Dîner des partenaires du CIEDS, centre défense d’IP Paris : mise en lumière des avancées, réussites et projets structurants
Des avancées et réussites scientifiques notables
Ce dîner a permis de mettre en lumière quatre exemples de thématiques fortes du CIEDS : la robotique aéroterrestre, la réparation additive métallique, la cybersécurité et les technologies quantiques.
Intervention d'Alexandre Chapoutot
Alexandre Chapoutot, professeur assistant au sein de l’Unité d’Informatique et d’Ingénierie des Systèmes (U2IS) de l’ENSTA, a réalisé un état de l’art de la robotique aéroterrestre de défense au sein d’IP Paris. Il a notamment souligné l’importance croissante des systèmes robotisés, en particulier des drones, dans le contexte géopolitique actuel, où ils constituent un avantage majeur sur le champ de bataille. Les recherches menées portent principalement sur deux défis scientifiques : la navigation autonome terrestre et la coordination de plusieurs vecteurs. Plusieurs projets de recherche présentent des applications duales et sont menés avec le soutien de l’Agence de l’innovation de défense via le CIEDS et le CIMO.
Parmi ces projets, le projet CHRoMM (Collaboration Humain-Robot Multi-plateformes Multi-milieux) réunit des scientifiques de l’ENSTA, de l’École polytechnique et de Télécom Paris afin de développer des algorithmes de coordination de robots hétérogènes. Le projet CoCoA (Combat Collaboratif Adaptatif), mené avec John Cockerill Defense, vise quant à lui à concevoir des algorithmes d’apprentissage robustes face aux changements de milieu. Des expérimentations seront conduites dans le bassin Terre Air Mer de l’ENSTA à Brest et dans la future arène à drones du campus Paris-Saclay.
Fabien Szmytka, professeur au sein de l’Institut des Sciences de la Mécanique et Applications industrielles (IMSIA) de l'ENSTA, a ensuite dressé un bilan des travaux menés sur la réparation additive métallique à IP Paris.
« La réparation additive, c'est aller chercher la performance là où on ne l'attend pas », a expliqué le chercheur. Réparer plutôt que remplacer permet de prolonger la durée de vie des composants et de générer dans certains cas jusqu'à 70 % d'économies par rapport à l'acquisition d'une pièce neuve.
Intervention de Fabien Szmytka
Avant de procéder à la réparation d'une pièce industrielle, le procédé est validé sur des éprouvettes (ou échantillons d'essai) selon au maximum quatre étapes : cibler la microstructure en identifiant les défauts à corriger (fissures, corrosion, etc.) et les zones à réparer ; ajouter la matière par couches successives afin de réparer la pièce, la renforcer et parfois lui conférer de nouvelles propriétés ; fonctionnaliser éventuellement la zone réparée pour améliorer les performances du composant au-delà de son état initial ; anticiper le passage de l'éprouvette à la structure réelle via des essais à échelle intermédiaire. « La réparation s'anticipe dès la conception, elle ne se subit pas. La durabilité et la souveraineté des matériaux sont deux éléments qui guident nos choix », conclut le scientifique.
Ces travaux sont réalisés dans le cadre de projets (QUADS puis QUADS2) financés par l’Agence de l’innovation de défense via le CIEDS.
Intervention de Sébastien Canard
Sébastien Canard, enseignant-chercheur au sein du Laboratoire Traitement et Communication de l’Information (LTCI) de Télécom Paris, est ensuite intervenu pour discuter des dernières avancées en cybersécurité à IP Paris. « Dans un monde où les données, devenues aussi précieuses que des diamants, sont de plus en plus distribuées, partagées et exposées, les approches traditionnelles de cybersécurité telles que les politiques de contrôle d’accès montrent des limites. » Ses travaux de recherche portent sur le développement d’une sécurité centrée sur les données (Data-Centric Security, DCS), dans laquelle la protection est intégrée directement aux données elles-mêmes, et non plus à leur environnement.
Grâce à des mécanismes de chiffrement persistant, les informations restent protégées en permanence, quelle que soit leur localisation, tout en garantissant une traçabilité complète et un contrôle d’accès fin permettant de déterminer qui accède à quoi, quand et pourquoi. Cette approche offre une flexibilité inégalée, mais soulève encore plusieurs défis : garantir une protection efficace des données sans ralentir leur utilisation ni nécessiter trop de ressources informatiques, anticiper les menaces que pourraient représenter les futurs ordinateurs quantiques et permettre une gestion toujours plus fine des droits d’accès aux informations.
Davide Boschetto, professeur à l’ENSTA et chercheur au Laboratoire d’Optique Appliquée (CNRS–École polytechnique–ENSTA), a par la suite présenté ses recherches en physique quantique et notamment celles menées dans le cadre du projet MAGNETOQUANT, financé par l’Agence de l’innovation de défense via le CIEDS. Ce projet vise à développer un magnétomètre quantique à température ambiante, sans refroidissement cryogénique. Il repose sur les centres Azote-Lacune (NV) du diamant, des défauts constitués d’un atome d’azote remplaçant un atome de carbone, à proximité immédiate d’un emplacement vacant dans le cristal.
