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CHOF : Quels futurs moyens hydrographiques pour la marine ?

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C’est l’une des bonnes surprises de la nouvelle loi de programmation militaire, qui entérine le renouvellement des plus anciennes unités hydrographiques de la Marine nationale. Il s’agit du programme CHOF (capacité hydrographique et océanographique future), qui doit voir la réalisation d’un à deux bâtiments hydrographique de nouvelle génération (BH NG), de quatre systèmes de drones et de nouveaux capteurs. Le lancement de la phase de réalisation est pour le moment prévu en 2023, avec une mise en service du premier BH NG d’ici la fin 2025.

Ces nouveaux moyens permettront de remplacer les La Pérouse, Borda et Laplace, bâtiments hydrographiques de 59 mètres et 980 tonnes en charge mis en service en 1988 pour les deux premiers et 1989 pour le troisième. Armés par 30 marins, ces bateaux peuvent accueillir une quinzaine de personnels du Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (SHOM). Ceux-ci disposent à bord de locaux permettant d’analyser les données recueillies par les senseurs des bateaux et les moyens déployés par les deux vedettes hydrographiques que chacun embarque.

 

Le BH Borda (©  MICHEL FLOCH)

Vedette hydrographique embarquée sur BH (©  MARINE NATIONALE)

 

Les missions du SHOM

Les BH travaillent au profit du SHOM, établissement public et administratif placé sous la tutelle du ministère des Armées et devenu en 2007 opérateur de l’Etat. Héritier du premier service hydrographique officiel au monde, créé en 1720, et membre fondateur de l’Organisation Hydrographique Internationale (OHI), cet organisme réalise traditionnellement des cartes marines et établi les annuaires des marées pour les eaux sous juridiction française ou placées sous la responsabilité cartographique de la France. Depuis l’origine, il a pour mission de sécuriser les chenaux et routes maritimes empruntées par les navigateurs, en produisant et diffusant des cartes marines, ce qu’il est souvent le seul à faire à une telle échelle et avec un tel niveau de précision.

Mais ses missions se sont au fil du temps élargies. Le travail du SHOM est, ainsi, essentiel pour les opérations des forces navales françaises, par exemple les sous-marins, qui sont « aveugles » en immersion et doivent s’appuyer sur une connaissance précise des zones à travers lesquelles ils évoluent. Il en va de même pour les bâtiments de surface déployés à l’étranger, en particulier dans les zones côtières, le SHOM conduisant à cet effet des missions très régulières en océan Indien, en mer Rouge et dans le golfe Persique. Idem le long des côtes africaines, où des accords avec les pays riverains, qui bénéficient des travaux effectués, facilitent d’ailleurs la collecte de données. En marge du renseignement traditionnel, le SHOM, devenu un service d’intelligence de la donnée marine, apporte donc, grâce à son expertise, des informations cruciales pour les opérations militaires, avec des implications allant de la dissuasion à la guerre des mines, en passant par la surveillance maritime, la connaissance et l’anticipation sur la frange littorale, le soutien des projections amphibies et même des opérations spéciales, pour lesquelles le SHOM apporte son expertise aux commandos marine. Le service intervient aussi de plus en plus sur de nouvelles missions civiles, notamment en soutien des actions liées aux politiques publiques du littoral. Il participe par exemple à la meilleure connaissance du trait de côte dans le cadre de programmes de protection de l’environnement ou dans la perspective du développement d’activités en mer, à l’image des projets de parcs éoliens offshore.

