Search and Rescue

Inleiding

Als beginnend lid van een SAR drone team ga ik hier info verzamelen over hoe mensen en dieren op te sporen. Er zijn veel zoekteams in Nederland die drones gebruiken, en dat varieert van heel lokale clubjes mensen tot organistaties als het Veteranen Search Team. Ieder heeft zijn eigen protocol (hoop ik ), maar ik verzamel graag info voor mijzelf :)

Wat is SAR?

Om te beginnen natuurlijk... wat is Search & Rescue? Dat kan je vanuit diverse oogpunten bekijken. Maar is wel van belang als je "dat gaat doen". Want wat doe je eigenlijk?

Overheidstaak

In principe is het redden van mensen een overheidstaak. En dat gebeurt dan op uitvoerend niveau door een aantal partijen die daarin (al dan niet opgeschaald) elkaar aanvullen. Hieronder de taken van de drie belangrijkste spelers voorzover het het zoeken en redden van mensen betreft:

"...gevaar voor mensen en dieren bij ongevallen beperken en bestrijden...". Hiertoe heeft de brandweer de beschikking over boten, drones en duikteams waarmee ze het proces Oppervlaktewater redding kunnen doen. Hierin zullen ze doorgaans samenwerken met de Reddingsbrigade; in gezamenlijkheid is dat de Nationale Reddingsvloot. Rond wateren van betekenis hebben ze een systeem van landingsplaatsen van waaruit ze kunnen opereren. Ze zoeken doorgaans niet op land.

"...De politie heeft tot taak ... te zorgen voor ... het verlenen van hulp aan hen die deze behoeven...". De politie heeft ook een Dienst Waterpolitie, maar die zitten meer op handhaving. Ze hebben ook een Landelijk Team Onderwaterzoeking (LTOZ). Die zijn meer van het bergen van personen/objecten dan redden. De politie zoekt wel naar mensen op land en kan dat doen middels surveillance vanuit noodhulp voertuigen, of door ME op linie het terrein in te sturen. Ook kunnen ze vanuit de lucht zoeken met helikopters en drones.
Als het water te diep wordt (>15 meter) kunnen ze bijstand aanvragen bij de Defensie Duikgroep. Op het land kan Defensie bijspringen met marinier-trackers ("spoorzoekers") of drones (groter dan de politie heeft).

"...Het Kustwachtcentrum is aangewezen als Nationaal Maritiem en Aeronautisch Redding Coördinatie Centrum (JointRCC)....". Hiermee vervullen ze de internationale verplichting vanuit maritiem en aeronautisch oogpunt aan het hebben van Search & Rescue, net zoals we ook verkeersleiding hebben en waterbeheer. Het KWC is procesverantwoordelijk voor SAR op de Noordzee en op grote wateren in het binnenland als het gaat om waterongevallen Maar ook bij een luchtvaartongeval zijn zij degene die regionale meldkamers informeren. Ze coördineren reddingen (op het water) en hebben ook de beschikking over helikopters.

Hoe werkt dat samen? Bij een vermissings/reddingssituatie kan het om verschillende scenario's gaan, waarbij verschillende diensten "dingen" gaan doen. Dit is niet altijd SAR als in "redden". 

Redden of bergen?

Dat is om te beginnen een groot verschil, ook voor een ondersteunend droneteam. Bij redden hebben we de verwachting een persoon/dier levend aan te treffen. Op het water is dat vaak iets van het eerste uur (het "golden hour"). Daarna is de kans op overleven te klein en gaat de actie over op bergen. Bij een situatie op land is dat doorgaans langer, maar in bv een sneeuwstorm is dat anders dan op een aangename zomerdag.

De beslissing hierover wordt gemaakt door de hulpdiensten en is gebaseerd op omstandigheden: omgevingsvariabelen zoals (gevoels)temperatuur, maar ook de fysieke en mentale conditie van de gezochte. Bij een zoekactie is dus "wat verwachten we te vinden en onder welke conditie" van belang. Zie daarvoor meer hier.

Land of water?

Zoeken op of onder water is doorgaans aan specialisten van de brandweer en reddingsbrigade, eventueel met middelen van het KWC als het gaat om redding. Bij berging zien we hier de politie met hun LTOZ, eventueel bijgestaan door Defensie. Op het land dus meer de politie met hun middelen.
Private partijen die hier ook kunnen helpen  zijn ondermeer het Opsporings Apparatuur Drenkelingen (SOAD) uit Urk voor berging onder water en het Veteranen Search Team, diverse hondenzoekteams en natuurlijk drone teams.

