Les dernières attaques recensées aux Émirats arabes unis l’ont encore rappelé : les États restent vulnérables face à l’usage croissant de drones malveillants. Spécialiste de la défense anti-aérienne, MBDA s’est attaqué depuis un moment au problème et est désormais capable de proposer son système Sky Warden, une réponse collective rassemblant capteurs et effecteurs autour d’un système de commandement et de contrôle commun.
La lutte anti-drones n’est « pas un sport de masse »
Fruit de travaux entamés en 2010, Sky Warden découle d’une situation plusieurs fois vérifiée sur le terrain : les parapluies anti-aériens « traditionnels », Pantsir, Sky Guardian et autres Patriot, ont rapidement démontré leurs limites face aux drones. Ces dernières semaines encore, les Émirats arabes unis ont été la cible de plusieurs attaques revendiquées par le mouvement yéménite houthi, entraînant notamment l’activation d’un appui militaire français.
Aux avions et missiles vient s’ajouter une menace plus difficile à détecter de part sa taille, sa signature et sa vitesse réduites. Elle se situe désormais « à la frontière du militaire et du civil », la rendant difficile à caractériser. Elle est, finalement, protéiforme et nécessite une réponse multiple et graduée. « Les systèmes actuels peuvent couvrir le haut du spectre. Pour les petits drones, de classe I et II, il faudra réfléchir à une nouvelle réponse », estime MBDA. Pour ce dernier, cette nouvelle réponse repose sur Sky Warden.
Sky Warden découle d’un double constat. La lutte anti-drones, pour qu’elle soit la plus efficace, requiert un éventail de capteurs couplés à un éventail d’effecteurs. Aucune entreprise ne pouvant à elle seule concevoir toutes les briques nécessaires, la lutte anti-drones ne se conçoit qu’en coopération. Dévoilé en février 2021, Sky Warden traduit ces deux remarques en une solution modulaire et évolutive fédérant une dizaine d’acteurs européens, de grands groupes à des PME et start-ups « très agiles et évoluant avec la menace ». Seuls quelques noms sont connus « mais on en a d’autres », affirmait MBDA lors d’un récent point presse.
Pour MBDA, les drones sont une menace aérienne comme une autre, un maillon supplémentaire de la trame sol-air existante. « Finalement, il faut aussi détecter, identifier et neutraliser », commente le groupe, selon qui la défense antiaérienne doit se comprendre comme un continuum descendant cette fois dans le « très petit ».
Ce qui peut paraître simple à première vue aura en réalité exigé quatre à cinq années de travail. De fait, envisager la lutte anti-drones au travers d’un système complet n’est « pas un sport de masse ». D’autres s’y sont essayés avant MBDA, leur effort aboutissant le plus souvent à une solution limitée, que ce soit en termes de classes de drones ciblées, d’effecteurs et de capteurs ou encore de système de contrôle et de commandement (C2).
Chaque partenaire ne maîtrisant qu’une pièce du puzzle, MBDA s’est attaché à « fédérer toutes ces compétences autour d’une structure C2 pérenne dans le temps ». Sky Warden est basé sur un cœur commun composé du C2 « maison » Licorne et d’une architecture système ouverte. Licorne est « le logiciel qui va agréger toutes les données en provenance des capteurs, les enrichir d’un algorithme d’intelligence artificielle si besoin et ensuite les fusionner pour donner une situation tactique à l’opérateur et lui proposer la meilleure solution d’engagement », détaille MBDA.
Établir un C2 efficient, beaucoup essaient mais peu y parviennent selon MBDA. « Peu de sociétés parviennent réellement à générer une fusion de données enrichie avec un algorithme d’intelligence artificielle », note l’industriel. Lui estime y être arrivé tout en réduisant à deux le nombre minimum d’opérateurs requis : l’un pour le suivi et l’analyse de la situation tactique et l’autre pour la gestion des effecteurs.
Une offre modulaire, évolutive et mobile
Sky Warden doit pouvoir s’adapter au maximum de cas d’emplois, de la protection de sites sensibles sur le territoire national, de convois en mouvement à la protection de FOB, de forces au contact et de bâtiments de surface à quai et en haute mer. Modularité et « customisation » sont donc deux caractéristiques centrales.
