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Développer un système de communication maritime haut débit basé sur l’emploi du laser. C’est l’objectif de « Float », projet financé par la Direction Générale de l’Armement dans le cadre d’un développement RAPID. Lancé en décembre 2015 et d’une durée de 3 ans, il implique CS, l’ONERA et Naval Group.

Le système a été testé pour la première fois en conditions réelles sur une distance de 500 mètres, à Hyères, fin 2017. Puis, début mars, une expérimentation a été menée avec succès sur 1.7 km dans la baie de Bandol. Ces expériences ont permis de transmettre des fichiers de plusieurs gigabits à la cadence de 100 Mbits par seconde, sans perte de trame. Après cette validation fonctionnelle, la prochaine étape, qui doit se dérouler en avril et mai à Toulon, a pour objectif d’établir un lien télécom laser au-dessus de la mer sur des distances nettement plus importantes, soit 8, 15 puis jusqu’à 20 kilomètres.

 

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© ONERA

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Pendant les essais à Bandol (© ONERA)

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Pendant les essais à Bandol (© ONERA)

 

Pour l’heure, Float (pour Faisabilité d'une Liaison Optique en Atmosphère Turbulente) vise à lever des verrous technologiques en réalisant une expérience de faisabilité entre deux points fixes au-dessus de la mer, mais qui sont situés sur la côte et non pas entre deux bateaux. Ce choix a été acté car il permet de faciliter les expériences et de limiter les contraintes logistiques, sachant que le projet a d’abord pour but d'évaluer l'impact de l'atmosphère sur le lien télécom, et de tester le système télécom dans différentes conditions météorologiques. Mais les acteurs impliqués dans ce projet RAPID, qui prend fin dans quelques mois, espèrent bien qu’il aura une suite et que la liaison laser sera testée dans un second temps entre navires, ce qui est l’objectif de cette application.  

Aurélie Bonnefois, ingénieure en charge du projet à l’ONERA, explique à Mer et Marine l'intérêt de cette technologie et des travaux réalisés :

MER ET MARINE : Quel est l’enjeu de Float ?

AURELIE BONNEFOIS : Pour l’ONERA, l'enjeu de Float est de développer un système optimisé et donc de lever les points durs afin d'étudier un système de communication longue portée à haut débit dans un environnement maritime. Une capacité rendue possible grâce à des concepts innovants d'optique adaptative.

Pourquoi développer un système de communication laser pour des applications maritimes ? A quoi correspond le débit visé par Float par rapport à une connexion classique ?

L’augmentation croissante du volume de données à transmettre nécessite de nouveaux moyens de communication en milieu marin. Actuellement, les débits proposés par réseau hertzien (Wifi, Wimax,…) sont de l’ordre de 10 à 50 Mbits/s (norme IEEE 802.xx) et fluctuent à la baisse suivant la distance et la qualité de la transmission. Ces solutions ne sont pas adaptées au transfert rapide de grandes quantités de données comme les flux vidéo sur des longues distances, qui nécessitent au moins quelques 100 Mbits/s sur plusieurs dizaines de kilomètres.

Or, les télécommunications optiques permettent d'atteindre des débits bien plus importants (supérieurs au  Gbit/s) que les réseaux hertziens. Par conséquent, aussi bien pour des applications civiles que militaires, le transfert de données par liaison optique laser est un bon candidat pour pallier les déficiences de ces réseaux.  

Par rapport à des systèmes de communication traditionnels, l’avantage du laser est-il également sa discrétion, puisqu’il ne peut par nature pas être intercepté ? 

Du fait de sa directivité (divergence du faisceau de l’ordre de la centaine de µrd), ce lien présente en effet l’avantage d’être plus discret et de ne pas pouvoir être intercepté. Comme, par ailleurs, il ne nécessite pas de déployer des puissances lumineuses très importantes, il constitue un support approprié pour des communications sans fil avec des drones ou entre unités fixes ou mobiles. De plus, la bande optique ne requiert pas d’autorisation d’émission comme c’est le cas pour les bandes hertziennes.

C’est aussi un bon moyen de communiquer dans des zones sinistrées par des catastrophes naturelles…

L’infrastructure technique des réseaux hertziens peut s’avérer complexe à mettre en œuvre dans des situations nécessitant un déploiement rapide en période de crise (séisme, inondation) contrairement à un lien optique qui ne requiert que deux terminaux de dimensions réduites. Par conséquent, le lien optique constitue un support prometteur pour des communications sans fil haut débit.A quelle distance imagine-t-on pouvoir utiliser un tel système à terme ? Jusqu’à l’horizon optique ?

Entre navires, on va être limités par la turbulence atmosphérique, qui va affecter la qualité de la liaison. Les modèles montrent qu'en se plaçant sur un mat à 20 mètres de hauteur, on peut espérer conserver une liaison de bonne qualité sur 20 km, et dégradée ensuite (abaissement du débit). On trouve dans la littérature des liens établis sur 50 km.

Et il y a la problématique de la visibilité…

Oui, l’autre limitation va être la visibilité : en présence de brume, plus rien ne passe !

Cette technologie est-elle aujourd’hui développée pour d’autres secteurs ?

Les liens laser sont par exemple envisagés très sérieusement pour les télécommunications sol-satellite très haut débit dans les années qui viennent. La distance est bien plus importante (36.000 km), mais l'impact de l'atmosphère est paradoxalement bien moindre qu'entre deux bateaux au-dessus de la mer. 

 

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