Technologie de surveillance du domaine maritime

Introduction à la connaissance du domaine maritime
La connaissance du domaine maritime (MDA) constitue la couche de renseignement essentielle pour la prise de décisions critiques en matière de sécurité nationale, de sécurité maritime et de protection de l’environnement. En fusionnant des technologies disparates, des renseignements et la coopération interinstitutionnelle, les systèmes de connaissance du domaine maritime fournissent une image opérationnelle cohérente, en temps réel et en continu des océans et des zones côtières.

L’importance stratégique de la connaissance du domaine maritime réside dans sa capacité à transformer des espaces maritimes vastes, dynamiques et souvent opaques en renseignements exploitables. En intégrant les données provenant d’un ensemble complet de capteurs tels que des systèmes acoustiques sous-marins spécialisés, des satellites, des radars et des systèmes sans pilote, la connaissance du domaine maritime permet aux autorités et aux chercheurs de détecter les menaces, de protéger les actifs maritimes critiques et de garantir l’utilisation légale et durable des ressources océaniques.

La MDA joue un rôle essentiel dans le soutien :

• Équipes d’intervention pour la sécurité maritime : alerte précoce en cas d’activité hostile potentielle et soutien aux opérations de la marine et des garde-côtes.
• Infrastructures offshore critiques : surveillent les menaces pesant sur les installations énergétiques offshore, les câbles sous-marins et les systèmes de communication essentiels à l’économie mondiale.

Lutte contre les activités illégales : détection de la contrebande, de la piraterie et de la pêche INN (illicite, non déclarée et non réglementée), afin de garantir le respect du droit maritime international.

• Opérations environnementales et scientifiques : faciliter le suivi de la pollution, les missions de recherche et de sauvetage et les interventions en cas de catastrophe grâce au partage intégré des données, ainsi que fournir des données essentielles pour la recherche océanographique.

Composantes du système de surveillance du domaine maritime
Un système de surveillance maritime performant repose essentiellement sur trois piliers intégrés : les réseaux de capteurs, le traitement avancé des données et la sécurité des communications.

Système de surveillance autonome Awarion® pour la surveillance du domaine maritime par Charles River Analytics.

Des capteurs supplémentaires apportent une précision accrue. Les systèmes électro-optiques/infrarouges (EO/IR) fournissent une confirmation visuelle et thermique des contacts radar, améliorant ainsi la classification lorsqu’ils sont utilisés avec les données du système d’identification automatique (AIS).

La surveillance acoustique et sous-marine combine des sonars passifs et actifs avec des réseaux d’hydrophones fixes ou déployables pour détecter l’activité sous-marine. Ces systèmes sont souvent complétés par des plateformes océanographiques telles que les flotteurs Argo et les bouées mouillées afin de fournir des données sur les courants océaniques, les conditions de la colonne d’eau et les modèles environnementaux à long terme.

Les plateformes sans pilote étendent la portée et la persistance des capteurs. Les véhicules aériens sans pilote (UAV), les navires de surface sans pilote (USV) et les véhicules sous-marins sans pilote (UUV) patrouillent de manière autonome dans des zones éloignées ou à haut risque et transmettent des données en temps quasi réel aux centres de commandement. Leur intégration comble les lacunes en matière de surveillance et renforce la surveillance continue dans le domaine maritime.

Fusion des données et traitement du renseignement

Les systèmes modernes de surveillance du domaine maritime s’appuient sur des cadres avancés de fusion des données qui combinent les informations provenant de plusieurs capteurs en une vue opérationnelle cohérente.

Les algorithmes de fusion des capteurs jouent un rôle central en corrélant les données provenant des radars, des systèmes AIS, des images électro-optiques et infrarouges et des systèmes acoustiques. Ce processus élimine les données en double, améliore la précision et garantit que les objets sont suivis et identifiés de manière cohérente sur toutes les plateformes.

L’intelligence artificielle (IA) soutient ces systèmes en détectant les comportements inhabituels, tels que les signaux de transpondeur manquants, les changements de cap inattendus ou les déplacements prolongés. Les modèles d’IA peuvent également anticiper les menaces potentielles ou les problèmes de sécurité avant qu’ils ne se développent.

La reconnaissance automatique des cibles (ATR) améliore encore l’efficacité en utilisant l’apprentissage profond pour classer les images et les données radar, ce qui réduit le travail manuel nécessaire et permet une prise de décision plus rapide dans des environnements maritimes complexes.

Communication, mise en réseau et liaisons de données

Une connaissance fiable du domaine maritime dépend d’une infrastructure de communication solide et sécurisée qui prend en charge un échange de données transparent.

Cette infrastructure combine des liaisons satellites, des radios VHF et HF et de nouveaux réseaux maillés 5G maritimes afin de maintenir la connectivité entre les navires, les installations côtières et les centres de commandement. Le cloud computing et l’edge computing renforcent encore ces systèmes en traitant et en partageant les informations à proximité de leur lieu de collecte, ce qui réduit les délais et permet la poursuite des opérations même lorsque les réseaux sont limités ou perturbés.

Pour obtenir une image opérationnelle claire, il est également nécessaire d’intégrer les systèmes navals, côtiers et civils. Les plateformes interopérables permettent de coordonner les efforts entre les agences et au-delà des frontières nationales, améliorant ainsi la réponse aux défis communs en mer. Ensemble, les réseaux de communication résilients, l’informatique distribuée et la collaboration interdomaines garantissent une connaissance efficace et opportune du domaine maritime.
Applications de la technologie de connaissance du domaine maritime
La technologie de connaissance du domaine maritime va au-delà de la sécurité et joue un rôle de plus en plus crucial dans les opérations scientifiques et commerciales dans le domaine océanique.

