Zien zonder gezien te worden: EO-sensoren versterken gelaagde verdedigingslinie van de marine

Elektro-optische systemen

Elektro-optische (EO) sensoren zorgen voor een overvloed aan voordelen voor de marine. Voorbeelden hiervan zijn een verbeterd omgevingsbewustzijn, nauwkeurigere classificaties, minder bemanning aan dek en meer mogelijkheden voor het verzamelen van juridische bewijsvoering. Waar misschien nog wel het grootste profijt uit kan worden gehaald, is de passieve werking van de EO-sensoren. Ze zenden namelijk geen signalen uit die mogelijk detecteerbaar zijn door externe partijen. Voor marines betekent dit dat EO-sensoren ze helpen zien, zonder zelf gezien te worden. Dit is een essentiële toepassing in de militaire omgeving, helemaal met het oog op toekomstige dreigingen. We interviewden twee naval-operationele experts gespecialiseerd in EO-sensoren, Didier Flottes en Franck Maarse, over het belang van EO in naval combat en veiligheidsoperaties. Ook vroegen wij ze naar de toekomst: hoe ziet EO er dan uit?

Even beginnen bij het begin: wat zijn elektro-optische sensoren?

“Elektro-optische (EO) sensoren meten de fysieke kwantiteiten en kenmerken van licht en vertalen dit vervolgens naar elektronische gegevens. Wanneer we het hierover hebben in het naval domein leggen we dit meestal uit als sensoren die versterken wat je met je eigen ogen zou kunnen doen. EO-sensoren zijn een soort camera’s die je simpelweg helpen om meer en verder te zien, of in meer detail dan je zelf zou kunnen. De nieuwste technologieën koppelen slimme algoritmes aan EO-sensorgegevens. Dit maakt hun 24/7 surveillance informatie zelfs nog waardevoller voor marines en hun missie.”

Wordt surveillance niet al gedekt door radar?

“Absoluut, maar radar dekt een ander soort surveillance en werkt met andere technieken. Radars zenden radiogolven uit. Op basis van wat wordt teruggekaatst kunnen ze de afstand, de peiling, de hoogte en de snelheid (4D radar zoals NS50) bepalen van iets dat wordt gedetecteerd. Afhankelijk van het type radar en de software, kan een radar objecten detecteren, volgen en classificeren op basis van die karakteristieken. Radar kan echter niet ‘zien’ en identificeren op de manier dat EO dat wel kan. Wanneer jouw radar bijvoorbeeld een naderende groep boten detecteert in een drukke vaarroute, kan de EO-sensor aanvullende informatie geven over het uiterlijk van de boten, door middel van de gegevens van infrarood- en camerasensors. Zo weet je sneller zeker of je te maken hebt met een groep vissers of piraten – wat cruciaal is voor identificatie, naast de metingen van de afstand, de peiling, de hoogte en de snelheid.

Nog belangrijker: radars zijn actieve sensoren. Dit betekent dat ze actief signalen uitzenden om objecten op zee en in de lucht te kunnen detecteren – en wat ze uitzenden kan een ander opmerken. Dit kan onschuldig zijn in vriendelijke wateren en tijdens vredesmissies. In vijandelijke omgevingen kan dit echter je positie vrijgeven. Of erger, het kan je een doelwit maken. In die situaties wil je je radar beperkt gebruiken om onopgemerkt te blijven. EO-sensoren werken passief: ze verzamelen alleen informatie en zenden zelf geen signalen uit. Hierdoor kan hun gebruik niet worden opgemerkt. In een constant veranderende wereld, gevuld met conventionele tot asymmetrische dreigingen, geven de EO-capaciteiten je dat stapje voor dat je nodig hebt om je missie succesvol te volbrengen.”

Voor welk type missies is EO vooral nuttig?

“Dreigingen in het naval domein veranderen constant. Raketten zijn sneller dan ooit, terwijl we nu ook rekening moeten houden met langzaam bewegende UAV'S (Unmanned Aerial Vehicles) en USV's (Unmanned Surface Vehicles). Asymmetrische dreigingen worden steeds meer standaardpraktijk. Om de reactietijd te vergroten moet je in staat zijn om zo snel mogelijk te detecteren, classificeren en identificeren. Een paar extra seconden zouden hier het verschil kunnen maken.

Marines moeten voorbereid zijn op de dreigingen van vandaag én morgen, wat betekent dat je niet alleen kan vertrouwen op één enkele gegevensbron. In een ideale situatie wil je de gegevens van meerdere sensoren, die bevindingen uitbreiden en bevestigen, samenvoegen zodat je sneller en efficiënter kan reageren. Door sensorgegevens van bijvoorbeeld radar en EO te combineren, krijg je exponentieel beter zicht op alles dat er om je marineschip heen gebeurt.

