Les opérations en environnement électromagnétique dégradé
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NOTE n°1
Note n° 357/Consortium CONFLITS-2035 M AI 2018
du 18 mai 2018
Marché n° 2017 1050 162 263
EJ court 180 004 69 93
notifié le 17 janvier 2018
réunion de lancement : 13 février 2018
Les opérations en environnement
électromagnétique dégradé
PHILIPPE GROS
En partenariat avec
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SIRET 39409553300052 TVA FR74 394 095 533 CODE APE 7220Z FONDATION RECONNUE D’UTILITÉ PUBLIQUE DÉCRET DU 26 FÉVRIER 1993
SOMMAIRE
LISTE DES ABREVIATIONS .......................................................................................................... 5
RESUME .................................................................................................................................... 6
INTRODUCTION .......................................................................................................................... 7
MENACES, CONTRAINTES ET EVOLUTIONS TECHNIQUES DANS LE DOMAINE
ELECTROMAGNETIQUE ............................................................................................................. 9
1. UN ENVIRONNEMENT TECHNOLOGIQUE EN MUTATION RAPIDE ............................................ 9
1.1 Rappel de quelques bases de l’attaque électronique ........................................ 9
1.1.1 Les catégories basiques de CME ....................................................................... 9
1.1.2 L’attaque des radars ........................................................................................... 9
1.1.3 L’attaque des télécommunications ...................................................................... 9
1.1.4 L’attaque des services de navigation par satellite (GNSS) ............................... 10
1.2 Les risques permanents et accrus d’interférences .......................................... 11
1.3 Des opérations dans le domaine EM en pleine mutation technique............... 12
1.3.1 Des mutations déjà à l’œuvre ........................................................................... 12
1.3.2 L’émergence du « combat cyber-électronique » ............................................... 13
1.3.3 Quelques ruptures technologiques accentuant ces évolutions à court terme… 13
1.3.4 …avant la révolution quantique à plus long terme… ........................................ 14
2. LA GUERRE ELECTRONIQUE, UNE DES PIERRES ANGULAIRES DES CAPACITES
D’INTERDICTION RUSSES ET CHINOISES ........................................................................... 14
2.1 Radioelektronnaya bor’ba ................................................................................... 14
2.1.1 La doctrine ........................................................................................................ 15
2.1.2 L’organisation .................................................................................................... 15
2.1.3 Les équipements ............................................................................................... 16
2.1.4 L’entraînement et les retours d’expérience ....................................................... 17
2.2 Un modèle chinois résolument tourné vers la guerre cyber-électronique..... 17
3. UNE PROLIFERATION ENCORE LIMITEE MAIS QUI DEVRAIT LOGIQUEMENT SE RENFORCER...18
3.1 Une prolifération encore assez réduite ............................................................. 18
3.1.1 Quelques capacités affichées ........................................................................... 18
3.1.2 Des prévisions anticipant une croissance limitée du marché ............................ 19
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
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Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
3.2 Plusieurs facteurs crédibilisent un renforcement de la menace .................... 19
3.2.1 Un « effet Krasukha » analogue à « l’effet Predator » ? ................................... 19
3.2.2 Des configurations stratégiques et des capacités non-traditionnelles
qui augmentent le risque ................................................................................... 19
3.2.3 Conclusion : vers un étalement du spectre capacitaire ..................................... 20
VULNERABILITES POTENTIELLES DE NOS SYSTEMES DE FORCE
ET IMPLICATIONS CAPACITAIRES ............................................................................................ 21
1. CARACTERISATION DE LA PROBLEMATIQUE DE LA DEGRADATION DE L’ENVIRONNEMENT
ELECTROMAGNETIQUE POUR NOS FORCES ...................................................................... 21
1.1 Le niveau interarmées ......................................................................................... 21
1.1.1 Les communications ......................................................................................... 21
1.1.2 WLAN des bases et équipements des personnels ........................................... 22
1.2 Les forces terrestres ........................................................................................... 22
1.2.1 Les réseaux de communications....................................................................... 22
1.2.1.1 Le réseau de théâtre ................................................................................. 22
1.2.1.2 Les réseaux de capillarité ......................................................................... 22
1.2.2 Les capteurs...................................................................................................... 23
1.2.3 Navigation et positionnement ............................................................................ 23
1.2.4 Conclusions....................................................................................................... 23
1.3 La composante aérienne..................................................................................... 23
1.3.1 Les communications ......................................................................................... 23
1.3.2 Les capteurs...................................................................................................... 24
1.3.3 Navigation et positionnement ............................................................................ 24
1.3.4 Conclusions....................................................................................................... 24
1.4 La composante navale ........................................................................................ 24
1.4.1 Les communications ......................................................................................... 24
1.4.2 Les capteurs...................................................................................................... 25
