Drones au sein de la défense Extraits

- Université Montesquieu Bordeaux IV Année universitaire 2011/2012

Rapport Sectoriel Référents : Mr. Mathieu BECUE Mr. Philippe GORRY Mr. Sylvain MOURA

Master II Economie de l’Innovation et Veille Sectorielle

EXTRAIT DU RAPPORT SECTORIEL : DRONES AU SEIN DE LA DEFENSE

Guillaume Vincent Junior ASSOGBA Xizhen YE Bernard ZOZIME

Avertissement : Les opinions, interprétations et conclusions figurant dans ce rapport, n’engagent que la responsabilité des auteurs. En aucun cas, ils ne reflètent ni les positions de l’Université Montesquieu Bordeaux IV, ni celles de tous ceux qui de près ou de loin ont aidé à sa réalisation.

2

Sommaire Abréviations utilisées dans le rapport .................................................................................... 7 Synthèse ..................................................................................................................................... 8 Summary ................................................................................................................................. 11 综合概括 .................................................................................................................................. 13 Introduction ............................................................................................................................ 16

Section I : ANALYSE TECHNIQUE DES DRONES......................................................... 19

A- Généralité sur les drones .................................................................................................. 20 1. Structure d’un drone ...................................................................................................... 20 2. Différentes typologies des drones ................................................................................. 26 3. Chaîne de valeur et coût d’un système de drones ......................................................... 33 4. Rôles, avantages et inconvénients des drones ............................................................... 35 Usage militaire................................................................................................................. 35 Usage civil ........................................................................................................................ 36 Les avantages et inconvénients ........................................................................................ 36 B – Analyse technologique ..................................................................................................... 38 1. Méthodologie de recherche ........................................................................................... 38 2. Evolution du nombre de brevets en fonction de la date de priorité ............................... 41 3. Répartition géographique des brevets par pays de priorité ........................................... 42 4. Pays de publication des brevets ..................................................................................... 44 5. Etude des principales technologies ............................................................................... 46 6. Les principaux déposants dans le monde ...................................................................... 48 7. Positionnement concurrentiel ........................................................................................ 51 8. Répartition des étapes de publication ............................................................................ 54 9. Dynamique temporelle des dépôts des principaux déposants ....................................... 55 10.

Positionnement technologique de 5 leaders............................................................... 56

11.

Analyse des co-dépôts des principaux déposants ...................................................... 58

Collaborations Industriels ................................................................................................ 58 Collaborations Scientifiques ............................................................................................ 60 Collaborations Armée/Industrie ....................................................................................... 60 3

12.

Les principaux inventeurs .......................................................................................... 62

Classement au sein de l’analyse non PCT ........................................................................ 62 Classement au sein de l’analyse PCT ............................................................................... 63 13.

Réseaux des principaux inventeurs............................................................................ 64

14.

Place de la France ...................................................................................................... 67

Section II : Analyse conjoncturelle ....................................................................................... 68 A – Etude de l’offre ................................................................................................................ 69 1. Industrie des drones ....................................................................................................... 69 2. Production mondiale de système de drone .................................................................... 71 3. Production mondiale de système de drone tactique ...................................................... 72 4. Production mondiale de système de drone MALE ........................................................ 74 5. Production mondiale de système de drone HALE ........................................................ 75 6. Synthèse de l’évolution des différents segments........................................................... 76 7. Insuffisance de l’offre ................................................................................................... 77 Moteur sur étagère ............................................................................................................ 77 Capteur et géopositionnement .......................................................................................... 77 8. Relations interfirmes ..................................................................................................... 79 9. Analyse technologique en amont : effort de R&D ........................................................ 81 10.

Forces en présence ..................................................................................................... 83

B – Etude de la demande ....................................................................................................... 85 1. Formation et évolution des budgets de défense des principales puissances ................. 85 L’Allemagne : .................................................................................................................. 85 L’Angleterre : ................................................................................................................... 85 Les États-Unis : ................................................................................................................ 85 L’Espagne : ...................................................................................................................... 85 La France : ........................................................................................................................ 86 L’Italie : ............................................................................................................................ 86 2. Evolution des budgets militaires ................................................................................... 87 3. Différents Mécanismes d’achats de matériels militaires ............................................... 89 Achat sur programmation : ............................................................................................... 89 Achat en urgence opérationnelle (AUO) :........................................................................ 91 4. Focus sur le conflit Sénat – Assemblée nationale et Gouvernement ............................ 93 4

5. Evolution de la demande mondiale de drones ............................................................... 95 Principaux utilisateurs de drones...................................................................................... 95 Données sur l’utilisation de drones par les Américains ................................................... 96 6. Dépenses en drones de la France................................................................................... 97

C- Ephémérides ...................................................................................................................... 99

Section III : Veille réglementaire ........................................................................................ 104 A – Insertion des drones dans l’espace aérien civil et militaire ....................................... 105 1. Principes ...................................................................................................................... 105 2. Convention de Chicago ............................................................................................... 107 3. Arrêté du 21 décembre 2009 ....................................................................................... 108 4. Instruction 1550/DIRCAM ......................................................................................... 108 B – Considérations juridiques ............................................................................................. 111 Responsabilités civile et pénale.......................................................................................... 111 C – Gestion des spectres de fréquences .............................................................................. 112 Processus d’allocation et de régulation .............................................................................. 112 D – Autres réglementations ................................................................................................. 113 Régime d’exportation ......................................................................................................... 113 E – Limites et insuffisances du cadre règlementaire ......................................................... 115 Inadéquation des règles en vigueur .................................................................................... 115 F – Perspectives .................................................................................................................... 117 Evolution du cadre règlementaire ? .................................................................................... 117 UVS International : ........................................................................................................ 117 Joint Authorities for Rulemaking on UAS: .................................................................... 117 Study On Military Spectrum Requirements for the Insertion of UAS into General Air Traffic (SIGAT): ............................................................................................................ 117 Projet interne à l’ONERA : IDEAS ............................................................................... 118

