Remote Sensing: ANNCP (1959-1970)

 

Het Anglo Netherlands Norwegian Collaboration Project (1959 – 1970)

 
In 1959 werd in NAVO-verband het Anglo Netherlands Norwegian Collaboration Project (ANNCP) ingesteld.
Het samenwerkingsproject ANCP I-11 “low level air reconnaissance” was een samenwerking tussen het Engelse Royal Radar Establishment (RRE) en het Physisch Laboratorium RVO-TNO. In januari en februari 1960 werden wederzijdse bezoeken gebracht. TNO leerde daarbij voor het eerst over het side-looking radarconcept.
In het VK werden door EMI en RRE twee side-looking airborne radar (SLAR) systemen ontwikkeld voor het TSR-2 gevechtsvliegtuig. De TSR-2  was een VK-ontwikkeling dat men later zo maar liet vallen. Eén radarsysteem (3 cm) was bestemd voor navigatie en één voor verkenning (8 mm).

Een SLAR-systeem voor navigatie betekent dat de opponent je niet direct ziet aankomen. De beelden van een SLAR zijn ook veel beter te interpreteren omdat ze door het veel hogere aantal hits per scan (pulsen per waarneming) een veel betere signaal-ruisverhouding (SNR) hebben. Dat levert een aanzienlijk beter beeld op dan bij een ronddraaiende radar. Het beeld kwam met behulp van een snelle processor direct op film beschikbaar voor de navigator. Die kon daarop het beeld vergelijken met een ‘stripmap’ van het overvlogen terrein. Hij deed die verificatie op vaste afstanden en voor korte tijd. Het vliegtuig zou daardoor minder opvallen. De 8 mm radar werd daarbij ondergebracht in een pod onder het vliegtuig tezamen met een Thermisch Infrarood systeem (TIR). Deze ontwikkelde pod is later door het VK aan de NAVO aangeboden (‘P391 systeem’).

De Engelsen waren zeer geïnteresseerd in de TNO radarwaarnemingen op lage hoogte. Afgesproken werd dat het RRE met hun experimenteervliegtuig, waarin beide radarsystemen zaten, gebruik zouden kunnen maken van onze officiële laagvliegroutes voor vluchten van belang voor beide landen. Nederland is erg vlak wat erg laag vliegen mogelijk maakt. Zo vonden op 8 en 10 november 1960 de eerst vluchten met 8 mm SLAR plaats boven Zeeland en de grote rivieren (Exercise Buzzard). De vlucht van 8 november had te maken met onstuimig weer waardoor de resultaten op film op veel plaatsen niet in een rechte lijn stonden. De vaste antenne kon de bewegingen van het vliegtuig niet compenseren, zoals te zien is op de opname van Goes en de Oosterschelde met de Galgeplaat en Vondelingeplaat (areas of no-show). Het vaarwater cluttert op en werd door het RRE als ‘land’ geïnterpreteerd. De vlucht werd onder betere omstandigheden op 10 november herhaald met goede resultaten. 

Parallel hieraan kwam op het Physisch Laboratorium ook warmtebeeldapparatuur tot ontwikkeling. In het begin der vijftiger jaren apparatuur met pneumatische detectoren (de Golay-detector) en later met indiumantimonide detectoren. In 1966 vloog de eerste TNO infraroodscanner bij de Koninklijke Marine.

Aan het eind van de vijftiger jaren waren ook de eerste contacten met medewerkers van het Internationaal Instituut voor Luchtkartering en Aardkunde (ITC) ontstaan. Deze contacten waren aanvankelijk geheel informeel en ad hoc. Er werd dan gediscussieerd over de respectievelijke vakgebieden. Bij het ITC beschouwde men als fotogrammetrist de conventionele radarbeelden als luchtfoto’s die waren opgenomen met een camera met een zeer korte brandpuntsafstand (1 mm en kleiner). TNO experimenteerde ook met stereoopnamen. Op de TV-torens kon je een basis van 12,5 m halen en op het dak van het Physisch laboratorium was een basis van 50 m mogelijk. Het werd geen eclatant succes maar verruimde wel het inzicht bij het ITC en TNO: voor het ITC wat kan en doet radar, voor de TNOers het inzicht dat je er het aardoppervlak mee kunt observeren. Dat laatste heeft naast militaire ook civiele toepassingen.

