Centre Commun de Recherche

Déminer, un impératif technologique

L'Europe s'est engagée à éradiquer la menace de mort ou de blessure grave constituée par les innombrables champs de mines à travers le monde. La technologie a un rôle-clé à jouer dans cette vaste bataille livrée contre l'héritage de la guerre.

Il ne faut pas seulement interdire les mines. Il faut les éradiquer de la planète. L'Union européenne, fer de lance de l'action internationale dans ce domaine, a proposé que les 120 millions de mines enterrées soient neutralisées d'ici 2010. "Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de réaliser le déminage à un rythme dix fois - sinon cent fois - plus rapide qu'aujourd'hui", a souligné Edith Cresson, Membre de la Commission européenne, lors d'une récente conférence internationale sur les technologies de déminage organisée par le Centre commun de recherche (CCR) à Ispra (I).

Au niveau international, la Commission européenne a défini une politique cohérente pour l'élimination des mines par les organisations humanitaires, avec des priorités et des objectifs ciblés et financés. La recherche et la technologie ont un rôle clé à jouer pour rendre la détection et la neutralisation des mines terrestres antipersonnel (MTA) plus efficaces, moins coûteuses et plus rapides.

Utilisant une partie du financement supplémentaire octroyé par l'UE en 1997 au 4ème programme-cadre, la Commission a lancé un programme de recherche de 15 millions d'euros visant à développer de nouvelles technologies plus sûres pour localiser, identifier et désactiver la très grande variété de mines utilisées sur la planète. Une grande partie de ce travail est entreprise dans le cadre du programme Esprit, avec la participation active du CCR..

Eviter les fausses alertes

Les technologies actuelles de détection des mines nécessitent une main-d'oeuvre importante. Elles sont lentes, coûteuses, et dangereuses pour les opérateurs. La détection visuelle et le déminage par poussée manuelle avec un capteur en acier ou en plastique sont encore largement utilisés. L'usage des détecteurs de métaux a diminué car près d'un tiers des MTA ne sont plus métalliques - et la grande quantité d'objets métalliques présents sur les zones de combat (douilles, boîtes de conserve, etc.) entraîne un taux élevé de fausses alertes.

Le besoin est pressant de réhabiliter les terres et les rendre à leur destination - le plus souvent agricole. Comme de nombreux terrains suspects ne comportent cependant pas de mines, il convient d'utiliser des technologies plus efficaces, permettant de savoir si une zone est sûre. Ces technologies différent de celles utilisées pour détecter des mines individuelles. La détection d'une mine individuelle doit être aussi sûre que possible; les nouveaux produits devront être robustes, fiables et faciles à utiliser - d'autant plus que nombre de démineurs ne recevront qu'une formation minimale.

Les routes et les pistes peuvent être déblayées à l'aide des technologies militaires existantes. D'autres solutions civiles sont requises pour les terres arables et les zones d'habitation où l'on trouve des bâtiments effondrés et parfois piégés. Les régions au relief régulier et dénué de végétation peuvent être traitées au moyen de méthodes mécaniques à grande échelle (telles que les fléaux mécaniques), lesquelles, bien que coûteuses, sont rentables et assurent une bonne protection aux opérateurs. Toutes les autres régions, et en particulier celles couvertes de végétation, exigent des capteurs portatifs.

L'intégration des techniques

Plusieurs technologies de détection performantes sont déjà disponibles. Il s'agit notamment des :

• détecteurs de métaux - peu efficaces en raison du pourcentage élevé de fausses alertes et de l'utilisation de plus en plus fréquente de MTA non-métalliques;
• radars - déjà largement utilisés pour détecter les conduites souterraines et les victimes d'avalanche, mais exigeant une base de données de signatures radar correspondant à la plupart des MTA en usage;
• détecteurs de radiation thermique infrarouge - pour localiser des objets dont les caractéristiques thermiques sont nettement différentes de celles de leur environnement;
• biocapteurs - on utilise déjà les chiens pour détecter les explosifs chimiques, c'est pourquoi les biocapteurs présentent un potentiel intéressant; les échantillons prélevés sur un champ de mines supposé peuvent être analysés en laboratoire à l'aide de la chromatographie gazeuse, ce qui permet une identification relativement rapide des terrains non minés;
• détecteurs de radiation gamma - permettant de localiser des explosifs chimiques spécifiques.

Mais aucune approche unique n'apporte actuellement de solution globale. La combinaison de plusieurs technologies dans un seul appareil peut réduire sensiblement les fausses alertes, mais elle exige des processus complexes de fusion des données et de calculs de prise de décision. Le coût additionnel de cette technique doit cependant être pris en compte, et un moyen de transport adéquat pour ce type de matériel (devrait-il être aéroporté, monté sur un véhicule, ou portatif?) devra être défini.

Une approche simplifiée de développement d'un appareil portatif a été mise au point par Schiebel. Ce fabricant autrichien d'équipement de détection de mines coordonne un projet Esprit avec un partenaire suédois, Celsiustech Electronics, (entreprise d'électronique militaire publique) et l'association non-gouvernementale Norwegian Peoples Aid. Ce projet, d'une durée de deux ans, vient de débuter en décembre 1998.

Réduire les risques

"Nous nous sommes associés à une ONG qui nous apporte l'expérience nécessaire pour mettre au point, à court terme, un produit utilisable sur le terrain", explique le directeur commercial de Schiebel, John Thompson. L'approche consiste à combiner un détecteur de métaux très sensible avec un radar, pour éviter les fausses alertes. "Nous voulions réduire le risque technologique, poursuit-il. Nous avons ainsi amélioré les performances d'un détecteur de métaux déjà bien connu sur le terrain." L'objectif est de maintenir le poids supplémentaire du dispositif au dessous d'un kilogramme.

