Mess- und Prüftechnik/mm-Wellen-Technik Körperscanner

Die QPS-Mikrowellen-Körperscanner von Rohde & Schwarz sind für die Fluggastkontrolle auf
Flughäfen oder als Sicherheitsschleusen in Ministerien konzipiert.
Die QPS-Mikrowellen-Körperscanner von Rohde & Schwarz sind für die Fluggastkontrolle auf Flughäfen oder als Sicherheitsschleusen in Ministerien konzipiert.

Mehrkanal-Millimeterwellen-Arrays und »intelligente« Bilderkennungsalgorithmen analysieren Rohdaten von Personenscans in Echtzeit.

Flughafenbehörden setzen für die Fluggastkontrolle häufig noch einfache ungenaue Torsonden ein, die lediglich metallische Gegenstände aufspüren können und anfällig für Fehlalarme sind.

Ein Verfahren zur unaufdringlichen Abtastung beruht auf Millimeterwellen. Anders als Röntgenstrahlen sind Millimeterwellen nicht-ionisierend und daher unterhalb eines Grenzwerts medizinisch unbedenklich. Die 3D-Bildaufnahme erfolgt ohne Körperkontakt und bietet die an Flughäfen notwendigen Taktraten.

Schutz der Privatsphäre

Millimeterwellenscanner liefern eine detaillierte Darstellung der Körperoberfläche, zu Lasten des Schutzes der Privatsphäre. Rohde & Schwarz hat deshalb mit dem »R&S QPS Quick Personnel Security Scanner« ein vollständig automatisiertes System entwickelt, das niemals Bilder der Scans zeigt oder speichert: Ein kritisches Objekt wird lediglich auf einem Avatar angezeigt, die Körperabtastung und Signalverarbeitung erfolgt mit neuer Technologie nahezu in Echtzeit.

Mit aktiver Ausleuchtung

Zur Bildgebung mittels Millimeterwellen gibt es diverse Verfahren. Passive Systeme können in Umgebungen sinnvoll sein, in denen der Hintergrund im Vergleich zum gescannten Objekt kühl ist (z. B. im Freien). Im Innenbereich fällt der Kontrast zwischen Hintergrund- und Objekttemperatur jedoch geringer aus.

Deshalb muss ein System dort mit aktiver Ausleuchtung arbeiten: Ein Millimeterwellensignal sehr schwacher Leistung wird auf die zu untersuchende Person gerichtet und die entstehenden komplexen Muster von Empfangseinheiten analysiert.
Bekannte Methoden für die Millimeterwellen-Bildgebung durch aktive Ausleuchtung
setzen auf mechanisches Absuchen. Damit sind aber die, bei Flughafen-Sicherheitskontrollen verlangten, kurzen Zykluszeiten nicht erreichbar.

Die Abhilfe mit dichten monostatischen Antennengruppen erscheint aufgrund der großen Antennenanzahl, unter Kostengesichtspunkten ungeeignet.
Beim R&S QPS werden mehrere Sende und Empfangsantennen in einer multistatischen 2D-Anordnung geclustert und positioniert. In Kombination mit digitalem Beamforming bilden diese Cluster eine elektronisch optimierte Apertur, die mit einer Antennengruppe von geringer Dichte eine adäquate Bildqualität im Nahbereich erzielt. Die Aufnahme des menschlichen Körpers muss aus kurzer Entfernung geschehen, denn aufgrund der spiegelnden Reflexionen auf der Haut eines Menschen, sind bei diesen Frequenzen der Ausleuchtung Grenzen gesetzt. Aus größerer Entfernung können kleine Objekte nicht sicher detektiert werden.

Darüber hinaus ist der R&S QPS für höhere Frequenzen als herkömmliche Millimeterwellensysteme ausgelegt. Der Betrieb im Frequenzbereich von 70 GHz bis
80 GHz lässt eine höhere Signalbandbreite und damit eine höhere Entfernungsauflösung zu. In diesem Frequenzbereich konnten die Entwickler auf das Know-how von Rohde & Schwarz im Bereich der 77-GHz-Radarsysteme für die Automobilbranche zurückgreifen.