Lidar mogelijk concurrent voor radar

TNO, Thales Hengelo, HITT uit Apeldoorn en het ministerie van Defensie onderzoeken de bruikbaarheid van Lidar (Light Detection And Ranging)-systemen voor de detectie van schepen en andere objecten op zee en binnenwateren. De lidar zou een alternatief kunnen zijn voor de alom gebruikte radar.

Voor testdoeleinden gebruikte lidar. (Beeld Wikipedia)

1/2

Gerelateerd nieuws

Reünisten strijden voor behoud zeevaartschool

VNF op de schop

‘Woontorens op pier Terneuzen zeer onveilig'

Gastanker Union X neemt twee tankduwbakken mee

Meer over

Techniek

Door Hans Heynen
De werking is er enigszins mee te vergelijken. Verschil is, dat een lidar lichtgolven gebruikt voor de detectie en afstandsbepaling van objecten en radar radiogolven. Omdat de lidar gebruikt maakt van laserpulsen wordt hij ook wel ‘laserradar' genoemd.

• Sensor ziet ook drenkelingen en plastic bootjes

• Laser-radar zendt onzichtbaar licht uit  

De techniek waarmee de afstand tot een object wordt bepaald is vergelijkbaar met die van een radar. De lidar meet de tijd tussen het uitzenden van een laserpuls en het opvangen van de reflectie. De voor detectie en navigatie op het water ontwikkelde lidar zendt korte laserpulsen uit die in smalle bundels dicht boven het wateroppervlak scheren. De golflengte van de lichtpulsen is minder dan een millimeter, tegen een golflengte van drie centimeter voor de radiogolven van de radar. De golflengte van de lichtpulsen ligt tussen de 10 en 250 µm (tussen ultraviolet en bijna infrarood). Het licht is dus niet te zien met het menselijk oog.

Door de zeer kleine golflengte geven ook heel kleine objecten nog een goede reflectie. Zelfs op het water zittende meeuwen en eenden worden door een lidar gedetecteerd. Dat maakt het systeem erg geschikt voor het opsporen van drenkelingen. Omdat lichtgolven overal op reflecteren is een polyester jacht of een houten roeiboot, ook zonder radarreflector, goed zichtbaar op een lidarscherm. Verschillende kleuren geven wel verchillende reflecties, waarbij een wit object een sterkere reflectie geeft dan een donker object.

Valse echo's
Tijdens een begin dit jaar op het Hartelkanaal (verkeerspost Hartel) gedane proef, werd een lidar gebruikt die een heen- en terugkerende beweging maakte, waarbij de elevatie op de heenweg iets verschilde van de elevatie op de terugweg. Zo werd een bredere strook gescand.

Door de korte golflengte van licht heeft een Lidar minder last van valse echo's, wat zeker in havengebieden, een schoner plaatje oplevert. Om dat te controleren was ook gekozen voor Verkeerspost Hartel. Radar heeft het hier moeilijk door bruggen en de grote reflecties van containerschepen en de vele open duwbakken. De lidar bleek hier minder last van te hebben. Van open duwbakken, die op het radarscherm grote vlekken veroorzaakten, toonde de lidar alleen de werkelijke contouren. Van de bruggen toonde de lidar keurig de pijlers. ‘Voorbij één van de bruggen werd zelfs, op twee kilometer afstand, nog een boeitje gezien', stelt Erik Jonker van HITT in Scanner, clubblad van Racon, het Gilde van Nautische  Verkeersdienstmedewerkers. ‘Het bereik is niet zo groot als we van radar gewend zijn, maar het levert wel een heel schoon plaatje op, vrij van radarclutter.'

Zeegang
Door de lage opstelling van de lidar ontstond wel een schaduwwerking. De contouren van een schip konden alleen worden gezien vanaf de kant waarop de lichtpulsen van de lidar het schip raakten. Van een naderend schip was daardoor alleen de boeg zichtbaar.
Omdat de voor de test gebruikte lidar maar één puls in de vijf seconden gaf, liepen bij een overlap met de radarbeelden de echo's van varende schepen niet synchroon met elkaar.

Tijdens een tweede test wordt onderzocht wat het effect is van golfslag en deining op het lidarbeeld. Dat gebeurt bij Den Helder. Daar worden de karakteristieken van lidar op zee getest. Dan kan ook worden bekeken hoe lidar over grotere afstand werkt. 
Lidar wordt al langer gebruikt in de geologie en archeologie. Zo gebruikt Fugro lidar-sensoren om vanuit de lucht gebieden zeer nauwkeurig in beeld te brengen.
Politiediensten gebruiken lidars van cameraformaat om de snelheid van passerende auto's te meten.