Précision hors pair - Drones peu coûteux avec télémétrie au laser 

Le présent avis de défi est publié dans le cadre de l’appel de propositions (AP) 006 (W7714-248676/A) du programme Innovation pour la défense, l’excellence et la sécurité (IDEeS).

Référence des documents d'appel d'offres: Voir la section « Détails de l’offre ».

*Pour plus d'informations générales sur le Programme IDEeS, consultez: https://www.canada.ca/fr/ministere-defense-nationale/programmes/idees-d…
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Ce défi est ouvert à la soumission de propositions pour la composante 1a, la composante 1b et la composante 2. La solution que vous proposez pour ce défi doit se situer entre 1 et 9 sur l'échelle des niveaux de maturité technologique (NMT)

Étapes à suivre :
Étape 1 : lisez ce défi
Étape 2 : lisez l’appel de propositions : Voir la section « Détails de l’offre ».
Étape 3 : proposez votre solution ici : https://defence-innovation-portal.my.site.com/
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Financement maximal et période d’exécution

Ce défi pourrait donner lieu à de multiples contrats.

Le financement contractuel maximal individuel offert dans le cadre de la composante 1a (NMT 1 à 3) est de 250 000 $CAN (excluant les taxes applicables) pour une période d’exécution maximale de 6 mois.
Le financement contractuel maximal individuel offert dans le cadre de la composante 1b (NMT 4 et 5) est de 1 500 000 $CAN (excluant les taxes applicables) pour une période d’exécution maximale de 12 mois.
Le financement contractuel maximal individuel offert dans le cadre de la composante 2 (NMT 6 à 9) est de 5 000 000 $CAN (excluant les taxes applicables). La période d’exécution seront déterminés au moment de négocier le contrat.
Le financement contractuel maximal individuel et la période d’exécution maximale offert dans le cadre de la composante 3 sera déterminés par le Canada au moment de négocier le contrat.
Le fait de divulguer l’estimation du financement disponible n’engage aucunement le Canada à payer cette somme.
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Détails du défi

Titre du défi : W7714-248676/012 - Précision hors pair : drones peu coûteux avec télémétrie au laser 

Le ministère de la Défense nationale (MDN) et les Forces armées canadiennes (FAC) recherchent des solutions novatrices pour faire l’acquisition de systèmes d’aéronef sans équipage (UAS) économiques, qui fourniront des données exactes de télémétrie et de ciblage pour appuyer les missions de tir indirect et la connaissance du champ de bataille. Les systèmes actuels n’offrent pas la précision et la résilience nécessaires pour une utilisation dans des environnements électromagnétiques contestés ou sont trop dispendieux pour un déploiement à grande échelle.

Ce défi bénéficie du soutien du Bureau de recherche, d’ingénierie et de leadership avancés en matière d’innovation et de science (BOREALIS).

Historique et contexte opérationnel

Les environnements de champs de bataille modernes présentent des défis importants pour les opérations tactiques de renseignement, de surveillance et de reconnaissance (RSR), en particulier au niveau du peloton et de la compagnie. Bien que les plateformes de RSR avancées offrent un rendement exceptionnel, leur coût élevé, les restrictions relatives à leur exportation et la complexité de leur maintien en puissance limitent l'ampleur de leur utilisation et leur accessibilité pour les unités de première ligne. À l’inverse, les petits drones commerciaux, bien qu'abordables et largement disponibles, n’ont pas la précision de géolocalisation nécessaire pour soutenir l’intégration capteur-tireur et la coordination efficace des missions de tir.
Les forces canadiennes et alliées s’appuient actuellement sur un mélange polarisé de capacités de RSR : des drones quadricoptères à faible coût pour la reconnaissance à courte portée et des systèmes haut de gamme de classe 2 pour des missions plus complexes. Cette polarisation a créé une lacune de capacité dans le tiers intermédiaire, plus précisément l’absence de drones RSR abordables et durables qui peuvent fournir de la télémétrie précise et du repérage de cibles dans des conditions électromagnétiques contestées.

Pour combler cette lacune, il est nécessaire de disposer de charges utiles compactes, à faible puissance et renforcées ayant des capacités de télémétrie et de désignation de cibles, pouvant être intégrées dans de petits drones RSR.

L’objectif opérationnel initial est de soutenir les observateurs des tirs de mortier et d’artillerie en leur fournissant des données précises de télémétrie et de géolocalisation afin d’améliorer les demandes de tir, ce qui permet aux observateurs d’opérer à partir de positions protégées. Une fois validé, le système pourrait être adapté pour soutenir les équipes de reconnaissance montées, l’augmentation des forces partenaires et la coordination en réseau des tirs entre les équipes interarmées.

Activités de validation, d’amélioration et de mobilisation des utilisateurs

Dans le cadre de ce défi, des activités structurées de mobilisation des utilisateurs et de développement itératif des capacités seront intégrées à la période du contrat afin d’appuyer l'atteinte de la maturité de la solution et d’assurer l’harmonisation avec les besoins opérationnels des FAC.
Une activité de validation et d’amélioration de la capacité à mi-parcours devrait être prévue environ trois ou quatre mois après l’attribution du contrat. Cette activité s’échelonnera sur plusieurs jours consécutifs et réunira tous les innovateurs participants pour évaluer les progrès réalisés à ce moment-là au moyen d'essais pratiques.

L’activité de validation et d’amélioration de la capacité vise à permettre une mobilisation itérative et collaborative entre les innovateurs et les utilisateurs finaux des FAC. Au cours de cette période, les innovateurs auront l’occasion de mettre à l’essai et de présenter leurs solutions en évolution, de recevoir une rétroaction opérationnelle directe et d’apporter des ajustements ou des améliorations. Les essais et les échanges subséquents au cours de la même période d’activité permettront aux innovateurs de valider les améliorations et de participer à d’autres discussions techniques et opérationnelles, contribuant ainsi à éclairer les priorités pour le prochain sprint de développement.