5

Monographies ....................................................................................................................... 119 NORTHROP GRUMMAN CORPORATION .................................................................. 120 ISRAEL AEROSPACE INDUSTRIES .............................................................................. 129 BAE SYSTEM ...................................................................................................................... 136 THALES GROUP ................................................................................................................ 143 BOEING ................................................................................................................................ 152

Conclusion ............................................................................................................................. 162

Annexes ................................................................................................................................. 163 Notes méthodologiques sur les données du SIPRI ............................................................. 164 Données brutes ................................................................................................................... 165 Sources d’informations ........................................................................................................ 168

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SYNTHESE Les drones, aéronefs sans pilote à bord et contrôlés à distance par le biais d’une station sol sont au cœur des discussions sur les évolutions des structures des armées. En effet, une à une, toutes les armées (américaines et israéliennes en tête) du monde substituent une partie de leur parc d’aéronefs classiques par des drones. Ce recours croissant à ces engins laisse miroiter des retombées économiques non négligeables pour tous les acteurs qui de près ou de loin interviennent sur le marché. Bien entendu, la promesse d’une telle manne financière attire en plus des industriels traditionnels de la défense et de l’aérospatial, une multitude de nouveaux acteurs qui espèrent tirer profit sur ce marché en développement. Le débat a tellement pris de l’ampleur qu’il a et continue de susciter la rédaction d’une pléthore de rapports, travaux et études économiques, essentiellement par des auteurs américains. Le présent rapport, loin de remettre en question tous ceux déjà existant, ou encore d’être le ″nième″ rapport, propose une vision à la fois globale et précise des éléments clés qui caractérisent aujourd’hui la technologie et le marché des systèmes de drones, tout en mettant l’accent sur ce qui se passe en France et en Europe. Ainsi, les drones sont la nouvelle génération d’aéronefs, qui une fois combinés à une station sol par le biais d’un système de transmission, forment ce qu’on appelle un ″Système de drones″ ou UAS. Plusieurs familles d’UAS (Unmanned Aircraft Systems) existent, mais il n’y a cependant toujours pas de classification uniformisée et universelle. Quatre grandes catégories de drones reviennent toutefois dans chaque classification : - les HALE (Haute Altitude Longue Endurance) : capables de voler à une altitude de plus de 20 000 mètres et, ayant une autonomie de 30 heures en moyenne (exemple : le Global Hawk de Northrop Grumman) ; -

les MALE (Moyenne Altitude Longue Endurance) : opérant entre 5 000 mètres et 15 000 mètres, parfois pendant près de 24h (exemple : le Harfang de EADS) ;

-

les Tactique (TUAV : Tactical Unmanned Aerial Vehicles) : regroupant des aéronefs aux performances diverses, mais ayant une altitude maximale de vol de 5 000 mètres (exemple : le Sperwer de Sagem) ;

-

les UCAV (Uninhabited Combat Aerial Vehicles): destinés exclusivement au combat, aucun modèle n’est encore opérationnel à ce jour.

Ces aéronefs, de par les avantages qui les caractérisent (″faible coût″ par rapport aux aéronefs classiques, réduction des pertes humaines,…) sont capables d’accomplir de nombreuses tâches, tant dans le domaine civil que dans le domaine militaire. Cette dualité de la technologie se lit à travers l’analyse technologique des brevets que nous avons menée à partir des bases de données brevets Orbit et Thomson Innovation.