1.4.3 Navigation et positionnement ............................................................................ 25
1.4.4 Conclusions....................................................................................................... 25
1.5 Le cas des opérations spéciales ........................................................................ 25
2. LES IMPLICATIONS CAPACITAIRES DORESE ................................................................... 26
2.1 Doctrine ................................................................................................................ 26
2.2 Organisation......................................................................................................... 27
2.3 Recrutement ......................................................................................................... 27
2.4 Équipements ........................................................................................................ 27
2.5 Soutien.................................................................................................................. 27
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
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Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
2.6 Entraînement ........................................................................................................ 27
ANNEXE 1
LE SPECTRE ÉLECTROMAGNETIQUE ..................................................................... 29
ANNEXE 2
SYSTÈMES DE GUERRE ÉLECTRONIQUE DES FORCES RUSSES ....................... 30
ANNEXE 3
LA REMISE À PLAT DE L’ARCHITECTURE DE TRANSMISSION DE L’US ARMY .. 31
ANNEXE 4
AXES DE RECHERCHE AMÉRICAINS SUR LA RÉSILIENCE DU PNT..................... 32
ANNEXE 5
LES KNOWLEDGE MAP ............................................................................................. 34
RÉFÉRENCES ...................................................................................................................... 38
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
4
Liste des abréviations
APL Armée populaire de libération ISR Intelligence, surveillance, reconnaissance
BFT Blue Force Tracking LDT Liaison de données tactique
CME Contre-mesures électroniques MILSATCOM Military Satellite Communications
CNE Computer Network Exploitation MPE Mesures de protection électronique
CNO Computer Network Operations MSE Mesures de soutien électronique
COMINT Communications intelligence PNT Positionnement, navigation, timing
COMSATCOM Commercial Satellite Communications RDIFF Réseau de diffusion
CUGE Charge utile de guerre électronique REB Radioelektronnaya bor’ba
DORESE Doctrine, organisation, recrutement, équipe- REMO Réseau de mobiles
ment, soutien, entraînement
EHF Extreme High Frequency ROEM Renseignement d’origine électromagnétique
EM électromagnétique RTRAN Réseau de transit
EMCON Emission control SATCOM Satellite communications
EME Electromagnetic Environment SHF Super High Frequency
EMSO Electromagnetic Spectrum Operations SIA Système d’information des armées
FO Forme d’onde SICS Système d'information du combat SCORPION
GE Guerre électronique SIGINT Signals Intelligence
GNSS Global Navigation Satellite System SWAP Size, Weight and Power
GPS Global Positioning System UHF Ultra-High Frequency
GSM Global System for Mobile VHF Very High Frequency
HF High Frequency VLF Very Low Frequency
INS Inertial Navigation System WLAN Wireless Local Area Network
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
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Résumé
Les opérations dans le spectre électromagnétique, les bases de nos armées de même que les équipe-
c’est-à-dire l’exploitation de ce spectre à des fins ments individuels peuvent présenter des vulnérabi-
de télécommunications, de télédétection et de po- lités plus étendues.
sitionnement, navigation et timing (PNT), la guerre
Les forces terrestres sont plus spécifiquement con-
électronique et le renseignement d’origine électro-
frontées à la densification des capacités d’attaque
magnétique, représentent le substrat de toutes les
électronique contre les échelons tactiques les plus
fonctions opérationnelles de notre système de
bas, susceptibles d’entraver la conduite de la ma-
force. Ces opérations sont transformées par des
nœuvre au contact et de ses appuis. Certes, nos
mutations technologiques rapides, particulière-
forces sont théoriquement en mesure de neutrali-
ment la numérisation. Elles se traduisent par des
ser cette menace mais sont contraintes par le vo-
équipements « software-defined » permettant des
lume compté, voire « échantillonnaire », de nos ca-
opérations plus flexibles, l’émergence du « combat
pacités et le nombre de missions qui leur seraient
cyber-électronique » – laquelle ne va pas sans po-
imparties. En outre, la congestion du spectre EM,
ser de sérieux défis cependant – et de la guerre
notamment en zone urbaine, affecterait en premier
électronique « non traditionnelle ». De nouvelles
lieu les forces terrestres. Notre composante aé-
technologies comme l’Internet des objets ou à plus
rienne fait surtout face au modèle russe et à sa pro-
long terme les technologies quantiques, révolution-
lifération éventuelle, consistant à intégrer une GE
neront plus encore ces opérations, présentant des
à longue portée dans la bulle d’interdiction aé-
défis comme des opportunités.
rienne adverse, susceptible d’entraver nos capaci-
Dans ce contexte, les forces occidentales font face tés ISR et de frappes de précision dans la profon-
à un étalement du spectre des menaces. En l’état, deur. La dégradation de l’environnement EM naval
la Chine et la Russie sont les seules puissances au semble elle se poser selon deux problématiques.
seuil du combat cyber-électronique et disposant La première est celle du combat naval hauturier et
d’un arsenal complet de moyens en mesure d’af- concerne le haut du spectre face aux plus grandes
fecter le spectre électromagnétique dans l’en- puissances, les seules à disposer des capacités
semble des milieux, y compris spatial. Les capaci- aériennes et navales nécessaires. La seconde est
tés de la plupart des autres acteurs restent, au celle des opérations en zone littorale, notamment
mieux, lacunaires : moyens rudimentaires de des opérations amphibies. Nos forces navales
brouillage GPS ou des SATCOM, systèmes d’auto- pourraient y faire face, non seulement à l’ensemble
protection, etc. Cependant, plusieurs facteurs sont des menaces de GE contre leurs moyens de trans-
susceptibles de renforcer cette menace. La guerre mission et de télédétection, mais également, elles-
électronique est en effet un moyen idoine pour con- aussi, à la congestion du spectre EM.
