Les États-Unis envisagent d'utiliser des robots-chiens pour patrouiller la frontière avec le Mexique
La région sud-ouest de l'Amérique combine un paysage rude, des températures extrêmes et diverses autres menaces non écologiques qui peuvent créer des obstacles dangereux pour ceux qui patrouillent la frontière. Le territoire est immense, et sa surveillance est cruciale pour la sécurité des États-Unis, affirme le ministère de la Sécurité intérieure.
C'est pourquoi la Direction des sciences et technologies (S&T) propose à la Douane et Protection des frontières des États-Unis (CBP) un coup de main (ou « une patte ») grâce à une nouvelle technologie qui peut aider à élargir les capacités du personnel de la CBP tout en renforçant sa sécurité.
S&T comprend parfaitement les besoins technologiques de la CBP dans ce domaine. En tant que département de recherche et développement du ministère de la Sécurité intérieure (DHS), la direction recherche toujours des solutions pour soutenir la mission complexe de la CBP. Par exemple, S&T complète actuellement les effectifs humains de la CBP avec des renforts mécaniques à quatre pattes, afin d'aider l'agence à mieux répartir ses ressources.
« La frontière sud peut être un lieu inhospitalier pour l'homme comme pour l'animal, et c'est pourquoi la machine peut y réussir. Cette initiative pilotée par S&T porte sur des véhicules terrestres automatisés de surveillance, ou ce que nous appelons « AGSV ». En substance, le programme AGSV concerne… les robots-chiens »
L'objectif du programme est d'utiliser la technologie pour renforcer la présence de la CBP et réduire l'exposition des personnes à des situations mettant leur vie en danger.
Le programme S&T AGSV a collaboré avec Ghost Robotics — partenaire industriel qui développe des systèmes AGSV avancés — pour atteindre cet objectif. Lorsque Ghost Robotics a été sollicitée, elle a vu l'opportunité d'adapter une version du robot-chien existant à la mission polyvalente de la CBP.
Selon Gavin Kennelly, directeur produit de Ghost Robotics, leur robot-chien de 45 kilogrammes a été conçu précisément pour le travail que doit accomplir la CBP : « C'est un robot à quatre pattes robuste. Il traverse tous les types de terrains naturels, y compris le sable, les rochers et les collines, ainsi que des environnements artificiels comme les escaliers ».
En raison des besoins de la région, l'ajout de renforts mécaniques à quatre pattes est une utilisation raisonnable des ressources. On peut même s'en servir comme couverture, car dans les zones frontalières difficiles, de nombreuses activités illégales ont lieu.
« Comme partout, on trouve des crimes ordinaires, mais le long de la frontière on peut aussi avoir affaire à la traite d'êtres humains, au trafic de drogue, ainsi qu'à d'autres trafics, y compris d'armes à feu ou même, potentiellement, d'armes de destruction massive. Ces activités peuvent être menées par n'importe qui, d'une seule personne à des organisations criminelles transnationales, des terroristes ou des gouvernements hostiles »
Becker a détaillé les dangers en ajoutant : « Dans le désert ou en montagne, les agents et officiers doivent faire face à un terrain accidenté, à une forte chaleur et à l'humidité, et bien sûr ils peuvent rencontrer ceux qui veulent leur nuire. Mais il y a aussi beaucoup de risques plus près de chez nous. Par exemple, lorsque les opérateurs tactiques de la patrouille frontalière se rendent dans des villes ou des ports, ils peuvent être confrontés à des conditions environnementales dangereuses, à des personnes imprévisibles ou à des menaces hostiles. Toutes ces situations peuvent être dangereuses par nature ».
Les défis auxquels est confrontée la CBP n'ont pas échappé à Long : « La majeure partie de notre travail ici, à S&T, consiste à comprendre les besoins opérationnels actuels du DHS et à trouver des technologies innovantes pour les soutenir. Nous sommes parfaitement conscients que la mission de la CBP est vaste et que les risques pour le personnel sont élevés, c'est pourquoi le travail de S&T visant à combler les lacunes en matière de capacités est si important. Et c'est précisément pour cela que nous pensons que le robot-chien convient parfaitement ».
S&T a travaillé avec la CBP et Ghost Robotics pendant environ deux ans et demi sur les spécifications, le développement et les tests des capacités. Cette collaboration a conduit à des améliorations importantes de la plateforme AGSV, axées sur la mission de la CBP.
« Après avoir échangé avec nos partenaires de CBP INVNT, nous avons constitué une équipe et, ensemble, nous avons identifié les lacunes en matière de capacités, défini les problèmes et élaboré des critères et des modèles de test, appelés « exercices d'utilisation ». Puis, après avoir fixé la barre des attentes concernant la technologie, nous avons transmis l'ensemble à notre prestataire »
Avant de passer à l'étape d'application pratique, les robots-chiens se sont d'abord rendus sur un site à Lorton (Virginie) pour l'étape d'« intégration initiale de la charge utile ». Les « charges utiles » sont des ensembles de capteurs qui, une fois installés sur le robot, peuvent transmettre en temps réel des vidéos et d'autres données à la personne qui surveille l'AGSV.