Intervention de Davide Boscetto
Leurs propriétés quantiques permettent de mesurer le champ magnétique avec une sensibilité supérieure à celle des dispositifs existants. Ces travaux ont de nombreuses applications dans les domaines civil et militaire. « Dans le domaine civil, de tels capteurs pourraient notamment contribuer à l’imagerie médicale et à la prospection de ressources minérales ou de structures géologiques favorables à la présence d’hydrocarbures, y compris en milieu marin. Dans le domaine de la défense, ils pourraient être utilisés pour détecter des anomalies magnétiques associées à des objets enfouis ou immergés présentant une signature magnétique suffisante, notamment certaines mines sous-marines », explique Davide Boschetto. Le chercheur a également présenté plusieurs perspectives de ces travaux : améliorer la sensibilité des capteurs grâce à des protocoles de mesure plus sophistiqués afin qu’ils soient capables de détecter des variations de champs magnétiques toujours plus faibles, et étudier de nouveaux matériaux ultrafins en vue d’étudier de nouvelles architectures de capteurs et leur potentiel de miniaturisation.
Des partenariats structurants
Ce dîner exclusif des partenaires a également été l'occasion de mettre à l'honneur la richesse des partenariats structurants du CIEDS et les perspectives de collaboration.
Intervention d'Olivier Blazy,
Directeur scientifique du CIEDS
L'un des objectifs du CIEDS est de tisser des partenariats stratégiques avec les entreprises de la BITD, qu'il s'agisse de PME, d'ETI ou de grands groupes, afin de contribuer au renforcement de la souveraineté technologique nationale. Ces partenariats se veulent structurants à plusieurs égards : par l'ambition des projets menés en commun, par l'inscription de ces collaborations dans la durée afin de relever des défis complexes, ainsi que par les moyens mobilisés pour atteindre ces objectifs partagés.
Le projet ASC constitue un exemple emblématique de cette dynamique. Créé en 2023 avec le soutien de Dassault Aviation, Naval Group, KNDS, Dassault Systèmes et de l'Agence de l'innovation de défense, le projet ASC a donné naissance à une chaire IP Paris « Architecture des Systèmes Complexes » visant à accroître la maîtrise de l’architecture système pour faire face à la complexité croissante des systèmes industriels et opérationnels. L’ambition de cette chaire est, plus concrètement, de développer l'enseignement et la recherche grâce à une démarche systémique et multidisciplinaire, soutenue par des enseignants-chercheurs, des ingénieurs et des postdoctorants.
Cette démarche intègre diverses disciplines scientifiques, comme l'intelligence artificielle, la sûreté, la sécurité, l'ingénierie système, la robotique et la simulation. En plus de cette chaire, le projet ASC a permis la signature de projets de recherches spécifiques entre partenaires et laboratoires et la mise en place d'atelier de réflexion et de co-construction impliquant les partenaires ASC sur des sujets d'intérêts tels que la modélisation et la simulation MBSE des systèmes de systèmes de défense, l'interaction naturelle entre humains et systèmes cyber physiques ou la planification opérationnelle dynamique en situation de forte incertitude.
Un autre bel exemple de partenariat structurant est celui avec l’ONERA, un établissement public de recherche placé sous la tutelle du ministère des Armées et des Anciens Combattants. Ce partenariat stratégique s’inscrit dans le prolongement d’une première convention signée en 2019 entre l’ONERA, l’École polytechnique et l’ENSTA. Il vise à fluidifier et à amplifier les interactions entre ces trois institutions afin de développer des activités de recherche communes et interdisciplinaires à la croisée de la mécanique, de la physique et du numérique. Trois projets de recherche du CIEDS, financés par l’Agence de l’innovation de défense, sont actuellement menés avec l’ONERA. Le premier est le projet OPEN NUM DEF, porté par le laboratoire CMAP de l’École polytechnique. Ce projet a pour objectif de développer des méthodes numériques pour la conception et la simulation d’écoulements fluides complexes. Le deuxième est ALTERFUEL, piloté par le laboratoire UCP de l’ENSTA. Le but de ce projet est de caractériser des carburéacteurs alternatifs afin de réduire l’empreinte carbone du transport aérien de défense, tout en répondant aux contraintes de compatibilité liées aux spécifications et aux additifs de ce domaine. Enfin, RoCam, le troisième projet, porté par l’U2IS à l’ENSTA, vise à concevoir des algorithmes de commande optimale pour des véhicules aériens autonomes capables de manipuler collectivement des charges critiques dans des environnements complexes. La formation par la recherche est également au cœur de cette collaboration avec le renforcement de l’attractivité et de l’accueil d’étudiants intéressés par les domaines d’études et la valorisation des résultats.
D'autres partenariats pourront être développés à l'avenir avec des organismes de recherche, des entreprises de la Base industrielle et technologique de défense (BITD) ou encore des start-ups, afin de faire émerger de nouveaux projets collaboratifs.