trer les capacités de reconnaissance-frappe qui se
Les recommandations, déclinées dans le spectre
développent et/ou pour exécuter des stratégies
capacitaire DORESE, se structurent autour de
« ambiguës ». Les moyens, même limités, de
quelques axes clés : la résilience de nos capacités,
guerre cyber-électronique non-traditionnelle pour-
combinant des mesures visant à améliorer ou, au
raient proliférer y compris entre les mains d’un plus
contraire, à réduire l’exploitation du spectre EM ; le
grand nombre d’acteurs étatiques comme non-éta-
développement des capacités de lutte contre les
tiques.
menaces d’attaque électronique et de combat cy-
Dans ce contexte, à court-moyen terme, l’interdic- ber-électronique ; enfin le développement des mé-
tion de capacités comme les SATCOM semble de- thodes et outils permettant une gestion du spectre
voir rester l’apanage des principales puissances. plus dynamique.
En revanche, les réseaux locaux mis en œuvre sur
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
6
Introduction
Les forces armées ont exploité les ondes électro- une appréciation de situation opérationnelle et dé-
magnétiques dès leur maîtrise par l’Homme à la fin livrer des effets offensifs ou défensifs [...et comme]
du XIXème siècle (première liaison de Télégraphie l’affrontement dans l’espace électromagnétique »5.
Sans Fil transmanche effectuée par Guglielmo La GE comprend trois catégories d’actions :
Marconi en 1899)1. Un siècle plus tard, l’environne-
« l’attaque électronique (EA) : l’usage de l’éner-
ment électromagnétique (EME)2 est devenu, au
gie électromagnétique à des fins offensives.
moins de facto, un domaine de lutte à part entière.
Cela inclut les armes à effets dirigés, les micro-
Selon le corpus doctrinal français3, les opérations ondes à forte puissance, les ondes électroma-
dans cet environnement relèvent de trois domai- gnétiques et les appareils à fréquences radio ;
nes. Le premier est celui de « l’exploitation du la défense électronique (ED) : l’usage de l’éner-
spectre » (voir annexe 1 pour une frise du spectre gie électromagnétique pour la protection et
EM). Cette exploitation se traduit par plusieurs ca- pour la maîtrise du spectre électromagnétique ;
pacités devenues des « enablers » de toutes les
la surveillance électronique : l’utilisation de
fonctions opérationnelles (commandement, ren-
l’énergie électromagnétique pour fournir une
seignement, effecteurs, soutien, etc.) d’une force
appréciation de situation et du renseigne-
militaire :
ment »6.
les capacités de télécommunications par
voie hertzienne. Elles exploitent des bandes de Pour réaliser ces actions, les systèmes d’arme dé-
fréquences de plus en plus élevées pour per- livrent à leurs niveaux trois types de mesures : les
mettre les échanges de données toujours plus contre-mesures électroniques (CME), les mesures
volumineuses et... trouver des ressources dis- de protection électroniques (MPE) et les mesures
ponibles. Ces capacités de télécommunica- de soutien électroniques (MSE).
tions représentent désormais une portion de la Le dernier domaine est celui du renseignement
couche transport d’un autre domaine, le cyber ; d’origine électromagnétique, le ROEM, domaine
les capacités de télédétection, passives ou connexe à celui de la surveillance électronique
actives, engerbant la détection radar, infra- dont il exploite et capitalise les données en temps
rouge, optique, et par extension les capacités plus réfléchi.
de désignation d’objectifs et de guidage des
La problématique d’une dégradation de cet envi-
systèmes d’arme ;
ronnement EM se pose au sein des forces occi-
les capacités de positionnement, naviga- dentales depuis des années, pour deux raisons
tion, timing (PNT) souvent indispensables majeures :
aux deux autres capacités et contribuant à des
degrés divers, à l’ensemble des fonctions opé- la perception d’un retour de la menace dans
rationnelles. le domaine de la guerre électronique à la-
quelle nos armées sont d’autant plus vulné-
Le second domaine est celui du combat dans cet rables qu’elles sont « network-enabled » et
environnement, c’est-à-dire de la guerre électro- qu’elles n’ont pas suffisamment investi dans ce
nique (GE). La GE naît presque en même temps domaine durant une décennie de contre-insur-
que les télécommunications, en 1904, avec les pre- rection. Alan Shaffer, Assistant Secretary of De-
miers brouillages des communications TSF de la fense for Research and Engineering américain,
Marine nippone par les Russes4. L’État-major des résumait le sentiment général outre-Atlantique
armées la définit comme « une action militaire qui en septembre 2014 par cette formule « We
exploite l’énergie électromagnétique pour fournir have lost the electromagnetic spectrum »7 !
