June 1, 2022

Protéger les infrastructures critiques des attaques de drones grâce à l'IA

Protéger les infrastructures critiques des attaques de drones grâce à l'IA
Les drones: toujours plus petits et moins chers!

Au cours des dernières années, la demande et l'accès aux drones à des fins commerciales et récréatives ont considérablement augmenté. L'usage de drones, également appelés UAV/S (Unmanned Aerial Vehicles/Systems) s'est démultiplié et diversifié. Le fait que n'importe quelle personne puisse aujourd'hui acheter des drones à moindre coût accélère la demande de technologies de sécurité adaptées pour surveiller efficacement et être réactif en cas d'attaque. En effet, d'innombrables menaces provenant d'acteurs étatiques, non étatiques et d'organisations criminelles/terroristes ont déjà été observées avec des drones de qualité grand public survolant des infrastructures gouvernementales, industrielles, énergétiques et de défense. Les principaux risques liés aux drones armés sont: les frappes de précision, les attaques directes, le ciblage avancé, le transport d'explosifs et même le déploiement d'agents chimiques, biologiques et radiologiques. En résumé, les attaques de petits drones, isolés ou en essaim, créent de nouveaux risques pour les forces armées et les civils, quel que soit le lieu où ils opèrent.

Petits drones, grandes menaces !
La demande de contre-mesures pour les drones augmente dans le monde entier

Le nouveau défi posé par les petits drones est leur capacité à échapper aux systèmes traditionnels de détection et de contre-mesure développés à l'origine pour les drones de plus grande taille. Les capteurs acoustiques et les radars ont des difficultés à détecter les faibles signatures électromagnétiques des plus petits drones. En outre, l'utilisation croissante de "drones fantômes" non contrôlés par des signaux radio ou  satellite (GNSS) afin de perpétrer des actes malveillants accroît la difficulté de la détection précoce des menaces. Là où les systèmes standards échouent, la détection visuelle reste la solution la plus fiable pour garantir l'identification des drones de toutes formes et tailles. Mais la détection visuelle des survols non-autorisés de drones est un véritable défi pour les opérateurs de surveillance. Il n'est pas humainement possible de déployer du personnel de sécurité 24h/24, 7j/7, jour et nuit, pour scruter le ciel à la recherche de menaces volantes potentielles. C'est encore plus vrai lorsque la zone de surveillance est relativement grande. C'est là que la vision par ordinateur (Computer Vision - CV) et l'intelligence artificielle (IA) entrent en jeu.

Surmonter les limites de l'humain grâce aux caméras et à l'IA/CV

Dans ce contexte, CV et IA désignent l'ensemble des technologies développées pour comprendre et automatiser les tâches que le système visuel humain peut effectuer. Dans le cas de la détection des drones, le système "auto-apprend" les caractéristiques visuelles d'un drone à partir d'exemples vidéo de drones en vol utilisés comme références. En apprenant ces caractéristiques, il est ensuite en mesure de reconnaître automatiquement de nouveaux exemples de drones en vol sans autres données. De tels systèmes vont au-delà de ce que peuvent faire les opérateurs de surveillance. Ils peuvent surveiller visuellement le ciel 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sans avoir à se soucier des facteurs limitatifs de l'humain comme le champ de vision, la profondeur de vue, les environnements à faible luminosité, l'expérience limitée de la surveillance, la fatigue opérateur et leur disponibilité. Une installation complète, comme celle que nous fournissons à l'Armée de Terre (plus d'informations ici), peut s'appuyer sur un système composé de plusieurs caméras 8K avec des capacités infrarouges pour fournir une détection précoce de drones survolant une zone non-autorisée. Les avantages de ce système inclus: une continuité de jour et de nuit, une couverture à 360° de la zone, une détection et un suivi des petits objets difficiles à percevoir, le tout avec des conditions météorologiques changeantes. 

Le principal avantage d'une approche basée sur l'IA réside dans l'évaluation rapide (classification) des objets volants et dans sa capacité à distinguer les engins hostiles des oiseaux ordinaires ou des aéronefs autorisés. L'automatisation de la détection et de l'identification permet également d'alerter rapidement les opérateurs humains (par exemple suite à l'intégration à un hyperviseur) et d'accélérer et de rationaliser les processus décisionnels si la menace est confirmée et que des contre-mesures doivent être engagées.

Automatisation de la détection des drones à grande échelle

En comparaison avec les technologies de détection de drones existantes qui s'appuient sur d'autres signaux que la vidéo pour détecter les drones, les détections visuelles alimentées par l'IA sont plus rentables (comprenant les coûts d'installation, de maintenance, de réparation, de révision et d'exploitation). Dépenser des millions d'euros dans la détection de drones par radar / radio-fréquence pour repérer un drone grand public d'une centaine d'euros est disproportionné. En revanche, les systèmes basés sur l'IA permettent aux opérateurs de sécurité d'adapter et de d'échelonner la réaction face à différent types de menaces de degrés divers qui évoluent sans cesse: actes d'espionnage, de reconnaissance, d'atteinte à la vie privée, de contrebande et attaques armées.

Chez ThinkDeep, nous comprenons les exigences liées à l'utilisation de l'IA pour automatiser la surveillance visuelle. Nous travaillons avec nos clients pour fournir un faible niveau de fausses alarmes négatives tout en détectant les drones le plus tôt possible. Si vous êtes intéressé par une telle solution, discutons-en !