 

Le BH Borda (©  MARINE NATIONALE)

Traitement des données (©  SHOM)

 

« Il nous faut connaître 40 à 50 millions de km2 »

« Pour réaliser toutes ces missions, nous avons un bras armé à la mer, qui nous est d’ailleurs très envié par d’autres communautés. Ces moyens doivent permettre de couvrir de vastes zones maritimes, du littoral à la haute mer. Il ne s’agit pas seulement des 11 millions de km2 de zones économiques exclusives dont dispose la France à travers le monde. Si l’on y ajoute les besoins liés à la surveillance maritime, aux patrouilles, aux transits et au rayonnement des bâtiments de la Marine nationale, il nous faut connaître en réalité 40 à 50 millions de km2 », explique-t-on au SHOM. Il s’agit donc en premier lieu des eaux métropolitaines et des territoires français d’Outre-mer, mais aussi de l’océan Indien, de la Méditerranée et de l’Atlantique, ainsi que des mers adjacentes. Les moyens hydro-océanographiques français suivent d’ailleurs logiquement l’élargissement des théâtres d’opération de la Marine nationale et s’intéressent ainsi de plus en plus au Grand Nord. Demain, il faudra sans doute conduire plus de travaux dans la zone Asie-Pacifique, alors que les connaissances dans les territoires ultramarins demeurent clairement perfectibles. Plus généralement d’ailleurs, en dehors de secteurs non encore cartographiés ou de ceux qui l’ont été il y a longtemps, le besoin est partout régulier malgré toutes les campagnes déjà conduites. Car l’hydrographie a cela de particulier que ce n’est pas une science figée. En effet, l’environnement marin évolue de manière permanente, plus ou moins rapidement, obligeant le SHOM à remettre sans cesse le travail sur le métier. L’une des missions du service, qui bénéficie d’une connaissance unique basée sur trois siècles d’activité, est d’ailleurs de prévoir l’évolution des océans. Mais son activité est aussi liée à l’évolution du transport maritime, avec des navires de commerce toujours plus gros et présentant donc des tirants d’eau élevés, ou encore de plus en plus de bateaux de croisière naviguant dans des eaux jusqu’ici peu ou presque pas fréquentées.

 

Le BHO Beautemps-Beaupré (©  MARINE NATIONALE)

 

Le Beautemps-Beaupré et le Pourquoi Pas ?

Aujourd’hui, le SHOM s’appuie sur différents moyens, dont les trois vieux BH, mais aussi des unités plus récentes, comme le bâtiment hydro-océanographique Beautemps-Beaupré, navire de 80 mètres opérationnel depuis 2003 et qui vient de bénéficier d’une refonte à mi-vie qui devrait lui permettre de naviguer au moins jusqu’en 2033. Le SHOM est aussi amené à s’appuyer sur le navire océanographique Pourquoi Pas ? que l’Institut français de la mer (Ifremer) a réceptionné en 2005. La Marine nationale a en effet contribué à hauteur de 45% au financement de ce bateau de 107 mètres, ce qui lui ouvre annuellement 130 jours d’activité de celui-ci pour le compte du SHOM. Le même principe, mais pas dans les mêmes proportions, prévaut à l’inverse pour le Beautemps-Beaupré, payé à 5% par l’Ifremer, ce qui ouvre à l’Institut 10 jours d’utilisation par an sur le BHO de la Marine nationale.  

 

Le Pourquoi Pas ? (©  MICHEL FLOCH)

 

Coopération renforcées avec l’Ifremer et la FOF

La coopération entre les deux organismes publics s’est d’ailleurs renforcée ces dernières années, le SHOM ayant accès via une convention aux moyens de l’Ifremer, en particulier ses navires hauturiers comme l’Atalante et la Thalassa. Et les liens devraient devenir encore plus étroits dans le cadre du développement de la nouvelle Flotte Océanographique Française (FOF), adossée à l’Ifremer et dans laquelle d’autres moyens sont inclus, à l’image du Marion Dufresne. Car ce navire de ravitaillement des Terres australes et antarctiques françaises (Taaf) est également employé pour des missions océanographiques. Celles-ci sont depuis cette année assurées par une structure dédiée au sein de la FOF, qui regroupe également neuf unités du CNRS (INSU) et deux de l’Institut de la Recherche et du Développement (IRD), en plus des six navires de l’Ifremer et du Marion Dufresne.