Cette préoccupation s’inscrit dans l’analyse
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
7Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
plus large d’une remise en cause de la supé- analyse détaillée et exhaustive de vulnérabilité de
riorité occidentale, par la (re)montée en puis- nos systèmes.
sance rapide des forces armées chinoises et
Enfin la problématique qui nous intéresse ici nous
russes. La GE serait ainsi un des instruments
amène à concentrer notre propos sur les effecteurs
clés des capacités adverses de déni d’accès et
d’attaque électronique, tout particulièrement sur
d’interdiction de zone (A2/AD) ;
les contre-mesures électroniques. Les questions
la congestion croissante de l’environne- relatives aux armes à énergie dirigée et au cyber,
ment électromagnétique générée par la nu- abordées ici de façon périphérique, seront explo-
mérisation généralisée des échanges d’infor- rées plus avant dans les travaux ultérieurs. La note
mation et qui se caractérise par une croissance n’aborde pas non plus les capacités occidentales
continue de l’usage des réseaux de communi- dans ce domaine, se concentrant surtout, en ce qui
cation sans fil, tout particulièrement en zone ur- nous concerne, sur les cibles que constituent nos
baine. moyens d’exploitation du spectre électromagné-
tique, cœur de la dégradation de l’environnement
Pour traiter cette double problématique, la pré- électromagnétique de nos opérations.
sente note expose :
1. un panorama des menaces et risques, le-
quel commence par un rappel des perma-
nences et des évolutions techniques qui affec-
tent et devraient affecter les capacités de la
GE, mais aussi les risques d’interférence acci-
dentelle. Il passe ensuite en revue les capaci-
tés de GE dont les différents acteurs straté-
giques sont supposés disposer, en insistant
sur l’un des modèles capacitaires les plus
achevés, celui des forces russes. Enfin, il ana-
lyse les facteurs susceptibles d’affecter le dé-
veloppement de ce spectre de menaces à
court-moyen terme ;
2. un essai de caractérisation du problème
que pose cette dégradation de l’EME pour
notre système de force. Cette partie se fonde
sur une application partielle d’une méthode
dite « d’analyse des dépendances et des vul-
nérabilité ‘inter-domaines’ », développée par
l’auteur dans le cadre de l’expérimentation
multinationale MNE7 en 2011-2012 (voir an-
nexe 5). Cette analyse est menée au niveau
interarmées puis pour chaque milieu. Cette es-
timation est suivie de recommandations ca-
pacitaires par domaines DORESE, proposées
in abstracto des mesures prises par nos insti-
tutions et alimentées notamment par les pistes
sur lesquelles communiquent les institutions
américaines ou suggérées par leur think tanks.
Précisons cependant que cette note non protégée,
élaborée à partir de sources ouvertes complétées
d’entretiens, ne prétend aucunement proposer une
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
8Menaces, contraintes et év olutions techniques
dans le domaine électromagnétique
1. Un environnement technologique en mutation rapide
dans les trois domaines majeurs d’emploi du spectre
1.1 Rappel de quelques bases de l’attaque
EM, qui présente chacun des conditions technico-
électronique opérationnelles propres : radars, communications,
signaux de PNT.
L’attaque électronique recouvre l’emploi des armes
à énergie dirigée qui seront traitées ultérieurement, 1.1.2 L’attaque des radars
des missiles antiradiations, comme l’AGM-88 améri- La typologie proposée par la doctrine américaine
cain, utilisés pour la destruction des radars adverses, s’applique tout particulièrement aux attaques des ra-
enfin et surtout le vaste ensemble des contre-me- dars. Elles comprennent en premier lieu les tech-
sures électroniques. L’efficacité de ces CME est niques de brouillage noyant l’écho dans le « bruit
indissociable des capacités de surveillance élec- EM » : brouillage de barrage couvrant l’ensemble
tronique et de la capitalisation du ROEM. d’une large bande de fréquences, brouillage par ba-
layage (sweep jamming) au sein d’une large bande
1.1.1 Les catégories basiques de CME de fréquences ou brouillage sélectif (spot jamming)
d'une bande ou d'une fréquence particulière. Elles in-
La doctrine américaine retient plusieurs catégories cluent en second lieu les techniques de déception ou
de contre-mesures électroniques : de séduction, comme le brouillage par répétition ou
« vol de fenêtre », visant à faire « décrocher » le ra-
l’emploi de leurres, pour l’autoprotection des
dar adverse de sa cible en manipulant le signal ren-
plates-formes contre les systèmes de guidage
voyé. Ces techniques se répandent à partir des an-
optroniques, infrarouges ou électromagnétiques
nées 1970. Elles incluent également l’emploi de
des systèmes d’arme ;
leurres actifs assez sophistiqués pour reproduire les
les émissions de brouillage actif (jamming) signatures radars des plates-formes à protéger. Un
des radars, des télécommunications ou d’autres autre paramètre concerne la position du brouillage
émissions adverses ; qui peut être réalisé à distance de sécurité (stand off)
l’intrusion électromagnétique au sein des sys- ou dans la bulle des moyens de défense adverses
tèmes adverses qui consiste en une « intentional (stand in) en escorte d’autres effecteurs.
insertion of EM energy into transmission paths in
any manner, with the objective of deceiving ope- 1.1.3 L’attaque des télécommunications
rators or causing confusion ». Les canaux d’in- L’attaque électronique des communications recou-
trusion comprennent les moyens de télécommu- vre d’une part le brouillage relevant du déni de ser-
nication et les radars ; vice, incluant les techniques de déception, d’autre
la déception électromagnétique, qui consiste part l’intrusion électromagnétique.
