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Opérations Spatiales & Surveillance

Centre de contrôle critiques et algorithmes de dynamiques de vol complexes

Depuis plus de 40 ans, CS GROUP participe à de nombreuses missions spatiales, pour concevoir, développer, intégrer et exploiter des systèmes sol de contrôle et d’opérations des vols, pour tout type de missions : Télécom (ex : NEOSAT), Navigation (EGNOS & GALILEO), Observation de la Terre (ex : Pléiades, CSO, CERES, COPERNICUS), Scientifique (ex : ATV, famille MYRIADE) et interplanétaire (ex : Rosetta).

CS GROUP met ainsi à disposition de ses clients les briques logicielles les plus performantes pour l’ensemble des systèmes du segment sol de contrôle, et sachant s’interfacer avec tout type de capteurs pour surveiller l’espace.

Centre de contrôle de satellites

Impliquées depuis de nombreuses années dans l’ensemble du cycle de vie des missions, les équipes de CS GROUP ont acquis une très bonne connaissance des produits et architectures logiciels des centres de contrôle, des normes spatiales, de la gestion des données spatiales et des protocoles spatiaux. Leurs connaissances et leurs pratiques opérationnelles couvrent toutes les principales lignes de produits des centres de contrôle : SCOS-2000 (ESA), Open Center (Airbus DS), EGS-CC (ESA), ISIS (CNES), soit sur des activités de développement / maintenance, AIV ou d’exploitation. Cela confère à nos équipes des expertises très pertinentes sur tous les centres de contrôle.

On peut donc citer quelques références récentes importantes et spécifiques :

  • Centre d’opération, de surveillance et de contrôle de l'ATV CC pour l'ESA et le CNES,
  • Segment sol Pléiades (Centre de contrôle, chaîne de programmation, qualité d'image, Segment sol double sécurisé) pour le CNES,
  • Ligne de produits ISIS-CC (activités de l'AIV sur plusieurs missions) pour le CNES,
  • EGS-CC (SDE, phase C/D de développement, mise à niveau des technologies) pour l'ESA,
  • Programmateur MOSAIC (produit Airbus DS),
  • Développement d'un centre de contrôle des nanosatellites ANGELS pour le CNES et Hemeria,
  • N3SS & KINEIS : intégration et exploitation des segments sol de contrôle opérationnels.

De plus, depuis 2016, CS GROUP a également relevé le défi de construire la suite logicielle réutilisable CSNano pour les centres de contrôle de nanosatellites. CS GROUP propose une solution basée sur Java, orientée composants et services, adaptable aux besoins de chaque mission, portable et facile à déployer. L’objectif principal de CSNano est de répondre à tous les besoins des missions en tenant compte des spécificités des petits satellites et des constellations (plusieurs satellites à gérer simultanément, manœuvres limitées, haut niveau d’automatisation, etc.) CSNano réduit le coût total de possession (CAPEX et OPEX) et le temps de mise sur le marché des nouvelles missions spatiales.    

Centre de mécanique spatiale

CS GROUP rassemble une équipe de plus de 80 ingénieurs spécialisés dans la dynamique de vol et le SCAO (Système de Contrôle d’Attitudes de l’Orbite). Elle représente l’une des équipes les plus dimensionnées en Europe.

En travaillant avec des acteurs majeurs de l’industrie spatiale civile et militaire (CNES, ESA, EUMETSAT, JAXA, DGA, Airbus DS, Thales Alenia Space, Ariane Group, etc.), cette équipe se positionne sur de nouveaux programmes :

  • «En route vers Phobos» avec la mission CNES «Martian Moon Exploration» (MMX),
  • « Le futur garde du corps des satellites militaires français » grâce aux satellites de patrouille YODA pour la Défense française,
  • « Le nettoyeur de débris spatiaux » avec les missions de capture et d'élimination des débris pour le compte de l'ESA et de la JAXA japonaise,
  • « L'appui à l'installation du Commandement spatial » sur le site du CNES, futur pilier du Système de surveillance spatiale (SSA) de la DGA française.