Le SHOM s’appuie par ailleurs sur des moyens légers locaux mis à disposition par les territoires, en particulier en Nouvelle-Calédonie et dans le Pacifique où la Polynésie occupe une surface grande comme l’Europe. Outre les missions effectuées ponctuellement par des bâtiments hydro-océanographiques, y compris via les moyens de l’Ifremer, les équipes de scientifiques et hydrographes du SHOM embarquent sur des bateaux appartenant aux collectivités locales ou sur des moyens dits d’opportunité.

Remplacer des unités vieillissantes et mal adaptées aux nouvelles missions

C’est dans cette perspective, mais aussi en tenant compte de l’évolution de besoins de la Marine nationale en matière de couverture hydrographique, que le SHOM travaille au remplacement de ses plus anciennes unités. « L’inscription du programme CHOF dans la Loi de Programmation Militaire est une très bonne chose car il devenait urgent de traiter la question du renouvellement de ces bâtiments. D’abord, ils sont vieux et leur fiabilité est décroissante, avec des indisponibilités non prévues qui nuisent à leur efficacité. Ensuite, ils sont inadaptés pour les missions dans le Grand Nord, qui devient une zone d’intérêt stratégique. Il est également de plus en plus compliqué de les projeter en Afrique de l’ouest, dans la zone du golfe de Guinée, car leurs moyens d’autodéfense sont faibles et leurs capacités d’hébergement ne sont pas satisfaisantes par rapport aux types de déploiement que nous imaginons aujourd’hui ».

L’intérêt des engins autonomes

CHOF vise à profiter des derniers développements technologiques pour développer une nouvelle capacité hydro-océanographique. Le concept d’un bateau-mère mettant en œuvre des engins autonomes est évidemment au cœur du sujet. « Les drones sont intéressants car ils pourraient permettre de couvrir des surfaces plus grandes et plus rapidement. Les engins robotisés peuvent travailler dans la durée, sans s’arrêter, ce qui présente un intérêt évident. Ils solutionneraient aussi le problème actuel que nous avons avec les BH, sur lesquels le personnel n’est pas assez nombreux pour travailler en même temps sur le bâtiment et ses vedettes hydrographiques. Nous regardons donc de très près ce qui se pratique aujourd’hui et comment il est possible de se servir de drones pour des missions hydrographiques ».

En cela, le SHOM suit avec attention et échange avec les acteurs impliqués dans le programme SLAM-F (système de lutte anti-mine futur) dont le démonstrateur de système de drones doit être testé en 2019. Celui-ci porte d’une part sur la mise en œuvre de drones sous-marins (AUV) capables de scanner les fonds marins à la recherche de mines et d’autre part sur des drones de surface (USV) pouvant remorquer un sonar et déployer des robots télé-opérés (ROV) pour la localisation, l’identification et la neutralisation d’engins explosifs. Un même concept pourrait être adapté pour CHOF, avec peut-être, pour ce qui est des USV, des engins hybrides pouvant être employés de manière automatique ou avec du personnel à bord selon les missions. Une solution que propose par exemple en France ECA Group avec son Inspector, un USV de 8 mètres qui n’est autre qu’une vedette robotisée.

 

Le drone Inspector, ici gréé pour la guerre des mines (©  ECA GROUP)

 

Mais il existe aussi d’autres types de systèmes autonomes, comme DriX, spécialement conçu par la société française iXblue pour l’hydrographie. Cet engin de surface de 7.7 mètres de long est notamment équipé d’une gondole pouvant accueillir un sonar, un sondeur multifaisceaux pour déterminer le relief sous-marin ou encore un échosondeur.