La configuration de base repose systématiquement un même quatuor: au moins un radar, au moins un détecteur passif, au moins une caméra pour l’identification visuelle et au moins un effecteur. À l’utilisateur de retenir les briques susceptibles de constituer la combinaison la mieux adaptée au contexte, à l’environnement et aux objectifs de la mission. Protéger le stade de France, par exemple, exclura l’emploi de tout armement « cinétique » sous peine de menacer le public et les infrastructures.
La mobilité étant un autre critère majeur, une variante embarquée est également à l’étude. Celle-ci comprend sur trois véhicules légers, dont l’un recevant des équipements de communication supplémentaires en plus de capteurs et d’effecteurs communs. Entièrement containerisé, chaque module pourrait être débarqué de son porteur pour protéger une FOB ou une base aérienne durant plusieurs mois.
Radars : L’outil privilégié pour la surveillance reste le radar tactique (2-4 km max). « MBDA n’étant pas radariste, nous essayons plein de choses, ce qui nous a permis d’isoler un certain nombre de radars ». Le groupe travaille essentiellement sur base du radar 3D courte portée Giraffe 1X de Saab, déjà intégré sur véhicule pour un client export, ainsi qu’avec le radar AESA 4D MHR de l’israélien RADA.
Ces radars ne suffisent pas, la menace nécessite une architecture multi-capteurs dans laquelle chacun tente en permanence de compenser les limites de l’autre. Pour les radars, la principale difficulté consiste à devoir travailler de manière non traditionnelle, à partir de signatures radars très lentes et extrêmement réduites « de la classe d’un oiseau ». En se focalisant sur ces caractéristiques, « nous pouvons être confrontés à des fausses alarmes générées par des piétons, des voitures, des feuilles bougeant sur un arbre ».
Bien que plus volumineux, les drones tactiques, MAME et MALE apportent eux aussi leur lot d’inconvénients. Non seulement parce qu’ils ne volent pas très vite, mais aussi parce que beaucoup de radars rejettent automatiquement ce qu’ils considèrent comme une fausse piste. Le drone Qazef K2 utilisé pour frapper des infrastructures pétrolières saoudiennes, par exemple, est principalement constitué de fibre de verre. Sa signature considérablement réduite, il ne pourra être détecté que tardivement par les radars « classiques ». D’où un travail majeur de réorientation des radaristes, soutenus par la création de filtres intelligents dotés d’une couche d’intelligence artificielle.
Détecteur RF passif : MBDA s’est logiquement rapproché du français Cerbair, « pépite dans la lutte anti-drones » dans laquelle le missilier a choisi d’investir il y a quatre ans. Créée en 2015, cette PME fournit son détecteur radiofréquence passif Hydra 200. Doté d’un rayon d’action de 3 à 4 km, le système comprend plusieurs antennes pour capter les transmissions entre la télécommande et le drone et donner l’angle de provenance de l’émission. Le signal est ensuite comparé à la bibliothèque disponible pour sortir une identification précise. À ce titre, les industriels entendent bien surfer sur les réglementations française (Infodrones) et européenne (UAV Traffic Management System) en construction, qui obligeront bientôt les drones à transmettre un code d’identification similaire à un IFF. « Tous les drones autorisés transmettront ce code, ce qui va faciliter la reconnaissance des systèmes amis ou ennemis », explique MBDA.
IRST : Une fois détectée, l’éventuel drone malveillant pourra être caractérisé de visu par un système Infrared Search & Track. Fournie par HGH Infrared, cette caméra EO/IR téléopérée est chargée de l’identification visuelle à courte distance (1 km). Couplée au radar, elle peut s’orienter automatiquement vers la menace. Mais, gros hic, cette dernière est parfois minuscule et extrêmement difficile à identifier pour l’opérateur. MBDA planche donc sur un logiciel capable de proposer des solutions d’identification. Quand l’opérateur n’y verra qu’un « point noir volant », l’intelligence artificielle permettra d’affiner la lecture pour déterminer le type d’engin volant, sa classe et jusqu’à son modèle exact. « Le système va calculer différentes options et les proposer à l’opérateur pour atteindre le maximum d’efficacités. C’est pour cela qu’il faut un panel large d’effecteurs ». MBDA profite des résultats issus du projet DeepDectect, mené entre 2018 et 2020 en collaboration avec les laboratoires Lab-STICC, IRISA et AMURE. Soutenu par un financement ASTRID de la DGA, DeepDetect a misé sur l’IA pour différencier de très petits objets, de l’ordre de quelques pixels.
