Projet ANR-13-SECU-0003 – SURICATE : SUrveillance de Réseaux et d'InfrastruCtures (transport et énergie), de milieux, par des systèmes AéroporTés Endurants
Programme : Concepts, Systèmes et Outils pour la Sécurité Globale (CSOSG)
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Daniel BLANCHET (CASSIDIAN)
Partenaires : CASSIDIAN CYBERSECURITY SAS; Institut de Recherche en Informatique de Toulouse; Entreprise autre que TPE ou PME; Sncf; Institut Mines-Télécom; THALES; SA VITEC
Montant : 1026119.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 42 mois
Résumé : SURICATESUrveillance de Réseaux et d'InfrastruCtures (transport et énergie), de milieux, par des systèmes AéroporTés Endurants
Objectifs de SURICATEL’objectif du projet est d’analyser l’emploi de systèmes de drones pour des applications civiles, et plus particulièrement pour:• La surveillance et l’inspection des voies ferrées au profit de missions de maintenance mais aussi de lutte contre des actes de malveillance ou de vols de câbles.• La surveillance et l’inspection des lignes électriques HT ou THT (Haute Tension ou Très Haute Tension)L’utilisation de systèmes de drones sur un marché civil nécessite de disposer de solutions techniquement réalisables, rentables, efficaces et offrant une alternative opérationnelle et financière plus intéressante que les moyens classiques utilisés actuellement. Pour répondre à ces besoins, plusieurs thèmes seront explorés au cours du projet Suricate, notamment :• Chaîne de mission : type de senseurs, algorithmes de détection et de tracking d’objets d’intérêt, compression vidéo• Moyens de communication LOS et BLOS (Satcom), en utilisant des bandes de fréquence civiles pour des largeurs de bandes de type medium.• Contraintes d’intégration dans l’espace aérien civilL’objectif final du projet est de proposer une roadmap (avec des horizons court/moyen/long termes) pour l’emploi de systèmes de drones endurants pour des applications civiles, intégrant les aspects techniques, financiers, et réglementation.
MéthodeOutre le work package WP1 de management des activités, le projet est organisé en 5 work packages:Les activités du work package #2 consistent à définir le besoin: • Le WP 2.1 permettra d’identifier et de caractériser les scenarii « utilisateurs finaux » (SNCF et EDF),• Le WP 2.2 s’attachera à analyser les contraintes de sécurité et d’”airworthiness », afin d’intégrer, dès le début de la conception, les contraintes réglementaires ainsi que les modes dégradés à prendre en compte.• Les activités du WP 2.3 permettront de définir l’architecture générale des systems de drones..Le WP #3 permettra de définir la chaîne de mission du système de drone, en se focalisant particulièrement sur l’amélioration d’image et la détection d’objets d’intérêt, à bord comme au sol, ainsi que sur la compression vidéo/• WP 3.1: pre-processing video à bord• WP 3.2: compression vidéo• WP 3.3: processing au sol (suivi de linéaires, detection d’anomalies, reporting automatique, …)• WP 3.4: analyse des senseurs potentiels Lidar will be taken into account. New concepts like dropped sensors will be analysed. Les activités du WP #4 consistent en la définition et l’optimisation des différents systèmes de liaison de données. En particulier: • WP 4.1 – Analyse des systèmes de liaisons de données terrestres• WP 4.2 – Analyse des systèmes de liaisons de données satellitaires• WP 4.3 – Système hybride (terrestre/satellite) Le WP #5 permettra d’évaluer les solutions proposées: • WP 5.1 – Intégration et première évaluation – l’intégration et les tests seront effectués en laboratoire• WP  5.2 - Démonstration – les solutions seront intégrées à un démonstrateur de système de drone, et démontrées lors d’essais en vol. Les activités relatives au WP #6 concernent la dissémination d’informations relatives au projet et à ses résultats.
