Optimale waarneming

Onze Noordzee raakt steeds voller. Dit maakt ons kwetsbaar. Per jaar passeren 250.000 schepen het Nederlandse deel van de Noordzee. Er worden grondstoffen gewonnen, energie gegenereerd, vissen gevangenen en militaire oefeningen gehouden. De zeebodem ligt vol met duizenden kilometers aan cruciale infrastructuur, zoals kabels en leidingen voor energie- en communicatie. Er liggen scheepswrakken en munitie uit het verleden. Maar waar liggen deze explosieven precies en zijn deze nog gevaarlijk? TNO ontwikkelt innovatieve technologie om de maritieme omgeving te analyseren en objecten te lokaliseren.

Boven water waarneming met radar en elektro-optische sensoren

Radarsystemen zijn onmisbaar om een goed beeld op te bouwen van de omgeving. Of het nu gaat om schepen of drones, autonoom varend of bemand: radars geven dag en nacht onder alle weersomstandigheden een betrouwbaar beeld van de omgeving boven water.  Het is zelfs mogelijk om met radar op grote afstand (vijandelijke) raketten of satellieten in beeld te brengen.

Beeldherkenning met slimme algoritmes

Hoe zorg je voor optimale beeldherkenning op zee? TNO doet onderzoek naar automatische detectie met drones. De drones, weerbestendig en voorzien van HD- of infraroodcamera’s, scannen het wateroppervlak en de kustlijn voor realtime beeldanalyse. Zo kunnen ze over een groter gebied automatisch watersporters en strandbezoekers in nood detecteren en zelfstandig naar een drenkeling toevliegen.

Door onze unieke kennis van sensorsystemen te combineren met het ontwikkelen van slimme realtime algoritmen creëren we technologische doorbraken. Bijvoorbeeld op het gebied van beeldverbetering, beeldanalyse, patroonherkenning, autonome waarnemingssystemen, inspectiesystemen en slimme sensoren en camera’s. Zo ontwikkelt TNO intelligente sensorsystemen die helpen alles om je heen te zien en te duiden.

Multifunctionele radar voor drones

Een drone beweegt anders dan een schip of vliegtuig. Dus een drone-radar moet ook anders om zich heen kunnen kijken. Daarom ontwikkelt TNO unieke technologie voor nieuwe sensoren die klein genoeg zijn om drones van een eigen radarsysteem te kunnen voorzien.

Om dit voor elkaar te krijgen is een omnidirectioneel sensorontwerp opgebouwd. Die technologie is uniek ten opzichte van bestaande radarsystemen. Een innovatief concept met de potentie om een grote verscheidenheid aan geavanceerde taken uit te voeren die tot nu toe niet mogelijk zijn.

Onder water de situatie in beeld met sonar

Informatiedominantie is cruciaal voor de Koninklijke marine, maar ook steeds vaker voor de civiele scheepvaart. Onder water is het gebruik van geluid eigenlijk de enige manier om over grotere afstanden signalen te kunnen sturen en ontvangen. Sonar zendt korte geluidspulsen uit en luistert naar de signalen die terugkomen. TNO draagt bij aan deze informatiepositie met state-of-the-art sonar algoritmes.

Schepen classificeren in lokaliseren

Door het herkennen van hun akoestische signatuur kunnen we schepen in de omgeving automatisch classificeren en lokaliseren. Onze kennis van geluid helpt onze onderzeeboten om onder water fluisterstil te zijn en we kunnen met akoestische sensoren de kwetsbaarheid van onze schepen voor aanvallen verminderen.

TNO heeft meer dan vijftig jaar ervaring op het gebied van de scheepsakoestiek en onderwater akoestische signaturen. Zowel de Koninklijke marine als de commerciële scheepsbouwindustrie en haar toeleveranciers maken gebruik van de kennis en kunde die bij TNO is opgebouwd.