7

En effet, nous avons noté une forte présence de laboratoires et d’universités, ainsi que d’entreprises opérant dans le domaine du civil. Cette analyse technologique par les brevets avait pour objectif de faire ressortir les technologies centrales sur lesquelles les industriels planchent et devraient plancher. Considérant toutefois que toutes les inventions ne sont pas brevetées (qui plus est dans le secteur de la défense), les résultats obtenus doivent être pris avec du recul. Les principales conclusions ont été que les firmes américaines sont celles qui déposent le plus de brevets ; les acteurs chinois sont eux aussi très actifs, mais essentiellement sur leur territoire. Quant aux Européens et, surtout Français, ils sont en plutôt bonne position. Aussi, nous notons peu de co-dépôts de brevets entres les différents acteurs industriels, mais beaucoup plus entre universités/laboratoires et industriels. Enfin, il ressort de l’analyse que le système de transmission est la composante qui intéresse le plus les chercheurs. Si le système de transmission fait autant l’objet d’études, c’est parce qu’il souffre encore à ce jour de beaucoup d’insuffisances. En effet, ces derniers mois, les cas de détournement de drones par piratage du système de transmission se sont multipliés. Les Américains, qui sont les plus gros utilisateurs d’UAS sont les premiers visés. Pour finir, cette analyse a permis de confirmer la domination des États-Unis sur le marché des drones. Ce rapport a permis aussi de constater le retard des Européens et des Français par rapport aux Israéliens et Américains, tant dans l’utilisation que dans la production de drones. En effet, les armées de ces deux pays utilisaient les UAV depuis le début des années 1960 ; cela leur a permis de prendre de l’avance sur le plan technologique, mais également de réaliser des économies d’échelles importantes, surtout dans le cas des États-Unis qui totalisent plus de 50% de la production mondiale ; en outre 40% de leurs aéronefs sont des drones. Ayant réalisé l’importance et l’utilité de ces appareils, les industriels européens, décidés à réagir, s’associent entre eux et parfois avec des firmes étrangères pour concevoir et fabriquer des UAS et ainsi combler leur retard. Cependant, nous avons noté que si retard il y a, c’est uniquement sur le segment des drones MALE et des drones HALE, car sur le segment des tactiques, les firmes françaises ont su réagir rapidement et les dirigeants européens ont su se doter d’un programme de démonstrateur d’UCAV à temps (nEUROn de Dassault Aviation). Plus généralement, selon des prévisions du TEAL GROUP CORPORATION, le marché des drones est promis à un très bel avenir dans les 10 prochaines années (un taux de croissance annuel moyen de 11,6%). De plus, malgré le contexte actuel de coupe budgétaire, les dépenses des Etats pour l’achat de drones seront en constante augmentation (de 120 millions d’euros en 2011 à 329 millions d’euros en 2014 dans le budget français). ʺ Les drones ont été confrontés à deux défis majeurs : d’une part, l’impérieuse nécessité d’accélérer la vitesse de transmission des informations recueillies et les transformer en renseignement dans un délai suffisamment court pour le chef interarmes, et d’autre part, l’insertion dans la troisième dimension, espace fluide aux normes de sécurité exigeantes ʺ1. Cette citation met le point sur un autre problème qui entrave l’émergence complète d’une industrie des drones dans le monde et particulièrement en Europe : l’absence de 1

Colonel Fabrice Jaouën, ʺ Le drone tactique : élément de la puissance militaire ʺ, in Revue défense nationale, juin 2010, n° 731

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règlementation, notamment pour faciliter l’insertion des drones dans des espaces aériens non ségrégés. Cependant, de nombreux travaux sont en cours entre les nations européennes et américaines, pour aboutir à une règlementation uniformisée sur les drones. Une fois cette étape franchie et si les gouvernements européens continue dans leur volonté affichée de favoriser l’émergence d’une filière drone en Europe, on pourra s’attendre à observer une véritable révolution dans le monde de l’aéronautique.

9

EXTRAIT SECTION I : ANALYSE TECHNIQUE DES DRONES

10

B – Analyse technologique

Trois types de stratégies gouvernent les demandes d’extension de brevets.

1. Pays de publication des brevets

ʺ Les demandes d’extensions géographiques constituent une source importante d’informations sur la stratégie technologique et de marché des firmes. La pratique des extensions est en général associée à trois types de stratégies (distinctes ou complémentaires) :  Elles peuvent constituer le résultat de la couverture commerciale choisie par une firme pour une invention.  Elles peuvent être la conséquence d’une stratégie défensive visant à bloquer certains concurrents sur un marché potentiel.  Elles sont parfois le résultat d’une stratégie de signalement des firmes afin que leurs inventions soient connues et prises en compte dans l’analyse de l’antériorité des inventions lors des procédures de dépôts au sein de certains offices. Les firmes japonaises ont développé de telles stratégies de signalement. Ces dix dernières années, l’augmentation considérable des extensions géographiques des brevets japonais aux Etats-Unis est pour partie le résultat d’une stratégie très active de signalement. ʺ2 Classement des pays de publication des brevets ayant fait l’objet d’une extension PCT Unité : nombre de familles de brevets 300

L’Europe est le deuxième marché le plus prisé après les Etats-Unis. La France, est le second pays européen après l’Allemagne faisant l’objet de protection juridique des inventions sur la technologie des drones. La plupart des brevets proviennent d’industriels nationaux.

256 250 200 150 100 50

186 117

99

82 76 72 47 43 37

26 26 26 23 19

0

Source : Auteurs – Données brutes ORBIT

2

OST, Analyse des informations disponibles dans la base Patstat, Juillet 2009,V. Mérindol et E. Fortune. 11

Carte des pays de publication des brevets ayant fait l’objet d’une extension à l’international. Unité : nombre de familles de brevets

Source : ORBIT

Comme on peut le voir sur cette carte, les marchés d’Amérique du nord et d’Océanie sont les plus préemptés par les acteurs du domaine et c’est également au sein de ces régions que proviennent la majorité des brevets.

12

B – Analyse technologique

Résultats limités par le caractère secret des technologies de la défense.

2. Les principaux déposants dans le monde

La veille technologique nous permet d’obtenir un classement des acteurs du secteur ainsi que les principales entreprises travaillant de près dans la filière des drones, suivant leur propension à breveter. Néanmoins ce classement ne reflète pas forcément la réalité, du fait du caractère secret des technologies de la défense. En effet, beaucoup d’innovations émanant du secteur de la défense ne font pas l’objet de dépôts de brevets, mais sont conservées en secret. D’où la position d’IAI (Israel Aerospace Industry) qu’il ne faut en aucun cas interpréter hâtivement, sachant qu’il est l’un des leaders mondiaux, largement devant ses homologues français. Le classement qui suit représente le portefeuille de brevets détenu par chaque entreprise sur son territoire national. Il ne reflète en aucun cas les positions concurrentielles sur le marché international ; celles-ci seront analysées par la suite à la lumière des brevets ayant fait l’objet d’une procédure PCT. Les 20 principaux déposants de brevets dans le monde. Unité : nombre de famille de brevet

Parmi les principaux déposants, on retrouve bien des acteurs dont le cœur de métier est l’aéronautique et le spatial.

