Brevet FR3089727A1 — publié le 20200612

Description Titre de l'invention : Système pour incapaciter une électronique d'au moins un porteur [0001] La présente invention porte sur un système pour incapaciter ou rendre inopérant une électronique intelligente munie d'une faible ou inexistante protection électromagnétique (i.e. absence de blindage électromagnétique) d'au moins un porteur tel un drone (volant, roulant ou navigant), un téléphone portable, une caméra, ou tout autre système électronique. On entend par électronique intelligente une électronique permettant d'acquérir, de stocker et de communiquer des informations avec des systèmes environnants. [0002] Il est connu de brouiller des liaisons de communication entre une télécommande de drone et le drone correspondant, ou les liaisons de transmission d'information par des téléphones portables ou caméra vidéo. Il est également connu de brouiller les signaux de navigation GPS. Mais en ces cas, le porteur n'est pas mis hors d'état de fonctionner, et dans le cas d'un drone, il peut continuer sa mission s'il est programmé pour suivre une route par exemple en utilisant son système inertiel. [0003] Il est également connu d'utiliser une impulsion électromagnétique à basse fréquence générée par la décharge rapide d'un condensateur. Cette décharge génère une onde électromagnétique à basse fréquence d'environ 300 MI-lz dont la direction est très difficilement contrôlable et engendre des dommages collatéraux importants. [0004] Il est également connu d'utiliser un laser, mais une telle mise en oeuvre est difficile, et ne peut adresser qu'un porteur à la fois. Il est en outre difficile d'aligner un laser avec une cible car cela demande une précision de détection trop importante. [0005] Pour les porteurs drones, il est connu d'utiliser des largages de filets, qui est une méthode difficile à déployer. [0006] Il est également connu d'utiliser des rapaces notamment pour attraper des drones volants, mais cela peut leur provoquer des douleurs ou blessures aux pattes et les détourner de cette tâche. [0007] Un but de l'invention est de pallier les problèmes précédemment cités, et notamment d'améliorer l'efficacité de mise hors service des porteurs. [0008] Il est proposé, selon un aspect de l'invention, un système pour incapaciter une élec- tronique dépourvue de blindage électromagnétique d'au moins un porteur, comprenant : - un dispositif d'émission d'un signal électromagnétique de fréquence et d'amplitude variables comprenant : - un dispositif de génération d'au moins un signal d'amplitude variable ; 2 - un dispositif d'amplification du ou des signaux fournis par le dispositif de génération ; et - un dispositif de diffusion du ou des signaux amplifiés par le dispositif d'amplification dans un cône de diffusion d'angle au sommet compris entre 5' et 15e; et - un dispositif de positionnement en site et en azimut du dispositif de diffusion pour diffuser le signal amplifié de fréquence et d'amplitude variables en direction du ou des porteurs. [0009] Ainsi, le porteur est neutralisé. Le système s'attaque à l'électronique embarquée du porteur en profitant des failles des capteurs inertiels, des commandes de moteurs, du microcontrôleur, des mémoires, .... Le système utilise le principe de vulnérabilité par porte dérobée ou "backdoor" en langue anglaise, c'est-à-dire sans passer par la voie de réception classique. Pour cela une forme d'onde électromagnétique de forte puissance générant un champ électrique important à plusieurs centaines de mètres crée de fausses détections et interprétations par le porteur, entrainant une perte du contrôle par son processeur interne. Un tel système est basé sur une technologie transportable et opérable avec un véhicule sans modifications majeures. [0010] En outre, la source d'amplification permet de fournir une puissance crête très élevée nécessaire à la perturbation de l'électronique. On entend par puissance crête, la puissance maximale d'un système. [0011] La forme d'onde est très importante, car elle permet par ces variations en amplitude et en fréquence d'engendrer des confusions dans l'électronique qui se traduisent par des erreurs d'interprétation du rnicrocontrôleur de l'électronique embarqué à bord du ou des porteurs cibles. [0012] Dans un mode de réalisation, le dispositif de génération est configuré pour émettre un signal d'amplitude variable et de fréquence variable. [0013] Ainsi, le signal est généré par une seule source pouvant être numérique. La gé- nération numérique facilite la programmation du système. [0014] En variante, le dispositif de génération comprend une pluralité de générateurs configurés pour générer chacun un signal d'amplitude variable et de fréquence constante respective. [0015] L'utilisation de plusieurs générateurs simples, comme des magnétrons permet de diminuer le coût de réalisation, et est de réalisation plus simple, car de tels générateurs sont bien connus. [0016] Selon un mode de réalisation, le dispositif d'amplification comprend un premier élément amplificateur de facteur d'amplification compris entre 30dB et 40dB d'une puissance de 1W à 10W et un deuxième élément amplificateur de facteur d'amplification compris entre 40dB et 50dB d'une puissance de 10kW à 100kW. [0017] L'utilisation de plusieurs étages permet de limiter le risque d'auto-oscillation du 3 système en limitant le gain de chacun des étages. [0018] Par