Eine äußerst knifflige Angelegenheit in den Verhandlungen zum Vertrag über den Offenen Himmel war die Frage, über welche Sensoren die Beobachtungsflugzeuge verfügen sollten. Grundsätzlich war eine Allwettertauglichkeit anzustreben, um auch nachts und bei bewölktem Himmel Informationen gewinnen zu können. Die Bewölkung stellt vor allem für die hohen nördlichen Breiten ein Hindernis dar, weshalb für diese Gebiete auch das Potenzial von Beobachtungssatelliten eingeschränkt ist.

Schließlich einigten sich die Verhandlungspartner darauf, schrittweise eine breite Sensorausstattung einzuführen. Zunächst kommen nur optische Panorama- und Einzelbildkameras sowie Videokameras mit Echtzeitanzeige zum Einsatz. Später kann diese Ausrüstung durch Infrarot-Zeilenabtastgeräte und Radar mit synthetischer Apertur ergänzt werden. Für die vorgeschriebene Zulassung dieser Sensoren mussten aber erst noch aufwendige Kalibrationsverfahren erarbeitet werden, damit ihre Leistungsfähigkeit die im Vertrag festgelegten Parameter nicht übersteigt. Solche Details werden von der Beratungskommission in Wien geklärt.

Alle Sensoren dürfen nur nach unten und seitwärts ausgerichtet sein. Eine Beobachtung in Flugrichtung ist untersagt. Diesen Passus hatte sich Russland ausbedungen, da es befürchtete, die solcherart gewonnenen Daten könnten zur Programmierung von Marschflugkörpern genutzt werden.

Von welcher Art sind nun die Ziele, die für Beobachtungsflüge ausgewählt werden? Prinzipiell kann und darf alles fotografiert werden, was der beobachtende Staat im Sinne der Transparenz und Vertrauensbildung für wichtig erachtet – unabhängig davon, wo die Objekte liegen oder ob sie zivil oder militärisch genutzt werden. In der Praxis werden hauptsächlich militärische Anlagen und Aktivitäten sowie Rüstungsfirmen im Mittelpunkt des Interesses stehen. Dazu gehören insbesondere:

- Kommandostellen und Fernmeldeeinrichtungen,
– Kasernen, Fahrzeugdepots und Truppenübungsplätze,
– Flugplätze, Marinebasen und Raketenstützpunkte,
– militärische Produktions- und Wartungseinrichtungen,
– Transportrouten wie Straßen, Brücken, Eisenbahnlinien, sowie
– militärische Aktivitäten und Manöver.

Krisenregionen erfordern dabei eine höhere Aufmerksamkeit als Gebiete, in denen nicht mit gravierenden Veränderungen zu rechnen ist. Zusätzlich müssten hier auch irreguläre Truppen, neu angelegte Minenfelder sowie Flüchtlingsströme und -lager beobachtet und Schadensbewertungen vorgenommen werden.

Die aufgenommenen Bilddaten müssen von speziell geschultem und erfahrenem Personal ausgewertet werden, damit sie den vollen Informationsgehalt preisgeben. Dabei ist der Zugang zu ergänzenden Informationen aus anderen Quellen hilfreich, um die Rohbilder im richtigen Kontext analysieren zu können.

Allgemein erfolgt die militärische Bildauswertung in mehreren Stufen. Sie beginnt in der Regel mit der Detektion, also dem Erkennen, ob ein bestimmtes Objekt wie etwa ein Fahrzeug auf der Aufnahme vorhanden ist oder nicht. Die anschließende allgemeine Identifizierung ordnet das Objekt in eine bestimmte Klasse ein. Im Beispiel mag das Fahrzeug als Panzer eingestuft werden. Dann erfolgt die präzise Identifizierung, etwa: der Panzer ist ein schwerer Kampfpanzer vom Typ T-72. Eine weiter gehende Beschreibung des Objekts legt die genauen Abmessungen, Ausstattung und Konstruktionsdetails fest wie etwa das Kaliber des Geschützes.

Die im Vertrag über den Offenen Himmel festgelegte Bodenauflösung, die dreißig Zentimeter nicht unterschreiten darf, ist nun gerade so gewählt, dass eine Beschreibung der Objekte nicht möglich ist. Allzu viele Details möchte man eben nicht offenbaren, und Anstrengungen, die auf das Beschreiben von Objekten hinzielen, werden als Spionage angesehen. Für die Zwecke des Vertrages reicht es jedoch aus, Objekte zu identifizieren und zu zählen.

Mit den optischen Kameras lassen sich Fahrzeuge, Raketen und Geschütze allgemein identifizieren. Truppeneinheiten, Flugzeuge, Raketenstützpunkte, Schiffe, Transportrouten und Kommandostellen können sogar präzise identifiziert werden.

