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Le recours à la technologie civile ou duale dans la guerre urbaine.
En 1924, Paul Reynaud écrivait : « Avons-nous l'armée de nos besoins ou l'armée de nos
habitudes? ». Cette question est toujours d'actualité et nous pouvons même la paraphraser ainsi :
comment imaginer le combat du futur non uniquement en fonction des armes que nous imaginons
mais plus largement de tous les outils à notre disposition ?
Le combat en zone urbaine présente de belles opportunités en la matière pour les trois raisons
suivantes. Compte tenu de l'extension du fait urbain à l'échelle mondiale, les combats du futur y
auront lieu plus souvent ; en parallèle, des coûts croissants de développement des systèmes d'armes
et de communication, au regard de ressources comptées, pousseront à l'inventivité et à la curiosité;
enfin, il faudra tenir compte de l'extraordinaire développement des outils numériques dans les
domaines de la localisation, de la cartographie, de l'architecture et de l'urbanisme.
Il y a donc lieu d'imaginer comment le combat du futur en zone urbaine peut s'appuyer sur les
technologies civile ou duale pour gagner en efficacité et conserver un avantage décisionnel.
Trois technologies illustrent bien cette problématique : la localisation en environnement fermé, qui
présente de multiples perspectives et défis ; le système de relevé en trois dimensions, lequel permet
de créer rapidement à partir de l'existant un modèle virtuel d'aide à la décision ; enfin le « building
information management » dont les perspectives sont immenses pour la connaissance des espaces
bâtis, intégrés dans un ensemble urbain.
1 la localisation en environnement fermé : pléthore de technologies et large ouverture du
champ des possibles.
Pour les troupes au sol, la géolocalisation grâce aux constellations satellitaires de type GPS ou
autres1
va presque de soi en milieu ouvert ; elle présente pourtant des faiblesses intrinsèques tels
que le brouillage, le leurrage ou une précision et une disponibilité non garanties et devient beaucoup
plus délicate en environnement fermé : canyons urbains, espace construit, souterrain ou ruiné, dans
lequel le signal ne passe pas ou de façon trop discontinue pour être exploitable.
Dans ces conditions, alors que les sens sont mis à rude épreuve, il devient délicat d'une part pour les
opérateurs au sol de se repérer et d'autre part pour le commandement de suivre ceux qui
interviennent. C'est dans ce cadre qu'il convient de recourir à des technologies alternatives.
Le principe de la centrale à inertie offre une première possibilité. L'instrument est capable de
calculer les mouvements d'un objet mobile en termes d'accélération et de vitesse angulaire (grâce à
des accéléromètres et gyromètres) pour estimer son orientation, sa vitesse linéaire et sa position. Sa
particularité est de n'utiliser aucune information extérieure ; sa grande force est donc son
indépendance qui le protège contre tout brouillage. Différentes centrales existent, en fonction de
1 BeiDou chinois, Glonass russe ou Galileo européen
leur précision. Les plus précises (et les plus lourdes) équipent les aéronefs ou les sous-marins, mais
leur coût prohibitif est rédhibitoire pour équiper les véhicules roulants et a fortiori les piétons.
La technique de « navigation magnéto-inertielle » offre une deuxième solution. Elle utilise les
perturbations du champ magnétique en complément de la technique décrite supra pour la
localisation d'un mobile. L'avantage de ce système est son coût et sa légèreté, puisqu'il peut équiper
tant les véhicules que les piétons. En cas d’utilisation prolongée, il présente toutefois l'inconvénient
d'obliger l'opérateur à recalculer régulièrement, grâce à un GPS, un point précis de localisation, la
navigation magnéto-inertielle évaluant la localisation en fonction du dernier point connu répertorié.