L'équipe a évalué la simplicité et l'intégration du chargement de diverses caméras, capteurs et radios de charge utile sur l'AGSV, puis a vérifié la capacité à les contrôler depuis un ordinateur portable ou une télécommande portative. On a également évalué le déplacement sur l'asphalte, l'herbe et les collines.
Après avoir réussi les tests à Lorton, tout a été transféré à El Paso (Texas) pour des tests et une évaluation approfondis. Les évaluations des capacités scientifiques et techniques ont déterminé si les chiens programmables étaient à la hauteur de la tâche. Le long de la frontière, les difficultés se sont accrues à mesure que commençaient les exercices de cas d'usage. À ce stade, les capacités des robots ont été évaluées dans des scénarios réalistes.
L'équipe de Long a travaillé avec le Centre de vision nocturne et de capteurs électroniques de l'armée américaine (NVESD) et Ghost Robotics pour s'assurer que les robots-chiens sont prêts à remplir diverses missions. Les exercices à El Paso exigeaient la capacité de manœuvrer dans des conditions difficiles, de travailler dans des espaces restreints, de supporter une forte chaleur, ainsi que d'accomplir des tâches en présence d'un faible taux d'oxygène — des situations particulièrement dangereuses pour les agents et officiers de la CBP.
Pour illustrer la flexibilité souhaitée de la plateforme, Ghost Robotics a conçu les capacités de charge utile comme un système ouvert. L'avantage est de simplifier l'intégration de différents types de caméras (à 360 degrés, thermiques, de vision nocturne, à zoom) et de capteurs (chimiques, biologiques, radiologiques, nucléaires) dans les robots.
Après montage, la charge utile se connecte à un processeur haute performance qui fait fonctionner l'AGSV. Pendant l'utilisation, l'AGSV communique avec l'opérateur via des fréquences standard, telles que la radio, le Wi-Fi, le GPS ou d'autres moyens. Pour garantir que l'AGSV puisse tenir ses promesses, il a été testé en gravissant des collines, en descendant des ravins et des rochers, tout en portant une charge utile de 9 kilogrammes.
Les tests se sont ensuite déplacés vers un centre d'entraînement couvert, construit sur le modèle d'une maison d'habitation. Là, les robots-chiens ont été confrontés à un scénario simulant une rencontre avec des personnes potentiellement hostiles. En mode contrôlé et via une liaison sans fil, l'opérateur peut manœuvrer l'AGSV pour entrer dans la structure, circuler dans les couloirs, regarder au coin des murs et monter les escaliers.
Plus tard, dans une zone désertique, les chiens ont été programmés pour simuler une ronde de surveillance. En mode autonome, les AGSV sortaient et tournaient lorsqu'ils atteignaient des points de passage GPS prédéfinis. Une fois la ronde terminée, ils retournaient à la base. Les robots le faisaient de jour comme de nuit. Des tests supplémentaires comprenaient la simulation d'inspections à l'extérieur, à l'intérieur et sous les wagons dans les gares ferroviaires.
Le test d'endurance a également été une partie importante des exercices globaux. Des données sur l'autonomie et l'influence du terrain sur cette endurance ont été collectées. Heureusement, lorsque l'équipe de Ghost Robotics a travaillé sur son robot-chien pour la CBP, elle a beaucoup misé sur l'efficacité motrice. Son objectif était que le chien alimenté par batterie puisse accomplir des missions plus longues avec une charge utile maximale.
Kennelly affirme que les pattes du robot-chien sont si avancées et sensibles que « il a la capacité de ressentir à travers ses moteurs, il peut évaluer la force de friction et corriger automatiquement une surface inégale ou glissante ». Cette capacité d'autocorrection en fait une plateforme idéale pour les opérations tout-terrain dans des conditions variées.
Parmi les autres mécanismes évalués par l'équipe figuraient l'entretien et la réparation de base sur le terrain, comme la facilité de remplacement des « pattes » usées. Des informations précieuses ont été recueillies à l'issue de chacun des exercices. Long a expliqué le processus : « Lorsque l'industrie développe un prototype, nous (avec nos partenaires du secteur) évaluons la nouvelle technologie et donnons un retour au développeur. Ainsi, la prochaine itération de la technologie fait ce dont nous avons besoin et comble la lacune en matière de capacités que nous visons».
Suivre les programmes de développement et de test de robots-chiens dans des scénarios réels est un excellent exemple de la façon dont S&T s'efforce d'intégrer les avancées les plus innovantes au sein du DHS.
