Détection des anomalies magnétiques faibles dans les domaines de la défense et de la sécurité

***MODIFICATION 001 - Une pièce jointe a été ajoutée. Le document comprend des questions et des réponses liées au défi.***

*Prière de noter que le site web SIC sera disponible le 30 octobre 2026*

Le présent avis du défi est publié en vertu de l’appel de propositions (004) du programme Solutions innovatrices Canada (SIC) (EN578-20ISC4). Pour obtenir des renseignements généraux sur le SIC, les soumissionnaires peuvent visiter le site Web du SIC à cet effet. https://ised-isde.canada.ca/site/solutions-innovatrices-canada/fr

Veuillez consulter les documents de l’appel de propositions qui contiennent le processus de soumission d’une proposition. Programme Solutions innovatrices Canada Appel de propositions – 004 - Avis d’appel d’offres | AchatsCanada https://achatscanada.canada.ca/fr/occasions-de-marche/appels-d-offres/cb-331-17030872

Étapes à suivre : Étape 1 : lisez ce défi Étape 2 : lisez l’appel de propositions : https://achatscanada.canada.ca/fr/occasions-de-marche/appels-d-offres/cb-331-17030872 Étape 3 : proposez votre solution ici : https://ised-isde.canada.ca/site/solutions-innovatrices-canada/fr/detection-anomalies-magnetiques-faibles-dans-domaines-defense-securite?auHash=1sFpxB6DzXI5S5IfIex1eysacfiS2cUIMVE1Eeit0EQ

ISDE est à la recherche d’un magnétomètre novateur (quantique, classique ou une combinaison des deux) offrant des avantages par rapport aux capacités existantes, que ce soit en termes de sensibilité, de spécificité, de taille, de poids, de puissance et de coût, ou encore d’employabilité dans plusieurs domaines.

Promoteur du défi : Innovation, Science et Développement Économique Canada (ISDE)

Mécanisme de financement : Contrat

Date d’ouverture : 30 octobre, 2026

Date de clôture : 27 novembre, 2026, 14 h (heure de l’Est)

Défi Énoncé du problème Le Canada a un besoin à combler en matière de détection d’anomalies magnétiques dans les domaines de la défense et de la sécurité. Les magnétomètres traditionnels, tels que les capteurs à porte de flux, sont utilisés depuis des décennies pour mesurer l’intensité et la direction des champs magnétiques. Un magnétomètre à porte de flux est un dispositif classique relativement simple : il consiste en une bobine de fil enroulée autour du matériau du noyau qui détecte les variations du flux magnétique traversant le capteur. Bien que fiables, ces capteurs classiques présentent des limites inhérentes en termes de taille, de sensibilité, de précision et de stabilité à long terme. Les magnétomètres quantiques, en revanche, exploitent les principes de la mécanique quantique et promettent la capacité d’obtenir un rendement supérieur. Ils offrent une sensibilité accrue, une précision et une stabilité améliorées et même, dans certains cas, une taille et un poids réduits par rapport à leurs homologues classiques.

Toutefois, il manque actuellement de capteurs quantiques suffisamment aboutis dans l’espace commercial. Le gouvernement du Canada a déterminé qu’il était nécessaire de mettre au point un dispositif ou un système composé de matériel et de logiciels ainsi qu’un capteur quantique ou une combinaison de capteurs classiques et quantiques qui seraient capables de détecter des signaux magnétiques de l’ordre du nanotesla (nT), voire du femtotesla (fT), pouvant être utilisés dans de nombreuses applications dans les domaines commercial, médical et de la défense. À la lumière des travaux de recherche en cours, il semble exister un intérêt pour diverses technologies de détection des champs magnétiques comme les dispositifs supraconducteurs à interférence quantique (SQUID), les filtres supraconducteurs à interférence quantique (SQIF) et les diamants à centres azote-lacune (centre-NV). De plus, nous sommes portés à croire que les atomes de Rydberg, généralement conçus pour la détection des champs électriques, peuvent également être reconfigurés et/ou adaptés pour la détection des champs magnétiques. Nous connaissons également une autre technologie, SERF (Spin-Exchange Relaxation-Free), dont la sensibilité est très élevée, mais à tel point que son utilisation pose problème. Nous souhaitons obtenir des sensibilités de l’ordre du nT, voire du fT.