Une troisième méthode est la « localisation et cartographie simultanées » qui consiste, pour un
mobile autonome, à construire (ou à améliorer une carte de son environnement) et à s’y localiser de
façon simultanée. Elle peut être décrite ainsi : « À quoi ressemble notre environnement ? » et « Où
sommes-nous ? », ces deux questions ne pouvant pas être résolues de façon indépendante ; une carte
est nécessaire pour définir la localisation et la localisation capitale pour construire une carte.
Différents capteurs peuvent être utilisés (magnétomètre, image, ondes radios) . Dans le contexte, les
ondes radios sont rédhibitoires ; en revanche, avec de la vidéo (mono ou stéréo-caméras)
non seulement le combattant est positionné mais cela permet de cartographier l'espace de bataille.
Au-delà de quelques unes des méthodes disponibles présentées supra, l'avancée majeure du futur,
résidera sans doute dans une hybridation robuste de plusieurs systèmes, permettant d'utiliser d'une
part des centrales inertielles peu coûteuses et d'autre part différents capteurs (tels que systèmes de
géolocalisation grâce aux constellations satellitaires, capteurs de vitesse sol, radar Doppler,
odomètre ou capteurs de vitesse air...). Elle devra être capable de compenser les dérives respectives
des différents systèmes pour fournir un positionnement fiable, continu, protégé, avec une marge
d'erreur acceptable, dans toutes les conditions d'environnement.
2 Le relevé de l'environnement bâti : créer rapidement un modèle virtuel d'aide à la
décision
Le relevé de l'infrastructure (bâtiment, quartier, réseaux, ville...) est essentiel pour comprendre son
organisation et préparer au mieux la mission. D'où l'utilisation de cartes, de plans, de croquis ou de
caisses à sable, tous outils qui permettent aux opérateurs de se représenter en avance de phase
l'environnement dans lequel ils seront appelés à évoluer, afin de l'enregistrer et de limiter au
maximum les erreurs une fois sur le terrain.
Les outils de relevé en trois dimensions utilisés en architecture, génie civil, industrie ou
archéologie offrent des perspectives intéressantes qu'il convient d'aborder. Le relevé d’un
environnement en trois dimensions consiste en un enregistrement de données spatiales collectées et
restituées sur un support, graphique ou numérique. C'est une chaîne opératoire, qui va d'un relevé de
points tridimensionnels saisis (le modèle numérique de terrain – MNT - revêt différentes formes :
nuage de points, maillage ou texturation) jusqu’à un produit défini en fonction des besoins et des
applications, en passant par un mappage, c'est-à-dire l'application d'une texture photographique sur
le modèle numérique. Deux grandes méthodes permettent de recréer des modèles en trois
dimensions, la photogrammétrie et la lasergrammétrie.
La photogrammétrie permet la mesure d’un objet par l’étude de sa reproduction en perspective,
généralement à l’aide de photographies ou d’images numériques. Elle offre la possibilité de réaliser
des orthophotographies numériques, c'est-à-dire de redresser une image photographique suivant le
relief de l’objet qu’elle représente à partir d’un modèle numérique de cet objet. Elle offre des rendus
de précision et permet de travailler à partir de sources photographiques ouvertes, à distance du
champ de bataille, ce qui pose d'autres problèmes en matière de protection des données.
Le relevé par capteur laser motorisé, ou lasergrammétrie, présente l'avantage de la rapidité
d’acquisition mais une précision plus relative. Il existe trois grandes technologies différentes de
scanners laser : à impulsions, triangulation ou à différence de phases.
Pour des ensembles bâtis de grande dimensions que l'on cherche à cartographier, des relevés
aéroportés avec laser lidar (laser à impulsions couplé à un GPS) sont utilisés, qui permettent de
retrouver des traces bâties même à travers la canopée et d’élaborer, au delà des MNT, des modèles
numériques de surface ou d'élévation qui révèlent la superstructure. Même s'il présente une
efficacité redoutable, ce dernier système reste excessivement coûteux en termes de mise en œuvre et
de stockage des données.