Wie kunnen SAR doen?

Er zijn op zich wettelijk geen (Open of Specifc licentie) eisen verbonden aan het vliegen van SAR missies, maar een bepaalde mate van vaardigheden (kennis en ervaring) zou wel tot aanbeveling strekken. Ik kan me voorstellen dat als je voor een organisatie vliegt dat die wel wat vragen. Daar zouden ze dan ook een opleidings/trainingsprogramma tegenover moeten zetten. En dat je als vlieger een minimum aantal oefeningen/inzetten op jaarbasis moet volgen om "inzetbaar" te zijn.

Organisatie van een SAR organisatie

Vanuit de overheid

In de VS is er de FEMA, de Federal Emergency Management Agency. Een overheidsinstelling die optreedt bij rampen. Een gestandaardiseerde manier van optreden met een duidelijke aansturing. In Nederland komt een Veiligheidsregio het dichtste bij, waar in geval van rampen kan worden opgeschaald en er ook een hiërarchieke lijn ontstaat met een burgemeester als "bevelhebber" aan de (lokale) leiding. Ergens op de grond is dan een vertegenwoordiger van hem in charge. Meer daarover later in Command & Control. 

Voor drone piloten in de VS wordt aanbevolen om de volgende cursussen te volgen zodat ze weten hoe een incident (van klein tot groot) wordt aangestuurd. Dat maakt aansluiten makkelijker.

Cursussen www.training.fema.gov/nims/

De eigen organisatie

Ieder burgerinitiatief dat zich met zoeken bezig houdt moet met enige professionaliteit zijn opgezet. 

Er moet een missie en visie zijn (waar zijn we van en waarvan niet, en wat willen we later worden). Daarvoor is een bestuur nodig dat de lijnen uitzet en de randvoorwaarden schept. Maar dat ook met nadruk de club in de markt zet, zowel bij eventueel vragende partijen als bevoegd gezag of burgers met een hulpvraag ("M'n cavia is vermist") als bij concullega's. Er zijn al heel veel burgerinitiatieven die op enige wijze met zoeken middels drones bezig zijn, en daar moet je je toe verhouden. Bij voorkeur in een samenwerkende rol.

Daarnaast zijn er onderdelen nodig die de uitvoering doen: inzet, opleiden, faciliteren. Denk aan een afdeling Ops die kennis heeft van inzet: alarmeren en ontplooien, aansluiten op de aanvragende partij, uitzetten van zoekgebieden en aansturen gedurende de inzet En dat alles vastleggen in procedures. Een afdeling Training die zorgt voor opleiden van de mensen, verzamelen van kennis omtrent SAR en evalueren van inzetten. En een afdeling Faciliteren/logistiek die gaat over alle spullen die daarvoor nodig zijn.

Het is wellicht ook erg handig om een Specific Operator te zijn als organisatie. Dat geeft de mogelijkheid om onder Specific in gebieden te komen die voor de Open Categorie onbereikbaar zijn. 

Command & Control

Bij iedere missie is er sprake van verantwoordelijkheden. En daar zit dan een lijn in. En daarbij hebben sommige mensen meer te zeggen dan anderen (en die hebben dan ook meer verantwoordelijk en worden daar op afgerekend). Wie niet lekker in zo'n systeem kan werken (einzelgängers, cowboys, anarchisten) zou in mijn optiek ook niet mee moeten doen... Missies hebben complexiteit, en dat vereist aansturing; en dan moet je soms gewoon luisteren naar de baas. 

C2 inzet

Rollen tijdens een inzet

De rollen hangen natuurlijk in de C2 structuur. Wie doet dan wat?

Centrale Commandopost

Op de start locatie (waar het CP is, waar de voertuigen staan, en de faciliteiten).

Vlieglocatie

De plaats vanwaar een drone, of meerdere drones starten. Dus in het vlieggebied, met een of meerdere dronepads, met pylonen er omheen en misschien een rood-wit-lint voor de veiligheid. Rollen zijn te combineren, maar opgesplitst ziet het er zo uit:

Met meerdere drones starten van een locatie zou je een overkoepelend LC hebben, maar die zou de rol van Safety er bij kunnen pakken (je moet het ook doen met wat je hebt). Is er maar één drone, met één piloot, dan is die in z'n eentje alles. Dan zou je toch nog minstens een tweede persoon ter plaatse willen hebben die alle andere rollen pakt. Vliegen en observeren is te combineren; coördineren met het CP en de omgeving in de gaten houden graag apart.