Du brouilleur au laser
« La menace couvre désormais tout le spectre, des micro et mini-drones jusqu’aux drones MALE et HALE », rappelle Caroline Marotte, responsable Business Development “lutte anti-drones” au sein de MBDA France. Si les derniers peuvent être traités avec les moyens existants, Sky Warden permet à MBDA de se positionner sur les couches moyennes et basses. Le panel de réponses se veut proportionnel à la menace et à l’environnement dans lequel celle-ci évolue. « La lutte anti-drones est plus difficile à appréhender parce qu’elle se jouera aussi, voire surtout en milieu urbain, synonyme d’obstructions supplémentaires ».
Une petite dizaine de briques composent aujourd’hui le volet neutralisation. La plupart sont disponibles immédiatement. D’autres, des drones anti-drones, armes laser et armes à micro-ondes de grande puissance (HPM) parvenus au stade du démonstrateur, viendront progressivement offrir des alternatives supplémentaires pour « boucher les trous dans la raquette ».
Brouilleurs : Échelon présentant le moins de risques, un brouilleur, pour résumer, « gèle les communications entre le drone et son télépilote ». Selon ses paramètres, le drone aura le choix entre une paralysie en vol, un atterrissage automatique ou un retour vers son point d’origine, à supposer que son GPS ne soit pas lui aussi brouillé. MBDA a misé sur un duo 100% français : KEAS et MC2 Technologies. Le premier dispose d’une gamme de systèmes antennaires mobiles et s’est fait un nom dans le domaine pénitentiaire. Le second est connu pour son fusil brouilleur Nerod F5, en service dans les forces françaises. Ce fusil brouilleur, MBDA a choisi de l’intégrer sur un trépied omnidirectionnel manipulé à distance.
« Il ne peut y avoir de brouillage absolument performant dans tous les cas », indique MBDA. Le principe du brouillage suppose en effet que le drone soit guidé à distance. Hors, « pas de chance, on peut aujourd’hui rendre des drones totalement autonomes, comme des mini-missiles de croisière ». Il s’agit également d’anticiper les évolutions techniques. « Aujourd’hui, les gammes de fréquences des drones sont en 4G. Dans peu de temps, tout passera en 5G, rendant inutilisable les brouilleurs ne travaillant pas avec cette fréquence », souligne MBDA. Message reçu du côté de MC2 Technologies, qui réfléchit déjà à une réponse appropriée à l’émergence de la 5G.
Filet anti-drones et TTOP : Le second échelon se concentre sur un lance-filet anti-drones et un tourelleau téléopéré (TTOP). Le premier provient de l’entreprise britannique OpenWorks. Baptisé SkyWall Auto Response, il consiste en une tourelle compacte intégrée sur véhicule et opérée à distance. Son système de suivi comprend une couche d’intelligence artificielle. Pour le second, MBDA semble s’être rapproché d’Arquus, concepteur depuis 2018 d’une gamme de tourelleaux téléopérés Hornet. Retenu dans le cadre du programme Scorpion, ces TTOP font partie d’une première tentative d’emport de Sky Warden sur un véhicule léger, en l’occurrence un 4×4 Sherpa d’Arquus. Simples d’utilisations, ces deux effecteurs ne peuvent néanmoins traiter qu’une cible à la fois et à courte distance et offrent un degré de précision limité.
Missile Mistral 3 : Disponible immédiatement, le missile Mistral 3 est un atout de choix contre les drones de classes II. Pourquoi ? Parce que cette version, la dernière apparue au catalogue, est équipée d’un autodirecteur unique « extrêmement sensible et fondé sur une technologie de matrice. Il est donc capable d’accrocher un drone comme le Qazef ». Démonstration à la clef avec deux tirs réalisés par un client asiatique sur une cible de deux mètres d’envergure. « Le premier a touché la cible, le second les débris. Cela donne une idée de la sensibilité de l’autodirecteur », se félicite MBDA.