Résumé de la soumission : L'objectif du projet SURICATE - SUrveillance de Réseaux et d'InfrastruCtures (transport et énergie), de milieux, par des systèmes AéroporTés Endurants – est de définir un système de drone endurant, permettant la surveillance automatisée de réseaux de transport d'énergie et de communication, ainsi que des missions de surveillance d'environnement.Le projet devra permettre de lever des points durs, tant techniques que réglementaires, et aboutir à des tests en conditions réelles, démontrant la faisabilité du process de surveillance automatisée à l'aide de drones endurants.Le projet permettra de montrer l'intérêt technico-économique des drones pour des applications civiles, dont notamment:*   la surveillance des réseaux, pour lutter contre des acters de malveillance et/ou de vol de câbles (besoin SNCF particulièrement).*   l'inspection des lignes électriques très haute tension (besoin EDF, ERDF, RTE mais aussi EDF)D'autres applications seront prises en compte, telles que la surveillance de l'environnement et la détection de pollution.Le besoin correspond à la surveillance de plusieurs dizaines de milliers de km d'infrastructures de type voies ferrées ou lignes électriques, en France, et les opérateurs concernés recherchent des solutions alternatives innovantes et moins coûteuses que les moyens utilisés aujourd'hui.Prouver la faisabilité du concept avec une solution de drone efficace et réalisable permettrait d'ouvrir le marché des drones à des applications civiles.Cependant, l'accès au marché civil ne peut se faire qu'en proposant des moyens techniquement performants, financièrement intéressants, et utilisables opérationnellement, par rapport aux moyens existants, et bien des challenges techniques et réglementaires doivent être relevés; en particulier, le projet SURICATE travaillera sur les sujets suivants:*   chaîne de mission: choix du type de senseurs, algorithmes de détection et de pistage des objects d'intérêt, compression vidéo sans perte d'information*   communication, avec des liaisons de données de type LOS (Line of Sight) et BLOS (Behind Line of Sight), dans les fréquences civiles et pour des débits moyens.?   réglementation et autorisations de volL'objectif final est de proposer une roadmap / un schéma directeur permettant l'utilisation de drones endurants pour des applications civiles, en tenant compte des aspects techniques, financiers et réglementaires. La roadmap proposera une approches par étapes, avec des jalons accessibles à court, (2006), moyen (2018) et long (>2020) termes.Le consortium proposé pour ce projet, est composé d'expertises complémentaires, issues de l'industrie  (CASSIDIAN, Thales Alenia Space), de PME (VITEC), d'universités et laboratoires de recherche (ENSEEIHT, Telecom ParisTech) et d'utilisateurs finaux (EDF, SNCF).
Résultats : WP2: analyse du besoin, analyse système
WP3.1: .analyse des méthode de pré-processing vidéo (interprétation  de scène), réalisation d'un enregistreur de données vidéo brutes (2 flux + méta-data)
WP3.2: 
. analyse d'une combinaison d'une approche de sous-échantillonnage à l’encodeur, avec une technique de super-résolution au décodeur
.  développement d'une technique d'encodage par régions d'intérêt, analyse de l'encoage  Open HEVC
WP3.3: développement d'algorithmes de détection de présence
WP3.4: Analyse des senseurs finalisée
WP4: 
. Analyse des différents concepts LOS utilisables
. Simulateur canal, récepteurs pour formes d’ondes linéaires (égalisation, estimation de canal, turbo traitement), formes d’ondes codées en treillis
WP6: site internet
Perspectives : Le projet Suricate est un projet référence pour Airbus pour le développement des drones pour des applications civiles.
La maîtrise de la chaîne de mission et de l’architecture du système de drone est la priorité d’Airbus, afin de consolider sa position de leader européen dans le domaine des drones.
Airbus exploitera son expérience acquise durant le déroulement du projet Suricate, pour renforcer son expertise en algorithmie des systèmes de surveillance.
Pour IRIT-INPT/ENSEEIHT, les bénéfices principaux concerneront l’expertise acquise dans le domaine des communications satellitaires et aéronautiques pour des applications drone. Le projet Suricate est une opportunité majeure de pouvoir travailler sur des systems reels et de proposer des solutions efficaces.
SNCF utilisera SURICATE pour tester des solutions de drones permettant d’accroître la sécurité du traffic, et de réduire les retards passagers.  SURICATE sera utilisé pour tester des moyens de détection de changement d’environnement pouvant affecter le traffic.
Institut Mines-Telecom (IMT) / Télécom ParisTech renforcera son expertise dans les domaines du  video processing et de la compression, et sa connaissance dans le domaine des drones et de la surveillance. L’expérience acquise sera exploitée et réutilisée dans des projets futurs nationaux et internationaux.
Les résultats du projet Suricate permettront à Thales Alenia Space de proposer des éléments concrets dans les discussions futures sur l’emplpi de la bande de fréquence 5GHz pour le command&control des drones, en espace aérien non ségrégué.
VITEC, en tant que fournisseur leader de solution d’encodage, décodage et transcodage video, pourra exploiter les résultats Suricate, en les intégrant dans son portfolio produits.
Publications et brevets : . Bilel Raddadi, Nathalie Thomas, Charly Poulliat, Marie-Laure Boucheret, Benjamin Gadat, « On an efficient equalization structure for aeronautical communications via a satellite link », IEEE Workshop on Selected Topics in WiMob, Octobre 2014, Larnaca, Chypre.
. Riegl User conference Hong Kong=> UAV: a new tool for railway infrastructure monitoring. Use of Riegl VUX-1 for vegetation control (Mai 2015)
. Forum 1520 Sotchi 2015 => UAV for infrastructure maintenance : A new tool for railway infrastructure monitoring and asset : Juin 2015