PARROT DCNS US AIR FORCE HYUNDAI DIEHL IAI IBM NORTHROP GRUMMAN TSINGHUA UNIVERSITY SIKORSKY THALES SAAB BAE SYSTEMS US NAVY EADS RAYTHEON BOEING LOCKHEED BEIING AEROSPACE UNIVERSITY HONEYWELL

10 10 11 11 12 14 18 19 20 21 21 23 25 26 29 31 40 49 79 81 0

30

60

90

Source : Auteurs – Données brutes ORBIT

13

Domination confirmée Américain…

des

La première place est occupée par Honeywell : ceci confirme la position dominante des firmes américaines qui sont au nombre de 7 dans le top 20, avec une part de 48% des brevets. Ces résultats montrent bien l’intérêt des industriels américains pour les aéronefs sans pilote. La société Honeywell possède 81 familles de brevets.

…dynamisme des Universités chinoises.

Le déposant qui occupe la seconde place est l’Université Chinoise d’aérospatiale de Beiing qui détient 79 familles de brevets. Comme on le voit, la particularité de ce déposant est son statut d’Université : recherche et développement dans ce secteur, en Chine, seraient donc l’apanage des laboratoires universitaires.

Le premier Français pointe à la neuvième place.

L’assez bonne position de Thales, à la dixième place, montre bien l’intérêt qu’il a pour les technologies de l’information et de la communication (TIC), sachant que celles-ci sont parmi les activités principales du groupe qui fait partie des leaders mondiaux dans ces technologies. On peut compter un certain nombre d’autres sociétés européennes, dont EADS, DCNS, DIEHL, SAAB, BAE SYSTEMS qui détiennent 22% des brevets.

Position concurrentielle par l’analyse des brevets PCT Raytheon

Leader

Très fort BAESystem SAAB Fort

Boeing Honeywell Sikorsky Lockheed

IAI

Suiveurs EADS Type d’opérateurs

DCNS Elbit System Moyen Thales AAI Groupe Américain

Elta System Groupe Européen

Groupe Israélien

Source : Auteurs – Données brutes issues classement PCT sur ORBIT

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Une analyse des positions concurrentielles sur le marché international…

…hégémonie des Etats-Unis confirmée.

Le classement qui suit permet de faire une comparaison au niveau international des différents déposants. Il met en exergue les positions concurrentielles des différents acteurs grâce à l’analyse des brevets ayant fait l’objet d’une extension PCT. Comme on a pu le constater précédemment, l’hégémonie des Etats-Unis se traduit ici aussi par la présence de 6 firmes américaines dans le top 20, avec Raytheon en première position. Celles-ci sont talonnées par les firmes israéliennes et européennes. Les 20 principaux déposants de brevets étendus en PCT dans le monde Unité : famille de brevets NORTHROP GRUMMAN

3

QINETIQ

3

AEROVIRONMENT

La société PARROT présente dans le classement suivant, agit dans le domaine du civil. Sa présence reste une donnée pertinente, connaissant les transferts de technologie possibles entre le civil et le militaire.

4

INSITU

5

ELTA SYSTEMS

5

UNITED TECHNOLOGIES

5

AAI

6

ELBIT SYSTEMS

6

THALES

6

PARROT

7

DCNS

7

EADS

9

LOCKHEED

9

SIKORSKY

10

HONEYWELL

10

BOEING

10

IAI

11

SAAB

11

BAE SYSTEMS

11

RAYTHEON

17 0

4

8

12

16

Source : Auteurs – Données brutes ORBIT

15

B – Analyse technologique

3. Dynamique temporelle des dépôts des principaux déposants

L’analyse qui suit recense les publications des brevets détenus par les principaux déposants au niveau national ou international. En effet, dans le souci d’avoir une visibilité plus large de l’entrée des acteurs dans le domaine, du fait de l’absence de certains sur le marché international, nous choisissons ici des données générales.

Accélération des dépôts dans la période de 2006 - 2010.

Sur la période récente, de 2006 à 2010, nous notons une augmentation significative des dépôts de brevets des principaux déposants. La plupart de ceux-ci, de nationalité américaine, sont présents dans le domaine des drones depuis les années 90, suivis des Européens. A noter particulièrement la présence du groupe français Thales, qui témoigne d’une valorisation de ses brevets quasiment équivalente à l’industriel israélien IAI. Par ailleurs, comme nous pouvons le voir, les nouveaux entrants d’origine chinoise sont à l’origine d’un nombre de publications de brevets très important sur leur territoire.

Evolution dans le temps du nombre de familles brevets des 15 principaux déposants Unité : nombre de familles brevets par date de publication

Nouveaux entrants

Leaders

Source : ORBIT

16

B – Analyse technologique

Fort engouement pour les systèmes de transmission et les modules air.

4. Positionnement technologique de 5 leaders

Répartir les différentes firmes sur les différents modules du ʺ système de drones ʺ peut se faire facilement en observant les principaux codes CIB de leurs brevets. Ainsi, les entreprises dont le cœur de métier est l’aéronautique et la défense se positionnent essentiellement sur le module air et généralement le système de transmission. Le module sol est, quant à lui, peu prisé par les industriels en termes de recherche et développement. Dans notre panel d’entreprises, nous avons choisi de retenir cinq sociétés. L’acteur français THALES pour sa forte réputation dans le secteur, la société israélienne IAI qui témoigne d’une forte présence dans le domaine des drones et trois sociétés américaines très connues dans le secteur aéronautique et spatial, avec parmi elles, NORTHROP GRUMMAN leader sur le segment HALE.

