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ESPACE : la Délégation générale pour l’armement a signé un accord avec le Centre national d’études spatiales et Spot Image
Dixit : La Délégation générale pour l’armement (DGA) a signé un accord avec le Centre national d’études spatiales (CNES) et Spot Image, le 26 avril 2002 pour l’exploitation du capteur Haute résolution stéréoscopique (HRS) embarqué par le satellite Spot 5.

Brève
Ministère de la Défense - Délégation à l'Information et à la COmmunication de la Défense
Paris, le 29 avril 2002
http://www.defense.gouv.fr/actualites/breves/2002/industrie_de_defense/modernisation/b290402/290402.htm

ESPACE : la Délégation générale pour l'armement a signé un accord avec le Centre national d'études spatiales et Spot Image, le 26 avril pour l'utilisation du satellite Spot 5.

La Délégation générale pour l'armement (DGA) a signé un accord avec le Centre national d'études spatiales (CNES) et Spot Image, le 26 avril 2002 pour l'exploitation du capteur Haute résolution stéréoscopique (HRS) embarqué par le satellite Spot 5. Le HRS permet de prendre quasi simultanément deux images d'une même zone de 120 sur 600 km sous des angles différents et de restituer le relief du terrain correspondant, sous une forme numérique, en trois dimensions. Pour la Défense, les données fournies complèteront celles obtenues par les moyens militaires d'observation satellitaire, notamment du système Hélios.

HELIOS II : une priorité confirmée

Les leçons tirées des guerres Iran - Irak, puis du conflit afghan ainsi que la nécessité de mieux connaître le potentiel des Etats du pacte de Varsovie sont à l'origine du développement d'un système d'observation spatiale de défense, permettant à la France d'observer en toute indépendance, en tous lieux, et sans craindre de violer l'espace aérien des pays observés*.

HELIOS I est ainsi devenu un élément primordial pour la communauté du renseignement et des opérationnels militaires. Aux côtés d'autres capteurs du système de forces C3R (Commandement, Conduite, Communications, Renseignement), plus proches d' un théâtre d'opérations, comme des drones ou des aéronefs de reconnaissance ou de surveillance, HELIOS apporte sa couverture mondiale, sa capacité de survol permanente et conforme au droit international et la répétitivité de ses prises de vue.

Aujourd'hui, l'imagerie HELIOS est présente sur les bases aériennes, sur certains bâtiments de la Marine nationale, ou encore au cœur du dispositif terrestre des opérations extérieures. Son utilisation durant la crise du Kosovo a consacré pour la première fois à cette échelle son potentiel dans un cadre opératif et tactique .

Dans le cadre de la politique commune européenne de sécurité et de défense, les différents sommets européens depuis celui de Cologne ont souligné la nécessité pour l'Europe de se doter d'un outil politico-militaire de gestion des crises, nécessitant un renforcement des capacités européennes en particulier dans les domaines du commandement et de la planification, du renseignement, notamment satellitaire, et du transport stratégique, maritime ou aérien. Après le système Hélios I franco-italo-espagnol, Hélios II apporte une contribution décisive à ces capacités européennes.

Demain, HELIOS II ajoutera une amélioration significative de la résolution, du nombre d'images réalisées et de la rapidité d'enchaînement des prises de vue, tout en réduisant encore le délai entre la demande et la mise à disposition du renseignement auprès de l'utilisateur.

* Le traité portant sur les " activités des Etats en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique ", adopté par l'ONU le 27 janvier 1967, confère une liberté de navigation dans l'espace analogue à celle qui prévaut dans les eaux internationales.

Caractéristiques principales du système HELIOS II

Performances

Les satellites Hélios II disposent de deux instruments : un de type SPOT 5 pour la moyenne résolution / champ large dans le spectre visible et proche infrarouge, et un instrument très haute résolution (instrument HR), doté d'une capacité infrarouge.
Hélios II apporte :

- une amélioration très significative de la résolution ;
- une augmentation importante du nombre de prises de vue;
- une agilité améliorée de pointage des instruments en orbite, qui permettra d'enchaîner plus rapidement les prises de vue ;
- la réduction de l'âge du renseignement ;
- la détection d'indices d'activité de jour comme de nuit par l'adjonction de capacités infrarouges;
- la distribution du système au plus près de ses utilisateurs finaux.