Die panchromatischen – schwarz-weiß abbildenden – Filme der optischen Kameras werden seit langem in der militärischen Luftaufklärung und der zivilen Fotogrammetrie eingesetzt. Gewöhnlich wird die Bildfolge so gewählt, dass sich zwei aufeinander folgende Aufnahmen um sechzig Prozent überlappen. Dies gewährleistet, dass jedes Objekt in der fotografierten Szenerie auf mindestens zwei Aufnahmen zu sehen ist. Der unterschiedliche Beobachtungswinkel ermöglicht, durch Stereo-Betrachtung die Höhe eines Objekts zu ermitteln beziehungsweise sogar ein räumliches Geländemodell zu erstellen.

Der Hauptgrund für den Einsatz dieser konventionellen Nassfilmkameras ist neben der hohen Auflösung des Negativmaterials die gute Dokumentationsfähigkeit: Digitale Daten wären viel leichter zu manipulieren. Trotzdem verfügen die Beobachtungsflugzeuge auch über Vi-deokameras. Sie erreichen jedoch bei den festgelegten Mindestflughöhen in der Regel nicht die für Videobilder maximal erlaubte Bodenauflösung von fünfzig Zentimetern. Ihr großer Vorteil ist jedoch die direkte Wiedergabe der Bilddaten während des Fluges. Zudem können laut Vertrag auch Farb-Videokameras eingesetzt werden, wodurch weitere Informationen für die Bildauswertung zur Verfügung stehen.

Infrarot-Kameras: Wärme verrät mehr als Licht

In der ab Anfang 2006 beginnenden Phase des "Realen Konzepts" können auch Infrarot-Zeilenabtastgeräte mit einer Auflösung von fünfzig Zentimetern als Sensoren eingesetzt werden. Der große Vorteil dieser Kameras ist, dass sie die Wärmestrahlung registrieren, die jeder Körper aussendet. Damit liefern sie Informationen, die von optischen Kameras nicht registriert werden können. Das Strahlungsspektrum eines Körpers, der sich auf Raumtemperatur befindet, hat sein Maximum im Wellenlängenbereich von 8 bis 13 Mikrometern, während das laufende Triebwerk eines Düsenflugzeugs hauptsächlich im Bereich zwischen etwa einem und fünf Mikrometern strahlt. (Zum Vergleich: Die Wellenlängen von sichtbarem Licht liegen zwischen 0,4 und 0,68 Mikrometern.)

Mit diesen Infrarot-Kameras lassen sich verschiedenste Aktivitäten nachweisen, was insbesondere für die Beobachtung von Manövern und Fabrikationsanlagen von Wert ist. Fahrzeuge mit laufendem Motor können anhand ihres Wärmeprofils erkannt werden. Geparkte Fahr- oder Flugzeuge schatten die Sonnenstrahlung ab, sodass sich ihre Umrisse auch dann noch auf dem Boden abzeichnen, wenn sie eine gewisse Zeit vor der Aufnahme entfernt wurden. Beobachtungen im nahen Infrarot würden auch Störungen in der Vegetation erkennbar machen, wie sie zum Beispiel durch frisch verlegte Minen auftreten. Allerdings sind Aufnahmen im nahen Infrarot vorerst nicht erlaubt.

Während optische und Infrarot-Kameras passive Systeme sind, ist ein Radar mit synthetischer Apertur ein aktiver Sensor. Das Gerät sendet Mikrowellen aus, die vom Bodenrelief rückgestreut und von der Radarantenne wieder aufgefangen werden. Diese aktive Abtastung macht die Beobachtung unabhängig von den Beleuchtungsverhältnissen; zudem können Mikrowellen auch Wolken ungehindert durchdringen.

Ein gewisser Nachteil eines derartigen Radarsystems ist, dass die Rohdaten erst aufwendig mit einem Rechner in Bilder umgesetzt werden müssen. Diese sind zudem nicht so einfach zu interpretieren wie optische Aufnahmen. Die Stärke des Radarechos hängt von zahlreichen Eigenschaften der rückstreuenden Fläche ab: etwa von dem Material, von der Rauigkeit, der Neigung der Oberfläche und dem Feuchtigkeitsgehalt.

Für den Radarsensor erlaubt der Vertrag eine Bodenauflösung von drei Metern. Das ist zwar deutlich schlechter als für die anderen Sensoren, reicht aber immer noch aus, um Einrichtungen und Gegenstände wie Flugplätze, Straßen, Brücken, Gebäude und große Luft- und Wasserfahrzeuge zu erkennen. Neuer-dings werden mit kommerziell erhältlichen Radarsystemen auch Auflösungen von bis zu einem Meter möglich. Eine der in der Beratungskommission zu lösenden Fragen wird denn auch sein, ob künftig schärfer abbildende Radargeräte eingesetzt werden können.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 6 / 2002, Seite 105
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