Défi 9 Liberté et Sécurité de l’Europe, de ses citoyens et de ses résidents
Présentation du PROJET ALARMS WIGS 2017 – 15 Septembre 2017 ALARMSinnovAtive Laser imAging technologies with extended Range for Maritime Surveillance (01/10/2014- 30/09/2017) L HESPEL et al.
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Plan de la présentation Rappel des objectifs du projet Synthèse des principaux résultats Illustrations des travaux et acquis obtenus Perspectives
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Objectifs du Projet •
Challenges scientifiques et techniques (verrous) Suite à une détection préliminaire (Radar ou autre), améliorer l’observation à longue portée et haute résolution en milieu maritime,
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Position par rapport à l’état de l’art
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Vise à combler les lacunes des systèmes existants (ex : Radar + ensemble électro optique « passif ») : secteurs mal couverts (ombre des bateaux…) et des « cibles » peu apparentes (ex : plongeur), persistance des fonctions d’identification (H24, DVE : Degraded Visual Environment…) => l’imagerie laser répond à ces problématiques Approche innovante de co-conception • dé contraindre les exigences « capteur» par l’apport de la super résolution • Complémentarité Information 3D pour l’identification Cibles mobiles et manoeuvrables difficilement détectables sur un fort clutter : • pistage par IR vs identification par imagerie laser • Suppression du fond de mer par imagerie laser => apport pour certaines détections complexes
En prise avec les besoins opérationnels, le cadre légal et « le marché »
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Une expression de besoin issue des grands acteurs du domaine Deux PME fortement investies dans la surveillance et la sécurité maritime en charge de la valorisation des résultats Une étude juridique pour garantir le « Privacy by design »
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Travaux réalisés : synthèse Faits marquants, et principales avancées scientifiques et techniques
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une plateforme Electro/Optique fonctionnelle avec C2 incluant : un ensemble EO passif haute performance (LWIR, Visible) (+ MWIR depuis octobre 16) deux imageurs laser 2D/3D innovants développés dans le projet Des algorithmes de tracking IR prometteurs mais à durcir
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deux démonstrations « opérationnelles » effectuées sur 3 jours en rade de Toulon : Une capacité d’identification H24 à longue portée démontrée Détection avérée de cibles « complexes » Modèle de Mer
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Des traitements de super-résolution testés pour l’imagerie laser 2D une chaine de modélisation adaptée et des données d’entrées (ou de contexte) utilisables pour le dimensionnement de capteurs
Concept ALARMS conforme à la législation et au principe de « Privacy by design » répond à 66% des besoins opérationnels initiaux, 34% sont atteignables par maturation technologique et/ou intégration système
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imageurs laser 2D/3D innovants RISLING: Reconnaissance, Identification par Système Laser Imageur Nouvelle Génération
scanning mode 1.5km à 3km Pas de Gain / 300ns / 10ns IFOV 25µrad (focal length 600mm)
Imageur flash Laser 2D TRL 4
Laser
1574nm 20Hz div 4mrad 70mJ
FPA
MCT APD 384*288 pixels Pitch 15µm
Objective
Cassegrain Telescope Focal length 1400mm (IFOV ≈ 11µrad)
Pylone à 2,5km Tour à 2,6km
Développement achevé en juin 2016
Cable 1.5km
POMEROL 3D: Photon cOunting caMera with geigER mode for Laser imaging in 3D
Imageur flash laser 3D TRL 4
Pylone à 1,5km
Développement achevé en juin 2015
Laser
1550nm 20kHz div 4mrad 150µJ
FPA
InGaAs APD Geiger Mode 32*32 pixels Pitch 100 µm
Objective
Focal length 500mm (IFOV ≈ 200µrad)
3D laser imaging of Telecom Tower (2,6Km) through thunderstorm rain ( >20mm/hr), low visibility (3000m Image 2D laser à 4km
Image 2D laser à 1800m
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Détection d’objets semi immergés 22h
Très complexe en IR
22h
22h
22h
Immédiat en Imagerie laser 21h
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Traitement de super-résolution Adaptation de traitements développés en passif vers l’actif Apport en passif
Utilisation de la version en actif apporte parfois un gain
Points à creuser en actif • • •
bruit de nature différente + fort « bruit » en actif mouvement important dans les images vs tracking cible (petit champ) Flou moins présent qu’en passif (scène figée dans la turbulence)
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Perspectives •
Solution haute performance : Amélioration des performances des caméras laser
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Caméra 3D : traitement temps réel & balayage automatique avec géoréférencement nuages points 3D Caméra 2D : utilisation systématique de la SR Fusion des informations 3D/2D Portée/résolutions accrues par nouveau laser et divergence + FOV paramétrables
Développement d’une solution COTS couplant EO passif et actif 2D sur la base du RETEX performances vs besoins opérationnels
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Dimensionnement par outils de performance ONERA Emploi des bases de données de Signatures
Visibilité 2km Nuit Simulation à 3km
3km
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Démonstration/installation par les PMEs de l’ensemble sur des sites « opérationnels
+ Long Terme
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Nouveau concept utilisant certaines spécificités pour la détection large champ en surveillance (accès au port, infrastructure critique, navire au mouillage, navigation en zone sensible…)
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