Defensie en TNO bouwen onderwaterverdediging tegen stille dreiging

Peter, TNO-programmaleider onderzeebootbestrijding, Mathieu, lead scientist TNO- autonome onderzeebootbestrijding, en Otto, senior medewerker bij de afdeling Maritieme Systemen van het Ministerie van Defensie, leggen uit hoe de ‘ASW barrier’ werkt, welke innovaties zijn ontwikkeld en wat ze kunnen betekenen voor andere doeleinden op het gebied van defensie en veiligheid onder water.

Defensie richt zich op onbemande onderwatergevechtstechnologie

“Vijandelijke onderzeeboten vormen een ernstige en toenemende dreiging voor Nederland en andere NAVO-landen”, bevestigt Otto. “De afdeling Maritieme Systemen opereert onder het Commando Materieel en IT (COMMIT) en is hét ingenieursbureau voor de marine. Een van onze kernprojecten is de ‘ASW barrier’. Met deze onderwaterbarrière wil Defensie een innovatieve stap zetten richting onbemande onderwateroorlogsvoering als aanvulling op traditionele fregatten.”

“De taak van ons bureau is het opstellen van de technische eisen, dus ook voor dit systeem”, vervolgt Otto. Hij benadrukt: “De focus leggen we hierbij op ‘onbemand’. Dit vergroot de inzetbaarheid over langere tijd én biedt militairen meer veiligheid en minder belasting. De inhoudelijke onderbouwing en validatie gebeurt via onderzoek dat wordt gedaan door TNO. Zij hebben de expertise in huis waarmee invulling gegeven kan worden aan het ontwikkelen van nieuwe operationele concepten voor onderzeebootdetectie zoals de ‘ASW-barrier’.”

Hoe bestrijden onbemande sensoren een geavanceerde onderzeeboot?

“De barrière om vijandige onderzeeboten te detecteren bestaat uit verschillende typen strategisch geplaatste sensoren”, start Peter zijn uitleg over hoe de ‘ASW-barrier’ werkt. “Een schoolboekvoorbeeld van een strategische locatie is de Straat van Gibraltar. Deze smalle doorgang verbindt de Middellandse Zee met de Atlantische Oceaan. Het is een locatie waar vijandelijke onderzeeboten gecontroleerd kunnen worden, om te voorkomen dat ze ongezien opereren in NAVO-gebied.

De eerste fase van de barrière wordt gevormd door ‘bottom nodes’. Dit zijn statische detectiepunten op de zeebodem, uitgerust met hydrofoons. Deze ‘nodes’ kunnen het karakteristieke geluid van onderzeeboten herkennen en vervolgens via een onderwatermodem een waarschuwingssignaal doorgeven. Dit signaal wordt opgevangen door onbemande vaartuigen die zijn uitgerust met ‘dipping sonar’ - sonar die vanuit het vaartuig in het water hangt en geluidsgolven uitzendt. Dit is de tweede fase van de barrière. Hiermee ontstaat een systeem dat niet alleen luistert, maar ook actief zoekt. Zo nodig kan er ter bevestiging nog een derde fase in werking treden. Drones met magnetische detectoren vliegen dan boven het aangewezen gebied en kunnen daarmee de aanwezigheid van metalen objecten, zoals onderzeeboten, aantonen.”

Detectie of discretie: afwegingen voor verschillende scenario’s

Over het doel van de ‘ASW-barrier’ zegt Peter vervolgens: ”Een belangrijke afweging binnen het project is of het tactisch wenselijk is dat de onderzeeboot merkt dat deze is gedetecteerd, wanneer hij door de barrière vaart. Het uitzenden van de sonargeluidsgolven – het ‘pingen’ – in fase twee, kan mogelijk worden gehoord door de onderzeeboot. Het detectiesysteem ‘verraadt’ z’n eigen aanwezigheid daarmee aan de vijand. Maar omdat de vijand weet dat hij is gedetecteerd, zal deze mogelijk zijn missie afbreken. Dan heeft de barrière de dreiging weggenomen zonder dat inzet van geweld nodig is geweest.

Bij een ander scenario kan het juist van belang dat de vijand niet te laten weten dat de onderzeeboot is gedetecteerd. Bijvoorbeeld om een definitieve uitschakeling ervan te kunnen voorbereiden. De beslissing hierover hangt sterk af van de context. Binnen Defensie wordt continu nagedacht over operationele scenario’s en de inzet van innovatieve technologie om zo veilig en adequaat mogelijk te kunnen reageren.”

Belangrijke balans tussen mens en technologie

De ‘ASW-barrier’ werkt, dit hebben we in 2024 aangetoond tijdens een demonstratie samen met NAVO-partners in Portugal,” vertelt Mathieu. “Als we kijken naar verbeteringen, ligt de focus vooral op het gebied van de inzet van robotica”, zegt hij over de verdere ontwikkeling van het systeem. “Aan boord van een marineschip werken mensen onder hoge druk. Bij het ontwikkelen van systemen houden we altijd voor ogen dat de robotica bijdraagt aan efficiëntie en niet leidt tot complexiteit.

In deze fase van het project zijn veel van de systemen nog op afstand bestuurbaar, door een mens. Een van de ambities voor de nabije toekomst is het ontwikkelen van robots die zelf in staat zijn tactische beslissingen te nemen, binnen gedefinieerde kaders. Zoals een robot die vaststelt dat een bepaald gebied is gescand en besluit zelfstandig een naburig gebied te inspecteren. Of wanneer een van de scanrobots uitvalt, de overige robots automatisch het aangewezen gebied onderling verdelen en overnemen. Het ultieme doel is een volledig geïntegreerd systeem van slimme sensoren en autonome eenheden dat effectief, veilig en betrouwbaar onderzeebootdreigingen kan identificeren en bestrijden.”

Innovatie voor meer maritieme veiligheid

Tot slot benadrukt Otto: “Technologische stappen worden alleen gezet in nauwe samenwerking met het ministerie van Defensie en meer specifiek met COMMIT. Autonome systemen vragen om ethisch en intelligent gedrag, zonder dat de controle uit handen wordt gegeven. Zeker binnen militaire context, waar verantwoordelijkheden zwaar wegen. We ontwikkelen hulpmiddelen die werk uit handen nemen en helpen het verschil te maken onder extreme omstandigheden. De realisatie van de ‘ASW-barrier’ is een cruciale stap richting onbemande onderwaterverdediging. Dankzij deze technologische innovatie zorgt het Ministerie van Defensie samen met TNO voor een veiliger maritiem domein.”