Résultats souhaités et éléments à considérer Résultats essentiels (obligatoires) La solution proposée doit : 1. Considérations essentielles relatives à la portée et à la détermination de la direction Démontrer la capacité de détecter des anomalies magnétiques à proximité immédiate lorsque la distance (d) est supérieure ou égale à (=) 2 mètres (m) avec une erreur relative inférieure à 10 %. Le dispositif doit pouvoir déterminer l’azimut à ± 5° près et l’inclinaison à ± 5° près. 2. Sensibilité Produire un prototype offrant une sensibilité minimale de 500 picotesla (pT) avec un objectif de 10 fT. 3. Spécificité Le dispositif doit être capable de distinguer un signal cible du bruit de fond. Un magnétomètre sensible détectera une multitude de champs magnétiques dans un environnement encombré de sources d’interférence, mais l’utilisateur s’intéressera à la présence ou à l’absence du signal cible. Le dispositif doit détecter et identifier trois cibles ferromagnétiques particulières en acier 1018 à une distance minimale de 10 mètres dans l’espace libre. Il doit atteindre un taux de vrais positifs de 95 % tant pour la détection de la présence d’une cible que pour la classification de la cible précise qui est présente. 4. Caractérisation sommaire Démontrer la capacité de caractériser sommairement la nature de la source selon son ordre de grandeur, par exemple distinguer une source ponctuelle d’un objet de plus grande dimension, avec une précision de ± 5 centimètres (cm). 5. Latence Le temps d’affichage des résultats doit être inférieur ou égal à (=) 200 millisecondes (ms), ce qui comprend la détection, l’estimation de la distance ainsi que les mesures d’azimut et d’inclinaison, afin de permettre l’utilisation dynamique du capteur pour l’inspection d’objets ou d’espaces fermés. Ces 200 ms correspondent au temps total écoulé entre la détection et l’affichage du résultat à l’utilisateur. Ce délai comprend la détection physique du signal ainsi que le traitement des données jusqu’au moment où des données utiles sont fournies à l’utilisateur. 6. Capacité de détection à travers les obstacles Le dispositif doit être capable de détecter des cibles à travers des matériaux constituant des barrières paramagnétiques, tels que des murs (incluant entre autres le bois, les panneaux de gypse, le plâtre et les matériaux isolants), même lorsque certaines de ces barrières contiennent de nombreuses sources d’interférence, notamment des montants en acier, des clous, des vis, des tuyaux et d’autres matériaux ferromagnétiques. 7. Description du prototype Toutes les pièces et toutes les composantes doivent être entièrement intégrées au sein d’un système de systèmes unique, y compris notamment l’alimentation, l’API ou le logiciel, ainsi que le matériel (capteur et dispositif de refroidissement, s’il y a lieu). 8. Puissance La consommation électrique doit être de 50 W ou moins. Le dispositif doit être doté d’une source d’alimentation intégrée et remplaçable offrant au moins huit (8) heures de fonctionnement continu sans raccordement au réseau électrique, à des températures comprises entre 16 °C et 40 °C et à une humidité relative comprise entre 30 % et 60 %. 9. Facteurs humains Le dispositif doit être léger, compact et portable (p. ex., transportable à la main, porté à l’épaule ou porté sur le corps). 10. Taille et poids Volume maximal : =117 232 cm3 (77 x 52,5 x 29 cm) Poids maximal : = 15 kg 11. Considérations environnementales Le dispositif initial doit être conçu pour fonctionner au minimum dans un environnement intérieur, à des températures variant de 16 °C à 30 °C et à une humidité relative de 30 % à 60 %. 12. Coût unitaire Doit démontrer qu’un dispositif fini peut être fabriqué pour moins de 60 000 $ CA.

