Le congrès de la Société internationale de photogrammétrie et de télédétection (ISPRS),  événement scientifique dédié aux activités relatives à la photogrammétrie, la télédétection et aux sciences de l'information spatiale s’est déroulé cette semaine à Nice. Nos équipes ont présenté, à cette occasion, l’éventail des solutions, innovations et technologies de Thales Alenia Space en la matière.

Observation de la Terre et Télédétection

 

 

Thales Alenia Space a présenté une vue d'ensemble des programmes européens exploitant des satellites et des capteurs d'observation de la Terre, tels que les imageurs, les spectromètres et les interféromètres. L’on peut citer le programme Copernicus de la Commission Européenne, dont les familles de satellites Sentinel, développées pour le compte de l’ESA par l’industrie spatiale européenne représentent une composante essentielle en matière de surveillance de l’environnement en Europe. Notre entreprise travaille main dans la main avec l’ESA et toute la filière spatiale européenne, et participe à 11 des 12 missions Copernicus.

 

 

La famille des “Sentinel” est composée à ce jour de six séries de satellites ou d’instruments : Sentinel-1 vise à assurer la continuité des données radar d’ERS et d’Envisat tandis que Sentinel-2 et -3 sont dédiés à la surveillance des terres et des océans. Les instruments Sentinel-4 et -5 sont destinés à des missions de météorologie et de climatologie. Sentinel-6 assure la continuité opérationnelle des missions altimétriques de Jason.

 

 

Dans le cadre de Copernicus, Thales Alenia Space est maître d’œuvre des familles de satellites Sentinel-1 et -3 (4 satellites par mission), est responsable du segment sol Image de Sentinel-2, contribue à la réalisation du spectromètre imageur à bord de Sentinel-5P ainsi que l’altimètre radar Poseidon-4 de la mission Sentinel-6. Thales Alenia Space est également à bord de 5 des 6 nouvelles missions Copernicus Expansion, dirigera 3 missions en tant que maître d'œuvre (CIMR, ROSE-L et CHIME) et fournira les charges utiles pour 2 missions supplémentaires (CO2M et CRISTAL). Ces nouveaux satellites seront utilisés pour mesurer les émissions de dioxyde de carbone atmosphériques produites par l’activité humaine, contrôler l'épaisseur de la banquise et de la neige la recouvrant, soutenir de nouveaux services optimisés de gestion durable de l'agriculture et de la biodiversité, observer la température et la salinité de la surface de la mer ainsi que la concentration de la banquise, renforcer les services de surveillance des terres et de gestion des urgences.

A propos des télescopes spatiaux intelligents

 

 

Les programmes institutionnels ont développé au cours des dernières décennies des technologies et des équipements haut de gamme, qui sont maintenant répartis en plusieurs lignes de produits, offrant la meilleure valeur et l'efficacité industrielle. Thales Alenia Space a su capitaliser sur son héritage en matière d’optique de haute et très haute résolution pour proposer des solutions de télescopes intelligents (Smart Telescopes), performantes et extrêmement compétitives, qui sont parfaitement adaptées au marché de l’observation optique à haute revisite.

Sondeur infrarouge de Meteosat Troisième Génération

 

 

Cet événement fut également l’occasion de faire un état des lieux sur un instrument, à la pointe de la technologie, lequel ouvre la voie aux futurs systèmes d'observation de la terre. Nous avons présenté les performances radiométriques et spectrales obtenues lors des tests du spectromètre central.

 

 

MTG est une mission comprenant en effet 6 satellites : 4 imageurs et 2 sondeurs atmosphériques capables de fournir une cartographie 3D de l’atmosphère. Il s’agit là d’une véritable rupture technologique, et d’une première mondiale ! Grâce aux sondeurs, la détection des phénomènes climatiques extrêmes sera anticipée d’une demi-journée. En outre, en combinant l’ensemble du système, les météorologues amélioreront les prévisions météo avec une anticipation de 8 jours. Ce sera un grand pas en avant pour prévenir les populations concernées en cas d’alertes météo. MTG va véritablement contribuer à sauver des vies et ouvrir la voie à de nouveaux types de service dont bénéficieront les citoyens européens et africains. Une fois que l’ensemble de la flotte MTG sera en orbite, Eumetsat bénéficiera des services météo les plus performants au monde.

Des solutions de satellites flexibles et configurables

Comment les nouvelles solutions de plateforme répondent-elles aux attentes du marché et aux exigences des charges utiles de télédétection ? Agilité, flexibilité, durabilité, innovation et réduction drastique des coûts et de la durée de développement sont inexorablement des critères essentiels à prendre en considération en amont de tous projets. Cette alchimie est rendue possible par la co-ingénierie et la co-production avec les PMEs impliquées dans le cadre de partenariats.

L'intelligence artificielle à bord des satellites d'observation : cas d'utilisation, résultats en orbite et perspectives

 

 

Thales Alenia Space, associé à ses partenaires au sein de l’IRT Saint-Exupéry, a coordonné et financé le projet « Chaîne Image Autonome et Réactive » (CIAR). Ce projet vise à étudier des technologies permettant de déployer de l’Intelligence Artificielle pour le traitement de l’image sur des systèmes embarqués (robots, satellites, drones…).

Le projet avait été retenu pour réaliser des démonstrations en orbite dans le cadre de la mission OPS-SAT. Il s’agit d’un démonstrateur technologique de l’agence spatiale européenne dont l’objectif est de démontrer les améliorations de capacités de missions qui verront le jour lorsque les satellites seront équipés de calculateurs embarqués aussi puissants que ceux qui existent aujourd’hui sur Terre. Véritable « laboratoire volant », ce cubesat permet de tester et valider de nouvelles techniques liées au contrôle de mission et aux systèmes embarqués. Le programme a été conduit sous la maîtrise d’œuvre de l’Université de technologie de Graz, en Autriche, en coopération avec des partenaires européens.

En 2021, le consortium CIAR a réussi, en coopération avec l’ESA, à télécharger un réseau de neurones sur du matériel FPGA (circuit intégré logique pouvant être programmé à distance) embarqué dans ce satellite. Un tel déploiement de réseau de neurones sur ce type de matériel en orbite n’avait jamais été effectué auparavant. Ce résultat a été présenté lors de la précédente édition de l’événement.

Cette année, nous nous sommes  concentrés sur un autre cas d'utilisation : la détection et la classification de vaisseaux depuis l'espace (architectures utilisées, performances avant et après le déploiement du matériel).

L’IA permettra, à titre d’exemple, d’effectuer un travail de traitement ou d’analyse sur des données images, de détecter des anomalies potentielles, d’obtenir des informations relatives à la trajectographie d’une plateforme, d’analyser des signaux de télécommunications permettant la détection de brouillage. S’appliquant aux domaines de l’observation de la terre, de la navigation par satellite ou des télécommunications, l’IA offre un champs applicatif exponentiel. L’Intelligence Artificielle va contribuer à l’optimisation de l’intelligence du satellite. Les futurs satellites, embarquant des technologies basées sur l’intelligence artificielle, pourront effectuer des tâches relatives à l’auto détection d’anomalies, la maintenance prédictive, l’analyse de causes racines jusqu’à la prise de décision. L’IA offre une passerelle unique vers l’autonomie du satellite.

 

Video © Thales Alenia Space/Master Image Programmes - Illustrations: © Thales Alenia Space - © Thales Alenia Space/Imag[IN] - © ESA