Orbite des satellites

L'orbite d'un satellite d'observation présente des caractéristiques particulières. Celle d' HELIOS est :

- héliosynchrone : le mouvement de la Terre autour du Soleil est compensé par une rotation du plan de l'orbite du satellite. Le satellite passe ainsi à la même heure locale à une latitude donnée. Deux images d'un même site sont donc systématiquement acquises avec des conditions d'éclairage comparables.
- basse : l'altitude de 700 km environ est un bon compromis entre le besoin d'être bas pour une meilleure résolution et le besoin d'être à une altitude élevée, pour bénéficier d'un champ de prise de vue suffisamment large et éviter le frottement dans les couches hautes de l'atmosphère qui vieillit prématurément le satellite et induit une détérioration rapide de l'orbite nécessitant des manœuvres de maintien à poste plus fréquentes.
- quasi-polaire : l'inclinaison faible de l'orbite par rapport à l'axe des pôles permet de réaliser des prises de vue de n'importe quel point du globe, du seul fait de la rotation de la Terre, le satellite survolant en quelque sorte un " quartier d'orange " à chaque demi-orbite.

Durée de vie du système Hélios II

La durée recherchée du satellite Hélios II est de cinq ans. Diverses redondances sont prévues à bord du satellite dans ce but. Elles permettent de conserver une fonction à bord même lorsque l'équipement nominal qui remplit cette fonction tombe en panne.
Les " consommables " à bord (essentiellement l'hydrazine nécessaire aux manœuvres de maintien de l'orbite) sont quant à eux provisionnés pour une beaucoup plus longue période. Ainsi, le satellite SPOT 1 poursuit sa mission depuis 1986 alors que sa " durée de vie " était estimée à deux ans.

L'emploi opérationnel du système HELIOS II


Le système HELIOS sera constitué d'un ou deux satellites en orbite et d'installations au sol.

Le recueil du besoin en imagerie

Les installations d'exploitation au sol sont organisées autour du Centre Principal HELIOS Français (CPHF) situé près de Paris. Outre les demandes d'images venant des autorités françaises, le CPHF reçoit celles collectées au Centre Principal Hélios Belge (CPHB) situé à Bruxelles. Sous réserve de la conclusion des accords Hélios II correspondants, le CPHF reçoit également les demandes d'images émises par le Centre Principal Hélios Italien (CPHI) situé près de Rome et celles provenant du Centre Principal Hélios Espagnol (CPHE) près de Madrid. Ces deux derniers centres sont en cours de mise à niveau au titre du programme Hélios I, assurant en particulier la compatibilité avec le système Hélios II. Le système Hélios II est capable d'accueillir au total 6 Centres Principaux Hélios, soit 6 coopérants -France comprise- une limite au-delà de laquelle les activités quotidiennes de coordination entre les différents partenaires pourraient être préjudiciables à la réactivité du système. En revanche, l'architecture du système Hélios II permet à d'autres partenaires de s'abonner à l'un de ces centres, qui assure alors une coordination locale.

La coopération opérationnelle

Chaque coopérant dispose d'un droit à prises de vue proportionné à sa participation financière, grâce à des règles de programmation quotidienne du satellite, élaborées par les états-majors et les services de renseignement utilisateurs. Le partage des capacités du satellite fait ainsi l'objet d'un accord quotidien qui tient compte des droits acquis, de l'intérêt opérationnel et du degré d'urgence de chaque demande de prise de vue.

Cet exercice de coopération opérationnelle quotidienne, particulièrement délicat, était tout à fait nouveau sur le système Hélios I, puisqu'il fallait partager l'exploitation d'un segment spatial unique (comportant un ou deux satellites). En programmant tous les jours en commun les satellites HELIOS I, les opérationnels français, italiens et espagnols ont confronté leurs besoins de renseignements afin d'optimiser le service apporté à chaque partenaire. Cette coopération quotidienne depuis près de six ans entre opérationnels sur Hélios I est le creuset d'une culture commune maintenant bien installée, appelée à se poursuivre bien au-delà de l'utilisation du système Hélios. C'est également l'enjeu de la coopération franco-belge sur Hélios II.

