Oorlogvoering in tunnels en riolen moet slimmer

Militaire tech

Slecht in te schatten risico’s voor militairen is in moderne oorlogvoering niet langer acceptabel. Defensie investeert daarom in technologie voor de strijd onder de grond. „Je beschiet de vijand in een gebouw, die gaat onder de grond, duikt achter je op en beschiet jou in de rug.”

illustratie Roland Blokhuizen en Fokke Gerritsma

Een gat in de grond is donker en dreigend, maar ook vertrouwd voor Nederlandse militairen in pakweg Afghanistan of Mali. Ze doorzoeken bijvoorbeeld een dorpje en vinden een afgesloten put. Ze halen het deksel weg en schijnen met een lantaarn in de duisternis. In het schijnsel lijkt de uitholling de toegang tot een tunnel. Maar klopt dat? En hoe lang is die tunnel dan? Waar loopt-ie heen? Maakt-ie deel uit van een netwerk? Wordt-ie gebruikt voor transport van wapens? Geeft ie toegang tot een soort schuilkelders?

„De klassieke manier om daarachter te komen is dat je iemand uitkiest die niet zo groot is, iemand zoals ik. Je laat hem naar beneden zakken met een lantaarn en een handvuurwapen. En die gaat de tunnel verkennen”, vertelt de Nederlandse commando Sander (om veiligheidsredenen worden de meeste militairen hier alleen met hun voornaam genoemd. Hun volledige namen zijn bekend bij de redactie). „Dat is dus de tunnelrat.” De tunnelrat is een legendarisch figuur uit de Vietnamoorlog, die altijd voorop ging bij het verkennen van de honderden kilometers lange ondergrondse netwerken van de Vietcong.

Maar de tunnelrat is obsoleet of zou dat moeten worden. Want de „kleinste man met de grootste ballen” – zoals een Amerikaanse generaal hem ooit doopte – kan onder de grond verdwalen, in een schacht storten of op een boobytrap stuiten. En dit soort slecht in te schatten risico’s voor militairen is in moderne oorlogvoering niet langer acceptabel.

Om die reden heeft het Nederlandse ministerie van Defensie een prijsvraag uitgeschreven voor ‘underground warfare’. Kleine en middelgrote Nederlandse ondernemingen konden meedingen met hun oplossingen voor veilige en effectieve oorlogvoering onder de grond – van stokken vol sensoren die je in de grond steekt tot een ‘slimme’ bril die een soldaat-in-actie-onder-de-grond van informatie voorziet. De winnaar werd onlangs gekozen bij een bijeenkomst, waar civiele technici van gedachten wisselden met militairen als Sander.

Asymmetrische conflicten

Over de winnaar – en de runner up – zo meteen meer; eerst nog even dit over ondergrondse oorlogvoering. Die is typerend voor zogeheten asymmetrische conflicten tussen een (technologisch) superieur leger en een zwakkere tegenstander die vaak wel goed thuis is de omgeving. Denk aan de tunnels waardoor Palestijnse milities explosieven verplaatsen om het Israëlische leger te bestoken.

„Tunnels zijn in eerste instantie een risico voor een legereenheid”, zegt brigadegeneraal Ron Smits van de Luchtmobiele Brigade, tevens jurylid. „Je beschiet de vijand in een gebouw, die gaat onder de grond, duikt achter je op en beschiet jou in de rug. Dat kan gebeuren met de grote tunnels. In kleine tunnels, bijvoorbeeld rioolbuizen, kunnen ook explosieven worden aangebracht onder de weg.” Tunnels en grotten bieden ook kansen, bijvoorbeeld doordat je hiermee een ondergronds netwerk van de vijand kunt oprollen. „Maar dan moet je eerst weten of er bijvoorbeeld boobytraps zijn”, zegt Smits.

Afghanistan, waar Nederland al lang militaire missies uitvoert, heeft een groot ondergronds slagveld. Het land kent een wijdvertakt irrigatienetwerk van ondergrondse aquaducten, de karez, dat door de Taliban wordt gebruikt voor transport en opslag van wapens en het verplaatsen van strijders. Daarnaast zijn er uitgestrekte grottencomplexen zoals die in het Tora Bora-gebergte, waar Osama bin Laden zich een tijd schuilhield.

Anders dan in Afghanistan worden en zijn de oorlogen in Irak en Syrië vooral uitgevochten in steden. „We zien een verplaatsing van het slagveld naar de grote stad, simpelweg doordat er steeds meer mensen in steden gaan wonen”, zegt Jan, werkzaam bij de genie. „Daarbij zijn steden bij uitstek het terrein voor terroristen, zoals we weten sinds de aanslagen van 11 september 2001.”

Virtueel graven

Om te achterhalen hoe die eruit ziet, werkt het Nederlandse bedrijf MAPXact met grondradar. Die stuurt radiosignalen de grond in, waarna die worden weerkaatst en geregistreerd. Zo kun je herleiden waar de kabels en buizen lopen. „Maar de huidige grondradar is complex in gebruik”, zegt directeur Gerben Roseboom bij zijn presentatie. „Je moet door de data heen kunnen kijken om een goed beeld te krijgen van de ondergrond en dat vergt al gauw een jaar of tien ervaring.”