Résultats supplémentaires La solution proposée devrait : 1. Portée souhaitable Il est souhaitable d’avoir un dispositif qui a une plus grande portée de distance de plus de 2 m. La précision de la portée de l’anomalie magnétique serait idéalement inférieure à 1 % d’erreur relative. Une distance de détection maximale est souhaitable. Le dispositif doit pouvoir déterminer l’azimut à ± 1° près et l’inclinaison à ± 1° près. 2. Caractérisation sommaire Le dispositif doit fournir une représentation sommaire, mais interprétable par l’utilisateur, de la forme de l’objet, qui permet de le caractériser, voire de d’identifier. 3. Sensibilité Produire un prototype capable de dépasser la sensibilité à 10 fT. 4. Spécificité Capacité de caractériser et de repérer les anomalies magnétiques (objets dont la signature magnétique est connue). 5. Silencieux Le dispositif doit être silencieux (vibration/signature audible). 6. Configuration souhaitée Le dispositif ne doit émettre aucune signature acoustique, électromagnétique (EM) ni thermique. Il doit pouvoir fonctionner dans des environnements à faible ou à forte humidité, à des températures extrêmes allant de 20 à +40 °C, en présence de vibrations et à travers des barrières comportant de nombreuses sources d’interférence (p. ex., des matériaux de barrière contenant du câblage et des matériaux structuraux magnétiques). 7. Échelle des cibles Il est souhaitable que le dispositif puisse être utilisé aussi bien dans le cas d’espaces fermés ou d’objets de grande taille (de la taille d’une pièce) que dans le cas d’espaces fermés ou d’objets de petite taille (de la taille de matériel ou d’un boîtier). 8. Détection de champ statiques et oscillants Capacité de différencier les champs magnétiques statiques des champs magnétiques oscillants. 9. Caractérisation des anomalies/sources magnétiques Capacité de caractériser et d’identifier les anomalies magnétiques. Capacité de déterminer la forme et les dimensions avec une précision de ± 1 cm. 10. Considérations relatives aux facteurs humains et à l’accessibilité Le dispositif doit être adapté de manière à être facile à utiliser (intuitif) et présenter un format ou une configuration qui permet à l’utilisateur de l’utiliser aussi bien dans des espaces ouverts que dans des espaces confinés. Il doit pouvoir être transporté par une personne. Les considérations relatives aux facteurs humains seront évaluées par un groupe d’experts au moyen d’une analyse multicritères. ( L'analyse multicritère est une technique d'évaluation des options consistant à attribuer une note à chaque option en fonction de différents critères. Par exemple, l'une des techniques les plus connues est la méthode d'évaluation multicritère simple (SMART). Alors que les résultats essentiels constituent des exigences impératives de haut niveau devant être atteintes, un système de notation peut être élaboré pour évaluer différents prototypes selon des critères issus des résultats supplémentaires.) 11. Considérations environnementales Produire un dispositif plus robuste destiné à une utilisation terrestre à l’extérieur, capable de fonctionner à une température de 40 °C dans un large éventail de conditions climatiques canadiennes. Cela comprend les conditions extrêmes d’humidité, de chaleur ou de froid, ainsi qu’une utilisation dans des environnements humides ou poussiéreux.

Historique et contexte La magnétométrie et les capteurs magnétiques jouent un rôle important dans la détection et la mesure des champs magnétiques qui nous entourent. Les applications utilisées existent dans de nombreuses industries et les domaines d’intérêt ne se limitent pas à la découverte de ressources naturelles (y compris les minéraux critiques), à la surveillance de l’environnement, aux soins de santé, à la défense et à la sécurité.

Pour la découverte de ressources naturelles, des capteurs magnétiques sont utilisés pour détecter et identifier les gisements minéraux tels que le cuivre, le nickel, le fer et l’or. En effet, la même technologie est prometteuse dans la recherche de minéraux de terres rares qui sont essentiels à des utilisations commerciales, universitaires et de sécurité.

Les capteurs magnétiques jouent également un rôle important dans la surveillance de l’environnement. Ils peuvent être utilisés pour suivre les courants océaniques, détecter l’activité géologique et observer d’autres processus naturels. En mesurant les variations subtiles des champs magnétiques et des signaux indirects associés, les magnétomètres fournissent des informations précieuses sur les changements climatiques de la Terre.

Dans le domaine de la santé, de nombreuses technologies d’imagerie, notamment l’imagerie par résonance magnétique, dépendent de la génération et de la détection de perturbations subtiles du flux magnétique. Les chercheurs étudien t actuellement l’utilisation de diamants à centres azote lacune (centre-NV) dans des systèmes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) existants afin d’en accroître la sensibilité et d’améliorer la résolution des images.

Valeur maximum du contrat et déplacements Phase 2 · Financement maximal : 2 000 000,00 $ CA · Durée du projet : Jusqu’à 24 mois · Nombre estimatif de subventions : 1

La présente divulgation est effectuée de bonne foi et n’engage pas le Canada à accorder des subventions correspondant au montant total approximatif du financement prévu. Les décisions finales concernant le nombre d’attributions à la phase 2 seront prises par le Canada en fonction de divers facteurs, notamment les résultats de l’évaluation, les priorités ministérielles et la disponibilité des fonds. Le gouvernement du Canada se réserve le droit d’accorder des financements partiels et de négocier des modifications à la portée des projets. Remarque : Les entreprises sélectionnées sont admissibles à recevoir une seule subvention par phase et par défi.

Déplacements Déplacement à Ottawa environ 4 fois durant le projet.

Réunion de lancement Toutes les communications se feront par téléphone ou vidéoconférence.

Réunions d’examen de l’avancement des travaux Les réunions d’examen de l’avancement des travaux se dérouleront par téléphone ou par vidéoconférence.

Réunion d’examen final Toutes les communications se feront par téléphone ou vidéoconférence.