à utiliser l'énergie électromagnétique « de façon
Un facteur important conditionnant le brouillage ré-
à tromper, distraire ou séduire l'ennemi ou ses
side dans les différences de vulnérabilités des
systèmes électroniques » selon l’OTAN.
bandes de fréquence : alors que le brouillage est
Cela étant, pour mieux prendre la mesure de ces assez simple pour le spectre allant de la HF à l’UHF,
CME, il convient de les décliner plus précisément il devient plus difficile à réaliser au fur et à mesure
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
9Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
que l’on monte en SHF compte tenu des puissances capable de relayer le signal vers ses destina-
d’émission et de la directionnalité croissante qu’im- taires ;
pliquent les transmissions sur ces bandes. Cepen- le brouillage de bruit de la liaison descen-
dant, seules les transmissions en EHF restent, pour dante, s’exerçant sur les récepteurs. Il a une
l’instant, immunes au brouillage. portée locale ou tactique estimée à quelques ki-
Pour faire face à ces attaques, les mesures de pro- lomètres en zone urbanisée et jusqu’à 20 km en
tection électronique peuvent inclure : espace découvert9, mais il est possible d’utiliser
un brouilleur aéroporté.
la réduction de la signature électromagné-
tique, de l’exposition des transmissions aux cap- Par extension, ce type de brouillage peut affecter
teurs de surveillance adverses, par la directiona- également les liaisons en ligne de vue entre élé-
lité des communications et/ou le contrôle des ments d’un système, particulièrement les systèmes
émissions (EMCON) ; de drones. En général, sur un système de drone
le chiffrement des données, principal moyen ISR, si la liaison assurant le contrôle du drone est
de lutte contre l’intrusion EM, mais qui con- chiffrée, il n’en est pas de même pour la liaison de
somme beaucoup de bande passante ; données ISR (même si le chiffrement de la vidéo ou
les techniques d’étalement du spectre per- de l’imagerie à la source est possible), car l’essentiel
mettant de contourner le brouillage : le saut de des données ISR sur une mission ne révèle aucun
fréquence consistant à séquencer le message élément critique10. En revanche, dès lors que le
sur plusieurs fréquences, mais aussi l’étalement drone est armé, le chiffrement de la liaison de don-
du spectre par séquence direct qui remplace le nées devient un impératif.
bit de donnée transmis par une série de bits sur
une largeur de spectre plus grande. Elles sont 1.1.4 L’attaque des services de navigation
d’autant plus réalisables que la bande passante, par satellite (GNSS)
donc la fréquence, est élevée. Le brouillage des émissions de PNT assurées par les
systèmes de GNSS, GPS et Galileo pour nous, re-
Bien évidemment, dans la course sans fin entre le lève de la catégorie précédente car les canaux UHF
glaive et la cuirasse, les techniques d’attaque s’adap- utilisés sont proches de celles de plusieurs SATCOM.
tent à ces évolutions et connaissent une large diver- On distingue le brouillage de la réception du si-
sification. Il est ainsi possible de distinguer une gnal par émission de bruit (jamming) de l’usurpa-
douzaine de modes d’action en fonction de la na- tion de ce signal (spoofing). Techniquement, le
ture proactive ou réactive (calés sur la transmission brouillage est facile à réaliser à condition que l’atta-
adverse) du brouillage, du caractère permanent ou quant soit, là encore, en ligne de vue des récepteurs.
intermittent de ce brouillage, de la largeur du spectre La puissance du signal GPS est en effet assez faible.
de fréquence et du nombre de canaux attaqués, du A titre d’exemple, un brouilleur de 4 watt, de la taille
caractère ciblé ou aléatoire des fréquences atta- d’un poste radio portable, comme celui vendu par la
quées, du nœud ciblé (récepteur, émetteur, système firme russe Aviaconversia depuis les années 1990,
de gestion de la transmission), donc de l’importance peut empêcher un récepteur d’acquérir le code mili-
du ROEM8. taire P(Y) à plus de 30 km et le faire décrocher à en-
L’un des brouillages les plus répandus porte sur viron 10 km11. Le spoofing, qui aura pour effet de
les communications par satellites (SATCOM) non fausser le recalage du positionnement, est beaucoup
chiffrées. Il va potentiellement affecter les émissions plus difficile à détecter. En revanche, la nécessité de
en UHF – particulièrement utiles aux opérateurs mo- synchroniser l’attaque avec le signal rend la ma-
biles –, et en SHF – dont la bande Ku représente un nœuvre plus compliquée. Il est possible d’envisager
pilier de la diffusion haut débit. Le brouillage peut la combinaison des deux modes d’action, à savoir le
être réalisé par deux techniques assez simples : brouillage pour faire décrocher le signal puis la ré-
acquisition d’un signal usurpé. Un tel leurrage devant
le brouillage de bruit ou l’usurpation de la
inscrire son action dans la durée pour être efficace,
liaison montante vers le satellite qui n’est plus
sa mise en œuvre apparaît plus logique contre les
plates-formes à évolution lente12.
