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Qu'est-ce que la gestion évolutive du trafic pour les opérations d'intervention d'urgence ?

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Pour des opérations d'intervention d'urgence plus rapides, plus intelligentes et plus sûres, le projet STEReO combine les technologies et les partenariats de la NASA afin de construire un système qui est plus grand que la somme de ses parties.

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Lorsqu'une catastrophe naturelle se produit, un nombre impressionnant de participants est souvent nécessaire pour aider à la réponse. Il suffit de penser au nombre d'avions différents qui peuvent être impliqués dans la lutte contre un incendie de forêt : des camions-citernes larguant du retardateur de feu, des avions de tête pour les guider, des hélicoptères déposant des équipes de terrain, des avions à partir desquels des sauteurs de fumée arrivent sur les lieux... Sans parler de l'activité qui se déroule au sol. Répondre à une urgence comme celle-ci - ou à un ouragan ou à un effort de recherche et de sauvetage, pour n'en citer que quelques-uns - nécessite une collaboration étendue entre une foule de groupes qui, à l'heure actuelle, est coordonnée manuellement dans des conditions difficiles. Cela rend la communication difficile.

Les nouvelles technologies ont un grand potentiel pour aider les intervenants d'urgence, mais elles apportent aussi de nouveaux défis. Par exemple, les systèmes d'avions sans pilote, communément appelés UAS ou drones, pourraient rendre les interventions des pompiers plus rapides, plus ciblées et mieux adaptées aux changements d'environnement. Cependant, ces aéronefs exigent également une gestion spéciale du trafic aérien, des outils de bord pour leur permettre de fonctionner de manière indépendante et sûre, et des communications élargies pour que chacun soit au courant de ce qui se passe dans le ciel et au sol.

Le projet STEReO (Scalable Traffic Management for Emergency Response Operations), dirigé par le centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie, s'efforce de relever ces défis et bien d'autres encore. En s'appuyant sur les technologies et l'expertise de la NASA et en rassemblant les solutions de plusieurs agences impliquées dans la réponse aux catastrophes, STEReO vise à avoir un impact plus grand que celui que pourrait avoir toute solution seule. Le travail, qui est une collaboration entre Ames et deux autres centres de la NASA - le Langley Research Center à Hampton, en Virginie, et le Glenn Research Center à Cleveland, dans l'Ohio - est une étude de concept dans le cadre de l'initiative "Convergent Aeronautics Solutions" de la NASA. Les résultats de l'étude CAS, conçue pour déterminer la faisabilité de STEReO, seront utilisés pour déterminer si et comment la NASA poursuivra son développement.

L'écosystème de STEReO pour les interventions d'urgence

STEReO envisage un nouvel écosystème pour les interventions d'urgence qui a trois grands objectifs : réduire les délais d'intervention, accroître le rôle des avions et fournir des opérations qui peuvent s'adapter à des conditions changeant rapidement lors d'une catastrophe. Afin de démontrer comment ses outils et concepts peuvent atteindre ces objectifs dans différents scénarios d'urgence, STEReO effectuera une démonstration en vol d'un incendie de forêt et une simulation virtuelle d'une réponse à un ouragan.

Dans les deux cas, ils s'appuieront sur l'expertise de la NASA dans divers domaines, notamment la gestion du trafic aérien, la recherche sur les facteurs humains et le développement de technologies autonomes. Ce contexte, ainsi que l'apport des collaborateurs - les partenaires de STEReO vont des agences fédérales aux services d'incendie des villes et des états, en passant par les services publics et les entreprises privées - permettent à l'équipe d'explorer des concepts spécifiques comme :

Appliquer le système de gestion du trafic des systèmes d'aéronefs sans pilote de la NASA, ou UTM, à des fins de sécurité publique, en coordonnant l'utilisation de l'espace aérien pour les opérations des aéronefs avec et sans équipage

Des outils de collaboration pour prendre des informations de télédétection, comme celles provenant des capteurs des avions capables de trouver des fuites de gaz après un tremblement de terre, et distribuer une image commune des opérations de la mission

Les réseaux de communication pour rendre le système plus résistant aux environnements opérationnels difficiles

Technologies pour des vols plus autonomes des UAS afin de garantir que ces opérations sont à la fois sûres et adaptées aux situations dynamiques.

L'approche de STEReO permettra de sensibiliser davantage tous les partenaires intervenant dans une situation d'urgence, ce qui pourrait permettre une détection plus précoce des problèmes et une prise de décision rapide. L'ensemble de l'écosystème d'intervention d'urgence de STEReO pourrait également être adapté à la taille et à la complexité de l'environnement, des opérations et des objectifs spécifiques.

Formation à la lutte contre les incendies de forêt en 2020

En juin 2020, les membres de l'équipe STEReO ont participé à une activité de formation à la lutte contre les incendies de forêt, apprenant ainsi de première main un rôle clé dans ce type de réponse aux catastrophes : celui de superviseur du groupe tactique aérien, qui fait office de contrôleur aérien pour tous les avions et hélicoptères qui aident à combattre les incendies. Accueilli par le ministère californien des forêts et de la protection contre les incendies, ce projet a permis d'évaluer l'état actuel des opérations et de comprendre les éléments nécessaires à leur propre démonstration en vol. L'expérience a révélé de nouvelles collaborations potentielles où le savoir-faire de la NASA en matière de gestion du trafic aérien, d'autonomie des UAS, d'UTM et de facteurs humains peut aider ces intervenants d'urgence à faire leur travail plus efficacement et en toute sécurité

Jalons :

Atelier des parties prenantes de STEReO (11-13 février 2020)

Travail de terrain pour la lutte contre les incendies : Formation des superviseurs du groupe tactique aérien (juin 2020)

Première évaluation aérienne du projet STEReO (automne 2020, provisoire)

Démonstration de vol de feux de forêt (printemps 2021, provisoire)

Simulation de l'utilisation de STEReO dans les interventions d'urgence en cas d'ouragan (automne 2021, provisoire)

Collaborateurs :

L'équipe STEReO de la NASA travaille avec des partenaires gouvernementaux et industriels, notamment le service forestier américain, l'administration fédérale de l'aviation, le département californien de la foresterie et de la protection contre les incendies, Microsoft, AiRXOS, Inc. et Avision Inc.

STEReO est une activité d'exécution du projet "Convergent Aeronautics Solutions" de la NASA dans le cadre du programme "Transformative Aeronautics Concepts" financé par la Direction des missions de recherche en aéronautique