 

Le drone DriX (©  IXBLUE)

 

Des bateaux-mères qui resteront des navires scientifiques

Ces systèmes (USV, AUV) pourront être aussi bien employés indépendamment depuis la côté que depuis un bateau-mère, un autre navire et être projetables sous forme de modules conteneurisés. « Des solutions intéressantes sont en train d’émerger mais nous devons encore mener des études amont pour nous assurer que ces drones et les charges utiles associées, peuvent réellement faire de l’hydrographie avec le haut degré d’exigence qui est le nôtre ». On notera que contrairement à la guerre des mines, l’emploi de systèmes de drones dans l’hydrographie n’a pas vocation à déporter sur ces engins les moyens dont sont aujourd’hui dotés les navires hydro-océanographiques. « Nous voyons ces drones comme des démultiplicateurs. Le bâtiment porteur restera un navire hydrographique qui aura toujours ses équipements et pourra œuvrer parallèlement. Il sera alors possible de réduire la durée de collecte des données sur la zone de travail ».

Garder l’homme dans la boucle

De même, les drones ne devraient pas entrainer la disparition du métier : «  Ils permettront de décharger les hydrographes de tâches harassantes mais il faudra garder l’homme dans la boucle car aujourd’hui, on est encore loin d’avoir tout automatisé dans le traitement des données. Il sera donc impératif de conserver une compétence humaine ». Surtout que le SHOM est amené à produire des données pour des applications extrêmement sensibles, comme les zones de déploiement des sous-marins, où l’erreur n’est évidemment pas permise.

Différents obstacles à franchir pour les drones

Pour les spécialistes du service, les nouveaux moyens robotisés constitueront sans nul doute un appoint très appréciable et accroîtront l’efficacité des futurs bâtiments. Pour autant, tout n’est pas encore acquis : « Il y a encore des freins à lever sur l’intelligence et la performance des drones. Il nous faut par exemple des engins qui, spontanément, prennent l’initiative de refaire une passe si la première n’est pas suffisamment bonne. Il y a aussi des problèmes juridiques concernant leur mise en œuvre et les responsabilités associées. Aujourd’hui, on peut sans trop de problème mener des expérimentations mais lorsqu’il faudra passer à une phase opérationnelle, la règlementation devra être à niveau afin de ne pas handicaper l’avenir des drones en mer ». Si des règlementations régionales pourront voir le jour assez rapidement, notamment en Europe du nord où de nombreux projets de navires civils dronisés sont en cours, cela sera plus long à l’échelle de la planète. Une problématique dépendant de l’Organisation Maritime Internationale, qui prévoit de statuer sur cette question à partir de 2028. Un calendrier qui correspond relativement bien à la mise en service des systèmes autonomes du programme CHOF, prévue entre 2025 et 2030.

L’emploi de drones devra enfin tenir compte de l’environnement dans lequel ils seront employés, en particulier sur le plan politique. « Le drone reste un engin à connotation très militaire et cela pourrait être plus compliqué dans certains pays ». Il faudra par exemple convaincre certaines nations partenaires que ces engins ne sont pas là pour effectuer en même temps des missions de renseignement à leur insu.

Flexibilité et souplesse d’emploi

Ces systèmes de drones pourront être donc être employés depuis les ports français et ultramarins, ainsi qu’à l’étranger. Ils devront également pouvoir être mis en œuvre sur les futurs bâtiments hydrographiques mais aussi des navires d’opportunité, par exemple des unités civiles de type supply ou encore d’autres bateaux de la marine, comme les bâtiments multi-missions (B2M) basés Outre-mer.  Il sera ainsi possible d’accroître le rayon d’action de CHOF et de multiplier les missions sans avoir systématiquement besoin de projeter un bâtiment hydrographique.  

BH NG : Des navires hauturiers d’environ 80 mètres

Concernant le futur BH NG, il devra pouvoir comme le BHO Beautemps-Beaupré conduire des missions lointaines et de longue durée, avec des déploiements de plusieurs mois. Il faudra aussi des capacités d’hébergement suffisantes pour disposer du personnel nécessaire à la gestion des drones, mais aussi à la mise en œuvre simultanée du navire et de ses propres équipements scientifiques. A cela s’ajouteront les équipes chargées du traitement rapide et in situ des données recueillies.