Lancé manuellement ou en semi-automatique, le Mistral 3 est taillé pour traiter les drones tactiques mais n’est, lui non plus, pas exempt de limites. Un double problème se pose pour les missiles : ceux guidés par autodirecteur radar parviendront difficilement à accrocher une cible dont la masse métallique est trop faible. De même, leur fusée de proximité reposant la plupart du temps sur une technologie radar, celle-ci peut empêcher la détonation si elle ne parvient pas à détecter sa cible. « C’est pour cela que nous étudions d’autres solutions comme le laser pour faire exploser la charge de la cible, quelle que soit sa surface équivalente radar ».
Drone hit-to-kill : Avec le « drone anti-drones», ou drone HTK, SkyWarden entre dans le domaine du prospectif. Actuellement au stade du démonstrateur, ce drone kamikaze va utiliser la force cinétique pour éliminer la menace par impact direct. Il est pour cela doté d’un module de désignation capable de calculer et d’adapter la trajectoire de rejointe en fonction de la position de la cible. Le lancement s’opère verticalement, plusieurs drones venant s’empiler dans un « tube lanceur ». Malgré une vitesse de pointe de 200 km/h, il profite du rafraîchissement continu de la position de la cible grâce à sa liaison de données. Il est par ailleurs doté d’un petit capteur qui, en fin de course, va voir la cible et se verrouiller dessus pour la neutraliser.
Le drone HTK serait dans un premier temps efficace contre les micro et mini-drones à une distance d’environ 1 km, la performance réelle dépendant aussi des conditions climatiques. « On essaie d’aller un peu plus loin, jusqu’à deux voire trois kilomètres ». Cette brique devrait être disponible en 2023. Son développement est mené conjointement avec l’entreprise aixoise Novadem, impliquée dans la conception de la cellule et de la motorisation. MBDA fournit quant à lui la chaîne de guidage.
High-Power Microwave (HPM) : Ici aussi, il faudra faire preuve d’un peu de patience. Seules quelques entreprises travaillent pour l’instant sur cette arme conçue pour émettre un faisceau de micro-ondes de forte puissance pour détruire les composants électroniques. « Certaines ont des démonstrateurs avancés, mais cela demande encore du travail », explique Caroline Marotte. MBDA s’est tourné vers le britannique Teledyne e2v, l’un des rares à avoir progressé sur la question. Compacte et mobile, sa solution Safe-Stop repose sur un unique panneau monté sur remorque et orientable à 360°.
La portée est limitée, de l’ordre de 400 mètres pour Safe-Stop, mais le principe pourrait s’avérer très efficace contre les essaims. Côté Sky Warden, les premiers essais sont envisagés dès cette année afin de disposer de systèmes opérationnels à l’horizon 2024. Hormis Teledyne e2v, MBDA dialogue avec Thales sur le sujet, car le client français est susceptible de privilégier une option souveraine.
Laser : Une mission dévolue, sans grande surprise, à CILAS, précurseur en France sur la question et que le duo Safran-MBDA vient de racheter à ArianeGroup. Son système laser Helma-P a été expérimenté avec succès l’an dernier, plusieurs démonstrations résultant par la destruction d’ « une moisson de drones » dans un rayon de 1 km.
Cette option est très séduisante mais comporte elle aussi quelques inconvénients. Hormis les questions d’énergie, les armes lasers ne sont pas « eye safe » pour l’humain et présentent un risque d’aveuglement pour certains matériels critiques, même avec un démonstrateur Helma-P de moyenne puissance (2 kW). En découle un contrôle très strict des autorités de réglementation. « Sur certains essais menés conjointement avec CILAS, il a fallu démontrer que nous n’allions pas endommager la Station spatiale internationale », pointe MBDA.