Ces technologies, déjà utilisées par les armées, devront donc être passées au tamis de la facilité de
mise en œuvre, du coût d'acquisition, de l'autonomie stratégique et de la protection des données,
afin d'aboutir, là encore, sans doute à un mixage des technologies permettant d'obtenir le meilleur
ratio entre efficacité et coût.
3 Traitement des données issues de l’acquisition : le building information management :
touffu mais riche de nombreuses perspectives.
Le « Building information management » (BIM) est le troisième sujet qui mérite l'attention. Cette
expression est difficile à définir précisément, puisque le « M » peut également signifier « model ».
C'est avant tout un modèle virtuel paramétrique en 3D, lequel permet la représentation digitale des
caractéristiques physiques et fonctionnelles d'un élément bâti et le partage d'informations fiables
tout au long de la vie de l'ouvrage, de sa conception jusqu'à sa démolition, que ce soit du point de
vue de la structure, de l'aménagement, des fluides ou des réseaux secs.
Là encore, les probabilités croissantes d'une intervention en zone urbaine militent pour que les
armées fassent siennes ces processus. Certes leur développement est aujourd'hui encore
relativement faible à l'échelle mondiale et ne concerne que les ensembles urbains développés.
Pourtant, les incitations données par les autorités des pays du nord de l’Europe et de l'Amérique
depuis plusieurs années, dans le cadre des constructions publiques, ont un effet d'entraînement sur
les opérateurs privés (promoteurs, architectes, bureaux d'études) et par ricochet sur les pouvoirs
publics des États les plus récalcitrants. La numérisation des sociétés, alliée à une volonté croissante
de maîtrise des consommations d'énergie et de fluides, pourrait accélérer le mouvement.
En conséquence, il sera absolument nécessaire que les armées, appelées à intervenir dans des
ensembles urbains de plus en plus construits dans l'épaisseur, aux réseaux interconnectés, soient en
mesure juridiquement et techniquement d'avoir accès à ces bases de données numériques et
capables de se les approprier pour pouvoir se préparer et faciliter la mission des opérateurs sur le
terrain, confrontés à des forces adverses, lesquelles l'occupent de longue date.
Si les deux autres domaines, localisation et relevé en 3D, sont déjà connus et utilisés dans les
armées, le sujet du BIM constitue une page blanche : tout est à écrire. Les spécialistes considèrent
qu'il est constitué de sept dimensions , comme autant de couches d'informations (de « BIM 2D » à
« BIM XD ») ; dans la dimension « BIM XD », le X représente toutes les données additionnelles
imaginables qui pourraient encore venir s'ajouter aux six autres dimensions. Une d'entre elles
pourrait être une donnée «Sécurité», offrant aux forces de sécurité et services d'intervention des
informations spécifiques d'accessibilité, de circulation, d'interruption de réseaux, de solidité, etc.
accessibles directement, sans devoir les chercher dans les six autres couches.
Au-delà de la connaissance des infrastructures, une autre possibilité offerte par le BIM est de
pouvoir le faire interagir avec la simulation pour créer, en réalité virtuelle, des environnements
extrêmement réalistes, dans le cadre de « jeux sérieux », permettant aux opérateurs de terrain de
s'entraîner. Cette perspective offrirait de compléter utilement l'entraînement effectué « en réel »,
dans les espaces dédiés à l'action en zone urbaine, en proposant toute une palette d’environnements,
d'incidents et de rejeux, ce que ne pourra jamais offrir un centre de formation en vraie grandeur.
Les trois exemples technologiques qui précédent montrent que l'armée devra, encore plus qu'elle ne
le fait aujourd'hui, aller chercher dans le futur parmi les applications civiles des solutions d'aide à la
décision et d'assistance à la conduite de la mission. Dans les domaines spécifiques de l'architecture,
de l'urbanisme et de la mobilité, le duo numérisation/géolocalisation devra plus particulièrement
être suivi de près, afin d'y trouver des outils pour conserver la supériorité dans les combats urbains
du futur.