De operatie

Een aantal zaken die geregeld moeten worden bij iedere inzet. En daarmee onderdeel van een operationeel handboek met checklists.

Grond vs lucht

Hoe verhoudt het luchtteam zich ten opzichte van het grondteam? Wie kan waar het beste worden ingezet, en waar verwacht je nauwere samenwerking. Die zal uiteindelijk plaats vinden in het gebied, dus de Locatie Commandant daar moet weten hoe die samenwerking er uit ziet. En piloten teams moeten weten hoe dat er van bovenuit uit ziet, en hoe ze het beste kunnen steunen.

Veilige start/landings plaats

Wat is een goed plek om te starten en te landen? Gebruik je met meerdere teams dezelfde plaats en is dat handig met bv RTH? Is het mogelijk om hoger te staan en zo je VLOS optimaal te maken, als ook je verbinding met de drone te onderhouden. Hoe bescherm je jezelf tegen niet deelnemende mensen? Zet je een locatie af met pylonen en lint, spreekt iemand bezoekers aan, heb je wellicht een bord staan met "pas op, drone inzet"?

Vluchtvoorbereiding

Is de opdracht zoals gegeven vanuit de Briefer helder? Heb je daarover goede afspraken tussen de vliegers, onder aanvoering van de Locatie Commandant. Is het helder welke zoekmethode je gaat gebruiken? Is het misschien al mogelijk om zoekpatronen in te programmeren middels waypoints en maps? 
En een check op een aantal zaken:

Doe een Last Minute Risc Analysis (LMRA) op al deze aspecten om te kijken of alles echt in orde is.  Is dat niet zo herstel dat, of neem de wijze beslissing om niet te vliegen.

Brief alle betrokken personen ter plekke over wat te doen, en wat als het fout gaat. Stel vragen ter verduidelijking, zowel vanuit degen die de briefing geeft (de Locatie Commandant) als alle deelnemers. Denk er aan dat te herhalen als er personeelwissels zijn!

Communicatie

Soorten zoeken

Voor een inzet is het van belang om te weten wat voor soort zoekopdracht het wordt. Want dat stelt eisen aan de voorbereiding en uitvoering. Een aantal mogelijkheden:

Vermissing

Er is iets of iemand weg die niet weg had moeten raken. Wat vragen die gesteld moeten worden:

Mogelijk crimineel

Wat staat onder vermissing, maar nu is er sprake van opzet in plaats van ongeval.

Disaster relief

Dit is niet zoeken naar een subject, maar het verkennen/in beeld brengen van een gebied waar wat gebeurd is of aan de hand is. Denk aan een overstroming, storm, brand. Ook hier de factoren van invloed zoals hierboven, maar u gericht op een gebied in plaats van een "punt".

Camera gebruik

Over welke camera te gebruiken en hoe daarmee te vliegen valt volgens het Noorse onderzoek ook wat te zeggen.

Visueel, low light, infrarood, thermisch

Voor de technische verschillen zie ook hier. Ieder cameratype heeft z'n eigen specifieke voor en nadelen, en dan kom je er toch op uit dat het inzetten van een mix zinvol is. Hier niet behandeld, want super specifiek en duur is LIDAR, kijken met laser.

Visueel

Wat je normaal als camera op de meeste drones ziet. Werkt in het voor ons oog normale spectrum en ziet dus wat wij ook zien. Werkt goed overdag, werkt ook als iets dezelfde temperatuur heeft als de omgeving, maar een een andere kleur, bv een rode jas die al een tijdje op een grasveld ligt. Bedenk dat de rode jas die je zoekt in het terrein op een foto niet die mooie heldere kleur heeft waarop je zoekt: in de schaduw, en met verloop van tijd is het een ander rood.

Low light

Camera's die toekunnen met minder licht. Meestal lever je dan wat anders weer in, doorgaans scherpte. Zie ook de belichtingsdriehoek voor wat de trade-off is tussen de eigenschappen/instellingen van een lens. Dit zijn vaak camera's die los onder een systeem worden gehangen.

Infrarood

En dan bedoelen we korte golf infrarood, wat doorgaans zichtbaar wordt als we ergens met infrarood op schijnen. Wordt niet gebruikt als sensor, behalve bij een paar modellen DJI voor obstacle avoidance. 