Position de 5 leaders dans le dépôt de brevets HONEYWELL

Fort

BOEING

THALES

Moyen

IAI Positionnement modules

NORTHROP GRUMMAN Faible

Module Sol

Système De Transmission

Module Air

Source : Auteurs – Données brutes ORBIT

17

Les classes de codes CIB3 retenu pour la matrice précédente sont : - H04N, G08G, G05D 1/00, G01S, G01C, pour les systèmes de transmission - B64F, pour le module sol - B64C, pour le module air Positionnement technologique des 5 leaders précités sur chacun des concepts Méthodologie de lecture : En ordonnée sont représentés les Concepts technologique. En abscisse les entreprises. Chaque point représente le niveau de positionnement technologique d’une société sur un concept. Plus il y a de point, mieux est la position de l’entreprise.

Wing, Main, Edge

Collision, Command, Track Rotor counterrotating

Information, Commands Executed, Control Station

Piloting, Displaying, Front

Message Network Sending

Honeywell

Boeing

Thales

IAI

Northrop Grumman

Source : Auteurs, Données brutes ThemeScape Thomson Innovation

3

Détails des codes CIB sur l’OMPI 18

B – Analyse technologique

5. Analyse des co-dépôts des principaux déposants

L’objectif de cette partie est l’analyse des collaborations entre les déposants ; cette analyse met en exergue les partenariats entre industriels, entre universitaires et d’autres partenariats mixtes (industriels et universitaires). Les co-dépôts peuvent faire référence à des collaborations en recherche et développement ou financement commun d’une procédure de dépôts de brevets, des industriels et/ou chercheurs, dans le cadre d’un contrat. Il est important de préciser que, malgré certaines collaborations effectives, les inventions ayant fait l’objet d’une demande de brevet sont faites sous le nom d’un seul collaborateur. Collaborations Industriels Parmi les principaux déposants, nous constatons un nombre faible de co-dépôts entre industriels, malgré un nombre parfois élevé de familles de brevets chez certains. Nous pouvons alors penser que ceux-ci préfèrent déposer principalement les brevets en leur nom, afin de s’approprier au mieux l’invention ou que les rares codépôts sont le fait de partenariats financiers.

Des partenariats industriels très faibles, voire absents, des principaux déposants. Les demandes de brevets sont principalement faites aux noms des industriels.

Source : ORBIT

19

Formation d’un réseau de déposants européens Chiffre dans carré violet : nombre de familles de brevets de la société Chiffre sur la liaison : nombre de familles de brevets co-déposées avec une autre société

En 1992, les deux déposants européens, BAE System et EADS posent en commun 1 familles de brevets. Dans la même année MBDA et EADS posent en commun 8 familles de brevets. Tout en sachant que MBDA est une filiale commune d’EADS et BAE Systems.

En 1997 – 1999 c’est au tour d’EADS et DORNIER de s’associer pour le dépôt d’une famille de brevet, ainsi que Daimler et LFK.

Puis ces deux réseaux de déposants "s’associent" par le biais d’une collaboration en 2000 entre EADS et Liquid Control, ainsi que Liquid Control et Daimler.

Source : ORBIT

20

EXTRAIT SECTION II : ANALYSE CONJONCTURELLE

21

A – Etude de l’offre

Un marché futur attractif, avec une utilisation croissante des drones au sein des armées.

1. Production mondiale de système de drone Au fil des années, les drones sont devenus des outils indispensables au sein des armées. L’expérience de celles-ci en la matière s’étant révélée concluante, elles ont vu augmenter pour la plupart, la taille de leur parc actuel d’UAS. L’objet de cette partie est donc d’étudier les prévisions pour la production mondiale d’UAS dans le monde. Il s’agira aussi d’étudier les prévisions pour la production mondiale de l’industrie de la défense par segment de systèmes de drone, en l’occurrence les tactiques, les MALE et les HALE.

Une offre de services en plus de celle de biens.

L’augmentation du besoin en système de drone des armées se traduit par une augmentation de la production mondiale. Le marché s’avère alors très attractif dans les années à venir pour les industriels ; d’autant plus que la vente des systèmes s’accompagne de celle de services divers (formation, maintenance,…). Evolution de la production mondiale de tout type drones (prévision) Unité : milliard d’$US Constant

Sur la période de 2011 à 2020, le cabinet TEAL GROUP prévoit un triplement de la production mondiale en valeur. En 2011 elle est estimée à 3,1 milliard de dollars pour atteindre en 2020, 8.3 milliard de dollars, soit une augmentation de 169% sur la période et un taux de croissance annuel moyen de 11,6%4.

8,9

9 8,4

8,3 7 5,8

6,1 5,9

5

4,6

4,9 4,3

3

3,1

Source : Auteurs – Données brutes : extrait de ʺ WORLD UNMANNED AERIAL VEHICLE SYSTEMS, Market profile and Forecast, 2011 ʺ, TEAL GROUP.

4

Calculé à partir de la formule du taux de croissance annuel moyen en % :

n

Valeur finale Valeur initiale

− 1 × 100 22

A – Etude de l’offre

Une marché du segment tactique beaucoup plus développé contrairement au segment MALE et HALE. Ce segment représente 97% des drones fabriqué en 2011.

Les drones tactiques faciles d’utilisation et rapport coût efficacité performant.