Pour détruire un drone dans un rayon « normal » de 1 km, « on nous impose une distance de sécurité de 100 km ». La manœuvre s’avère d’autant plus complexe en milieu urbain au vu des nombreuses surfaces vitrées susceptibles de refléter le faisceau laser. Loin de représenter l’alpha et l’oméga de la lutte anti-drones, MBDA travaille néanmoins sur la technologique laser « parce ce qu’il en faut et que nous devons justement cerner tous les problèmes que ça peut poser ». Son usage se révélerait davantage pertinent en environnement maritime, l’horizon y étant beaucoup plus dégagé. Cette brique provient pour l’instant de l’extérieur mais MBDA investit aussi depuis longtemps au niveau groupe sur le sujet. Des développements à rechercher du côté de MBDA Deutschland et MBDA UK, tous deux impliqués dans des programmes financés par les ministères de la Défense allemand et britannique (Dragonfire).
Des opportunités en France et ailleurs
Sky Warden n’apparaît pas par hasard sur le marché. Nombreux sont les pays en quête d’un capacité anti-drones efficiente, la France la première. Du côté du ministère des Armées, l’heure est au rattrapage à grande vitesse afin d’être au rendez-vous pour la Coupe du monde de rugby de 2023 et les Jeux Olympiques de 2024.
L’effort se concentre principalement sur le programme PARADE, lancé en avril 2021 par la Direction générale de l’armement et doté d’une enveloppe de 350 M€ sur 11 ans. De 10 à 15 systèmes seraient livrés dès cette année à l’issue d’un appel d’offres européen. « Nous avons franchi la première étape de sélection, nous ne sommes plus que trois en lice », annonce MBDA, désormais opposé au duo CS Group-Thales et à l’espagnol Indra. Le vainqueur devrait être annoncé au cours du premier trimestre 2022.
Sa réponse, MBDA l’a construite au travers du consortium « Syrius » formé avec Naval Group et Hologarde, filiale à 100% d’Aéroports de Paris dont la mission est de protéger les infrastructures aéroportuaires de la région parisienne. « La menace des micro et mini drones coûte très cher. Ne trouvant pas de solution, ADP a décidé de créer cette filiale pour développer une solution d’identification », rappelle MBDA. Naval Group apporte quant à lui son expertise en termes d’intégration sur des plateformes navales, de cybersécurité et de systèmes.
PARADE s’avère complexe à appréhender pour les candidats. Il doit en effet répondre à des objectifs à très court terme avec une solution pérenne, y compris dans ses senseurs et ses effecteurs. Il doit premièrement protéger les populations sur le territoire national lors d’évènements publics, mais sa feuille de route prend aussi en compte les besoins des trois grandes composantes des forces armées françaises. Toute la difficulté relève finalement de l’obligation de travailler dès maintenant sur des évolutions encore peu définies.
D’emblée, Sky Warden s’est aussi adressé au marché export. Les exigences propres à chaque client obligent l’équipe Sky Warden à s’entourer d’un maximum d’alternatives pour chaque pilier. Hormis les désidératas techniques propres à chaque besoin, la réglementation nationale d’un partenaire peut s’avérer bloquante. Le radar Giraffe 1X de Saab, par exemple, ne peut être vendu à certains pays clients de MBDA. Bien que « jeune », l’offre fait néanmoins déjà mouche, de nombreux clients existants réfléchissant à la mise à niveau de systèmes déjà acquis. Le principe de « customisation » permet par ailleurs « si le client n’émet pas de besoin, de faire une offre spontanée sur base des briques identifiées, tout en restant suffisamment flexible ».
Derrière Sky Warden, MBDA s’investit aussi dans un projet européen touchant au sujet anti-drones. Il est l’une des 42 entreprises retenues pour le programme JEY C-UAS, soutenu à hauteur de 13,5 M€ grâce au dispositif EDIDP et piloté par l’italien Leonardo. MBDA en est le 3e plus gros contributeur, derrière Leonardo et Indra. L’objectif ? Plancher sur des études de concept pour aboutir à une solution LAD européenne à moyen terme et, in fine, à « quelque chose de plus abouti que ce qui existe actuellement ». MBDA est leader pour le lot touchant à la démonstration finale d’un système partiel intégré, soit un C2 capable de piloter quelques senseurs et, potentiellement, certains effecteurs parvenus au stade conceptuel. JEY C-UAS a démarré le mois dernier et parviendra à terme vers la mi-2024.