geStion et Exploitation des flux de Données SAtellitaires AIS & Sentinel pour la surveillance du trafic MaritimE – SESAME

La surveillance de l’espace maritime représente des enjeux majeurs tant des points de vue défense (e.g., surveillance de de zones sensibles, de zones de conflits, de frontières...) que sécurité et environnement (e.g., surveillance du trafic maritime, d’activités de pêche). Les technologies satellitaires, de suivi des navires à partir des messages AIS (Automatic Identification System) et d’imagerie haute-résolution de la surface de la mer, ouvrent de nouvelles possibilités pour répondre à ces enjeux, mais les systèmes opérationnels actuellement déployés n’ont pas la capacité à pleinement exploiter l’intégralité des flux de données satellitaires disponibles. A titre d’exemple, le Centre de Renseignement de la Marine évalue que moins de 20% des données AIS (de l’ordre de plusieurs dizaines millions de messages AIS par jour) sont actuellement analysées pour la détection de comportements suspects (e.g., intrusion, transbordements,...). Dans le même temps, l’accès libre aux flux de données Sentinel (imagerie SAR et optique, de l’ordre de plusieurs To par jour), représente une opportunité nouvelle pour l’analyse et la détection de comportements de navire.
Dans ce contexte, le projet SESAME vise à développer des approches de type «Big Data» à travers des solutions de gestion, analyse et visualisation de flux de données satellitaires multi-source. Dans une perspective de levées et documentations automatiques d’alertes (en mode en temps-réel et réanalyse), les verrous scientifiques et technologiques identifiés relèvent du développement d’infrastructures matérielles et logicielles adaptées à la volumétrie des flux de données considérés et de modèles et algorithmes pour la synergie AIS-imagerie satellitaire et la détection automatique de comportements anormaux. L’originalité du projet SESAME réside dans une approche conjointe de ces verrous en se fondant sur la complémentarité des expertises scientifiques réunies par le consortium : notamment, les infrastructures « Big Data », la fouille de données temporelles, la modélisation et le traitement de données trajectométriques, l’analyse des signaux Sat-AIS et l’imagerie satellitaire. Le projet se structure autour de quatre tâches principales : Architecture et infrastructure de stockage, traitement, visualisation de flux de données satellitaires multi-source pour la surveillance du trafic maritime (Tâche T1), Analyse, modélisation et détection des comportements des navires à partir des flux de données AIS (Tâche T2), Analyse multi-modale des flux de données AIS et Sentinel pour la surveillance du trafic maritime (Tâche T3), Visualisation et fouille dans des masses de données trajectométriques augmentées (Tâche T4). Une cinquième tâche transversale est dédiée à la mise en oeuvre et l’évaluation des solutions proposées sur des cas d’étude illustrant le caractère dual des objectifs scientifiques et techniques du projet. La spécification de cas d’étude et leur analyse critique seront menées en relation avec des expertises opérationnelles externes au projet (e.g., EMSA, European Maritime Safety Agency).
Le projet SESAME, à travers un consortium associant 3 partenaires académiques (Lab-STICC/TOMS, IRISA/MYRIADS, IRISA/OBELIX) et un partenaire industriel (CLS), s’inscrit dans une démarche de recherche finalisée (TRL visé de niveau 4) associée à la fois à une valorisation académique (production scientifique, constitution et diffusion de jeux de données de référence pour la communauté scientifique) et à une valorisation industrielle via l’expertise et les capacités d’innovation de CLS sur ces thématiques émergentes de services opérationnels de surveillance du trafic maritime et de télédétection haute-résolution de l’environnement marin.

Mots-clés : surveillance du trafic maritime, AIS, imagerie satellitaire haute-résolution, flux de données, infrastructures « bigData », fouille de données, analyse et modélisation de comportement, détection et reconnaissance de navires