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Wachtberg / Bonn: Hunderte von Menschen drängen sich am Flughafen durch den langen Korridor zwischen Terminal A und B. Unter die Menge haben sich zwei Terroristen gemischt. In ihren Jackentaschen tragen sie Behälter mit Chemikalien – vielleicht Einzelkomponenten für einen Sprengstoff. Was die Kriminellen nicht ahnen: Sie werden nicht nur von Kameras beobachtet, sondern auch von Sensoren erwittert. Die »chemischen Nasen« sind hinter der Korridorwand versteckt. Gehen die Terroristen daran vorbei, schlägt der Geruchssensor Alarm. Ein Wachtposten sieht die Warnung auf einem Überwachungsschirm.
Wachtberg / Bonn: Hunderte von Menschen drängen sich am Flughafen durch den langen Korridor zwischen Terminal A und B. Unter die Menge haben sich zwei Terroristen gemischt. In ihren Jackentaschen tragen sie Behälter mit Chemikalien – vielleicht Einzelkomponenten für einen Sprengstoff. Was die Kriminellen nicht ahnen: Sie werden nicht nur von Kameras beobachtet, sondern auch von Sensoren erwittert. Die »chemischen Nasen« sind hinter der Korridorwand versteckt. Gehen die Terroristen daran vorbei, schlägt der Geruchssensor Alarm. Ein Wachtposten sieht die Warnung auf einem Überwachungsschirm. Zum jetzigen Zeitpunkt kann er zwar noch nicht bestimmen, welche der Personen gefährliche Chemikalien bei sich haben. Doch das Sensorennetzwerk nimmt die Fährte auf und schnüffelt den Verdächtigen hinterher.
Dieses Szenario haben Forscher des Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE in Wachtberg bei Bonn mit Hilfe eines Prototyps jetzt nachgestellt.
Die Sensoren wurden in das Gesamtsystem HAMLeT (Hazardous Material Localization and Person Tracking) des Fraunhofer FKIE integriert. Das System ermöglicht es, diejenigen Personen in einem Personenstrom in einem definierten sicherheitsrelevanten Bereich, an Rolltreppen oder in einem Fußgängertunnel, ausfindig zu machen, welche Sprengstoffe oder andere gefährliche Substanzen mit sich führen. Die Daten chemischer Sensoren, welche Gefahrstoffe detektieren, und die Messungen von Gamma-Detektoren werden mit Laserscanner-Informationen unter Anwendung von Personentracking-Verfahren fusioniert. Das System arbeitet verdeckt und unbemerkt von der Öffentlichkeit; personenbezogene Daten werden nicht erhoben. HAMLeT eignet sich zur Terrorismusbekämpfung, für Einsätze der Feuerwehr, im Katastrophenschutz oder bei militärischen Operationen.
Das Fraunhofer FKIE führt dieses Forschungsprojekt mit seinen Partnern an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, der Universität Bonn, der Bundeswehr und anderen Kollegen durch. Auf diese Weise ist es den Forschern am Fraunhofer FKIE bereits gelungen, bei einem Bundeswehrversuch fünf »Terroristen« mit verstecktem Sprengstoff zu entlarven. Aktuell führen die Forscher Gespräche mit potenziellen großen Industriepartnern, um den bisher entwickelten Forschungsdemonstrator in einen Prototyp zu überführen und zur Industriereife zu bringen. Inzwischen hat die digitale Welt auch in die Landwirtschaft Einzug gehalten, so dass zukünftig auch dort die Zusammenführung von Sensordaten geplant ist. Der Dual-Use-Charakter der im Fraunhofer FKIE entwickelten Anwendung ist offensichtlich.
Auf der Hannover-Messe zeigen die FKIE-Forscher den Gammastrahlen-Detektor aus dem HAMLeT-Gesamtsystem in Halle 2, Stand D39 (Gemeinschaftsstand der Wissenschaftsregion Bonn).
Weitere Erläuterungen und Informationen zur Abteilung »Sensordaten- und Informationsfusion (SDF)« des Fraunhofer-Instituts FKIE finden Sie unter http://www.fkie.fraunhofer.de/sdf
Physikalische Erklärung der Funktionsweise des Gammastrahlen-Detektor (Gamma-Spektrometer):
Beim »Stride DU 202« der Firma »ICx Technologies GmbH« handelt es sich um ein Gamma-Spektrometer, welches Gamma-Strahlung in seiner Umgebung wie folgt detektiert:
Ein Szintillator (Natrium-Iodid - NaJ) wird bei auftretender Gamma-Strahlung angeregt und gibt diese Energie in Form von Lichtimpulsen wieder ab. Zur Umwandlung der von einem Szintillator emittierten Lichtimpulse werden Photomultiplier (PMT) verwendet. Diese bewirken eine Anreicherung von Elektronen und vollziehen somit nicht nur eine Signalumwandlung, sondern auch eine Signalverstärkung, welche eine Detektion der Gamma-Strahlung ermöglicht.
Grundprinzip des Gesamtsystems HAMLeT:
Im Projekt HAMLeT (Hazardous Material Localization and Person Tracking) verfolgt ein Netzwerk aus hochempfindlichen Geruchssensoren die Spur des Sprengstoffs: Auf den Chips der Sensoren befinden sich z. B. Schwingquarze. Diese »elektronischen Nasen« fangen chemische Moleküle ein und verändern dabei ihre Schwingfrequenz – für jede Substanz in einer charakteristischen Art und Weise. Doch HAMLeT besteht aus einer weiteren wichtigen Komponente: Die Sensordatenfusion sorgt dafür, dass die Spur des Sprengstoffs mit der richtigen Person in Verbindung gebracht wird. Deshalb ist ein zweites Sensornetzwerk notwendig, das den Weg der Personen nachvollzieht. Dafür verwenden die Forscher Laserscanner, die ermitteln, wann und wo sich eine Person aufgehalten hat. Hinter der Sensordatenfusion stecken komplexe und hoch komplizierte Algorithmen. HAMLeT liefert so ein genaues Abbild der Personenströme und ordnet den Personen ihrem Geruch zu.
Weitere Informationen zu den Arbeiten des Fraunhofer-Instituts FKIE und der Abteilung Sensordaten- und Informationsfusion SDF erhalten Sie im Internet unter
www.fkie.fraunhofer.de und www.fkie.fraunhofer.de/sdf
oder bei Abteilungsleiter Privatdozent Dr. Wolfgang Koch
E-Mail: wolfgang.koch@fkie.fraunhofer.de
Tel.: +49 (0) 228 9435-273
http://www.fkie.fraunhofer.de - Fraunhofer-Institut FKIE
http://www.fkie.fraunhofer.de/sdf - Abteilung SDF des Fraunhofer FKIE
http://www.fkie.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/messen/2011/hannover-messe-2011... - Beschreibung der Exponate
Gamma-Spektrometer (Gammastrahlen-Detektor)
(c) Fraunhofer FKIE
None
HAMLeT-Prototyp
(c) Fraunhofer FKIE
None
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Informationstechnik, Mathematik
überregional
Buntes aus der Wissenschaft, Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch
Gamma-Spektrometer (Gammastrahlen-Detektor)
(c) Fraunhofer FKIE
None
HAMLeT-Prototyp
(c) Fraunhofer FKIE
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