Dans cette optique, le SHOM table sur une unité hauturière d’environ 80 mètres, soit le gabarit du BHO. Le design du navire n’est évidemment pas encore arrêté. Il dépendra notamment des drones qui lui seront associés et qui seront choisis à l’issue des études conduites dans les années qui viennent. « Par rapport à la multiplicité des solutions proposées, on ne pourra pas tout tester, il va falloir se concentrer sur celles que nous estimons les plus utiles et prometteuses ».

Les programmes export nourrissent les réflexions

On notera par ailleurs que les réflexions du SHOM sont également nourries par la participation du service à des programmes export, par exemple les deux bâtiments hydrographiques livrés en 2015 par Ocea à la marine indonésienne, ou encore le « BHO2M » que Piriou doit livrer cette année au Maroc. Le SHOM apporte son expertise sur les équipements, leur positionnement sur les plateformes mais aussi la formation scientifique des personnels. Des partenariats dans la durée qui permettent aux hydrographes français de maintenir l’expertise à son plus haut niveau, de mesurer l’efficacité de certains choix techniques de ces marines et l’efficacité de nouveaux systèmes, y compris des drones.

Toute la panoplie des équipements scientifiques

Les futurs BH NG seront dotés de tous les équipements nécessaires pour conduire seuls leurs missions scientifiques dans les domaines de la bathymétrie, de la sédimentologie, de l’océanographie lourde et légère. Ils disposeront notamment de sondeurs multifaisceaux, de sondeurs de sédiments et de moyens déployables : marégraphe, courantomètre, instruments permettant de mesurer la gravimétrie et le magnétisme … Ils pourraient aussi mettre en œuvre un moyen aérien, par exemple un drone capable de déployer un laser topo-bathymétrique aéroporté de type Lidar (voir plus loin), très utile pour la connaissance de la frange côtière en général ou encore dans le cadre de la préparation d’opérations amphibies. « Le Lidar (light detection and ranging) nécessite beaucoup de puissance électrique. Son adaptation sur un drone dépendra des évolutions technologiques, notamment la miniaturisation des équipements et bien sûr la qualité des mesures proposées avec un tel système, qui est aujourd’hui mis en œuvre sur des avions ». L’idée d’embarquer un drone aérien peut aussi présenter d’autres avantages, ces engins pouvant emporter d’autres charges utiles, comme une boule optronique permettant de recueillir du renseignement sur les zones de travail.

Deux bâtiments pour la redondance et une meilleure couverture

Les études conduites depuis un an par le SHOM, l’EMM, l’EMA et la Direction Générale de l’Armement ont montré que ces trois bâtiments pouvaient, en l’état actuel des choses, être remplacés par un seul BH NG à double équipage. Toutefois, compte tenu du durcissement du contexte opérationnel, qui implique des déploiements lointains plus nombreux et met progressivement sous tension les moyens du SHOM, ainsi que l’évident atout de disposer d’au moins deux navires pour garantir une redondance de cette capacité, il a été décidé d’inscrire un second bâtiment dans la LPM. Cela permettra d’éviter une éventuelle rupture capacitaire en cas d’accident ou d’avarie majeure, d’augmenter les objectifs de connaissance sur différents théâtres et, au passage, de pouvoir renforcer la connaissance encore imparfaite des eaux françaises à travers le monde. On notera d’ailleurs que l’idée de pouvoir baser un BH NG Outre-mer est à l’étude pour limiter les transits. Ce pourrait être à La Réunion, où il se situerait à proximité d’une zone d’intérêt stratégique majeure, celle du nord de l’océan Indien, du golfe Persique et de la mer Rouge, tout en étant en mesure d’effectuer enfin un minutieux travail de cartographie des ZEE françaises autour de Mayotte et des îles Eparses situées dans le canal du Mozambique.

