Le défi

Historique et contexte 

Les activités de défense modernes nécessitent la capacité de collecter, de synthétiser et de distribuer de grands volumes de données provenant de diverses sources afin d’assurer la connaissance du domaine et un commandement et un contrôle efficaces. Les constellations de satellites en orbite terrestre basse (LEO) pourraient répondre à ce besoin en rendant possible la mise en place de réseaux spatiaux hybrides à haut débit, à faible latence et à couverture mondiale. Le réseau spatial hybride doit être réactif d’une couche à l’autre afin de pouvoir transporter des données à travers différents segments du réseau et répondre aux demandes de trafic dynamique. La robustesse et la résilience de l’architecture du réseau spatial hybride dans des conditions de charge de trafic dynamique et de défaillance de segments sont d’une importance particulière.

Le MDN/CAF sollicite des propositions d’expériences de recherche sur les passerelles en orbite qui fourniront de nouvelles perspectives sur les capacités multisauts réalisables dans différentes conditions opérationnelles, supportées par des données de mesure. Par conditions opérationnelles on entend, sans s’y limiter, la dynamique du trafic et les défaillances des liaisons ou du réseau, ce qui permettra d’éclairer le développement de l’architecture des futurs réseaux hybrides spatiaux. On souhaite que ces travaux portent particulièrement sur l’avancement de modèles analytiques et de simulation, en s’appuyant sur des données de mesure, afin de saisir la dynamique des comportements des réseaux pour différents types d’applications.

Ce défi est axé sur les passerelles en orbite terrestre basse qui fonctionnent en tant que systèmes de conversion entre les technologies de communication. Les passerelles permettent d’établir une liaison entre des sources de données qui peuvent être spatiales ou terrestres (y compris marines et aériennes) et une constellation LEO et de les faire ensuite transiter, à travers la constellation, vers des terminaux distants dans l’espace ou sur Terre. L’objectif de ce défi est de caractériser des voies d’accès des passerelles qui comprennent plusieurs liaisons intersatellites.

Comme il existe une variété de stratégies et de méthodes qui pourraient être proposées pour relever ce défi, le MDN/CAF fournit quelques conseils aux innovateurs sur la base de l’expérience acquise avec des projets similaires :

Résultats essentiels

Le MDN/CAF souhaite obtenir des propositions qui donnent un aperçu de la conception de futurs réseaux spatiaux hybrides résilients et qui démontrent comment la solution mesurera et caractérisera les liaisons intersatellites, y compris la planification et l’exécution des mesures, ainsi que l’analyse et la modélisation des données recueillies.

Les solutions doivent : 

• présenter des expériences en orbite conçues pour mesurer et caractériser les voies de communication des réseaux spatiaux comprenant plusieurs liaisons intersatellites. Cela doit impliquer la transmission de données à partir d’une source de données spatiale ou terrestre, par l’intermédiaire d’au moins un satellite passerelle LEO, vers une ou plusieurs constellations de relais de données, puis vers un ou plusieurs terminaux éloignés ;
• présenter une caractérisation du cheminement des données de bout en bout, y compris l’établissement de la liaison, le maintien (comme les transferts et l’adaptation) et la qualité du service ; et,
• documenter et livrer toutes les démonstrations, expériences, caractérisations, analyses et résultats, et fournir tous les modèles, toutes les simulations et toutes les données brutes à l’appui.

Résultats souhaités

Outre les résultats essentiels, les solutions proposées devraient comprendre des essais, des expériences, des démonstrations et des capacités supplémentaires, tels que, mais sans s’y limiter : 

1. Capacités de démonstration et d’expérimentation de technologies pertinentes pour un futur réseau spatial hybride ou pour les opérations dans l’Arctique. Il s’agit notamment des éléments suivants (sans s’y limiter) :
   1. sources de données supplémentaires et/ou alternatives;
   2. traitement des données en orbite;
   3. fonctionnalité supplémentaire de la passerelle;
   4. liaisons inter-satellites alternatives;
   5. plusieurs types de trafic d’application;
   6. terminaux mobiles à distance, en particulier dans l’Arctique;
   7. protection de la passerelle.
2. Essais, modélisation et analyse à l’appui du développement des réseaux spatiaux hybrides. Il s’agit notamment des éléments suivants (sans s’y limiter) :
   1. configurations d’orbites alternatives;
   2. rétablissement et résilience de la voie d’accès;
   3. gestion des ressources,
   4. protocoles de transfert alternatif;
   5. performance en fonction de la charge de trafic;
   6. protocoles de transport alternatifs;
   7. autres protocoles de sécurité de bout en bout.