Zo stonden ons dus in het begin van de zestiger jaren zowel een SLAR als een warmtebeeldcamera ter beschikking van het RRE voor het doen van proeven boven Nederland. Het waren toen nog pure plaatjesmachines. Ze leverden aardige, maar fysisch volledig ongecontroleerde, beelden op fotografisch materiaal. Het waren echter geen foto’s.
Het is misschien goed hier ook even op te merken dat er in die tijd nog geen sprake was van computers bij de beeldinterpretatie.

Wat doe je nu met de opnames? Zoals iedereen die met Remote Sensing begint, dachten ook wij toen dat dat alleen een kwestie was van een goede beeldinterpretatie. Daarom zochten we als TNO samenwerking met anderen die daar beter in thuis waren: het ITC. Een probleem was daarbij dat de beelden gerubriceerd waren. Desondanks werd rond 1962 de samenwerking met het ITC geformaliseerd. Een kleine groep medewerkers van het ITC kreeg daarbij de kans het gerubriceerde beeldmateriaal te bestuderen. Ook kreeg het ITC hiermee een kans eigen ideeën te ontwikkelen, hetgeen resulteerde in Remote Sensing-onderzoek in Limburg en Saeftinge (radar) en in de Alblasserwaard (TIR).

In juli 1962 volgende de ANCP Exercise Humming Bee waarbij naast de Q-band SLAR op een lage overvlieghoogte van 300 tot 500 ft werd getest.

Om stromingen en schorren van Zeeland zichtbaar te maken, was een hogere versterkingsinstelling van de SLAR-apparatuur vereist. Daarom is Zeeland twee keer gevlogen (schaal 1:50.000). De stromingen waren duidelijk te zien als rommel, de modderbanken als no-show. Een reeks punten bleken palen te zijn (met een diameter in de orde van de golflengte van de radar) die worden gebruikt om oesterbanken aan te duiden.

In oktober volgde een SLAR-vlucht op zeer grote hoogte (circa 40.000 ft) via de officiële luchtcorridors voor vergelijking met fotogrammetrie. Analyse toonde aan dat dit  kleinschalige kartering voor inventarisatiedoeleinden (landvormen en bodemeigenschappen) mogelijk maakt.

Samenwerkingen

Tenslotte ontstond ook een samenwerking met het Instituut voor Zintuigfysiologie TNO (IZF) te Soesterberg. Het onderzoek ging toen in verschillende richtingen. Allereerst werd gewerkt aan het vertrouwd geraken met de nieuw opgenomen beelden. Dit gebeurde op het ITC. Daarnaast werd gezocht naar middelen om de beelden fysisch goed te definiëren. Zo werd met het IZF onderzocht wat de invloed is van onscherpte en ruis. Dat project kreeg de naam “photo-interpreter performance“.
Het RRE kon zorgen voor grote groepen foto-interpreteurs voor de experimenten die door het IZF werden opgezet in samenwerking met foto-interpreteurs van de School Militaire Inlichtingendienst (SMID). In dit onderzoek was het aspect van een goede fysische beelddefinitie essentieel. Op dit terrein was ook de televisie druk bezig nieuwe mogelijkheden te ontsluiten. Op het ITC werd daarom gewerkt aan het gebruik van de modulatieoverdrachtsfunctie. Thans een standaardtechniek, maar in de begin zestiger jaren nog absoluut nieuw en onbekend. De resultaten van het onderzoek aan “photo-interpreter performance” werden met publicaties in Photogrammetric Engineering afgesloten [3]. Eén resultaat was dat onscherpte in een beeld erger is dan ruis. Een resultaat dat een hele discussie opleverde met de TV-mensen die het omgekeerde hadden gevonden. De uitkomstem bleek allebei waar: TNO werkte met stilstaande beelden (foto’s) en de TV-wereld met bewegende beelden.

Naast met SLAR werden er ook een aantal TIR vluchten uitgevoerd boven de Alblasserwaard. In 1966 gebeurde dat door het RRE en in 1968 door de Koninklijke Marine met de TIR-scanner van het Physisch Laboratorium.