EO is uiterst nuttig tijdens situaties waarin je objecten die op of net boven het oppervlak, van bedreigingen op korte tot middellange afstand, beter moet classificeren – iets waar onze Gatekeeper zich in specialiseert. Langeafstand EO-sensoren (zoals ARTEMIS) helpen je om een doelwit te zien en te identificeren, nog voordat het aan de horizon verschijnt voor radardetectie. Het hebben van een paar extra seconden reactietijd kan de overlevingskans van een schip en de bemanning sterk verbeteren.

Om verschillende redenen kan je niet altijd mensen aan dek of op de uitkijk hebben staan, zelfs niet als het weer en het zicht goed is. EO-sensoren helpen je om onder alle omstandigheden 24/7 bewaking, van dichtbij, rond het schip beter uit te voeren. De sensoren zijn niet alleen bedoeld voor lage en snelle doelwitten, ze helpen je ook met het identificeren van langzame, kleine oppervlakte objecten en alles dat dicht bij je schip in de buurt komt (zoals kleine boten en zelfs periscopen). Stel je voor dat jouw radar een kleine boot in jouw richting ziet aankomen, maar je weet niet wat voor type boot het is. Laat dan onze Gatekeeper jouw ‘ogen’ worden, zodat je digitaal kan inzoomen en kan zoeken naar vlaggen, nummers, kleuren en andere identificerende kenmerken.

Drone-detectie, bijvoorbeeld UAV'S en USV's, wordt ook veel gemakkelijker te classificeren. Een zwerm drones kan moeilijk te classificeren zijn met enkel een traditionele radar sensor. Jouw ingebouwde daglicht- en/of infraroodcamera's helpen je bij het detecteren, volgen, identificeren en bevestigen waar je andere sensoren (zoals de radar) naar kijken. Dit is erg waardevol, niet alleen voor de veiligheid van je bemensing, maar ook in het beschermen van het schip van vele miljoenen euro’s tegen makkelijk vervangbare UAV’s en USV’s.

Wat misschien wel enigszins over het hoofd wordt gezien is dat goede EO-sensoren ook waardevol zijn tijdens boarding operaties op zee voor juridische en veiligheidsdoeleinden. De bemanning kan gevaar lopen bij het aan boord gaan van een verdacht vaartuig. De Gatekeeper camera’s aan boord van jouw schip houden dan ook in de gaten wat er gebeurt op dat andere schip. Weet ook: je kan alles opnemen wat je Gatekeeper ziet, waarmee je een archief met mogelijk belangrijk juridisch bewijs kan opbouwen. De Gatekeeper heeft zelfs zijn nut wanneer het in een buitenlandse haven is aangemeerd: je hebt één enkele actieve operator tegelijk nodig om de wacht te houden op en rond het schip, zelfs 's nachts. Dit zorgt voor een efficiëntere tijdverdeling (de bemanning kan andere belangrijke taken uitvoeren) en een beter uitgeruste bemanning.”

Hoe houd je de EO-oplossingen van Thales toekomstbestendig?

“Naast hardware verbeteringen – we ontwikkelen bijvoorbeeld een Gatekeeper update die verbeterde camera hardware zal bevatten – werken we altijd aan slimmere integraties, betere interfaces en de beste gebruiksvriendelijke software die alles met elkaar verbindt. Softwarematig werken we aan geautomatiseerde detectie van objecten en menselijke identificatie, vermindering van de werkdruk van de operator en meer. Daarnaast kijken we niet alleen naar huidige maar ook naar toekomstige dreigingen voor een marineschip. Dreigingen worden steeds sneller, sterker en moeilijker te detecteren, dus we blijven bouwen aan oplossingen om niet alleen bij te blijven, maar ook voorop te blijven lopen. Controle van informatie zal altijd voorop staan: hoe meer sensoren je kan integreren om bevindingen te analyseren, hoe beter.

De toekomst van EO zal zeker evolueren naar ‘EO-suites’, waar meerdere sensoren en het Combat Management System (CMS) op de meest efficiënte manier samenwerken, met behulp van A.I. gebaseerde algoritmen. Ze zullen in staat zijn om de EO-gegevens snel te verwerken en de bemanning aan boord van een schip op de hoogte te stellen van aankomende dreigingen, via het CMS. Een dergelijke relatie zou snelle detectie, tracking, classificatie en engagement capabilities mogelijk maken, bijvoorbeeld tegen de evoluerende USV- en UAV-dreigingen zoals te zien in het huidige conflictklimaat.

We spelen ook in op de behoefte aan sensoren die openstaan voor het ontvangen van frequente software-updates en die achterwaarts compatibel zijn, door middel van een continu verbeterings- en serviceprogramma tussen de industrie en de marine. Thales heeft uitgebreide ervaring in het continu verbeteren van ons productportfolio en in het integreren van sensoren met het CMS van een schip. Europese marines zoals Duitsland, het Verenigd Koninkrijk en Nederland, maar zo ook Mexico, profiteren van geïntegreerde missiesystemen met EO-sensoren. EO zal in de nabije toekomst alleen maar belangrijker worden.”