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Le recours à la technologie civile ou duale dans la guerre urbaine.

  • 1. Le recours à la technologie civile ou duale dans la guerre urbaine. En 1924, Paul Reynaud écrivait : « Avons-nous l'armée de nos besoins ou l'armée de nos habitudes? ». Cette question est toujours d'actualité et nous pouvons même la paraphraser ainsi : comment imaginer le combat du futur non uniquement en fonction des armes que nous imaginons mais plus largement de tous les outils à notre disposition ? Le combat en zone urbaine présente de belles opportunités en la matière pour les trois raisons suivantes. Compte tenu de l'extension du fait urbain à l'échelle mondiale, les combats du futur y auront lieu plus souvent ; en parallèle, des coûts croissants de développement des systèmes d'armes et de communication, au regard de ressources comptées, pousseront à l'inventivité et à la curiosité; enfin, il faudra tenir compte de l'extraordinaire développement des outils numériques dans les domaines de la localisation, de la cartographie, de l'architecture et de l'urbanisme. Il y a donc lieu d'imaginer comment le combat du futur en zone urbaine peut s'appuyer sur les technologies civile ou duale pour gagner en efficacité et conserver un avantage décisionnel. Trois technologies illustrent bien cette problématique : la localisation en environnement fermé, qui présente de multiples perspectives et défis ; le système de relevé en trois dimensions, lequel permet de créer rapidement à partir de l'existant un modèle virtuel d'aide à la décision ; enfin le « building information management » dont les perspectives sont immenses pour la connaissance des espaces bâtis, intégrés dans un ensemble urbain. 1 la localisation en environnement fermé : pléthore de technologies et large ouverture du champ des possibles. Pour les troupes au sol, la géolocalisation grâce aux constellations satellitaires de type GPS ou autres1 va presque de soi en milieu ouvert ; elle présente pourtant des faiblesses intrinsèques tels que le brouillage, le leurrage ou une précision et une disponibilité non garanties et devient beaucoup plus délicate en environnement fermé : canyons urbains, espace construit, souterrain ou ruiné, dans lequel le signal ne passe pas ou de façon trop discontinue pour être exploitable. Dans ces conditions, alors que les sens sont mis à rude épreuve, il devient délicat d'une part pour les opérateurs au sol de se repérer et d'autre part pour le commandement de suivre ceux qui interviennent. C'est dans ce cadre qu'il convient de recourir à des technologies alternatives. Le principe de la centrale à inertie offre une première possibilité. L'instrument est capable de calculer les mouvements d'un objet mobile en termes d'accélération et de vitesse angulaire (grâce à des accéléromètres et gyromètres) pour estimer son orientation, sa vitesse linéaire et sa position. Sa particularité est de n'utiliser aucune information extérieure ; sa grande force est donc son indépendance qui le protège contre tout brouillage. Différentes centrales existent, en fonction de 1 BeiDou chinois, Glonass russe ou Galileo européen
  • 2. leur précision. Les plus précises (et les plus lourdes) équipent les aéronefs ou les sous-marins, mais leur coût prohibitif est rédhibitoire pour équiper les véhicules roulants et a fortiori les piétons. La technique de « navigation magnéto-inertielle » offre une deuxième solution. Elle utilise les perturbations du champ magnétique en complément de la technique décrite supra pour la localisation d'un mobile. L'avantage de ce système est son coût et sa légèreté, puisqu'il peut équiper tant les véhicules que les piétons. En cas d’utilisation prolongée, il présente toutefois l'inconvénient d'obliger l'opérateur à recalculer régulièrement, grâce à un GPS, un point précis de localisation, la navigation magnéto-inertielle évaluant la localisation en fonction du dernier point connu répertorié. Une troisième méthode est la « localisation et cartographie simultanées » qui consiste, pour un mobile autonome, à construire (ou à améliorer une carte de son environnement) et à s’y localiser de façon simultanée. Elle peut être décrite ainsi : « À quoi ressemble notre environnement ? » et « Où sommes-nous ? », ces deux questions ne pouvant pas être résolues de façon indépendante ; une carte est nécessaire pour définir la localisation et la localisation capitale pour construire une carte. Différents capteurs peuvent être utilisés (magnétomètre, image, ondes radios) . Dans le contexte, les ondes radios sont rédhibitoires ; en revanche, avec de la vidéo (mono ou stéréo-caméras) non seulement le combattant est positionné mais cela permet de cartographier l'espace de bataille. Au-delà de quelques unes des méthodes disponibles présentées supra, l'avancée majeure du futur, résidera sans doute dans une hybridation robuste de plusieurs systèmes, permettant d'utiliser d'une part des centrales inertielles peu coûteuses et d'autre part différents capteurs (tels que systèmes de géolocalisation grâce aux constellations satellitaires, capteurs de vitesse sol, radar Doppler, odomètre ou capteurs de vitesse air...). Elle devra être capable de compenser les dérives respectives des différents systèmes pour fournir un positionnement fiable, continu, protégé, avec une marge d'erreur acceptable, dans toutes les conditions d'environnement. 2 Le relevé de l'environnement bâti : créer rapidement un modèle virtuel d'aide à la décision Le relevé de l'infrastructure (bâtiment, quartier, réseaux, ville...) est essentiel pour comprendre son organisation et préparer au mieux la mission. D'où l'utilisation de cartes, de plans, de croquis ou de caisses à sable, tous outils qui permettent aux opérateurs de se représenter en avance de phase l'environnement dans lequel ils seront appelés à évoluer, afin de l'enregistrer et de limiter au maximum les erreurs une fois sur le terrain. Les outils de relevé en trois dimensions utilisés en architecture, génie civil, industrie ou archéologie offrent des perspectives intéressantes qu'il convient d'aborder. Le relevé d’un environnement en trois dimensions consiste en un enregistrement de données spatiales collectées et restituées sur un support, graphique ou numérique. C'est une chaîne opératoire, qui va d'un relevé de
  • 3. points tridimensionnels saisis (le modèle numérique de terrain – MNT - revêt différentes formes : nuage de points, maillage ou texturation) jusqu’à un produit défini en fonction des besoins et des applications, en passant par un mappage, c'est-à-dire l'application d'une texture photographique sur le modèle numérique. Deux grandes méthodes permettent de recréer des modèles en trois dimensions, la photogrammétrie et la lasergrammétrie. La photogrammétrie permet la mesure d’un objet par l’étude de sa reproduction en perspective, généralement à l’aide de photographies ou d’images numériques. Elle offre la possibilité de réaliser des orthophotographies numériques, c'est-à-dire de redresser une image photographique suivant le relief de l’objet qu’elle représente à partir d’un modèle numérique de cet objet. Elle offre des rendus de précision et permet de travailler à partir de sources photographiques ouvertes, à distance du champ de bataille, ce qui pose d'autres problèmes en matière de protection des données. Le relevé par capteur laser motorisé, ou lasergrammétrie, présente l'avantage de la rapidité d’acquisition mais une précision plus relative. Il existe trois grandes technologies différentes de scanners laser : à impulsions, triangulation ou à différence de phases. Pour des ensembles bâtis de grande dimensions que l'on cherche à cartographier, des relevés aéroportés avec laser lidar (laser à impulsions couplé à un GPS) sont utilisés, qui permettent de retrouver des traces bâties même à travers la canopée et d’élaborer, au delà des MNT, des modèles numériques de surface ou d'élévation qui révèlent la superstructure. Même s'il présente une efficacité redoutable, ce dernier système reste excessivement coûteux en termes de mise en œuvre et de stockage des données. Ces technologies, déjà utilisées par les armées, devront