De nouveaux systèmes de combat prêts à conquérir l’avenir avec de nouvelles options de connectivité

JADC2 est une initiative du ministère de la Défense (DoD) visant à connecter les capteurs de toutes les branches de l’armée en un seul réseau. L’un des nombreux avantages
de cette initiative sera l’amélioration de la communication entre les services et un temps de réponse plus
rapide aux situations qui exigent des décisions immédiates.

Les défis de connectivité liés à la mise en œuvre du concept JADC2 sont immenses. JADC2 vise à mettre en réseau chaque soldat, dispositif intelligent et système d’armes dans tous les domaines : aérien, terrestre, maritime, spatial et cyberespace. L’objectif est de permettre la mise en place d’un commandement distribué qui remplit les objectifs de la mission en utilisant n’importe laquelle des ressources disponibles, et ce en tout lieu. Par exemple, l’armée américaine forme les soldats à l’aide d’affichages tête haute (HUD) montés sur casque qui utilisent la réalité augmentée pour affiner leur perception de la situation. 

Une version militarisée des lunettes intelligentes à réalité mixte utilisées dans le commerce, ces
casques fournissent un système intégré d’augmentation visuelle (IVAS). Cette nouvelle technologie permet d’afficher des images thermiques et 3D, des points de cheminement directionnels à la boussole et des réticules d’armes, tout en procurant au soldat un aperçu du terrain à travers l’objectif sans distractions de type smartphone.

Imaginez que vous êtes sur le champ de bataille et que vous faites basculer un écran transparent depuis votre casque, afin de balayer le paysage pour identifier un ami ou un ennemi. Il ne s’agit pas seulement
d’identification et de localisation : le balayage visuel détermine également l’état de santé et
de préparation de l’équipe. Les capteurs biométriques intégrés à l’uniforme et
aux autres équipements portables vont bien au-delà de la simple détection des signes vitaux. 

Les commandants situés sur le champ de bataille ou à distance peuvent obtenir une multitude d’informations sur les soldats, et en particulier :      

• La quantité de repos/de sommeil 
  
• Le degré d’hydratation
• Le niveau de concentration
• Le degré de vigilance 
• Le taux de glycémie 
• L’état métabolique et la réserve d’énergie 
• L’adaptation à l’altitude 
• La quantité de munitions 
• Les niveaux de batterie 
• L’exposition potentielle à des produits chimiques et à des matières toxiques

Les algorithmes peuvent recueillir des données environnementales, lesquelles sont couplées à des données issues de capteurs biométriques, et extrapoler les besoins en fournitures et autres critères de renforcement. Également connu sous le nom de HUD 3.0, l’IVAS profite également à tout le champ de bataille en fournissant des informations tactiques, telles que la reconnaissance d’un avion ennemi lanceur de missiles, et en transmettant ses coordonnées au réseau afin que les ressources amies puissent le détruire rapidement.

Les produits commerciaux prêts à l’emploi (COTS) ne sont généralement pas conçus pour les environnements
difficiles ou pour des applications exigeantes en termes de taille, de poids et de puissance
(SWaP). Par conséquent, ils ne peuvent pas relever les défis de connectivité de ces
nouvelles applications. Pour fonctionner comme une plate-forme de combat intégrée, l’IVAS utilisera
la nouvelle architecture d’escouade adaptative (ASA) de l’armée américaine. Loin d’être une architecture
ouverte, l’ASA spécifie la façon dont les composants s’interconnectent dans un réseau où
l’échange de données sécurisé à grande échelle est utilisé pour empêcher l’accès de l’ennemi.

Prenant en charge les communications réseau émanant de « l’ensemble des capteurs et des tireurs », l’ASA vise également à optimiser le SWaP de l’équipement du soldat, dont le poids excède souvent 54 kilogrammes. Pour prendre des décisions basées sur des données au rythme dicté par la mission, plusieurs infrastructures basées sur le cloud sont en cours d’élaboration, comme la Joint Enterprise Defense Infrastructure (JEDI) et la solution cloud d’entreprise Cloud One de l’US Air Force.

La connexion à un cloud du ministère de la Défense (DoD) pour effectuer des analyses de données à l’aide d’outils d’intelligence artificielle (IA) et d’apprentissage automatique (ML) peut fournir des réponses en temps réel à des questions telles que : Où est l’adversaire ? Où sont mes troupes ? Mes troupes sont-elles prêtes à s’engager avec des armements adéquats ? Ont-elles suffisamment d’approvisionnement ?

Les systèmes JADC2, JEDI et IVAS génèrent tous des défis importants en matière de bande passante et de SWaP, ce qui conduit à des améliorations majeures dans les produits de connectivité des systèmes de combat. Les batteries, les câbles et les appareils doivent tous s’interconnecter avec d’autres composants de l’équipement du soldat. Parmi ces derniers figure un nombre croissant de capteurs et de dispositifs informatiques intégrés dans l’équipement du soldat, lesquels fonctionnent au sein d’un Internet des objets militaires (IoMT) ou d’un Internet des objets de champ de bataille (IoBT).

Des podomètres intégrés aux bottes aux capteurs de fréquence cardiaque dans les armures thoraciques, les capteurs et les dispositifs informatiques portés par les soldats peuvent fournir de précieuses données biométriques contextuelles sur la condition physique d’un soldat. Pourtant, la complexité même de la connectivité au niveau du soldat, de l’escouade, du commandement et du cloud pendant le combat génère des défis de taille pour les concepteurs de produits électroniques militaires.

Pour prendre en charge ces applications de pointe et optimiser la prochaine génération de technologies utilisées sur le champ de bataille, une multitude de composants sophistiqués (antennes, capteurs, dispositifs d’interconnexion, fils et câbles et accessoires pour faisceaux) sont maintenant disponibles. Pour commencer, intéressons-nous aux composants de connectivité utilisés au niveau de la couche physique de la liaison de transmission de données.

