data, les interactions et les dcisions en environnement complexe et dynamique. La prise en compte de ces couplages permettra de btir les systmes autrement que seulement guids par lhabitude, les techniques ou par les infrastructures.
LE dOMAInE
Le monitoring des activits cognitives et des interactions des oprateurs entre eux ou avec des lments techniques pour des modes de contrle-commande innovants (partage dautorit, initiative mixte) Lamlioration des processus, moyens et usages des interactions Homme-Homme et Homme-systmes
Les nouvelles formes de travail individuel et collaboratif dans les grands systmes sociotechniques (monitoring, analyse, modlisation, simulation, entrainement formation, aides au dcideur, dbat, rseaux sociaux) Les rapports de lHomme et de linformation complexe et massive (perception, reprsentation, interaction, aide la dcision, fouille de donnes)
Une meilleure exploitation de la connaissance latente dans les grandes masses de donnes de type big data sera recherche, en lien avec le domaine I2R, via des concepts innovants din-teractions, de traitement, danalyse et de reprsentation. Ces travaux seront enrichis par les sciences humaines et sociales (pistmologie, thories de la dcision et de la connaissance, thique, aspects juridiques)
ThMATIQuES TEChnOLOgIQuES PRIORITAIRES
hommes & systmes
Crdits photos- de haut en bas : e3s, e3s, intactile design
Lgende des illustrations :
Projet de visualisation 3D et dinteraction pour les systmes C2
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Le domaine Environnement et gosciences est dfini pour rpondre aux besoins militaires pendant la conduite dopration ou en phase de planification de mission. Le fonctionnement et les performances de nombreux systmes lectroniques, tels que capteurs ou moyens de communication tant fortement conditionns par ltat de lenvironnement, il est particuli-rement pertinent de caractriser celui-ci et de prvoir son volution spatio-temporelle. Elaborer une image de lenvi-ronnement exploitable, donc synthtique, fidle et fiable, implique la connaissance des milieux (acquisition de donnes, qualification et interprtation, restitution), leur modlisation ainsi que la comprhension des phnomnes physiques. Le domaine se dcline en thmatiques scientifiques pour les trois compartiments du systme terre: ocan, continent, atmosphre, tout en gardant lesprit les interactions entre eux.
LE dOMAInE
OCAn- Fonds marins : gravimtrie et gomagntisme pour la
bathymtrie, go-acoustique, cartographie, sdimentologie - Colonne deau : turbidit, temprature, salinit - Surface : houle, tats de mer, tourbillons, courants, mares,
altimtrie, glaces, temprature- Impact des activits oprationnelles sur la faune et flore- Connaissance du littoral
COnTInEnT- Nature, humidit, absorption, coulements des eaux, portance,
rugosit des sols- Connaissance de lenvironnement cach : sous canope,
sous pont, sous tunnel, sous-sol
ATMOSPhRE - Mtorologie solaire, impact des radiations ionisantes et
neutres sur les quipements lectroniques- Mtorologie et physique de latmosphre : turbulences,
vents, cyclones- Formation et dissipation des nuages prcipitants et des
brouillards- Phnomnes lectriques (foudre, orages)- Transport des arosols (cendres volcaniques, sables, arosols
marins) ou gaz- Drglement climatique et risques associs
ThMATIQuES PRIORITAIRES
environnement & gosciences
Station Mto HOBO Onset installe sur lile de Qumns
Enregistreur Wildlife Acoustics et son bti (hydrophone destin dtecter et localiser les sources dorigine anthropique ou animales)
Visualisation de la salinit et de la vitesse des courants le 25 avril 2006 30m de profondeur daprs une simulation de MED36 (Outil Mto-France)
Illustration de la descente dchelle obtenue par le logiciel AROM de Mto-France
Crdits photos- de haut en bas : mto-france, erwan amice - cnrs,
jrme mars, gipsa lab, alexandre stegner, lmd cole polytechnique
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En complment du prsent document, un certain nombre dinformations compl-mentaires peuvent tre trouves sur le site Ixarm du ministre de la dfense ladresse suivante :http://www.ixarm.com (voir les rubriques innovation et espace PME)
POuR PLuS dInFORMATIOnS : dES AdRESSES ET COnTACTS uTILES
anneXe
Pour tout complment dinformations sur le prsent document, vous pouvez crire ladresse suivante :[email protected]
7 rue des Mathurins - 92221 Bagneux Cedex - FranceTel.: +33 (0)1 46 19 50 00 - Fax: +33 (0)1 46 19 50 01
www.defense.gouv.fr/dga