Space Edge Computing

CEOS2030, une solution française de Space Edge Computing pour les satellites d’observation

Le projet CEOS2030, labellisé par Aerospace Valley et soutenu par France 2030, marque une avancée majeure pour l’intelligence embarquée dans l’espace.

Porté par un consortium 100 % français piloté par STEEL Electronique et réunissant ELSYS Design (filiale d’ADVANS Group), IP-Maker, Tarides et Thales Alenia Space, avec l’appui de l’IRT Saint Exupéry, CEOS2030 vise à intégrer des capacités de calcul embarqué dans les satellites d’observation.

Objectif : traiter les données au plus près de leur source pour optimiser les ressources, réduire les flux inutiles et améliorer la réactivité face aux événements environnementaux.

Présentation de CEOS2030, une solution française de Space Edge Computing pour les satellites d’observation.

Pourquoi le Space Edge Computing est essentiel pour l’observation de la Terre

Les satellites d’observation sont essentiels pour comprendre et préserver notre environnement : suivi de la biodiversité, surveillance des forêts, gestion des ressources en eau, détection des catastrophes naturelles.

Aujourd’hui, la plupart des données sont rapatriées au sol avant analyse, ce qui entraîne des délais et une consommation de ressources importante. Jusqu’à 70 % des images transmises par des missions spatiales ne sont pas exploitées.

CEOS2030 propose une rupture : valoriser la donnée à bord pour ne transmettre que l’essentiel. Cette approche libère des ressources pour d’autres usages et optimise les capacités des satellites.

Un data center embarqué pour le Space Edge Computing

Pour répondre aux défis de l’observation de la Terre, CEOS2030 propose une véritable rupture technologique : intégrer un « data center embarqué » directement à bord des satellites. Cette approche repose sur une architecture ouverte et évolutive, capable d’accueillir de nouvelles applications tout au long de la mission, ce qui constitue une avancée majeure par rapport aux systèmes figés actuels.

Le cœur de la solution s’appuie sur des composants électroniques durcis pour le spatial, notamment des FPGA de dernière génération comme les AMD Xilinx Versal et les processeurs Kalray. Ce choix n’est pas anodin : il garantit un excellent compromis entre performance et consommation énergétique, tout en offrant une robustesse face aux radiations, là où les GPU traditionnels ne peuvent répondre aux exigences du spatial.

Au-dessus de cette couche matérielle, CEOS2030 intègre des mécanismes avancés pour le traitement des données : des algorithmes d’intelligence artificielle embarquée capables de détecter des nuages, des feux de forêts ou des changements environnementaux en temps réel. Ces traitements permettent de réduire drastiquement le volume de données à transmettre au sol, tout en améliorant la réactivité face aux événements critiques.

Pour orchestrer ces applications, le projet s’appuie sur ORCHIDE, une solution développée par Thales Alenia Space, qui utilise des containers unikernels pour garantir une orchestration légère et cyber-sécurisée. Cette approche, combinée à un système d’exploitation minimaliste conçu par Tarides, assure une flexibilité inédite et une sécurité renforcée. Enfin, des protocoles NVMe et des mécanismes de compression optimisent le stockage et la transmission des données.

La feuille de route est ambitieuse : une démonstration complète est prévue en 2027 avec du matériel représentatif (niveau TRL 6), avant une intégration en vol dès 2028. À terme, CEOS2030 pourrait équiper les futures générations de satellites européens, offrant une solution souveraine et durable pour le traitement embarqué des données spatiales.

« L’idée d’ORCHIDE et de CEOS2030 est d’atteindre une autonomie européenne dans le domaine du Space Edge Computing.

Avec ORCHIDE, nous disposons du volet orchestration des applications sur les satellites et, avec CEOS2030, nous disposons du matériel embarqué pour réaliser ce projet. » (Hervé Didtsch, responsable R&D pour les Systèmes Observation et Science chez Thales, interviewé dans le numéro de Septembre 2025 de l’Informaticien)

Le rôle d’ADVANS Group

Au sein du consortium CEOS2030, ELSYS Design et AVISTO, deux filiales d’ADVANS Group, apportent des expertises complémentaires pour relever les défis du Space Edge Computing.

ELSYS Design se concentre sur l’intégration des modèles d’intelligence artificielle embarquée au niveau des FPGA. Son rôle consiste à adapter et optimiser les algorithmes IA pour qu’ils puissent fonctionner efficacement dans un environnement spatial contraint, où la consommation énergétique et la robustesse sont des enjeux majeurs. Cette contribution inclut le portage des modèles sur FPGA, la validation matérielle et la mise en place de solutions permettant d’exécuter plusieurs IA en parallèle, tout en respectant les exigences opérationnelles des futures missions.

AVISTO, quant à elle, intervient en amont sur le développement logiciel des algorithmes IA. Elle participe à la création des modèles, à leur optimisation et à la préparation des bases de données d’apprentissage. AVISTO assure également la qualité logicielle et la structuration des livrables, garantissant que les solutions développées sont robustes, documentées et conformes aux standards du spatial.

Ensemble, ces deux entités d’ADVANS Group contribuent à faire de CEOS2030 une solution souveraine et évolutive, capable d’intégrer de nouvelles applications tout au long de la vie des satellites. Cette collaboration illustre la capacité du groupe à combiner expertise en microélectronique, intelligence artificielle et ingénierie logicielle pour répondre aux enjeux stratégiques du spatial européen.

« Le cœur du sujet est de faire de l’apprentissage dans l’espace. Il ne s’agit pas seulement de repérer des nuages ou des camions sur une route, mais de détecter des changements de comportement sur une scène. l’idée est d’aller au-delà des usages de base de la reconnaissance d’image, mais aussi d’embarquer plusieurs IA sur un même satellite pour répondre aux demandes de plusieurs clients à partir du même satellite. » (Jean-François Béraud, interviewé dans le numéro de Septembre 2025 de l’Informaticien)

Une ambition à long terme

CEOS2030 s’inscrit dans une démarche progressive : les technologies évoluent, mais leur intégration dans le spatial exige des cycles longs (10 ans en moyenne). Cette initiative prépare les futures générations de satellites, avec une vision modulaire et agile, capable de répondre aux besoins évolutifs des utilisateurs.

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