La France en très bonne position dans le segment tactique.

Sur la période étudiée de 2011 à 2020, la production mondiale en valeur baisse en moyenne de -2% par an et passe de 1,1 milliard de dollars en 2011 à 0,9 milliard de dollars en 2020 selon les estimations du cabinet. La perte en valeur est de 200 millions de dollars sur la période.

2. Production mondiale de système de drone tactique Aujourd’hui la production de système de drones tactiques (Mini – UAVs, STUAVs et TUAVs) est la plus importante parmi les différents segments de drones, ce segment représente 97%5 des drones fabriqués en 2011. En effet, ces types de systèmes sont aujourd’hui les plus utilisés au sein de l’Armée de terre en France ; et ce depuis 45 ans. Cela témoigne d’un retour d’expérience positif, car ces petits systèmes beaucoup plus simples à déployer demandent une formation et une qualification moins importantes contrairement aux systèmes de drones MALE et HALE. Ils peuvent être déployés au plus près des combattants, ce qui évite les infrastructures importantes tout en réduisant les temps de transit entre le décollage et le début du travail de renseignement. Ces aéronefs volent en dessous de la couche nuageuse et peuvent voler à très basse altitude, mais sont plus vulnérable que les drones MALE et HALE. Néanmoins ils témoignent d’un rapport coût/efficacité particulièrement performant. Parmi les principaux industriels du secteur, nous retrouvons AAI Corporation pour les Etats-Unis, EADS pour l’Europe, Thales UK au Royaume-Uni et SAGEM (premier groupe européen sur le segment du drone tactique6) pour la France. Les industriels français et européens ne souffrent aujourd’hui d’aucun retard sur ce type de systèmes et disposent de toutes les compétences pour exister durablement sur le marché à venir. Evolution de la production mondiale en valeur de drones tactiques (prévision) Unité : milliard d’$US Constant 1,2

1,2 1,1

1,1 1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

0,9

0,9

0,9 0,8

Source : Auteurs – Données brutes étude TEAL GROUP

5

http://www.lemonde.fr/economie/article/2011/12/14/la-foire-du-drone-bat-son-plein_1618558_3234.html Rapport d’information n°2127 de l’Assemblée Nationale présenté par MM. Yves Vandewalle et Jean-Claude Viollet, Députés. 6

23

Evolution de la production mondiale en volume de drones tactiques (prévision) Unité : nombre d’aéronefs 3 100

A l’inverse la production mondiale en volume croît de 3% en moyenne par année pour les drones tactiques.

2 700 2 582 2 506 2 300

L’apparente divergence observée sur les courbes en valeur et volume pourrait s’expliquer alors par la réalisation d’économie d’échelle permettant la baisse du coût de production.

3 066

2 450

2 346 2 159

1 900

2 204

2 146

1 874 1 794

1 500

Source : Auteurs – Données brutes : extrait de ʺ WORLD UNMMANED AERIAL VEHICLE SYSTEMS, Market profile and Forecast, 2011 ʺ, TEAL GROUP

24

A – Etude de l’offre

Déjà 3 générations de drones MALE, avec une domination américaine …

…General Atomics détiendrait 50% du marché avec plus de 300 drones en service …

…le segment des MALE, sera à moyen terme, le plus rentable.

3. Production mondiale de système de drone MALE Objet de toutes les attentions entre autres grâce à leur pléthore d’applications civiles et à leur rôle crucial sur les champs de bataille, les drones MALE amorcent tout doucement leur maturité. En effet, à ce jour, pas moins de trois générations de ce type d’UAV sont proposées sur le marché : - La première qui comprend des appareils tels que le Predator A ou l’Harfang SIDM ; - La deuxième avec le Reaper et l’Héron TP ; - La troisième qui pour l’instant n’est constitué que du drone Avenger de Géneral Atomics. Ce segment de marché des drones qui selon les estimations du TEAL GROUP sera le plus rentable au moins dans les 5 prochaines années, est marqué par la domination des États-Unis (General Atomics détiendrait plus de 50% du marché de ce segment7) et d’Israël, et surtout par une absence des Européens. Pour pallier cela, des accords de coopérations ont été passés entre Français et Britanniques, dans la perspective de la réalisation d’un drone de troisième génération à l’horizon 2015-2020. Production mondiale de drones MALE (prévision) Unité : milliard d’$US Constant 3,0 2,9

Le marché des MALE atteindra sa pleine maturité au milieu de la décennie actuelle, avec un taux de croissance de 233% entre 2001 et 2015, et un taux annuel moyen de 4% par an sur toute la période étudiée.

2,8

2,5 2,4

3,0

2,4

2,7 2,4

1,9

1,9

1,4 0,9

1,3

0,9

Source : Auteurs – Données brutes : extrait de ʺ WORLD UNMANNED AERIAL VEHICLE SYSTEMS, Market profile and Forecast, 2011 ʺ, TEAL GROUP.

7

http://www.lemonde.fr/economie/article/2011/12/14/la-foire-du-drone-bat-son-plein_1618558_3234.html 25

A – Etude de l’offre

Seul Northrop Grumman construit une version de HALE, européanisée par EADS.

4. Production mondiale de système de drone HALE Catégorie reine des aéronefs non habités, les HALE sont aussi les plus onéreux à produire et à mettre en œuvre. C’est sans nul doute pour cette principale raison que seul l’Américain Northrop Grumman propose un type de drone : le Global Hawk, européanisé par EADS. Cependant, suivant les prévisions du TEAL GROUP, ce segment devrait connaître une croissance exponentielle dès 2014. Production mondiale de drones HALE (prévision) Unité : milliard d’$US Constant

Le décollage de la production est prévu pour 2014 …

2,3

2,3

2,3

2,3

1,8

1,7 1,6 1,4

1,3 … avec, en fin de période, une croissance annuelle moyenne de 11%.

