Sicherheit

Schnelle Aufklärung mit dem »USBV Inspektor«

Untersuchung einer verdächtigen Weste auf Sprengstoff.
© Foto Bundeswehr/Bienert

Untersuchung einer verdächtigen Weste auf Sprengstoff.

Untersuchung eines verdächtigen Koffers mit dem Fernlenkmanipulator PackBot®.
© Foto Landeskriminalamt Nordrhein-Westfalen

Untersuchung eines verdächtigen Koffers mit dem Fernlenkmanipulator PackBot®.

An Flughäfen, Bahnhöfen und anderen öffentlichen Plätzen kommt es immer wieder zum Fund unidentifizierter Gepäckstücke oder anderer, verdächtiger Behälter. Die Sicherheitskräfte müssen in diesen Fällen immer von einer mutmaßlichen Bombe ausgehen. Diese Problematik ist seit kurzem Forschungsgegenstand am Fraunhofer FHR.

Das Verbundforschungsprojekt »USBV-Inspektor« hat sich zum Ziel gesetzt, den Einsatzkräften vor Ort neue Unterstützungsmöglichkeiten zu bieten. Dahinter verbergen sich Aspekte wie die Aufklärung der mutmaßlichen unkonventionellen Spreng- und Brandvorrichtung (kurz USBV) mit einem Radarsensor sowie die Tatortvermessung und Beweissicherung mit einer 3D-Umgebungserfassung und einer HDR-Optik im Sinne der Forensik.

Das Fraunhofer FHR entwickelt in diesem durch das BMBF im Rahmen des Programms »Forschung für die zivile Sicherheit 2012 -2017« geförderten Projekt gemeinsam mit dem Landeskriminalamt Nordrhein-Westfalen, der Leibniz Universität Hannover, der ELP GmbH sowie der Hentschel GmbH und den assoziierten Partnern Bundeskriminalamt und Bundespolizei eine multimodale Sensor-Suite, welche die genannten Aspekte und Unterstützungsmöglichkeiten in sich vereint. Diese Sensor-Suite wird auf einem ferngesteuerten Roboter eingesetzt und an die mutmaßliche USBV herangeführt. Innerhalb kürzester Zeit ist dann eine Aussage möglich, ob es sich bei dem verdächtigen Behälter tatsächlich um eine Bombe handelt oder ob es lediglich ein liegen gebliebenes Gepäckstück ist. Das Verbundforschungsprojekt »USBV-Inspektor« läuft noch bis Ende 2017 und wird vom Fraunhofer FHR koordiniert. Der für die schnelle Aufklärung nötige Radarsensor wird ebenfalls am Institut erforscht und entwickelt.

Technologische Basis und Forschung

Als Basis für die abbildende Technik dient dem Fraunhofer FHR ein Millimeterwellenradar mit sehr hoher Bandbreite, welches eine enorm hohe Tiefenauflösung ermöglicht. Der Einsatz dieses Radars im Zusammenspiel mit dem synthetischen Apertur Radar (SAR) Verfahren führt zu einem hochauflösenden Radar-Imaging von beliebigen Objekten. Auf Grund der guten Materialdurchdringungseigenschaften kann in die Behälter hineingesehen werden und deren Inhalte werden dreidimensional messbar. Mit diesem Radar-Imaging wird die schnelle Identifikation einer USBV anhand der räumlichen Ausprägung und lokalen Ausgestaltung des Objektes im Behälter möglich.

Neben dem Sensor erforschen die Wissenschaftler außerdem, wie die optimale SAR-Trajektorie zur Vermessung des Behälters ermittelt werden kann: Diese hängt von der jeweiligen Form des Behälters, seiner Position in der Umgebung sowie der Position des Roboters ab, wobei zur Ermittlung dieser Rahmenbedingungen auf die Daten der 3D-Umgebungserfassung zugegriffen wird. Der nächste Schritt besteht dann in einer Evaluation, wie diese Rahmenbedingungen genutzt werden können, um damit das bestmögliche Verhältnis aus Geschwindigkeit der Messung und Auflösung zu finden, um die für die Aufklärung benötigte Zeit zu minimieren. Die Form und Umgebung des Behälters geben daher vor, wie die SAR-Trajektorie aussehen kann, und die Datengewinnung sowie Bildrekonstruktion werden darauf abgestimmt.

Da der für die SAR-Abbildung verwendete Roboterarm während der Messung mit einer gewissen Eigenbewegung schwingt, muss diese Form der Eigenbewegung mit einem Inertialsensor mit Zeitstempeln gemessen werden und bei der Berechnung der hochaufgelösten Bilder berücksichtigt werden. Schon kleine, nicht berücksichtigte Positionsabweichungen bei den Messungen können zu Verschmierungseffekten im Bild führen, was natürlich zu einer Verschlechterung der Identifikation führt und mit der Eigenbewegungskompensation verhindert wird.

Innovationen

Neben den technischen Innovationen seitens des Fraunhofer FHR auf dem Gebiet des Radar-Imaging und den Forschungsgebieten der anderen Partner, wird den Einsatzkräften vor Ort mit der multimodalen Sensor-Suite eine ganze Reihe weiterer Innovationen eröffnet. So treten beispielsweise die Aspekte der Forensik zunehmend in den Vordergrund, wenn es darum geht, die Beweisführung gegenüber den Tätern zu verbessern. Die multimodale Sensor-Suite bietet hier mit der dreidimensionalen Tatortvermessung der optischen Beweissicherung die entsprechende Grundlage. Zudem müssen sich die Einsatzkräfte für die schnelle Aufklärung ohne Röntgentechnik nicht mehr selbst direkt der Explosionsgefahr aussetzen, was erst durch die Erforschung und Entwicklung des Radar-Imaging möglich wird.