donc être passées au tamis de la facilité de mise en œuvre, du coût d'acquisition, de l'autonomie stratégique et de la protection des données, afin d'aboutir, là encore, sans doute à un mixage des technologies permettant d'obtenir le meilleur ratio entre efficacité et coût. 3 Traitement des données issues de l’acquisition : le building information management : touffu mais riche de nombreuses perspectives. Le « Building information management » (BIM) est le troisième sujet qui mérite l'attention. Cette expression est difficile à définir précisément, puisque le « M » peut également signifier « model ». C'est avant tout un modèle virtuel paramétrique en 3D, lequel permet la représentation digitale des caractéristiques physiques et fonctionnelles d'un élément bâti et le partage d'informations fiables tout au long de la vie de l'ouvrage, de sa conception jusqu'à sa démolition, que ce soit du point de vue de la structure, de l'aménagement, des fluides ou des réseaux secs. Là encore, les probabilités croissantes d'une intervention en zone urbaine militent pour que les
  • 4. armées fassent siennes ces processus. Certes leur développement est aujourd'hui encore relativement faible à l'échelle mondiale et ne concerne que les ensembles urbains développés. Pourtant, les incitations données par les autorités des pays du nord de l’Europe et de l'Amérique depuis plusieurs années, dans le cadre des constructions publiques, ont un effet d'entraînement sur les opérateurs privés (promoteurs, architectes, bureaux d'études) et par ricochet sur les pouvoirs publics des États les plus récalcitrants. La numérisation des sociétés, alliée à une volonté croissante de maîtrise des consommations d'énergie et de fluides, pourrait accélérer le mouvement. En conséquence, il sera absolument nécessaire que les armées, appelées à intervenir dans des ensembles urbains de plus en plus construits dans l'épaisseur, aux réseaux interconnectés, soient en mesure juridiquement et techniquement d'avoir accès à ces bases de données numériques et capables de se les approprier pour pouvoir se préparer et faciliter la mission des opérateurs sur le terrain, confrontés à des forces adverses, lesquelles l'occupent de longue date. Si les deux autres domaines, localisation et relevé en 3D, sont déjà connus et utilisés dans les armées, le sujet du BIM constitue une page blanche : tout est à écrire. Les spécialistes considèrent qu'il est constitué de sept dimensions , comme autant de couches d'informations (de « BIM 2D » à « BIM XD ») ; dans la dimension « BIM XD », le X représente toutes les données additionnelles imaginables qui pourraient encore venir s'ajouter aux six autres dimensions. Une d'entre elles pourrait être une donnée «Sécurité», offrant aux forces de sécurité et services d'intervention des informations spécifiques d'accessibilité, de circulation, d'interruption de réseaux, de solidité, etc. accessibles directement, sans devoir les chercher dans les six autres couches. Au-delà de la connaissance des infrastructures, une autre possibilité offerte par le BIM est de pouvoir le faire interagir avec la simulation pour créer, en réalité virtuelle, des environnements extrêmement réalistes, dans le cadre de « jeux sérieux », permettant aux opérateurs de terrain de s'entraîner. Cette perspective offrirait de compléter utilement l'entraînement effectué « en réel », dans les espaces dédiés à l'action en zone urbaine, en proposant toute une palette d’environnements, d'incidents et de rejeux, ce que ne pourra jamais offrir un centre de formation en vraie grandeur. Les trois exemples technologiques qui précédent montrent que l'armée devra, encore plus qu'elle ne le fait aujourd'hui, aller chercher dans le futur parmi les applications civiles des solutions d'aide à la décision et d'assistance à la conduite de la mission. Dans les domaines spécifiques de l'architecture, de l'urbanisme et de la mobilité, le duo numérisation/géolocalisation devra plus particulièrement être suivi de près, afin d'y trouver des outils pour conserver la supériorité dans les combats urbains du futur.