Fusion de capteurs : Comment les systèmes militaires interconnectés améliorent la connaissance de la situation

Davantage de capteurs, des débits de données plus élevés, des interfaces plus sophistiquées : Les systèmes militaires modernes évoluent vers des plateformes interconnectées. Des systèmes tels que l'Integrated Visual Augmentation System (IVAS) de l'armée américaine utilisent la fusion de capteurs et l'edge computing pour regrouper des informations en temps réel et en tirer une image fiable de la situation. L'intégration parfaite de ces fonctions offre aux soldats des avantages décisifs, mais leur complexité impose des exigences élevées en matière de technologies de communication compactes, robustes et performantes.

Alors qu'auparavant, les caméras radio et thermiques occupaient souvent le devant de la scène, l'équipement comprend aujourd'hui des appareils de vision nocturne, des lunettes de réalité augmentée, des modules GPS, des caméras, des interfaces pour drones et d'autres capteurs. Ces systèmes génèrent des volumes de données qui ne cessent d'augmenter. Le défi actuel ne réside donc plus uniquement dans la collecte de données, mais dans la sélection, l'évaluation et la présentation rapides d'informations fiables.

Les données individuelles des capteurs permettent d'établir une vue d'ensemble de la situation

La fusion des capteurs rassemble les flux de données provenant des différents appareils dans un ordinateur de soldat ou un concentrateur de données. Le logiciel vérifie si les informations concordent entre elles et les synthétise pour aboutir à une conclusion fiable. C'est ainsi qu'à partir de données provenant de capteurs distincts, on obtient une image fiable de la situation, qui peut être saisie et exploitée plus rapidement. 

Le processus se déroule en plusieurs étapes : Dans un premier temps, les données provenant d'une caméra thermique, d'un appareil de vision nocturne, d'un GPS, d'un drone, d'une radio et d'autres capteurs sont collectées. Le système vérifie ensuite leur plausibilité et évalue la fiabilité de chacune des sources. En fonction des conditions environnementales, certains capteurs peuvent se voir attribuer un poids plus important, comme les données d'imagerie thermique en cas de brouillard. Les résultats sont ensuite classés par ordre de priorité, de sorte que seules les informations pertinentes s'affichent. À partir de nombreux rapports individuels, on obtient ainsi un tableau de la situation comprenant les positions, les distances et d'autres informations importantes.

Exemple d'illustration d'une prise de vue avec amplificateur de lumière résiduelle. La forte Une source de contre-jour rend la situation difficile à évaluer.

La combinaison d'un amplificateur de lumière résiduelle et d'un WBG Clip-on offre ici un avantage indéniable pour identifier les objets situés derrière la barrière photonique.

L'Edge Computing réduit les temps de réponse

Pour garantir des temps de réponse courts, le traitement des données s'effectue de plus en plus via l'« edge computing », directement à la source, par exemple dans un hub de données ou sur un ordinateur portable. Cela permet de réduire les latences, de soulager les réseaux et d'améliorer la fiabilité en cas de problèmes de connexion. L'intelligence artificielle facilite l'analyse, la pondération et la hiérarchisation des données au niveau local. Avec l'augmentation du nombre de capteurs connectés, l'Edge Computing ne cesse de gagner en importance. 

La technique d'assemblage en tant que composant du système

À mesure que le nombre de capteurs, de sources de données et de puissance de calcul augmente, les efforts nécessaires à la mise en réseau s'accroissent également. Les connecteurs ne servent plus uniquement à alimenter des appareils individuels, mais deviennent un élément central de l'infrastructure du système. De ce fait, les exigences en matière de techniques d'assemblage ne cessent d'augmenter. 