Ainsi, la forte expérience de l’équipe Mécanique Spatiale de CS GROUP s’appuie sur les axes suivants:

  • une couverture large des différentes missions spatiales (LEO, GEO, Interplanétaire),
  • une couverture thématique large : orbitographie, manœuvres, guidage, SCAO et SSA,
  • de nombreuses compétences en mathématiques : optimisation, intégration, algèbre linéaire, approximation, filtrage, géométrie, analyse numérique, qualité numérique, etc,
  • une implication régulière dans chaque phase de la vie du logiciel : spécification, développement, validation, qualification, mise en œuvre opérationnelle, maintenance,
  • une solide connaissance de plusieurs générations de logiciels d'analyse et d'exploitation au fil du temps.

La création, il y a 10 ans, de la bibliothèque de dynamique de vol, OREKIT, démontre clairement que l’équipe de dynamique de vol de CS GROUP est la meilleure de sa catégorie en termes d’expertise technique et opérationnelle. OREKIT (www.orekit.org ), bibliothèque de dynamique spatiale de bas niveau, écrite en Java, a acquis une large reconnaissance depuis qu’elle a été publiée sous une licence open source en 2008. OREKIT est maintenant intégrée dans la ligne de produits du CNES, dans des produits de EUMETSAT, dans des projets de l’ESA, dans la ligne de produits d’Airbus DS, dans des projets de THALES ALENIA SPACE, dans certains projets de la NASA et aussi dans de nombreuses autres missions de l'”ancien” et du “nouveau” espace (New Space). Nous pouvons clairement affirmer que l’OREKIT est aujourd’hui la bibliothèque de dynamique de vol la plus utilisée et la plus reconnue au monde.

Grâce à OREKIT, CS GROUP propose une offre complète de produits de dynamique de vol de haute qualité, conviviaux et précis basés sur OREKIT, qui sont décrits sur le site web dédié www.orekit.space : ORaaS (OREKIT as a Service) est un accès web convivial et gratuit à la puissance d’OREKIT ; OreFLIDS est un système de dynamique de vol basé sur OREKIT, apportant la puissance d’OREKIT pour la meilleure performance de vos missions.

Les capacités de surveillance spatiale au service des forces spatiales

Grâce aux compétences et aux produits de pointe susmentionnés, CS GROUP a pu constituer l’une des forces les plus puissantes d’Europe en matière de surveillance spatiale, répondant aux besoins opérationnels tant civils que militaires.

Une illustration claire de ces forces peut être vue à travers le film de l’ESA sur les débris spatiaux où CS GROUP utilise ses compétences avec OREKIT pour calculer les orbites des 20 000 objets qui sont simulés dans ce film :

Une expérience unique à travers les débris !

Toujours pour l’ESA, l’ESOC à Darmstadt, CS GROUP apporte du support au Bureau des débris spatiaux. Pour le CNES, CS GROUP est en charge, depuis de nombreuses années, des études et développements de la surveillance spatiale, ainsi que des activités opérationnelles :

  • Soutien aux activités liées aux risques de collision : modélisation de la propagation, de l'incertitude et de la fragmentation, modèle d'évolution des débris,
  • Construction de la situation spatiale : OSMOSE OCM & développements, soutien d'expertise en matière de connaissance de la situation spatiale,
  • Supports pour le COO (Centre d'Orbitographie Opérationnelle).

Pour le Ministère français des Armées, CS GROUP développe actuellement les systèmes logiciels au cœur du Centre de Commandement Spatial : SIS (Système d’Information Spatiale), TBS (Tableau de Bord Spatial) et SMIS (Space Mission Intelligent System).

Ces systèmes ont pour objectif principal de construire en temps réel la meilleure connaissance de la situation spatiale par la fusion d’informations provenant de tout type de capteurs (TLE et RF, optique, radar,…). Pour les besoins opérationnels, des fonctions de prise de décision sont ajoutées grâce au calcul des risques de collision, à l’analyse de rentrée, à la détection d’événements spécifiques avec déclenchement d’alarmes et à la production de rapports.

CS GROUP intègre l’Intelligence Artificielle à ces fonctions décisionnelles. Les algorithmes d’IA de CS GROUP sont déjà certifiés pour la classification automatique des satellites, la détection automatique des manœuvres et bien d’autres à venir …