Le système HELIOS II permet aussi, bien sûr, pour chaque coopérant, comme le système Hélios I, une gestion parfaitement autonome et confidentielle de sa programmation et de ses prises de vue, renforçant la souveraineté de chacun d'eux. Les opérateurs français du CPHF n'ont pas accès à la localisation des demandes des coopérants.
A partir des demandes des coopérants, le CPHF élabore la programmation journalière du satellite. Elle tient compte des priorités journalières indiquées par chaque Centre Principal Hélios, des règles de partage de la programmation et des capacités du système. Chaque coopérant programme confidentiellement ses prises de vue, mais la mise en commun de certains objectifs sur les mêmes zones d'intérêt permet d'optimiser l'emploi du système.

Le recueil d'images

Une fois constitué, le plan de travail est transmis au Centre de Maintien à Poste (CMP) à Toulouse. Implanté sur le site toulousain du CNES, le CMP valide le plan de travail et le convertit en téléchargements qui sont envoyés au satellite grâce aux stations de télécommande situées à Aussaguel près de Toulouse, à Kourou en Guyane et aux îles Kerguelen.

Après avoir reçu son plan de travail, le satellite va réaliser les prises de vues lors du survol des sites programmés, les enregistrer à bord, puis les retransmettre lors de ses passages en visibilité des Centres Principaux Hélios. Les prises de vue sont cryptées avec des clés de chiffrement propres à chaque coopérant ou des clés de chiffrement communes pour les prises de vue déposées par plusieurs Centres Principaux Hélios. Ainsi, depuis la programmation jusqu'à la réception des images, une totale confidentialité est garantie à chaque coopérant.

L' exploitation des images

Les données brutes reçues du satellite sont transformées par les chaînes de production des Centres Principaux Hélios en images exploitables par les analystes d'images. Ces produits peuvent alors être exploités sur les postes de photo-interprétation de la Composante Sol Utilisateurs (CSU) HELIOS II. Ils peuvent également être exploités sur les autres stations de photo-interprétation disponibles dans les armées.

Un système en permanence au service des utilisateurs

Cette succession d'étapes se répète tous les jours, à un rythme rapide. Lorsque la situation l'exige, ces étapes peuvent être parcourues en quelques heures. Le système HELIOS II est opérationnel 24h/24, 365 jours/an. Le délai entre une demande de prise de vue et la mise à disposition du renseignement auprès du demandeur dépend d'un grand nombre de facteurs : les contraintes de la mécanique spatiale, les conditions météorologiques sur la zone de prise de vue, ainsi que la gestion des priorités dans la file d'attente des demandes avec un ou deux satellites en orbite. De nombreuses demandes sont déposées à l'avance avec un objectif de réalisation à moyen terme (couvertures cartographiques par exemple).

L'organisation du programme HELIOS II : DGA / CNES / industrie

Organisation étatique

Les grandes orientations du programme HELIOS II sont fixées par un Comité directeur Hélios II franco-belge. L'exécution du programme est assurée par la délégation générale pour l'armement qui joue le rôle d' agence contractante et administrative Hélios. Au sein de la DGA, la Direction de Programme HELIOS, pilote le programme. Elle est assistée d'un représentant local belge. Elle travaille en équipe intégrée avec l'officier de programme HELIOS du Bureau Espace de l'Etat-major des Armées (EMA), lui-même assisté d'une " équipe de marque HELIOS " bi-nationale pour les aspects technico-opérationnels.

La Direction de Programme HELIOS assure ainsi la maîtrise d'ouvrage d'ensemble du système HELIOS. A cet effet, elle s'appuie sur deux des centres d'expertise et d'essais de la DGA, le Centre ELectronique de l'ARmement (CELAR) et le Laboratoire de Recherches Balistiques et Aérodynamiques (LRBA), ainsi que sur le Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) qui est chargé d'élaborer les spécifications et de conduire les essais de niveau système.

La Direction de programme HELIOS assure directement la maîtrise d'ouvrage de la Composante Sol Utilisateurs et délègue au CNES celle de la composante spatiale. Ainsi, les maîtrises d'ouvrage des composantes spatiales SPOT et HELIOS sont regroupées au CNES, ce qui favorise la synergie recherchée entre les deux programmes.

Organisation industrielle
Domaine Maitrise d'oeuvre
Satellites HELIOS II Astrium France
Instrument haute résolution Alcatel Space Industries
Composante sol utilisateurs Astrium France
Centre de mise et de maintien à poste CNES

 

Près de trente industriels européens majeurs du secteur spatial contribuent à la réalisation du système HELIOS II, dont ETCA, le Centre Spatial de Liège et Spacebel en Belgique.