Exigence Contexte technique Propriétés des connecteurs
Transmission de données à haute vitesse De grandes quantités de données doivent être transmises en temps réel à l'ordinateur du soldat Ethernet, USB 3.x, protocoles vidéo
Connecteurs hybrides Les capteurs ont besoin à la fois d'une alimentation électrique et d'une interface de données. Interfaces hybrides pour la puissance et les données
Miniaturisation De plus en plus de fonctionnalités pour un encombrement de plus en plus réduit Faible encombrement, haute densité de contacts
Capacité de courant élevée Le traitement local des données entraîne une consommation d'électricité plus élevée Contacts de puissance performants
Protection CEM Garantie de l'intégrité du signal et de l'immunité aux interférences RF Connexion du blindage à 360°, conception du connecteur optimisée pour la CEM
Robustesse La défaillance de certains capteurs altère et fausse l'image de la situation Contacts résistants aux chocs et aux vibrations, indice de protection IP, résistance au brouillard salin
SWaP (réduction du poids) Réduire au minimum la charge supportée par le soldat grâce à son équipement Construction légère, conception compacte
Fiabilité de la connexion de données Des données manquantes, erronées ou instables nuisent à la qualité des résultats de la fusion. Transmission ininterrompue du signal, continuité du contact

Connecteurs adaptés aux systèmes en réseau

La technologie de connexion d'ODU est conçue pour répondre aux exigences des systèmes militaires en réseau. Ils offrent une connexion entre la transmission de puissance et le débit de données, avec une conception compacte, une protection CEM et une grande résistance mécanique. 

ODU AMC® High-Density: Avec une densité polaire élevée, un débit de données haut débit en option et la transmission combinée de courant et de données, le tout pour un diamètre extérieur de seulement 12,8 mm, ce connecteur est idéal pour les applications compactes et performantes. Grâce à la protection conforme aux normes IP68 ou IP6K9K, à un blindage CEM à 360° ainsi qu'à différentes options de verrouillage telles que le verrouillage « break-away » et le verrouillage vissé, une connexion stable est assurée et le risque d'interférences est réduit. Ce connecteur est disponible à partir d'un diamètre de 7 mm. 

* L'AMC® High-Density allie robustesse, haute densité de broches et débit de données sécurisé, ce qui en fait la solution idéale pour une utilisation dans les équipements portables des soldats.

ODU AMC® NP: Ce connecteur, compatible avec les normes Nett Warrior, STANAG 4695 et GOSSRA, associe des contacts d'alimentation performants à un débit de données USB 2.0. Son blindage CEM à 360°, son indice de protection IP68, son faible poids et sa conception « break-away » en font une solution hybride robuste pour une transmission fiable des données et des signaux. 

* Les interfaces standardisées telles que l'AMC® NP reposent sur une architecture ouverte, mais se distinguent par leurs atouts propres.

ODU AMC®: Ce connecteur métallique peut être configuré de manière compacte avec des contacts de signal, d'alimentation et basse tension, ainsi que des contacts haut débit tels que Ethernet, USB 3.2 et transmission d'images (DP et HDMI). Jusqu'à 5 000 cycles de connexion, une protection conforme à la norme IP6K9K ainsi que des verrouillages push-pull et détachables permettent une utilisation dans un grand nombre d'environnements variés et exigeants. 

Grâce à ses conceptions compactes, à sa densité de contacts élevée et à la transmission combinée de puissance et de données, ODU contribue au développement de systèmes militaires légers, peu encombrants et performants. La technologie de connexion devient ainsi un facteur déterminant pour la fusion des capteurs, l'edge computing et la vision globale en temps réel.

* Électricité, données et signaux. ODU AMC® signifie « Advanced Military Connector » et a été spécialement conçu pour une utilisation sur le terrain.

Avis d'experts sur les techniques d'assemblage pour les applications critiques en matière de sécurité

Simon Köhler, chef de produit, est responsable de la gamme AMC® chez ODU. Comment évalue-t-il l'influence de la combinaison des capteurs et de la technologie de connexion? 

1 | Plus de données, moins de complexité

Q : Cet article montre que l'Edge Computing et le nombre croissant de capteurs dont sont équipés les soldats génèrent d'énormes volumes de données. Selon vous, quel est actuellement l'axe principal des systèmes militaires modernes ? Plutôt sur l'espace de montage disponible ou sur un débit de données fiable à haut débit dans des conditions environnementales extrêmes ?