Au terme de la période du contrat, une activité d’évaluation finale de la capacité sera menée, et le MDN/FAC fournira une rétroaction. Cette activité visera à évaluer le degré global de la maturité, le rendement et de la pertinence opérationnelle des solutions proposées par rapport aux résultats du Défi.
Le calendrier, l’emplacement et la description de l’ensemble des activités seront communiqués à une date ultérieure.

Étant donné qu’il existe diverses stratégies et méthodes pouvant être proposées pour relever ce défi, le MDN/FAC fournit certaines orientations aux innovateurs en s’appuyant sur l’état actuel du domaine de capacité et sur l’expérience acquise dans le cadre de projets similaires : (Budgets typiques approximatifs)

Exemples d’activités pouvant être proposées :
Intégration de technologies sur des plateformes UAS existantes 100,000.00$
Exercice de validation de la capacité à mi parcours 20,000.00$
Développement et perfectionnement des technologies UAS 160,000.00$
Activité d’évaluation des capacités 20,000.00$
Total pour toutes activités proposées 300,000.00$

Résultats essentiels

Les solutions proposées doivent démontrer les éléments suivants :

• RE1- Précision de la télémétrie : Précision de la télémétrie de ±2 m à une distance de 1 km pour une cible de la taille d’un véhicule (système de référence de grille militaire (SRGM) à 10 chiffres). Mise à jour continue de la télémétrie pour les cibles en mouvement jusqu’à 10 m/s avec une latence inférieure ou égale à 1 s et une erreur de position inférieure ou égale à 2 m à une distance de 1 km.

• RE2- Rendement de la plateforme :À l'intérieur d'un rayon opérationnel de 3 à 4 km (portée optique [LOS] ou au-delà de la portée optique [BVLOS], avec dérogation); Autonomie supérieure ou égale à 30 minutes dans des conditions normales.

• RE3- Résilience et navigation : Maintien de la capacité de télémétrie et de géolocalisation en cas de dégradation du système mondial de navigation par satellite (GNSS); doté d'une navigation de secours (p. ex., odométrie visuelle, fusion inertielle, correction cinématique en temps réel).

• RE4- Robustesse environnementale et opérationnelle : Fonctionnel à des températures de 0o C et plus. Fonctionne dans des vents soutenus ou des rafales pouvant atteindre jusqu’à 10 m/s. Démontre la capacité d’acquisition de cibles dans des environnements poussiéreux, enfumés ou obscurcis (p. ex. conformité à la norme MIL-STD-810, méthode 510.5).

• RE5- Sécurité et traitement des données : Utilisation d’un laser à sécurité oculaire de classe 1 pour la télémétrie et le traitement des informations conforme à l’ITSP.10.171.

• RE6- Taille : Le système intégré, y compris le drone et la charge utile du capteur, ne doit pas peser plus de 25 kg.

• RE7- Tests opérationnels : Un prototype de la solution innovante sera prêt pour une activité finale d’évaluation de la capacité, laquelle se tiendra en mai 2027.

Résultats souhaités

Les solutions proposées doivent comprendre des capacités et des considérations notamment les suivantes, sans s’y limiter :

• RS1- Désignation de cible : Conforme au STANAG 3733; Capacité de désignation laser de jusqu’à classe 4.

• RS2- Télémétrie avancée : Précision de ±1 m à une distance de 1 km sur des cibles de taille humaine. Mise à jour continue de la télémétrie pour les cibles en mouvement jusqu’à 10 m/s avec une latence inférieure ou égale à 1 s et une erreur de position inférieure ou égale à 2 m à une distance de 1 km.

• RS3- Robustesse environnementale et opérationnelle: Opérationnel à des températures de −20 °C et plus. Maintien du fonctionnement dans des vents soutenus ou avec rafales jusqu’à 15 m/s. Démontre un rendement en présence de poussière, de fumée ou d’obscurcissants – MIL-STD-810, méthode 510.5. Fonctionne dans des précipitations de 4 mm/m2/h.

• RS4- Intégration du capteur au tireur : Télémétrie en temps réel et intégration avec les systèmes de contrôle au sol basés sur ATAK. STANAG 4586 pour le contrôle indépendant de la charge utile et 4609 pour les données vidéo plein mouvement (FMV). Fonction de réglage des impacts pour les tirs.

• RS5- Poursuite de cibles à haute vitesse :Suivi de cibles se déplaçant jusqu’à 20 m/s avec lissage prédictif et transfert automatique de la piste aux systèmes C2 au sol.

• RS6- Conception modulaire de la charge utile: La plateforme intègre une baie de charge utile modulaire facilitant le remplacement des capteurs ou des batteries sans modification de la structure.

• RS7- Navigation autonome : Fonctionnement autonome ou semi-autonome (p. ex., navigation au point de cheminement) dans des environnements sans GNSS à l’aide de multiples méthodes de navigation différentes (p. ex., odométrie visuelle, fusion inertielle). Fonction automatisée d’évitement d’obstacles à l’avant.

• RS8- Origine : Les systèmes essentiels, y compris les dispositifs de transmission de données, les contrôleurs de vol, les logiciels et les ordinateurs de bord, sont clairement identifiés.

• RS9- Résilience électromagnétique : Fil à fibre optique ou autre moyen de contrôle et de transfert de données non électromagnétique (EM) du poste de commande au sol (PCS) vers le véhicule aérien. Extension à distance de l’émetteur PCS par l’opérateur.