Om die reden heeft MAPXact een kleine verrijdbare grondscanner ontwikkeld. Die zendt de radarsignalen uit langs een patroon van aaneengesloten hyperbolen. De data die uit de weerkaatsingen tevoorschijn komen, vertaalt de computer met speciale software in beelden. Deze animatie-beelden worden op het scherm geprojecteerd op de werkelijke beelden – een vorm van augmented reality.

„Zo kan ook een niet-expert het patroon van een tunnel in de ondergrond herkennen, tot ongeveer 4 meter diepte”, zegt Roseboom over de scanner, die voorjaar 2019 helemaal gebruiksklaar moet zijn. „Een veldtest met een tunnellocatie heeft prima gewerkt. Dit is virtueel graven.”

Ideaal voor civiele toepassingen, vindt de jury. „Voor archeologen die bijvoorbeeld nu al zoeken onder de Via Appia in Rome, voor de politie die hiermee lichamen in de bodem kan opsporen”, zegt jurylid Henk Scholten, hoogleraar Ruimtelijke locatie aan de VU. Voor militaire operaties in vijandig gebied is de scanner minder geschikt, zegt brigadegeneraal Smits. „Want iemand moet hem ter plekke bedienen, terwijl de trend is om dit zoveel mogelijk op afstand te doen. Je kan het apparaat wel in een drone stoppen, maar dan kun je maar 1,5 meter diep zien. Tunnels liggen meestal dieper.”

Kruimelspoor

De diepte van tunnels en grotten is ook een probleem omdat elektromagnetische straling daar niet doordringt. Wie onder de grond is, kan daardoor niet communiceren met de collega’s in de bovenwereld en ook niet navigeren met gps – want er is geen verbinding met de satelliet. Pevra, een bedrijf dat net is opgericht door ict-deskundigen, verzon daarom een alternatief communicatiesysteem dat lijkt op het kruimelspoor in de sprookjes Klein Duimpje en Hans en Grietje.

„Een verkenningscommando gaat bijvoorbeeld een grottencomplex binnen. De verkenners leggen bij elk knooppunt, zeg een bocht, een chip op de grond – totdat ze overal zijn geweest”, legt directeur Frans Evenblij uit. Deze chips, zogeheten RFID’s, bestaan al en geven informatie met een radiosignaal. In een tunnel kunnen ze radiosignalen uitwisselen en vormen zo samen een onafhankelijk netwerk.

Evenblij schetst een wat-als-situatie met een gijzeling in een grot. „Een bevrijdingscommando kan zo naar binnen en gebruik maken van het netwerk. Dat netwerk is nauwelijks op te sporen – een voordeel van het ondergronds zijn – en ook nauwelijks te jammen.” Maar, zegt Smits: „Het nadeel is dat je mensen wel eerst onbekend terrein moeten betreden. Het zou ideaal zijn als je dat bijvoorbeeld zou kunnen doen met een drone.”

Dat is precies de aanpak van het bedrijf Delft Dynamics, dat hiervoor de U-drone ontwikkelde. Dat is een variant van een bestaande drone, waarin de ‘U’ staat voor underground. Bovengrondse drones zijn in tunnels en grotten nauwelijks bruikbaar, omdat ze vliegen op een accu – met een te korte vliegtijd voor een ondergronds avontuur – en elektromagnetische verbindingen nodig hebben voor de navigatie en het doorsturen van beelden en data.

De U-drone heeft daarom een haspel met een dunne kabel (3 mm) van 100 meter voor voeding en communicatie. De drone is verder uitgerust met standaardsensoren (maximaal 100 euro per stuk) om de omgeving vast te leggen. De U-drone navigeert met behulp van ingebouwde Australische software, die bekend staat als SLAM: simultaneous location and mapping en die de omgeving real time in kaart brengt. „De manschappen blijven buiten en laten de U-drone naar binnen vliegen om de grot te verkennen”, zegt directeur Arnout de Jong.

De militairen vinden een kabel van 100 meter aan de korte kant. „De kabel kan langer, zeg 400 meter. Dan moet ie wel dunner worden, anders wordt ie te zwaar. Maar met een kabel van 1 mm heb je alleen communicatie en geen voeding”, zegt De Jong. „Misschien is 2 mm ook mogelijk.”

Daaraan kunnen de makers nu verder gaan werken, want ze zijn de winnaars van de wedstrijd en daarmee van de hoofdprijs van 200.000 euro aan ontwikkelingsgeld. „Het grote voordeel van de U-drone is dat de ontwikkeling al ver is”, zegt brigadegeneraal Smit. Anders dan de ‘kruimelchips’, waarvan de makers wel worden uitgenodigd om samen te werken met de drone-bouwers. Want, zegt Smit: „Ideaal zou zijn als de drones straks de chips in de grotten kunnen afwerpen.”

    • Karel Berkhout