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SPOT 5 : l’ " imageur " 3D express des zones sensibles.
Dixit : Le satellite d’observation de la Terre SPOT 5, dernier-né de la famille, a été lancé le 3 mai 2002. Le satellite a emporté le nouveau système d’imagerie, dénommé HRS (Haute Résolution Stéréoscopique).

Dossier Defactu N°105

SPOT 5 : l' " imageur " 3D express des zones sensibles.


Le satellite d'observation de la Terre SPOT 5, dernier-né de la famille, a été lancé le 3 mai 2002 par une Ariane 4, depuis la base spatiale de Kourou (Guyane française). Le satellite a emporté le nouveau système d'imagerie, dénommé HRS (Haute Résolution Stéréoscopique). Un accord pour l'exploitation de cet instrument a été signé, le 26 avril 2002 entre la Délégation générale pour l'armement (DGA), le Centre national d'études spatiales (CNES) et Spot Image.


Illustration du principe de fonctionnement de l'instrument HRS du satellite Spot 5.

Le système d'imagerie HRS permet de prendre de façon quasi simultanée (à quelques secondes d'intervalle), deux images sous des angles différents avec lesquelles on peut constituer une image stéréoscopique sur une zone de 120 x 600 km.

A partir de cette image, il est possible de réaliser rapidement un modèle numérique de terrain (représentation en 3 dimensions des altitudes) et une " ortho-image " (" photographie " du terrain directement superposable à une carte). Dans le domaine militaire, ces deux produits géographiques constituent les données de base nécessaires à la plupart des systèmes d'armes ou d'information. Ils sont utilisés pour la navigation des avions, drones ou missiles de croisière. Ils servent dans les simulateurs ou systèmes de préparation de mission. Ils permettent une gestion de l'espace aéroterrestre et une aide à la décision dans les Systèmes d'information et de commandement (SIC).

Avant SPOT 5 et HRS, la constitution de ces produits était rendue difficile par le fait que les satellites disponibles ne permettaient pas de constituer un couple d'images, acquis le même jour. Pour peu que les conditions météorologiques aient changé entre les deux acquisitions et la reconstitution du relief devenait impossible. De ce fait, pour obtenir les données nécessaires aux systèmes de défense, l'état-major était obligé de planifier les zones d'emploi potentiel plusieurs mois à l'avance.

50 millions de km² d'archives

De plus, les images les plus utilisées (satellites SPOT 1 à 4 ou Hélios) avaient une " fauchée " (largeur de la zone balayée par l'instrument) de taille réduite (maximum 60 km) contrairement à HRS (120 km). De ce fait une dizaine d'acquisitions HRS dont la collecte peut être systématique permettront de couvrir un théâtre d'opérations comme l'Afghanistan alors qu'il aurait fallu auparavant assembler plus de 150 couples SPOT 4.

SPOT 5 HRS permettra durant ses cinq années de durée de vie de constituer une surface d'archives de 50 millions de km² comprenant l'essentiel des zones d'intérêt de la défense française. Il constitue le ticket d'entrée de la France dans le club très restreint des nations capables de produire de l'information géographique de haute précision hors de leur territoire national (jusqu'ici limité aux Etats-Unis et à la Russie). Ceci est un plus très important pour l'Europe de la Défense.

Pour cette opération, la Défense s'est associée avec le CNES et le secteur privé pour développer puis opérer conjointement l'instrument. L'opportunité de cette association permet en premier lieu d'acquérir les données au moindre coût. Par exemple le km² de modèle numérique de terrain aux spécifications Défense qui coûtait jusqu'à présent plus de 10€ va passer à moins de 1€. La base de données sources constituée sera mise en commun. Par contre, au niveau de la fabrication des MNT* (modèle numérique de terrain) précis, chacun fera en fonction de ses exigences : gestion nationale ou internationale des crises pour les uns, marché commercial pour les autres.

* Un MNT contient les altitudes d'une région. Il est présenté sous la forme d'une grille régulière, une altitude tous les 30 m, par exemple.


Cette exploitation duale préfigure également le choix actuel du ministère de la Défense dans l'utilisation des constellations futures, (Pléïades, Cosmo-Skymed), là encore dans une dynamique européenne.

De SPOT 1 à 5

Le programme opérationnel d'observation de la Terre SPOT (satellite pour l'observation de la terre), décidé en 1978 a été conçu par le CNES et réalisé par la France, en coopération avec la Belgique et la Suède. Il est constitué d'une série de satellites et des moyens terrestres de contrôle, de programmation, de réception et de production d'images. Avec quatre satellites lancés, dont trois encore en service, le système SPOT est opérationnel depuis la mise en orbite de SPOT 1, le 22 février 1986. Il a été suivi par le lancement de SPOT 2 (21 janvier 1990) puis SPOT 3 (26 septembre 1993) qui a cessé de fonctionner en 1996. SPOT 4 a rejoint les autres satellites de la famille, le 24 mars 1998.

Et enfin, le tout dernier : SPOT 5, encore plus performant que ses prédécesseurs. Les grandes évolutions portent sur :

- deux nouveaux instruments HRG (haute résolution géométrique) offrant une résolution qui peut atteindre 2,5 m en mode panchromatique,

- le nouvel instrument de prise de vue HRS,

- une charge utile qui pourra traiter jusqu'à cinq images simultanément,

- un senseur stellaire couplé avec l'instrument Doris, permettra de localiser les images mieux que 50 m. L'instrument Doris (Détermination d'orbite et radiopositionnement intégré par satellite), baptisé le " géomètre de l'espace " a été conçu pour déterminer la trajectographie fine des satellites sur orbite.

SPOT 5 a été développé en étroite synergie avec le programme de reconnaissance militaire Hélios II (qui doit être lancé en 2004) et permettra la prise de vues tous temps.



Illustration de la famille de satelittes Spot 5
Copyright CNES, Mars 2002/Illustration D.Ducros


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