Met toenemende bedreigingen voor zachte doelen, beveiligingspersoneel heeft hulpmiddelen nodig om bedreigingen op te sporen in snel bewegende, drukke omgevingen. Het door de EU gefinancierde SPIDERS-project introduceert 'MM-Imager', een veilige aanpak die in realtime werkt en lichamen op korte afstanden kan scannen op verborgen objecten.

Met toenemende en evoluerende dreigingen tegen zachte doelen en kritieke infrastructuren in heel Europa, komt een evenredige behoefte aan verhoogde waakzaamheid. Dit is mede afhankelijk van de detectie van verborgen voorwerpen die een mogelijke bedreiging vormen voor burgers en bezittingen. De huidige oplossingen blijken niet langer geschikt voor hun doel, omdat ze vaak omvangrijke scanapparatuur omvatten en resulteren in lange wachtrijen bij checkpoints. Tegelijkertijd, het aantal vervoersknooppunten en het verkeer erdoorheen, groeit.

Het door de EU gefinancierde SPIDERS-project, heeft een 'passive scanning'-oplossing ontwikkeld die is gebaseerd op realtime (tot 16 beelden per seconde), beeldvormingssysteem, werkt op millimetergolffrequenties en kan door kleding heen kijken en verborgen voorwerpen zoals vloeistoffen detecteren, poeders of vaste stoffen (metaal of niet). Cruciaal, het systeem genaamd 'MM-Imager', geeft geen straling af.

De mechanische in plaats van elektronische scanoplossing

SPIDER's passieve millimetergolftechnologie is gebaseerd op de meting van de natuurlijke straling die wordt uitgezonden door lichamen op microgolffrequenties (ongeveer 0,1 THz). Het onderliggende principe is vergelijkbaar met dat van een infraroodcamera die infraroodgolven meet die door lichamen worden uitgezonden. De oplossing verzamelt deze THz-golven en past vervolgens signaalverwerkingstechnieken toe.

Nog, zoals projectcoördinator de heer Nicolas Vellas opmerkt, "Het lastige deel betreft de amplitude van de uitgezonden microgolven die, zijnde vijf orden onder infraroodgolven, zijn moeilijk te detecteren." Om dit te omzeilen waren ultragevoelige en stabiele sensoren nodig, gebouwd binnen een op maat gemaakte architectuur van microgolfcircuits en een aangepaste in situ-kalibratie die rekening houdt met veranderende omgevingsparameters, zoals temperatuurschommelingen.

Het verkrijgen van een radiometrisch beeld met behulp van de 'synthetic aperture interferometric radiometer' (SAIR) technologie die aan SPIDERS ten grondslag ligt, is meestal gebaseerd op de gelijktijdige elektronische bemonstering van deze signalen, verzameld door alle systeemsensoren. Deze gesamplede signalen worden vervolgens met elkaar gecorreleerd, waarbij de resulterende matrix wordt omgezet in een radiometrisch beeld. De systeemgevoeligheid is evenredig met het aantal monsters dat door elke sensor wordt verzameld; en hierin ligt de beperking.

Een vereenvoudigd prototype ontwikkeld door het project toonde aan dat dit elektronische scannen een gecompliceerde reeks digitale borden vereiste, samen met een enorme hoeveelheid RAM-geheugen, het verhogen van de kosten en complexiteit van het bouwen van inzetbare apparaten.

De SPIDERS-oplossing bouwde voort op het werk van een eerder door de EU gefinancierd project, EFFISEC. Zoals de heer Vellas uitlegt, "We hebben een innovatieve mechanische - in tegenstelling tot elektronische - scanoplossing ontworpen, wat resulteert in vereenvoudigde digitale borden, met de mogelijkheid om in realtime te werken, terwijl het toch een hoge mate van betrouwbaarheid garandeert."

Deze aanpak bood verschillende extra voordelen, zoals de efficiëntie van de in-situ kalibratie, die gevoeliger is dan alternatieven dankzij het optische systeem dat in staat is om het dubbele gezichtsveld te verkrijgen.

Een oplossing die erop gericht is de dreiging te evenaren

Het belangrijkste voordeel van het SPIDERS-systeem is de mogelijkheid om in realtime te werken, wat betekent het kunnen scannen van bewegende mensen, in tegenstelling tot alternatieven die stilstaande mensen slechts enkele seconden kunnen scannen. Deze functie maakt de technologie toepasbaar op een breed scala aan potentiële soft-target scenario's, (zoals luchthavens, treinstations, stadions) waar meer veiligheid wordt gezocht zonder de daaruit voortvloeiende vertraging van het menselijk verkeer, zoals de vorming van lange wachtrijen.

Een ander voordeel is het veiligheidsaspect, in tegenstelling tot concurrerende oplossingen die in feite microgolf- of röntgenstraling uitzenden waarvan de impact op de gezondheid nog steeds niet volledig wordt begrepen.

Dit alles tegen een achtergrond waar de aard van dreigingen verandert. Zoals de heer Vellas schetst, "Verhoogde waakzaamheid bij controleposten, zoals op transportknooppunten, invloed heeft gehad, dus terroristen richten zich nu op zachtere opties zoals concertzalen. Tot nu toe was er geen geschikte, dynamische screening respons, maar de SPIDERS-oplossing voldoet aan de nodige vereisten om er een te bieden."

Momenteel, MC2-Technologieën, het bedrijf dat de SPIDERS-technologie ontwikkelt, zet zijn R&D-inspanningen voort om de efficiëntie te optimaliseren. Het is speciaal gericht op verbeteringen aan de beeldverwerking, evenals de integratie van een techniek voor het identificeren van bedreigingen die is gebaseerd op kunstmatige intelligentie (met behulp van een diepgaande leerbenadering), evenals de ontwikkeling van een speciale scancorridor waarin een reeks sensoren is opgenomen.