exemple, le premier élément amplificateur comprend au moins un amplificateur à état solide. [0019] Ainsi, on utilise, pour réaliser le premier étage ou premier élément amplificateur, un amplificateur à état solide dont la technologie est disponible et robuste pour ce niveau de puissance, et donc de réalisation simplifiée et de coût limité. [0020] Par exemple, le deuxième élément amplificateur comprend au moins un tube hyper- fréquence. [0021] Le tube hyperfréquence permet d'obtenir une puissance crête bien supérieure à celle fournie par un amplificateur à état solide. [0022] Dans un mode de réalisation, le dispositif de diffusion comprend au moins une antenne cornet. [0023] Une antenne cornet permet d'obtenir une bonne directivité et donc un gain important, qui permet au système de produire une puissance crête très importante dans la direction souhaitée tout en limitant la puissance dans les autres directions, limitant ainsi les effets collatéraux. [0024] Selon un mode de réalisation, le système comprend un réflecteur. [0025] La présence d'un réflecteur (par exemple de forme parabolique) permet de produire la puissance nécessaire 50 MW à 100 MW, tout en limitant la puissance dans le dispositif de diffusion (comme la ou les antennes cornet) [0026] Selon un mode de réalisation, dans lequel le dispositif de génération comprend une pluralité de générateurs, un générateur comprend une source RF de faible puissance inférieure à 10 dBm. [0027] Dans un mode de réalisation, le dispositif de génération (2) comprend au moins un circuit intégré en silicium reprogrammable ou un processeur spécialisé dans le traitement du signal pour générer le signal sous forme d'onde en bande de base du continu à une fréquence inférieure à 100 MHz, transposé à la fréquence d'utilisation comprise entre 6 GHz et 18 GHz, et comprend un mélangeur de fréquences et un synthétiseur. [0028] On entend par bande de base du continu des signaux dont la fréquence peut varier entre 0Hz et 100MHz. Lorsque la fréquence du signal est nulle, son amplitude en fonction du temps est constante. [0029] Dans un mode de réalisation, le système comprend une batterie. [0030] Ainsi, l'appareil peut facilement être déplacé, par exemple dans un véhicule. Il pourra ainsi être transporté et facilement déployé en quelques minutes sur les différents sites d'utilisation lors d'événements spécifiques et saisonniers (Rassemblement, Compétitions sportives, déplacement de personnalités...) [0031] Selon un mode de réalisation, le système est configuré pour incapaciter une élec- tronique d'un dronc. [0032] Ainsi, en cas d'attaque par dronc, qu'il s'agisse d'un dronc volant, roulant ou navigant, le système permet de le paralyser dans son action, en le rendant inopérant, par exemple en cas d'attaque par dronc d'un lieu sensible. [0033] Dans un mode de réalisation, le système est configure pour incapaciter une élec- tronique d'un téléphone portable, d'un appareil photo, d'une caméra, ou d'un système de transmission de données. [0034] Ainsi en cas de problèmes devant être gérés par des forces de l'ordre ou des forces militaires, par exemple en cas de prises d'otages, il est possible de rendre inopérant les appareils qui pourraient fournir en direct des informations tels des vidéos aux preneurs d'otages. [0035] Selon un mode de réalisation, le système comprend une carte de contrôle configuréc pour gérer le système, en recevant des informations d'azimut et de site d'un porteur détecté et en commandant l'émission du signal de perturbation, en transmettant les informations au dispositif de génération et au dispositif de positionnement. [0036] Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé pour in- capaciter une électronique dépourvue de blindage électromagnétique d'un porteur, par émission d'un signal électromagnétique de fréquence et d'amplitude variables. [0037] L'invention sera mieux comprise à l'étude de quelques modes de réalisation décrits à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : [0038] [fig.1] illustre schématiquement un système pour incapaciter ou rendre inopérant une électronique dépourvue de blindage électromagnétique d'un porteur, selon un aspect de l'invention ; [0039] [fig.2] illustre schématiquement un dispositif d'amplification comprenant un premier élément amplificateur et un deuxième élément amplificateur, selon un aspect de l'invention ; et [0040] [fig.3] illustre schématiquement un mode de réalisation dans lequel le dispositif de génération comprend une pluralité de générateurs, en l'espèce trois, configurés pour générer chacun un signal d'amplitude variable et respectivement de fréquence constante, selon un aspect de l'invention. [0041] Sur l'ensemble des figures, les éléments ayant des références identiques sont si- milaires. [0042] Dans la présente description, les modes de réalisation décrits ne sont pas limitatifs, et les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détails. [0043] La figure 1 représente schématiquement un système pour incapaciter ou rendre inopérant une électronique dépourvue de blindage électromagnétique d'un porteur, selon un aspect de l'invention. [0044] Le système comprend : - un dispositif de génération 2 d'au moins un signal d'amplitude variable : - un dispositif d'amplification 3 du ou des signaux fournis par le dispositif de génération 2 ; et - un dispositif de diffusion 4 du ou des signaux amplifiés par le dispositif