L'entreprise française Dassault Electronique a participé au projet GEODE (Ground Explosive Ordnance Detection System) avec des partenaires hollandais, italiens, allemands et britanniques. Il s'agissait ici d'utiliser la technique de fusion de données pour obtenir les meilleurs résultats et le moins de fausses alertes possible en adoptant une approche à capteurs multiples alliant détecteurs de métaux, radars infrarouges et radars pénétrants.

"Nous avons créé notre propre site de test - une vaste zone accessible, facile à contrôler et représentative, explique Gilles Guillemard, de la société Dassault. Nous avons déblayé le site en surface et en profondeur, ôté du sol tout fragment de métal et avons planté de la végétation. Nous avons ensuite placé des échantillons caractéristiques de mines, en en disposant de petites à côté de plus grandes, ou d'autres dotées de systèmes de liaison. Nous avons ensuite dressé le plan de leur position." Après égalisation du sol, les tests ont commencé en utilisant un véhicule spécifique, progressant le long de la bande de terrain minée. Le projet a débuté en 1998 et durera une quinzaine de mois.

Intervention de l'opérateur

L'entreprise française de défense Thomson-CSF a, quant à elle, une grande expérience de différentes techniques et plates-formes de détection. "Nous avons été impliqués, pendant plusieurs années, dans des projets de multi-capteurs financés par l'UE", explique le chef de projet, François Nivelle. Thomson a d'abord participé au projet CIMIC (appareils à capteurs multiples pour la détection de mines terrestres dans les opérations civiles de déminage) en 1996, avec différentes entreprises européennes, notamment les allemands Dornier et Daimler-Benz Aerospace et le néerlandais Signaal USFA.

Le projet CIMIC a étudié un dispositif monté sur véhicule combinant plusieurs techniques telles que les radars, les détecteurs de métaux, les infrarouges thermiques et les images visibles. L'objectif était d'analyser la faisabilité d'un système basé sur la combinaison de plusieurs capteurs et réalisant de meilleures performances que celles obtenues par chaque capteur individuellement. Il consistait aussi à développer des bases de données de signatures de mines.

"Nous avons pris la direction du projet de suivi, dans le cadre du programme Esprit, en 1998, poursuit François Nivelle. Le projet DREAM (Data fusion as a Remedy Against Mines) portait sur la mise au point d'un système de fusion des données de plusieurs capteurs en se fondant sur les résultats du projet CIMIC. DREAM vise à orienter davantage le système vers l'utilisateur. Les informations fournies par les capteurs sont transmises à l'opérateur pour lui permettre de prendre la décision. Nous développons des algorithmes permettant l'intervention de l'opérateur dans le traitement des informations."

Thomson coordonne également le projet MACADAM, visant à établir une base de données de signatures de mines pouvant être utilisée par les multi-capteurs. "Nous avons effectué des tests étendus au CCR à Ispra en août 1998, en utilisant les détecteurs de métaux, les radars pénétrants, la radiométrie passive et la détection par infrarouge thermique, précise François Nivelle. "Nous avons introduit 80 mines et 40 types de fausses alertes - dont des balles et des morceaux de métal - dans cette base de données qui est distribuée gratuitement, à la seule condition de participer à un atelier, organisé en septembre 1999, sur l'utilisation de ce type de données.

La détection de mines à faible teneur en métal peut être accélérée en combinant les informations obtenues par plusieurs capteurs et en utilisant des algorithmes sophistiqués de fusion de données.

Des Malouines à l'Afrique

La prochaine étape sera la mise en oeuvre, sur le terrain, du projet pilote INFIELD, qui vise à tester un prototype d'appareil multi-capteurs portatif, équipé d'un système de fusion de données, dont l'écran d'affichage convivial permettra la détection rapide des mines. "Nous allons analyser les performances du système, à Ispra, en avril 1999", note François Nivelle. Et nous le testerons au printemps 2000 en Angola ou au Mozambique."

Autre partenaire d'INFIELD, ERA Technology (UK) a également participé au projet DREAM. Ce laboratoire de recherche jouit d'une réputation internationale dans le développement et l'utilisation de radars à impulsions à bandes ultra-larges. "Notre premier projet dans le domaine des radars portait sur le développement d'appareils qui ont été utilisés aux îles Malouines, explique David Daniels. ERA a, depuis lors, réalisé de nombreuses recherches dans la détection de mines en matière plastique, à l'aide d'antennes portatives ou montées sur robot. Ce dispositif fonctionne également avec une interface acoustique homme-machine, simplifiée et plus performante."

Si les premiers résultats du projet INFIELD sont prometteurs, un important travail reste à faire pour tenir compte de la réalité sur le terrain, de l'environnement et des conditions météorologiques. Son développement dépend des marchés potentiels. "Il faudrait créer une agence internationale d'acquisition des équipements de déminage humanitaire, estime David Daniels. L'industrie assure actuellement 50% du financement pour ces projets de recherche - il faut donc garantir des commandes. Nous devons instaurer un mécanisme qui donne aux fabricants la confiance que leurs investissements ne seront pas perdus. Et nous devons avoir une idée claire de la dimension du marché pour définir les coûts de production."

Contact:
Alois Sieber
CCR - Ispra
Fax: +39-332-785469
E-mail: alois.sieber@jrc.it