0,9

0,9 0,8

0,8

0,9

Source : Auteurs – Données brutes : extrait de ʺ WORLD UNMANNED AERIAL VEHICLE SYSTEMS, Market profile and Forecast, 2011 ʺ, TEAL GROUP.

26

EXTRAIT

SECTION III : VEILLE REGLEMENTAIRE

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A – Insertion des drones dans l’espace aérien civil et militaire Cette convention est la première à avoir intégrée les aéronefs non habité dès 1944…

…et interpelle sur le fait que ces aéronefs ne peut assurer pleinement la fonction ʺ voir et éviter ʺ.

1. Convention de Chicago

La convention de Chicago, signée en 1944 pour la toute première fois, puis remise à jour au fil du temps (dernière mise à jour en 2000), est le premier texte utilisant le terme d’ ʺ aéronefs sans pilote ʺ. Elle seule prévoit, dans son article 8, que ʺ chaque Etat contractant s'engage à faire en sorte que le vol d'un tel aéronef sans pilote dans des régions ouvertes aux aéronefs civils soit soumis à un contrôle qui permette d'éviter tout danger pour les aéronefs civils. ʺ. L’absence de pilote à bord de l’aéronef est alors la cause de cette restriction. En effet, il a été estimé que la sécurité dans l’aviation générale repose sur le pilote capable d’assurer entièrement les fonctions du ʺ voir et éviter ʺ. Dans l’article 12 qui traite des règles de l’air, chaque Etat s’engage à ce que tout aéronef ʺ portant sa marque ʺ se ʺ conforme aux règles et règlements en vigueur ʺ, dont les emports d’équipements de conformité nécessaires (transpondeur, TCAS, ADS-B8…).

La convention oblige aussi à détenir un certificat pour tout vol d’aéronefs non habité.

Les questions des certificats de navigabilité des aéronefs et de licences du personnel sont respectivement traitées dans les articles 31 et 32. En accord avec l’article R.133-1-2 du Code de l’Aviation Civile CAC, l’article 31 de la convention de Chicago, exige que tout aéronef ait un document de navigabilité en état de validité. L’article 32, quant à lui, parle des brevets et licences à acquérir par les équipages. Ces quatre articles majeurs constituent les piliers de la sécurité aérienne civile.

8

Le TCAS, système d’alerte de trafic et d’évitement de collision s’appuie sur l’ADS-B (Automatic Dependant Surveillance Broacast) qui véhicule des informations plus précises qu’un TCAS ʺ classique ʺ. Ce système vient d’être certifié en 2011 par Airbus. 28

A – Insertion des drones dans l’espace aérien civil et militaire Ce document constitue la première avancée importante dans la réglementation car il est de portée interministérielle.

Première difficulté, pour les entreprises souhaitant tester leurs drones ne pouvant voler selon les règles de l’air, est la ségrégation de l’espace aérien.

L’arrêté du 21 décembre 2009 ʺ relatif aux conditions d'insertion et d'évolution dans l'espace aérien des aéronefs civils ou de la défense non habités ʺ précise, tout comme la convention de Chicago, en prenant cette fois-ci en compte les aéronefs non habités civile et de la défense, que ces derniers doivent ʺ bénéficier d’une autorisation de vol délivrée par le ministère de la défense ou par le ministère chargé de l’aviation civile ʺ. Les règles de l’espace aérien disent que l’opérateur de l’UAS est responsable de la sureté. De plus, les vols hors vue ou vols non conformes aux règles de l’air exigent une ségrégation par rapport aux autres usagers (création de zones temporaires R).Ce qui devrait permettre aux autres usagers de l’espace de connaître l’activité des drones et éviter les collisions. Par ailleurs, s’il est possible de voler conformément aux règles de l’air en vue du pilote, il y a néanmoins une obligation d’information aux autorités locales de l’aviation qui s’occupent des espaces aériens, afin de définir les conditions selon lesquelles il est possible de voler, y compris en dessous de 150 mètres.

A – Insertion des drones dans l’espace aérien civil et militaire Dans cette instruction nous retrouvons les règles et procédures d’exécution des vols de drones évoluant en circulation aérienne militaire en temps de paix.

Fonction essentielle du ʺ voir et éviter ʺ toujours a respecté. Dans le cas inverse la ségrégation de l’espace aérien reste la seule solution.

2. Arrêté du 21 décembre 2009

3. Instruction 1550/DIRCAM

L’instruction N°1550/DIRCAM9 relative aux règles et procédures d’exécution des vols de drones de la défense en circulation aérienne militaire en temps de paix, est entrée en vigueur le 1er janvier 2010 ; annule et remplace l’instruction n°2250 DIRCAM du 5 janvier 2004. Elle définitʺ les modalités d’application de l’arrêté interministériel du 1er août 2007 [abrogé par l’arrêté du 21 décembre 2009] relatif aux conditions d’insertion et d’évolution dans l’espace aérien des aéronefs civils ou de la défense non habités. ʺ Cette instruction mentionne le fait que les drones ne pouvant pas réaliser aujourd’hui le principe ʺ détecter et éviter ʺ, doivent évoluer dans des espaces aériens ségrégués. Aussi ʺ la coordination entre les autorités d’emploi et les prestataires de

9

DIRection de La Circulation Aérienne Militaire 29

circulation aérienne militaire nécessite la connaissance réciproque des règles, des procédures et des contraintes de chacun ʺ.