d'amplification 3 dans un cône de diffusion d'angle au sommet compris entre 5' et 15°; et : - un dispositif de positionnement 5 en site et en azimut du dispositif de diffusion 4 pour diffuser le signal amplifié de fréquence et d'amplitude variables en direction du ou des porteurs. [0045] Le dispositif d'amplification 3 peut être composé d'un seul élément c'est-à-dire sans préamplificateur. Dans cc cas l'amplificateur peut comprendre un tube électronique de type magnétron. [0046] Le système est alimenté par une source d'alimentation 6 fournissant de l'énergie électrique au système, et notamment au dispositif de génération 2. [0047] Le système émet donc une onde ou signal de type microonde de fréquence ty- piquement entre 6 et 18 GHz, et de puissance rayonnée typiquement entre 10 et 100 MW. [0048] Le dispositif de génération 2 a un rôle prépondérant pour l'efficacité du système, en produisant la forme d'onde à fréquence et amplitude variables pour créer de fausses détection et interprétations dans l'électronique embarquée du ou des porteurs. Cette forme d'onde est modulée en amplitude et en fréquence. [0049] La source d'alimentation 6 peut être une batterie, ce qui rend le système facilement transportable, par exemple pour l'embarquer à bord d'un véhicule léger, et un véhicule tous terrains. [0050] Un carte de contrôle optionnelle 6 peut être ajoutée, pour gérer le système, recevant les informations d'azimut et de site d'un porteur détecté, par exemple par un détecteur externe, et commandant l'émission du signal de perturbation. Elle transmet ces informations au dispositif de génération 2 et au dispositif de positionnement 5. Le système peut être utilisé en mode manuel ou raccordé à un système de contrôle externe. [0051] La figure 2 représente schématiquement, un mode de réalisation dans lequel le dispositif d'amplification 3 comprenant un premier élément amplificateur 3a de facteur d'amplification compris entre 30 dB et 40 dB pour une puissance fournie de 1 à 10 watts et un deuxième élément amplificateur 3b de facteur d'amplification compris entre 40 dB et 50 dB pour une puissance crête fournie comprise entre 10 et 100 kW. [0052] Comme illustré sur la figure 2, le dispositif d'amplification 3 comprend un premier élément amplificateur 3a comprenant au moins un amplificateur à état solide ou SSPA 6 pour acronyme de "Sol id-State Power Amplifier" en langue anglaise, et un deuxième élément amplificateur 3h comprenant par exemple au moins un tube hyperfréquence. [0053] Typiquement, le premier élément amplificateur 3a à état solide peut fournir une puissance comprise entre 1 et 10 W (30 à 40 dB de gain d'amplification), et le deuxième élément amplificateur 3h à tuhc(s) hyperfréquence peut fournir une puissance comprise entre 10 et 100 kWatts. [0054] Le dispositif de diffusion 4 peut comprendre une antenne cornet. L'antenne cornet peut, de manière optionnelle comprendre un réflecteur. [0055] L'antenne cornet peut typiquement avoir un gain entre 30 et 40 dB. [0056] Le dispositif de positionnement 5 en site et en azimut, tel qu'un dispositif de posi- tionnement utilisé pour le positionnement d'une tourelle d'un canon de faible calibre ou d'un dispositif de positionnement d'une antenne satellite, peut assurer un positionnement en Azimut sur 360° et de 60° en site. Le dispositif de positionnement 5 assure le positionnement donné à l'antenne, à partir de données fournies par un dispositif externe de détection. Il peut être manuel ou piloté par le système de détection. [0057] La figure 3 illustre schématiquement un mode de réalisation dans lequel le dispositif de génération comprend une pluralité de générateurs, en l'espèce trois, configurés pour générer chacun un signal d'amplitude variable et respectivement de fréquence constante, selon un aspect de l'invention. [0058] Le dispositif de génération 2 comprend une pluralité, en l'occurrence trois, gé- nérateurs 2x, 2y, 2z configurés pour générer chacun un signal d'amplitude variable et respectivement de fréquence constante, qui en combinaison fournissent en sortie du dispositif d'émission 1 un signal d'amplitude variable et de fréquence variable. [0059] Les signaux respectifs des générateurs 2x, 2y, 2z sont respectivement transmis au dispositif d'amplification 3, qui peut comprendre trois amplificateurs respectifs 3x, 3y, 3z. les trois signaux ainsi amplifiés sont transmis au dispositif de diffusion 4, qui peut comprendre trois antennes respectives 4x, 4y, 4z. Les trois signaux amplifiés sont émis en sortie du dispositif de diffusion 4 vers un réflecteur 8, par exemple parabolique, et sont réfléchis à destination du ou des porteurs, le signal électromagnétique résultant en combinaison ayant une fréquence variable et une amplitude variable. [0060] Ainsi grâce à sa forme et sa puissance, le signal permet d'incapaciter ou rendre inopérant une électronique intelligente munie d'une faible ou inexistante protection électromagnétique (i.e. absence de blindage électromagnétique). [0061] Le système peut être configuré pour incapaciter une électronique d'un drone, une électronique d'un téléphone portable, d'un appareil photo ou d'une caméra. [0062] Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé pour in- capaciter une électronique sans blindage électromagnétique d'un porteur, par émission 7 d'un signal électromagnétique de fréquence et d'amplitude variables. 8 [Revendication I]