Défense et opérations navales

Dans le contexte de la défense, les systèmes MDA constituent l’épine dorsale de la connaissance de l’espace de combat maritime. Ils permettent une détection précoce et détaillée des menaces potentielles, qu’il s’agisse de navires hostiles ou d’incursions aériennes ou sous-marines, et transmettent ces renseignements aux systèmes de gestion des combats navals. Pour la marine, cette intégration est essentielle pour permettre aux commandants d’évaluer l’intention des menaces, de coordonner les manœuvres de la flotte et d’exécuter des réponses rapides. La MDA soutient également le commandement en fournissant une visualisation en temps réel des forces amies et ennemies, nécessaire à la guerre réseau-centrée moderne.

Application de la loi et sécurité des frontières

Pour les garde-côtes et les autorités douanières, les systèmes MDA fournissent des renseignements exploitables pour faire respecter le droit maritime et l’intégrité des frontières. Les radars de surveillance côtière suivent les navires entrant dans les eaux nationales, tandis que les flux fusionnés AIS et satellite vérifient les identités déclarées et les manifestes de cargaison. Les architectures nationales de connaissance du domaine maritime exploitent de plus en plus l’automatisation pour hiérarchiser les réponses et mettre en évidence les anomalies telles que les activités non autorisées des navires ou les flottes de pêche illégales, maximisant ainsi l’efficacité de la couverture.

Suite matérielle et logicielle SeaSight pour la surveillance du domaine maritime par Maritime Robotics.

Recherche environnementale et scientifique

MDA fournit des outils essentiels pour la surveillance environnementale. Les systèmes de surveillance environnementale utilisent des radars, des capteurs optiques et des détecteurs chimiques spécialisés pour suivre les marées noires, les débris flottants et les panaches de pollution, ce qui permet d’intervenir rapidement. Pour la recherche océanographique, les scientifiques utilisent les plateformes MDA pour intégrer les flux de données provenant de planeurs, de navires de recherche et de capteurs autonomes afin de modéliser les courants océaniques, de surveiller la dérive des glaces marines et des icebergs, et de suivre les schémas de migration de la faune marine.

La capacité à fusionner ces points de données fournit un contexte permettant de comprendre l’impact à long terme du changement climatique et de l’activité humaine sur l’écosystème marin.
Applications commerciales
Pour la sécurité commerciale, les opérateurs énergétiques offshore utilisent des outils MDA pour surveiller les zones d’exclusion obligatoires autour des parcs éoliens, des plates-formes et des pipelines sous-marins critiques, renforçant ainsi la sécurité et la sûreté contre les intrusions. La gestion du trafic maritime et la sécurité portuaire s’appuient sur des données de surveillance intégrées pour maintenir une navigation ordonnée, prévenir les collisions et protéger les installations portuaires, en équilibrant l’efficacité commerciale et la responsabilité environnementale dans les voies de navigation encombrées.

Normes d’interopérabilité pour la connaissance du domaine maritime

Les systèmes modernes de connaissance du domaine maritime font partie intégrante des architectures C4ISR (commandement, contrôle, communications, informatique, renseignement, surveillance et reconnaissance) plus larges. Une intégration efficace garantit que les données maritimes sont transmises de manière transparente aux centres de commandement nationaux de connaissance du domaine maritime, ce qui facilite la prise de décision conjointe et alliée.

Des cadres tels que l’initiative e-Navigation de l’OMI et des structures collaboratives comme NATO MARSUR permettent le partage d’informations au-delà des frontières et entre divers organismes. Pour l’ingénieur, ces normes sont cruciales car elles définissent les formats de données, les interfaces et les protocoles d’échange communs (s’appuyant souvent sur des flux XML ou JSON standardisés) nécessaires pour garantir une connaissance cohérente de la situation sur les réseaux mondiaux multi-fournisseurs.

Technologies émergentes dans le domaine de la connaissance de la situation maritime

L’adoption de systèmes commerciaux prêts à l’emploi (COTS) et d’architectures modulaires ouvertes (MOSA) a réduit les barrières à l’entrée, permettant aux organisations de déployer des systèmes de connaissance de la situation maritime évolutifs et flexibles.

Les technologies émergentes remodèlent activement le paysage, avec une surveillance prédictive basée sur l’IA qui permet la détection proactive des menaces et des activités illégales en modélisant et en prédisant les intentions des navires, et des systèmes autonomes d’aide à la décision qui améliorent les capacités des opérateurs humains grâce à l’analyse en temps réel, la modélisation de scénarios et des recommandations décisionnelles.

En outre, le déploiement continu de nouvelles constellations de satellites persistants et de pseudo-satellites à haute altitude (HAPS) offre une couverture maritime mondiale véritablement continue. Les technologies de jumeaux numériques modélisent l’environnement océanique, les comportements des navires et les performances des systèmes en temps réel pour une planification avancée, une analyse des risques et une formation. Ensemble, ces innovations transforment rapidement la MDA d’une surveillance réactive en une discipline anticipative, fondée sur le renseignement, renforçant ainsi fondamentalement la sécurité et la sûreté maritimes dans le monde entier.