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
10Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
La vulnérabilité du GPS étant un sujet de préoccupa- L’instrument militaire américain constitue un bon exemple
tion depuis des années, de nombreuses mesures d’environnement à fort risques d’interférences endogènes.
sont développées pour en atténuer les effets : ren- Le Pentagone utilise pour ses seules communications, pas
forcement du signal satellitaire, relais terrestres le moins de 68 formes d’onde dont les trois quarts sont proprié-
complétant (voir annexe 4). Les ingénieurs notent ce- taires13. Lors de l’opération Iraqi Freedom, sur une période de
pendant que cet accroissement du nombre d’émet- 16 mois, le DoD a enregistré environ 50 interférences sur ses
teurs PNT est lui-même de nature à offrir de nou- émissions via des SATCOM commerciaux. Vingt-neuf cas rele-
velles sources de vulnérabilité… Concernant la navi- vaient du « self-jamming » par accident. Sur les 21 cas restants,
gation des plates-formes, les GNSS assurent le re- seuls cinq ont été répertoriés comme des tentatives délibérées
calage de positionnement mais la navigation reste de brouillage14. Le général Hyten, à la tête du US Strategic Com-
assurée par les centrales inertielles et autres solu- mand, a révélé que les forces américaines avaient enregistré,
tions embarquées. La fonction dont la perturba- en 2015, pas moins de 261 cas d’interférence de leur SATCOM,
tion est peut-être la plus problématique est celle « almost always self-jamming »15.
du Timing, nécessaire à la synchronisation d’une
large part des systèmes de télécommunications et Ces interférences peuvent ensuite se poser avec
des radars et dont l’interdiction peut provoquer rapi- l’environnement électromagnétique externe dans
dement l’interruption du service. lequel intervient la force. Concrètement, la ressource
fréquentielle est attribuée en France par le Tableau
1.2 Les risques permanents et accrus d’in- national de répartition des bandes de fréquences
terférences élaboré par l’Agence nationale des fréquences sous
l’autorité du Premier ministre16. Au niveau internatio-
A la différence des contre-mesures électroniques qui nal, les normes et ressources sont harmonisées par
supposent une action intentionnelle, les interfé- l’Union internationale des télécommunications de
rences accidentelles représentent un risque perma- l’ONU. Chacun peut constater tous les jours le ni-
nent quelle que soit l’opération. Ces interférences veau de maîtrise atteint dans la gestion de nos envi-
sont souvent difficilement différentiables des contre- ronnements EM civils au sein d’une zone donnée.
mesures. Cependant, le nombre d’utilisateurs augmentant de
Certains facteurs technologiques tendent à en ré- façon continue, la ressource fréquentielle apparaît
duire les risques, comme la généralisation des trans- de plus en plus contrainte pour l’institution militaire
missions de signaux numériques, la quantité crois- alors même que ses besoins sont eux-aussi en aug-
sante de données transmises sur une fréquence mentation tendancielle. Le problème vient ensuite en
donnée et les capacités de montée en fréquence des opération extérieure. Réglementairement, la situa-
transmissions permettant de dégager de nouvelles tion sera souvent plus simple mais les interférences
ressources. En revanche, l’accroissement continu du peuvent provenir des éventuelles incompatibilités
nombre d’émetteurs tend à compenser ces gains. entre la répartition régionale adoptée sur le théâtre
concerné et les bandes de fréquences utilisées par
Ces interférences peuvent tout d’abord se manifes-
la force expéditionnaire.
ter entre systèmes radars, de communications,
de réception GNSS et bien sûr de CME au sein Enfin, les interférences peuvent provenir des
d’une force et relever ainsi des problèmes d’inte- conditions de propagation. Les contraintes posées
ropérabilité. En général, elles seront ainsi moindres par les masques EM créés par les reliefs ou le bâtis,
dans des opérations menées en national. Bien évi- l’environnement météorologique mais aussi l’envi-
demment, ces risques se posent tout particulière- ronnement géomagnétique affecté par les produc-
ment dans un environnement de coalition où coha- tions solaires, évoluent peu en soi. En revanche, le
bite une forte concentration d’émetteurs, qui plus est recours croissant aux émissions en SHF (comme les
opérant selon des sources de standardisation mul- bandes Ku, X ou Ka) rend les opérations proportion-
tiples. Le manque d’interopérabilité des outils censés nellement plus sensibles à ces conditions.
assurer au sein des J6 la gestion du spectre EM con-
tribue à entretenir le risque.
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11Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
1.3 Des opérations dans le domaine EM (combinant ondes radio et infrarouges par
en pleine mutation technique exemple) ;
plus particulièrement, de systèmes radars mono-
1.3.1 Des mutations déjà à l’œuvre mission, à haute puissance vers des radars po-
lyvalents à ouverture synthétique, de basse
Les opérations dans le spectre EM évoluent à l’aune
puissance, à basse probabilité de détection
de mutations technologiques rapides. On en citera
et d’interception (LPD/LPI), voire passif ou
les principales : la mise en œuvre opérationnelle des
multiplexant plusieurs émetteurs et récep-
semi-conducteurs à l’arséniure de gallium débou-
teurs, répliquant les normes les plus récentes en
chant sur le développement d’antenne à balayage
télécommunication WiFi (le « Multiple Input Mul-
électronique, l’accroissement continu des capacités
tiple Output, MIMO » soit « entrées multiples,
de calcul et de mémorisation ou encore la générali-
sorties multiples ») ;
sation de la numérisation des signaux.
de plates-formes qui ont progressivement cédé
Ces mutations à l’œuvre depuis environ deux décen- la place à des systèmes de systèmes et mainte-
nies assurent la transition : nant à des « familles de systèmes » ;
de systèmes mono-mission vers des systèmes de systèmes lourds, dédiés vers des systèmes
polyvalents, modulaires et reconfigurables ; plus légers, voire des microsystèmes à faible
de systèmes aux modes d’action et données pré- contrainte SWAP opérant en réseau.