Thermisch

Dit is midden en lange golf infrarood en is in feite het uitlezen van warmte. Een hele mooie aanvulling op normaal visueel beeld. Werkt uitstekend als een object/subject een afwijkende temperatuur heeft ten opzichte van de omgeving. Maar een steen heeft ook een andere temperatuur dan het grasveld er om heen. En iets wat zelf geen warmte (meer) creëert krijgt op een gegeven moment de temperatuur van de omgeving. Thermisch kijkt ook niet zondermeer door andere dingen heen: iets warms onder een bladerdak is niet of moeilijk te zien. 

Kijkhoek camera

Naast welke camera is het ook van belang hoe je kijkt. Aanbvolen is een neerwaartse hoek van 75 graden. Waarom? Omdat je met een Field of View van 30 graden dan met de onderkant van je beeld precies verticaal recht naar beneden kijkt, maar ook 60 graden oblique. Daarmee zijn onderwerpen niet verstopt achter bv een muur, want je kijkt recht van boven, maar je ziet ook zaken die ergens onder verstopt zitten.

Meerdere kijkhoeken

Dat verstopt zijn is natuurlijk afhankelijk van de richting van waaruit je kijkt. Daarom is het in begroeid gebied (waar objecten onder een bladerdak kunnen zitten) van belang om het gebied vanuit meerdere hoeken te bekijken. Bijvoorbeeld door ook in tegenovergestelde richting te vliegen, of nog beter, in een grid, zodat je ook haaks kijkt.
Hier natuurlijk een afweging: meer kijkhoeken betekent langer vliegen om een gebied in beeld te krijgen. Een hogere Probability of Detection kost dus meer tijd, of meer drones (als die beschikbaar zijn)

Oog focus

Een punt van aandacht: waarnemers die op een scherm kijken hebben de neiging om het bovenste deel beter te bekijken. Het hele scherm scannen is iets wat je actief moet doen!

Hoogte en snelheid

Met een horizontal Field of View van 30 graden zou je op 100 meter hoogte precies onder je 30 meter links en rechts van je kunnen zien. De FOV van diverse camera's maken dat je op verschillende hoogtes andere stroken kan zien. Op die hoogte vind ik overigens de Ground Sample Distance wel iets minder, dus kleine objecten leveren maar een zeer beperkt aantal pixels op.

Een snelheid van 2 tot 5 m/s (7,2 tot 18 km/h) wordt aanbevolen, met de langzaamste snelheid voor onoverzichtelijk gebied en sneller voor mooie vlaktes.

Dronelink als routeplanner

Waarschijnlijk de beste manier om hoogte en overlap goed te krijgen is via een geautomatiseerd programma als Dronelink. Dan zou je moeten kiezen voor een hoogte met een goede GSD en 10% overlap voor je grid. Deze patronen kan je voorbereiden.

Hieronder een voorbeeld van een route langs een Guideline. Bestaat uit twee identieke series waypoints, de eerste run met 16 km/h op 80 meter, de camera -75 graden. De tweede run vliegt de drone 180 graden gedraaid ten opzichte van het pad. Op de afbeelding hieronder zie de FOV van de camera terwijl de drone achterwaarts van A naar B vliegt.

Als je in Dronelink sjablonen maakt kan je die op een gebied leggen, maar staan je instellingen al goed.

Zoek methodiek

Hier valt veel over te zeggen, en er is ook nog steeds onderzoek dat nieuwe inzichten oplevert. Techniek staat ook niet stil natuurlijk. Als organisatie moet je daar nieuwsgierig naar blijven. Ook moet je leren van je inzetten en oefeningen en daarmee ervaring opbouwen die je ook weer vastlegt in je processen. Die je vervolgens weer gaat trainen.

Overwegingen bij zoeken

Bij iedere methode is het zaak om te overwegen waar je naar zoekt en wat dan een goede methode is. Waarbij je rekening moet houden met de volgende zaken:


Patronen

Route - Het subject is vermist langs een waarschijnlijke route. Die volg je (middels waypoints) waarbij je ook kijkt naar afwijkingen die kunnen duiden op het verlaten van de route.

Grid  - Als er iets in een gebied zit, bijvoorbeeld een dier in een bos of veld. Verken het gebied in lijnen, en dan bij voorkeur weer in een grid patroon, want noord-zuid zie je andere dingen dan oost-west.

Expanding square - Vanuit een startpunt uitbreiden in gebied omdat je wel een meest verdacht startpunt hebt, maar niet weet waar het subject heen is gegaan. Dit kan natuurlijk heel goed met meerdere drones.