Met dank aan

Dr.Ir. G.P. de Loor die op 7 juni 1988 een lezing gaf ter gelegenheid van het 10-jarig bestaan van de Kring voor Remote Sensing op 17 augustus 2009 en de basis voor deze tekst optekende. Zijn lezing is ook in een tussenversie verschenen in de Remote Sensing Nieuwsbrief nr.95 van december 2000 bij het afsluiten van het NRSP.

Referenties

1. J.Ph. Poley: “Note on the resolution of radar systems”; Tijdschrift Nederlands Radiogenootschap, vol.22, 1957, pp. 187 – 194. 
2. H.M. Oudshoorn: “The use of radar in hydrodynamic surveying”; Procs Seventh Conference on Coastal Engineering, edited by J.W. Johnson (The Hague: Council on Wave Research, The Engineering Foundation), 1960, pp. 59 – 76.
3. G.P. de Loor, A.A. Jurriëns, W.J.M. Levelt and J.P. van de Geer: “Line-scan imagery interpretation”; Photogrammetric Engineering, vol.34, 1968, pp. 502 – 510.
4. G.P. de Loor, A.A. Jurriëns and H. Gravesteijn: “The radar backscatter from selected agricultural crops”; IEEE Trans. Geoscience Electronics, vol. GE-12, 1974, pp. 70 – 77.
5. G.P. de Loor, “Possibilities and uses of radar and thermal infrared systems”, Photogrammetria, vol.24, 1969, 43 – 48.
6. RWS werkgroep, nota: “Radar en infra-rood luchtopnamen”, door Afd. Havenmonden bij brief nr. 128 dd. 10 jan. 1969 aangeboden aan de HID RWS in de Directie Benedenrivieren.
7. ITC rapport: “Voorstel tot applikatie onderzoek van moderne lucht-opname technieken”, aangeboden aan de Minister van O en W, 10 jan. 1969
8. Interdepartementale Werkgroep Applikatie Onderzoek Moderne Luchtopname Technieken: “Concrete voorstellen voor het applicatie onderzoek van moderne luchtopname technieken”; Nota op 5 dec. 1969 uitgebracht aan de Minister van O en W, mede ten behoeve van zijn ambtgenoten.
9. Verslag van het Symposium “Luchtwaarneming met niet-conventionele systemen”; De Ingenieur, vol.33, 1970, Afd. TWO nr.6 pp. o71 – o100 (6 artikelen, verslagen van het werk verricht van 1962 tot 1969)
10. W. Alpers and I. Hennings: “A theory of the imaging mechanism of underwater bottom topography by real and synthetic aperture radar”; J. Geophys. Res., vol.89, 1984, pp. 10529 – 10546
11. Maritiem Geodetisch Bureau C. Don: “Proefopnamen met side looking airborne radar”; rapport samengesteld in opdracht van RWS, Directie Benedenrivieren, Afd. Havenmonden, Sectie Noordzee, 1970. Een herdruk verscheen in de RS Nieuwsbrief nr. 89, dec. 1999.
12. “Verslag van een oriëntatiereis door de USA door een W.A.C.-delegatie in de periode van mei-juni 1971 in opdracht van de Stuurgroep van NIWARS”; ingediend door de voorzitter van de Stuurgroep op 15 nov. 1971
13.  N.J.J. Bunnik: “The multispectral reflectance of shortwave radiation by agricultural crops in relation with their morphological and optical properties”; Thesis Wageningen, 18 Jan 1978, also in: Comm. Agricultural university Wageningen, 78-1 (1978)
14. G.P. de Loor, P. Hoogeboom and E.P.W. Attema: “The Dutch ROVE Program”; Trans. IEEE Geosci. and RS, vol.GE-20, 1982, pp. 3 – 11
15. Eindrapport NIWARS, rapport uitgebracht door de Stuurgroep van het beleidsruimte project NIWARS, 1 juni 1977
16. R.H.J. Morra: “Het begin van de remote sensing in Nederland”, 1958 – 1986”; publicatie van de Kring voor RS, maart 1990
17. L. Krul en G.P. de Loor: “Experiments with microwaves”; Int. J. Remote Sensing, 1992, vol. 13, nos. 6 and 7, 1201-1216.

 
Terug Volgende