La fusion de données pour optimiser les trajets maritimes

Le secteur du transport maritime est responsable d'environ 3 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre et réduire son empreinte carbone est un enjeu majeur. Le futur appartient alors aux navires à propulsion vélique ou hybride, aux carburants d’origine non fossiles et aux techniques d’optimisation des trajets. Dès maintenant, une voie encore peu exploitée consiste à optimiser finement le trajet du bateau. Des chercheurs du Laboratoire de météorologie dynamique ont développé, en fusionnant de nombreuses données satellitaires, des techniques d’optimisation basées sur l’état de la mer (courants, vagues et vent). La start-up Amphitrite, issue du laboratoire, proposera ces nouveaux outils aux opérateurs maritimes.

Le Laboratoire de météorologie dynamique met au point des techniques de traitement des données satellitaires qui fournissent notamment des informations altimétriques sur le relief à la surface des océans, des mesures par infra-rouge des températures de surface et des mesures de réflectance, qui renseignent sur la présence de structures océaniques spécifiques (tourbillons et méandres). Les recherches, menées au LMD1 ont porté sur l'identification des tourbillons océaniques à partir des données altimétriques et plus récemment des images infra-rouge. Le laboratoire a développé des techniques, inspirées de l'analyse d'images médicales (deep learning, réseaux de neurones artificiels), pour permettre l'identification de nombreuses structures océaniques jusqu’à une taille de 10 à 15 kilomètres. L’optimisation fine du routage d'un navire, et donc la réduction de sa consommation d’énergie, est ainsi possible en prenant en compte les conditions de mer.

• 1CNRS/École Normale Supérieure/École Polytechnique/ Sorbonne Université

« Si des observations satellites, de natures différentes, sont concordantes dans le temps et l'espace, cela permet d’améliorer fortement la fiabilité et la précision de la détection des courants de surface. C'est ce que nous réalisons, en fusionnant de multiples données satellites grâce à des techniques d'intelligence artificielle », indique Alexandre Stegner, chercheur CNRS au LMD et président d'Amphitrite2 .

Amphitrite réalise des tests avec des armateurs et opérateurs maritimes, et prépare un démonstrateur d'optimisation de trajets maritimes en Méditerranée pour 2023. La start-up s'adresse également à la Marine Nationale et aux utilisateurs d'engins sous-marins, en fusionnant des données satellites et in-situ provenant du programme Argo3 .

• 2Les cofondateurs d'Amphitrite sont Alexandre Stegner, président, chercheur CNRS au LMD, Briac Le Vu, responsable des données océaniques et Evangelos Moschos (spécialiste en intelligence artificielle)
• 3Argo (https://argo.ucsd.edu/) est un programme international qui réunit une trentaine de pays. Ses 4000 flotteurs qui dérivent sous la surface des océans – ils ne remontent que pour émettre leurs données - produisent notamment 100.000 profils de salinité par an