La ségrégation de l’espace aérien nécessite aussi le respect de règles et des responsabilités bien définies.

La sécurité fait appel à des besoins technologiques toujours plus importants en cas d’incident.

Cette instruction s’insère dans les règles générales définies dans la Règlementation de la Circulation Aérienne Militaire (RCAM). Elle définit les modalités d’utilisation et de maitrise des espaces aériens ségrégués, ainsi que les responsabilités de chacun des acteurs pour le vol de drone en circulation aérienne militaire (CAM). Les principales lignes de cette instruction mentionnent que pour tout vol de drone, il est obligatoire pour les équipes responsables de réaliser le dépôt d’un plan de vol. Aussi, en cas d’incident (rupture de la communication par exemple), le drone doit être capable de se poser en toute sécurité. Ce qui oblige les constructeurs de ces aéronefs d’équiper leurs produits de système pour les cas d’urgences. Les activités des drones de moins de 2.5 kg, qui sont réalisées ʺ en vue ʺ de l’équipage de conduite sont dispensées de l’obligation de ségrégation sous certaines conditions (si ces activités se font à moins de 150 mètres du sol, en dehors des aérodromes et ʺ n’interfèrent avec aucun espace aérien contrôlé ou zone réglementée, dangereuse ou interdite ʺ).

Synthèse des principaux problèmes liés à l’insertion des drones dans les espaces aériens non ségrégués.

Source : Copie issu de la présentation de monsieur de Joël Fritz, lors de la Journée Drones du 11 mai 2007 à Valabre

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Comme démontré sur la présente illustration, seuls les drones HALE qui évoluent à très haute altitude peuvent probablement bénéficier d’une mise en place rapide d’une réglementation pour évoluer dans un espace aérien non ségrégué. Les principales difficultés se retrouvent au niveau des drones MALE, mini et micro drones qui évoluent dans des espaces davantage fréquentés par d’autres usagers. Toute la réglementation mise en œuvre se voudrait de permettre aux drones de trouver leur place parmi les autres aéronefs. Cependant la lourdeur de ces réglementations constitue un frein pour l’insertion des aéronefs non habités. Aussi, au vu de l’insuffisance des espaces ségrégués, l’avènement des technologies ʺ détecter et éviter ʺ s’avère indispensable pour partager l’espace en toute sécurité.

B – Considérations juridiques

Responsabilités civile et pénale

Si de multiples questions juridiques sont de plus en plus soulevées par l’utilisation des drones, la principale d’entre elles reste celle de la responsabilité civile et pénale. La responsabilité civile est l’obligation de répondre des dommages (ou préjudices) que l’on cause à autrui, alors que la responsabilité pénale est l’obligation de répondre des infractions commises et de subir la peine prévue par la loi.

La responsabilité civile est régie par les mêmes lois que le transport aérien.

En cas de sinistre, l’opérateur n’est pas responsable, mais c’est l’État, ou l’exploitant qui le sont.

En ce qui concerne la responsabilité civile dans le cas des drones, faute d’un texte de loi qui leur est propre, ce sont les règles qui régissent le transport aérien classique qui sont appliquées. Il s’agit entre autres, sur le plan international, de la Convention de Chicago relative à l’aviation internationale civile qui définit les règles de la circulation aérienne ainsi que les droits et devoirs des pays signataires en matière de droit aérien. Il est à noter que cette convention vaut uniquement pour les aéronefs civils et donc exclut les aéronefs d’État ; la régulation de ces derniers incombant aux textes nationaux. Ainsi, en France par exemple, c’est le code de l’aviation civile qui prévaut actuellement ; en cas de dommages causés par l’utilisation des drones, c’est l’autorité en charge ou l’exploitant qui sont tenus pour responsables. Comme exemple d’autorités, nous avons, mis à part les Etats, les agences gouvernementales telles que la Direction générale de l’aviation civile (DGAC) pour les aéronefs non militaires, la Direction générale de l’armement pour les aéronefs militaires en France et la FAA aux Etats-Unis.

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C – Gestion des spectres de fréquences

L’allocation des spectres de fréquences est gérée par l’Union internationale des télécommunications (UIT).

Les trois étapes du processus d’allocation des fréquences.

Processus d’allocation et de régulation

La question du spectre des fréquences est primordiale pour l’émancipation du secteur des drones, qui nécessitent différentes liaisons de données pour le contrôle de l’aéronef et la transmission des informations. Or, ces fréquences font l’objet d’un encadrement strict par l’Union internationale des télécommunications (UIT). Cette dernière est chargée de l’attribution des fréquences aux différentes activités telles que la téléphonie sans fil, la circulation des avions, etc.… Le processus d’attribution est un processus très lourd qui se fait généralement en trois étapes : - La définition au niveau national des besoins en fréquences par l’ensemble des utilisateurs à travers l’agence de régulation des fréquences ; - La mise en commun au niveau régional au sein d’organismes tels que l’European defence agency (EDA) et l’OTAN ; - L’allocation au niveau international, lors des Conférences mondiales des radiocommunications qui se tiennent tous les 5 ans.

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Processus d’allocation des spectres de fréquences

Source : ″Unmnned Aircraft Systems Regulation Current Status – September 15th 2010″ Jean-louis Roch – Thales Systèmes Aéroportés

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