programmés vers des systèmes « software-de-
fined », plus agiles, c’est-à-dire « manœuvrant » Ces mutations techniques, si elles sont correctement
exploitées, permettent :
dans le spectre EM en pouvant varier leur fré-
quences, leur puissance, leur positionnement, de passer de modes d’action réactifs classiques
etc. ; (brouillage d’une émission existante ou inverse-
de systèmes de télédétection mono-statique mais ment gestion du spectre répondant à un brouil-
aussi opérant sur une bande de fréquence don- lage) vers des modes d’action préemptifs,
née vers des systèmes de télédétection multis- c’est-à-dire détectant des comportements, des
tatique avec un déport de certains capteurs, des « patterns » de l’adversaire et anticipant ainsi
plates-formes de détection hyperspectrale ses émissions. Les Anglo-saxons évoquent ainsi
la transition vers une « Adap-
tive Electronic Warfare »17 ;
d’une gestion statique avec
allocation préétablie de la res-
source fréquentielle vers une
gestion dynamique du spec-
tre électromagnétique que
l’on peut qualifier d’Electroma-
gnetic Battle Management
(EMBM)18.
Vue fonctionnelle de la convergence entre computer network operations,
electronic warfare et signals Intelligence selon l’U.S. Army Communica-
tions-Electronics Research, Development and Engineering Center
Source : Porche, et al., Redefining Information Warfare Boundaries for an Army in a Wire-
less World, Arroyo Center, Rand Corporation, 2013 p.51
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12Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
1.3.2 L’émergence du « combat cyber-élec- apparaît donc inexorable dans les années qui vien-
tronique » nent.
La GE devient de plus en plus indissociable de la
1.3.3 Quelques ruptures technologiques ac-
guerre cyber en raison des capacités émergentes
centuant ces évolutions à court terme…
d’intrusion électromagnétique permettant, en exploi-
tant des failles dans les systèmes de transmission ou L’attaque électronique, a fortiori cyber-électronique,
de télédétection, de surveiller, dégrader voire même sera de moins en moins affaire de moyens spéciali-
détruire des éléments des couches logiques et appli- sés, du moins pour les effets limités. Les évolutions
catives des systèmes d’information. Il convient ainsi technologiques débouchent en effet sur des équipe-
de parler, surtout aux horizons prospectifs, de com- ments polyvalents (consacrés à l’exploitation du
bat cyber-électronique comme le font les officiers spectre et à la GE) et/ou duaux civils-militaires. Ils
Aymeric Bonnemaison et Stéphane Dossé19. Le cor- permettent de développer des capacités d’attaque
pus doctrinal de l’US Army, en l’occurrence le con- électronique que l’on peut qualifier de « non-tra-
cept de Cyber Electromagnetic Activities (CEMA) de ditionnelles » :
2014 puis le Field Manual 3-12, Cyberspace and les antennes à balayage électronique confè-
Electronic Warfare Operations (CEWO) de 2017, a rent aux radars des capacités d’attaque dans la
d’ores et déjà acté que le spectre électromagnétique bande de fréquence du capteur. Celle-ci est par
constitue un « dénominateur commun » de la GE et exemple mise en avant sur le F-35 ;
de la guerre cyber, et qu’il était nécessaire de pleine-
les radios logicielles qui se diffusent dans le
ment intégrer et synchroniser les deux domaines
commerce depuis quelques années apparais-
d’activité20.
sent ainsi tout à fait utilisables à des fins de
Cette guerre cyber-électronique ne pourra donner combat cyber-électronique. Elles démultiplient
toute sa mesure qu’avec la distribution de capaci- les capacités d’interception de l’ensemble des
tés de lutte informatique jusqu’au niveau tac- réseaux types GSM, Tetra ou Wifi dont les vul-
tique. Cette transformation pose encore d’impor- nérabilités au brouillage et/ou à l’intrusion sont
tantes contraintes doctrinales, humaines ou encore démontrées par plusieurs études21 ;
organisationnelles. En outre, si les effets cyber- l’usurpation des GNSS est elle aussi probable-
électroniques peuvent être beaucoup plus impor- ment amenée à évoluer à l’aune des innovations
tants que ceux des CME, ils sont aussi plus compli- civiles. Ainsi, le projet de Pizza Hut de livrer ses
qués à réaliser. En effet, l’acquisition et l’analyse du repas par drone pourrait générer des « re-
renseignement d’intérêt cyber (empreintes numé- cherches accrues » de la part des hackers pour
riques, connaissance de la topologie du réseau et détourner la précieuse livraison22.
des autres caractéristiques du système adverse,
etc.) et la réalisation de l’attaque cyber sont des pro- La technologie de la « radio cognitive », permet-
cessus longs. Ils peuvent aboutir à la réalisation de tant d’exploiter de façon dynamique des bandes de
malware affectant les systèmes adverses préalable- fréquence non utilisées, offre des perspectives inté-
ment et susceptibles au moment opportun de dégra- ressantes pour limiter ou contourner les contraintes
der leurs fonctionnalités. Ils s’accommodent cepen- de la congestion du spectre23.