La conception robuste utilise un mécanisme de couplage/séparation de type pousser-tirer qui permet d’effectuer des connexions rapides et des déconnexions d’un seul geste. Les connecteurs O.C.H. micro-circulaires répondent aux exigences mécaniques et de performance rigoureuses de la norme MIL-STD-810G. Des capots en aluminium robustes sont disponibles avec un placage nickel autocatalytique intégral et un placage antireflet sélectif en zinc/nickel de finition noire, des inserts thermoplastiques et six ou sept contacts en alliage de cuivre plaqués or sur nickel. Ils disposent par ailleurs de plusieurs options de clavetage pour assurer un accouplement correct dans les environnements exigeants des champs de bataille.


De plus, le capot en aluminium et l’insert thermoplastique forment un ensemble compact et léger pour l’équipement porté par les soldats. Les connecteurs sont conçus pour des températures de fonctionnement comprises entre -18 °C et +71 °C lorsqu’ils sont sertis sur un fil 22 AWG, et ils sont également résistants aux chocs et aux vibrations et s’interconnectent avec de nombreux autres produits Nett Warrior.

Par exemple, les connecteurs micro-circulaires O.C.H. de TE Connectivity (TE) répondent à divers défis de connectivité, que les appareils électroniques soient portés sur un humain ou fixés sur des véhicules de combat au sol. Développés à l’origine pour le programme Nett Warrior de l’armée américaine, ces petits connecteurs légers ont été conçus pour les équipements futurs des soldats, parmi lesquels :

• Câbles pour veste de soldat 
• Batteries 
• Antennes 
• Systèmes de communication 
• Hubs d’alimentation 
• Radios 
• Véhicules militaires

Les câbles de liaison de données à haut débit pour les systèmes de combat doivent transmettre des signaux et des données avec une grande fidélité, alimenter les appareils connectés et résister aux environnements difficiles. Bien sûr, le protocole Ethernet facilite l’acheminement des données vers tout type de dispositif et en tout lieu. Mais pour l’équipement du soldat, les câbles volumineux de catégorie 6 à huit fils sont inenvisageables. Heureusement, la couche physique Ethernet (PHY) peut utiliser deux fils dans une configuration Ethernet à paire unique (SPE), communément appelée 100BASE-T1.     

Un câble SPE robuste est positionné comme une plate-forme pour l’Internet industriel des objets (IIoT). Pour répondre aux exigences de fiabilité de l’électronique aéronautique, TE a récemment lancé le système Mini-ETH SPE qui fait référence à la norme ARINC 854, laquelle sera bientôt publiée. N’utilisant qu’une seule paire de fils, les assemblages Mini-ETH offrent des économies substantielles de taille, de poids et de coûts par rapport aux conceptions personnalisées traditionnelles, en utilisant trois ou quatre paires de fils par câble Ethernet.

Le câble Mini-ETH est qualifié pour un fonctionnement à 200 MHz et 100 Mb/s pour des longueurs de liaison de 15 m. En outre, TE dispose d’une feuille de route pour prendre en charge des vitesses de données de 1 Go/s et 10 Go/s à des longueurs de liaison de 40 m et des fréquences supérieures à 750 MHz, ainsi que de nouvelles conceptions de connecteurs pour prendre en charge des fréquences et des vitesses plus élevées.

Une version Power-over-Data-Line (PoDL) est également prévue.

Introduits à l’origine pour les écrans, les capteurs, les concentrateurs de données et autres appareils électroniques sur les avions, les câbles et connecteurs compacts Mini-ETH sont également des candidats pour les nouveaux systèmes de combat où les réductions de taille et de poids peuvent être bénéfiques.

Pour les applications militaires et de défense back-end, telles que les systèmes d’alerte de missiles, de communication radio, d’armement à distance et de contrôle de tir, un nouveau câble Ethernet de catégorie 7 a été développé, offrant des vitesses de 100 Gbit/s sur des liaisons de 15 m et revenant à 10 Gbit/s sur de plus longues distances. Les câbles TE Raychem Cat 7 sont des câbles à quatre paires blindés individuellement qui sont conformes aux exigences de la norme CEI 61156-6 et utilisent des fils de 26 AWG, comme l’exigent certaines applications militaires et aérospatiales.

Dans le monde d’aujourd’hui et de demain, les fantassins comptent sur une supériorité informationnelle instantanée sur le champ de bataille. Les connecteurs, les câbles et les accessoires de ces systèmes pour les soldats sont désormais disponibles et en production.

Les fabricants expérimentés peuvent également concevoir des produits qui répondent à l’évolution des besoins et aider l’industrie de la défense à développer des solutions qui permettront de relever les défis actuels et futurs. En savoir plus sur les systèmes pour soldats et les dispositifs portables de TE Connectivity.  

• Les nouvelles stratégies des champs de bataille qui mettent en réseau les fantassins pour appliquer des tactiques regroupant « l’ensemble des capteurs et des tireurs » entraînent des changements technologiques dans l’équipement numérique, lesquels sont notamment rendus possibles par des interconnexions avancées.
• Les systèmes de commandement et de contrôle interarmées multi-domaines (JADC2) permettront au personnel militaire de prendre des décisions en toute connaissance de cause, plus facilement et rapidement.
• L’équipement léger et portable des soldats fournit des informations biométriques précieuses pour chaque individu, améliorant ainsi la sécurité sur le champ de bataille.
• Les solutions Ethernet conçues à l’origine pour les applications aéronautiques répondent également aux exigences de connectivité, de fiabilité et de poids pour les combats dans les environnements difficiles.