 

Le Beautemps-Beaupré et le marion Dufresne à La Réunion (©  PATRICK SORBY)

 

Les futures capacités légères

Les BH NG constitueront la capacité lourde et hauturière du programme CHOF, qui comprend également un volet côtier avec des moyens légers. Ceux-ci pourront être constitués des systèmes de drones, mais pas seulement. Alors que cette capacité légère pourra provenir d’un renforcement du partenariat avec l’Ifremer, le SHOM entend aussi développer une innovation technologique qu’il met en œuvre et perfectionne depuis 2005. C’est le fameux Lidar, avec son laser vert pénétrant dans l’eau et permettant de cartographier avec une grande précision la frange côtière, jusque-là assez méconnue d’ailleurs. Déployé sur des avions, ce laser bathymétrique aéroporté est déjà largement employé dans le cadre du projet Litto 3D, initié dans le golfe du Morbihan et étendu depuis à d’autres zones en fonction notamment de campagnes financées notamment par les collectivités régionales. L’efficacité de ce dispositif dépend de plusieurs facteurs, comme la turbidité de l’eau et les panaches de sédiments générés par les fleuves. Ainsi, en Méditerranée, le laser fonctionne très bien alors qu’il est moins efficient sur la côte landaise. Sur la base des mesures déjà effectuée devant les côtes françaises, les hydrographes ont constaté que le Lidar offrait globalement une très bonne description de la frange littorale entre 5 et 10 mètres de profondeur au nord de la France et au-delà de 30 mètres au sud du pays.  « Le Lidar est très intéressant car il permet des mises à jour ou apporte des connaissances nouvelles dans des endroits où nous n’avions pas l’habitude d’aller ou qui n’était pas jusque-là traités. Or, de nombreux aménageurs du littoral sont aujourd’hui intéressés et demandent des données sur des zones qui ne sont pas hydrographiées. Pour répondre à ce besoin, nous pourrons développer l’emploi du Lidar et le recours à de petits navires, plus adaptés que nos gros bâtiments ». Le recours, dans certains cas, à des moyens privés, de plus en plus nombreux compte tenu du développement des activités en mer, pourrait aussi constituer une solution complémentaire.

 

Emploi du Lidar dans le cadre du programme Litto 3D, ici à Granville (©  SHOM)

 

Modernisation de la chaîne de traitement des données

Parallèlement à l’élaboration de ses futures capacités maritimes, le SHOM travaille également à la modernisation de sa chaîne de traitement et de restitution des données, d’autant qu’il pourrait bien avoir à analyser une quantité sensiblement plus importante d’informations avec ses futurs nouveaux moyens. Avec là aussi l’idée de disposer de puissances de calcul plus importantes et une automatisation plus poussée, tout en conservant des experts dans la boucle afin de maintenir le savoir-faire et assurer une vérification humaine.

Un programme « à effet majeur » mais peu coûteux

CHOF, compte tenu des données stratégiques apportées par le SHOM en soutien des opérations militaires, est considéré comme un programme à effet majeur. Pour autant, son coût est au regard des grands programmes d’armement extrêmement limité puisque la construction des deux BH NG, l’acquisition en partenariat d’une capacité côtière, du Lidar et des systèmes de drones n’est aujourd’hui estimée qu’à quelques petites centaines de millions d’euros. Un faible coût qui permettrait le cas échéant de pouvoir accélérer le programme.

Une option qui repose notamment sur la capacité des vieux BH à tenir le coup jusqu’à l’arrivée de leurs successeurs. Alors que le retrait du service des BH La Pérouse, Borda et Laplace, initialement prévu en 2018/2019, a été reporté de 2023/2024 à 2026/2027, un solide programme de maintenance devra être mis en place pour espérer maintenir aussi loin ces bateaux déjà trentenaires. Mais cela, sans garantie compte tenu des faiblesses de plus en plus fortes liées à un emploi intensif et prolongé. 

 

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