A : Ces deux aspects sont importants, mais l'accent est de plus en plus mis sur la fiabilité de la transmission de grands volumes de données. La fusion des capteurs ne fonctionne que si les données provenant des caméras thermiques, des systèmes de vision nocturne, des appareils radio, du GPS ou des drones sont regroupées de manière fiable et sans délai. Dans le même temps, il faut réduire le poids, l'encombrement et la complexité. C'est pourquoi les câbles d'alimentation, de données et de signaux sont de plus en plus souvent regroupés au sein d'un seul connecteur et raccordés à un « Soldier Hub » central ou à un ordinateur. Cela permet d'intégrer plus facilement ces systèmes à l'équipement du soldat. ODU AMC® et ODU AMC® High-Density® s'inscrivent dans cette démarche grâce à des connecteurs hybrides compacts qui combinent alimentation, données et signaux au sein d'une interface robuste.

2 | Plus de bande passante, moins de poids

Q : Les exigences en matière de techniques d'assemblage ont considérablement évolué ces dernières années. Selon vous, comment ces exigences vont-elles évoluer au cours des cinq à dix prochaines années ?

A : Au cours des cinq à dix prochaines années, les systèmes destinés aux soldats intégreront encore davantage de capteurs, d'intelligence artificielle et d'informatique en périphérie. Cela entraîne une augmentation des exigences en matière de bande passante, de transmission de puissance et de densité de contacts, tandis que la taille et le poids doivent continuer à être réduits. Parallèlement, on constate une demande croissante d'interfaces hybrides qui combinent alimentation, données et vidéo au sein d'un même connecteur. ODU accompagne le développement grâce à ses solutions AMC compactes, configurables et compatibles avec les débits élevés.

3 | Blindage CEM à 360°

Q : Comment ODU garantit-elle un blindage CEM à 360° afin que les terminaux ne soient pas perturbés par des champs électromagnétiques dans des situations critiques ? 

A : Les solutions AMC® d'ODU garantissent une protection CEM fiable grâce à une connexion de blindage continue à 360° entre le câble et le connecteur. Cela permet de réduire les interférences électromagnétiques et de garantir l'intégrité du signal, même dans des situations d'utilisation critiques. De plus, ODU propose des confections de câbles haut de gamme dotées d'un blindage à couverture élevée et d'un sertissage à 360°, afin de protéger efficacement contre les interférences. Pour les exigences particulièrement élevées en matière de compatibilité électromagnétique (CEM), il est également possible d'utiliser des solutions à fibre optique, car celles-ci sont insensibles aux perturbations électromagnétiques.

4 | Quand l'interopérabilité rencontre la personnalisation

Q : Quelle est l'influence de Nett Warrior, de la norme STANAG 4695 de l'OTAN et de la norme GOSSRA sur la compatibilité des connecteurs ODU avec les systèmes destinés aux soldats ? Ou bien les solutions sur mesure continueront-elles à jouer un rôle important ? 

A : Des initiatives de normalisation telles que Nett Warrior, la norme STANAG 4695 de l'OTAN et GOSSRA permettront d'améliorer encore l'interopérabilité des systèmes du soldat. ODU soutient activement ce développement et participe à des projets de normalisation, notamment aux nouvelles normes VG. Les solutions sur mesure restent toutefois importantes lorsque les exigences en matière de débit de données, de performances, de robustesse ou de résistance aux conditions environnementales dépassent celles des solutions standard. Grâce à notre large gamme de produits et à notre forte intégration de la production, ODU est en mesure de proposer aussi bien des solutions standardisées que des solutions sur mesure. Les exigences futures seront en outre influencées par les développements géopolitiques et les nouveaux scénarios d'intervention. Ainsi, par exemple, la multiplication des missions maritimes et amphibies pourrait imposer des exigences nettement plus élevées en matière de résistance à la corrosion, pouvant aller jusqu'à 1 000 heures de résistance au brouillard salin, et nécessiter ainsi des solutions allant au-delà des normes actuelles.

Simon Köhler, chef de produit pour les produits