dant difficilement d’une exigence d’effets à la fois ra-
pides ET significatifs sur une architecture SIC ad hoc L’internet des objets connaît un développement ful-
rapidement déployée. En revanche, un dispositif est gurant. Déjà plus de 60% des connexions à Internet
susceptible de révéler ses vulnérabilités dans des sont le fait de mobiles (smartphones, tablettes, etc.).
engagements de temps long l’exposant au rensei- Le groupe de consulting Gartner Research estime
gnement adverse (menaces contiguës dans le cadre que le nombre d’objets connectés autres dépassera
de dispositifs de dissuasion ou de contre-insurrection les 25 milliards en 202124. Cette évolution va avoir
par exemple). En outre, les progrès dans le domaine également un impact non négligeable sur le combat
informatique permettront probablement de raccourcir cyber-électronique : il implique la multiplication des
ces boucles d’action cyber à l’avenir. Cette évolution liaisons électromagnétiques ce qui est de nature à
congestionner plus encore le spectre EM. Il offre
aussi des perspectives de développement progressif
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13Observatoire des conflits futurs
Note 1 – Les opérations en environnement électromagnétique dégradé [mai 2018]
des réseaux de capteurs abandonnés, n’émettant rendrait inutile le recours aux GNSS. Les travaux
qu’en fonction des activités détectées. C’est par sur les radars quantiques (reposant sur le phéno-
exemple l’objet du programme N-ZERO de la mène de l’intrication de deux photons au sein d’une
DARPA25. Ces réseaux constituent des opportunités paire) sont déjà lancés depuis plusieurs années, aux
pour notre fonction renseignement, mais aussi pour États-Unis, en Chine ou encore au Canada27. Cette
celle de l’adversaire. technologie, si elle devient mature, devrait minimi-
ser l’apport de la furtivité, au moins contre les ra-
1.3.4 …avant la révolution quantique à plus dars de veille, ou encore, en théorie, déjouer les
long terme… CME de déception (en jouant sur la signature que
constitue la polarisation spécifique du champ élec-
Plusieurs autres technologies offriront des ruptures
trique d’une émission radar)28. A plus long terme, les
dans les 10 ans qui viennent, notamment le recours
scientifiques rêvent du Saint Graal de l’ordinateur
à l’intelligence artificielle dans la gestion du spec-
quantique permettant des ruptures majeures non
tre ou la transmission par fibre optique du signal
seulement dans la vitesse de calcul – en accélérant
émis/reçu par l’antenne, permettant d’exploiter l’en-
les possibilités d’intelligence artificielle, mais égale-
semble des fréquences jusqu’à plus de 100 GHz,
ment la nature des données prises en compte. Dans
évitant les contraintes actuelles des équipements
le domaine qui nous intéresse, le calcul quantique
électriques qui ne peuvent véhiculer un signal que
révolutionnerait la dualité chiffrement / décryp-
sur une bande réduite de fréquences26.
tage des données. La puissance disposant d’une
Les perspectives les plus fascinantes sont cepen- avance technologique en la matière s’adjugera ainsi
dant offertes par les technologies quantiques. A un avantage capacitaire décisif29.
moyen terme (5 à 10 ans), le Pentagone, engagé
Bien entendu, il convient de ne pas sous-estimer les
dans une course avec la Chine, envisage de parvenir
difficultés classiques de cristallisation des besoins
à des technologies matures pour les instruments
permettant à une technologie en cours de maturation
de navigation et les horloges. Si tel est le cas, la
de franchir la fameuse « vallée de la mort » entre
capacité PNT pourrait être progressivement ré-
R&D et programmes opérationnels.
volutionnée à l’horizon 2030 car cette technologie
2. La guerre électronique, une des pierres angulaires des capaci-
tés d’interdiction russes et chinoises
laires de cette réémergence impulsée par la ré-
2.1 Radioelektronnaya bor’ba
forme Serdioukov de 2008. La GE connaît donc
La réémergence militaire russe se traduit dans la ba- depuis cette période une refonte touchant tous
lance des potentiels par une compétition renouvelée les domaines DORESE. Il s’agissait en premier lieu
avec les Occidentaux pour le contrôle du spectre de répondre aux nombreuses insuffisances consta-
électromagnétique. Ce dernier ne se limite pas à la tées lors du conflit géorgien (manque de préparation
guerre électronique : il comprend les nouveaux cap- ESM, de fiabilité et de soutien des équipements, d’in-
teurs mis en œuvre par les forces russes, par tégration des moyens dans la manœuvre, de protec-
exemple l’architecture de détection radar de son sys- tion électronique face aux forces géorgiennes). En
tème intégré de défense antiaérienne, que nous second lieu, la GE représente l’une des principales
aborderons dans une autre note. réponses « asymétriques » à la sophistication des
moyens conventionnels occidentaux, comme l’ex-
La guerre électronique (radioelektronnaya bor’ba,
plique le General Major Lastochkin30.
REB) a toujours été un point fort des armées russes.
Elle représente avec les défenses sol-air ou encore Leur redoutable efficacité contre l’armée ukrainienne
les missiles antinavires l’une des pierres angu- dans le Donbass en 2014-15 a agi comme un révé-
lateur pour les Occidentaux. Les développements en
sources ouvertes qui en ont découlé, exploitant les
F O N D A T I O N pour la R E C H E R C H E S T R A T É G I Q U E
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