Paralel lijn - Feitelijk bovenstaande methodes, maar met meerdere drones. Denk aan de overlap van 30% en aan hoogte verschil.

Creeping line - Na een slag over de route deze verbreden, omdat het subject waarschijnlijk naast de route is beland, bv door een val.

Noorse fietsrad methode

Een manier van zoeken zoals onderzocht door de Noorse hulpdiensten met een goede rate-of-succes. Een gebied wordt gedefineerd op basis van waarschijnlijkheden waar iemand zou kunnen zijn, waarna er gericht gezocht kan worden.

Het document (Engelse PDF) is hier te vinden.

Overzicht gebied

Het bepalen van alle onderstaande punten hangt sterk af van kennis omtrent het te zoeken subject, het terrein en de tijd dat iemand weg is. Feitelijk is dit werk voor forensisch experts. In de organisatie van een zoektocht gebeurt dit in samenwerking met de Lucht Inzet (Air Branch Director) in de commandopost.


Initial Planning Point (IPP)

Laatst bekende punt van de vermiste persoon. Het midden van het wiel en startpunt van de zoektocht.

Hub

Het gebied direct rond het startpunt, typisch het gebied waar 25% van de mensen wordt gevonden.

Spokes (spaken)

Dit zijn de "guiding lines" (gidslijnen) zoals routes, paden, wegen, stromen.

Reflectors

Speciale Points of Interest zoals kampeerplekken, hutten, zitplaatsen, enz.

Rim

De buitengrens van het gebied, gedefineerd als waar 75% van de mensen wordt gevonden.

Outer Perimeter

De buitenste rand. Daarbuiten wordt niet gezocht. Zo wordt de zoekopdracht realistisch gehouden. Binnen dit gebied wordt 95% van de mensen gevonden. Hiermee calculeer je dus in dat 5% van de mensen buiten je zoekgebied zijn.

Aanpak

Onderstaand het stappenplan. De volgorde is van belang, maar als je voldoende middelen hebt kan je natuurlijk meer dingen tegelijk doen. Alles wat "over" is kan alvast de volgende stap pakken.


Eigenlijk in direct zichtbereik van het startpunt. Hier kan je ook de eerste Preliminary Area Scan doen.

Het laatste bekende zekere punt van het subject. Dus de oudste geur, maar wel de start.

Dit is dus forensisch werk,

Relatief dichtbij het IPP, in verhouding grote vindkans, dus zorgvuldig uitvoeren. Een grid patroon zou hier goed zijn.

Breidt de zoektocht uit langs de Guidelines conform de zoekmethodes zoals elders geschetst. Begin hier tot aan de 50% grens.

Ga nu naar POI's en zoek daar. Begin ook daar met een  Preliminary Area Scan en pak daarna het gebied er omheen met een area search.

Nog verder naar buiten, maar alleen op routes.

Nu dit hele gebied doorzoeken. Dit is het enige gebied (tot aan de 50% lijn) dat geheel doorzocht wordt. Hierbuiten alleen langs Guidelines en POI's.


Preliminary Area Scan

Een snelle scan van een later meer zorgvuldig te doorzoeken gebied. Simpelweg: Ga omhoog met je drone, zo hoog als toegestaan en kijk 360 graden rond waarbij je omhoog en omlaag pant met de gimbal. Hiermee bouw je een eerste situational awareness op.

Gebied coveren: snel versus nauwkeurig

Ik heb in DroneLink wat geëxperimenteerd om te kijken hoeveel tijd er nodig is voor het bestrijken van een oppervlakte. Met als uitgangspunt een rechthoekig (deurvormig) patroon. En daarbij een verschil gemaakt in drie opties:

Snel

Hoog, weinig overlap (GSD=1,5 cm/pxl)

Laag, veel overlap (GSD=1 cm/pxl)

Laag, veel overlap, grid (GSD=1 cm/pxl))

Nauwkeurig

Heel nauwkeurig

Tabel gecovered gebied in de tijd

In deze spreadsheet de drie opties met  de oppervlakte die besteken wordt, en de tijd die dat dan kost. Daarachter de hectare/minuut index. Je ziet die oplopen naarmate er meer lijnen gevlogen worden omdat dan het starten en landen in verhouding een kleiner deel van de vliegtijd kost.

Een en ander bekeken met DroneLink, op basis van een Mavic 2 Enterprise Advanced met de RGB camera.

GSD