Veilig mijnen opsporen

Tijdens operaties op zee worden we wereldwijd geconfronteerd met de dreiging van mijnen. Dankzij de doorontwikkeling van sonartechnieken kunnen onze veiligheidsdiensten mijnen en explosieven opsporen die diep in de zeebodem begraven liggen. Met detectie van mijnen en mijnanalyse en dreigingsevaluaties kunnen we de zee een stuk veiliger maken voor de visserij, scheepvaart, havens, en voor het onderhoud van zeekabels en de bouw van windturbineparken.

Duurzaam vissen door soorten en maten te herkennen

Met innovatieve technologie is TNO in staat om op een betrouwbare manier vissoorten te herkennen. Deze sonartechnologie onderscheidt vissoorten en wordt ingezet om ongewenste bijvangst te voorkomen. Hoewel de verschillen soms klein zijn, heeft iedere vissoort zijn eigen akoestische signatuur.

Met deze technologie kan een visser de verschillende soorten vis onderscheiden en besluiten om al dan niet zijn netten uit te werpen en zo de bijvangst verminderen.

Beveiligde onderwaterwifi en inspectie met drones

Onderwaterakoestiek maakt communicatie met duikers, maar ook met drones mogelijk. Onderwaterdrones, de zogenaamde ‘Autonomous Underwater Vehicles’ (AUVs), bieden goede mogelijkheden voor de inspectie van bijvoorbeeld windturbineparken op zee. De drones moeten daarvoor wel onder water kunnen communiceren.

TNO heeft een encrypted onderwaterwifi ontwikkeld voor het veilig versturen van gegevens en de besturing van drones. Het bereik varieert – afhankelijk van de omgevingscondities en frequentiebandbreedte – van enkele honderden meters tot kilometers.

Voorkomen van schadelijk geluid voor zeedieren

Een volle zee geeft meer lawaai en dat kan grote gevolgen hebben voor het zeeleven. Ons zeezoogdierenonderzoek is een belangrijke spin-off van de opgedane ervaring met de marine. Deze kennis van onderwatergeluid kunnen we namelijk ook kunnen inzetten om zeedieren zoveel mogelijk te beschermen tegen de schadelijke effecten van geluid.

We brengen alles in kaart: geluidsbronnen, hoe geluid zich voortplant in  zee en de effecten van geluid op zeedieren. Met name voor de gevoelige zeezoogdieren is het belangrijk om het omgevingsgeluid in de zee in kaart te brengen.

We verwerken deze data in simulatiemodellen en onderzoeken hoe de impact van geluid – zoals bijvoorbeeld door het heien van funderingen bij windturbineparken - op het zeeleven kan worden verminderd. Samen met Europese scheepsbouwers en offshorebedrijven werken we aan methoden om stillere schepen en apparatuur te ontwerpen.

Zo helpt het ontwikkelen van diervriendelijke technologie de sonaroperator bij het voorkomen van gehoorschade bij zeezoogdieren. Het geeft ze de kans voorafgaand aan een sonaroperatie een rustiger gebied op te zoeken.

Samenwerken voor een veilige zee

De landen in het Noordzeegebied werken samen volgens de Europese Kaderrichtlijn Mariene Strategie aan een schone en gezonde zee met aandacht voor de zeedieren. TNO’s innovaties zorgen voor optimale waarneming en maken mijnen, olievervuiling, windmolens, vijandelijke acties, drenkelingen, objecten en zeedieren, op en onder het zeeoppervlak, maximaal zichtbaar.

Met gedegen kennis van onderwaterakoestiek levert TNO hier een belangrijke bijdrage, zowel op gebied van monitoring als op het gebied van simulatiemodellen. Onze hightech kennis van radar, optica, sonar en algoritmes behoort tot de beste van de wereld. Voor onze welvaart en ons welzijn werken wij met de Koninklijke marine, de ministeries, de provincies, de gemeenten en de industrie aan de maritieme toekomst voor Nederland. Samen werken we aan een veilige zee.