Piloté par le Centre spatial universitaire de Grenoble (CSUG), le projet QlevEr-Sat (à prononcer Clever Sat) s’est donné pour objectif de concevoir et de lancer début 2022 un nanosatellite intégrant un algorithme d’intelligence artificielle pour observer la Terre et relever des défis sociétaux ...tels que l’observation de la déforestation illégale, la surveillance des émissions de CO₂ ou l’évaluation des dommages suite à une catastrophe naturelle. Le projet est mené en collaboration avec l’Institut MIAI-UGA (Multidisciplinary Institute in Artificial Intelligence - Université Grenoble Alpes) et avec le soutien en mécénat de la société Teledyne e2v, spécialiste des capteurs d’image à hautes performances, des convertisseurs de données, des circuits radiofréquences et autres semi-conducteurs à haute fiabilité pour les secteurs du spatial, de l’aéronautique et de la Défense.

Selon le CSUG, inauguré en 2015 par l’Université Grenoble Alpes et Grenoble INP, le futur nanosatellite QlevEr-Sat intégrera une caméra et un processeur performant afin de traiter au fil de l’eau, depuis l’espace, les images acquises, et ce grâce à des algorithmes avancés d’intelligence artificielle (IA). Embarquer l’IA directement sur le satellite et traiter depuis l’espace les données acquises devrait fortement limiter la bande passante nécessaire aux communications entre le satellite et la Terre, explique le centre de recherche et de formation grenoblois, puisque seuls les résultats des analyses seront transmis au lieu des images elles-mêmes.

De fait, à l’heure où le nombre de satellites en opérations augmente fortement, encombrant par voie de conséquence le domaine radio disponible pour les communications, le choix du traitement embarqué est capital. Par contre, cette option soulève des verrous technologiques et scientifiques importants, détaille le CSUG. Le processeur embarqué sur le satellite doit être performant, robuste et autonome et les algorithmes d’IA utilisés doivent être adaptés aux contraintes spécifiques du processeur tout en garantissant les performances nécessaires aux objectifs définis. Enfin, pour une flexibilité accrue, les paramètres des algorithmes utilisés devront être reconfigurables depuis la Terre, afin d’affiner les traitements aux besoins et à l’évolution des connaissances.

Pour le centre de recherche, le challenge réside dans le fait d’utiliser depuis l’espace un processeur robuste, pouvant analyser les données d’un imageur performant (une caméra avec résolution de 10 mètres), dans un faible volume (le nanosatellite) et avec une faible consommation énergétique. Globalement, le CSUG pilotera et maîtrisera le système de bout en bout, du capteur optique au processeur, fournis avec l’expertise de Teledyne e2v, en passant par la conception des algorithmes d’IA au sein de la chaire Intelligence artificielle et Environnement de l’institut MIAI.

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