Toen onze huidige bewindslui hun eerste lange broek versleten was er een hoogbegaafde jongeling al druk doende als vliegtuigbricoleur.
Beste Pjotr,
Om je een idee te geven van de verwarde en verwarrende wereld van de electronic countermeasures, ECM, ziehier een herinnering aan mijn vriend Karl (naam gefingeerd). Hij is fysicus (ETH Zürich), elektronica specialist, succesvolle ondernemer en… kolonel (nu op rust) in de Zwitserse luchtmacht. Ik leerde hem kennen in de late jaren 70 en heb met hem intensief samengewerkt op het gebied van molecular modeling.
De Zwitserse luchtmacht vloog in de jaren 70 en 80 nog met de Hawker Hunter die toen al als totaal verouderd werd gezien. Ze hadden het ding echter vol geavanceerde elektronica gestopt, en dat maakte wel degelijk het verschil. Een van de grote voordelen van de Hawker was dat hij flink wat lading kon verteren. Dat was bij de Starfighter helemaal anders, zoals de Duitsers tot hun schade en schande moesten ondervinden. Dat komt er van als je een heel hoge ‘wing load’ hebt. Waar hebben we dat nog ergens gehoord? (nvdr. bij de F-35A)
Die elektronica was de job van Karl in de luchtmacht. Misschien had hij daar met mij niet over mogen praten, maar dat is onder wetenschappelijke ‘bloedsbroeders’ algemeen gebruikelijk. En ik leverde ook mijn bijdrage in de discussies. Dus de Zwitsers hadden er ook iets aan… Ik heb het ook voor mezelf gehouden, tot zeer recent. Die informatie is nu hopeloos verouderd en kan geen kwaad meer aanrichten. Maar ze is wel heel typerend voor de onvoorspelbare en verwarrende ECM wereld. Daarom vertel ik ze hier.
De Hawker was in alles de mindere van de meer moderne toestellen waar de Franse, Duitse en Amerikaanse luchtmachten toen mee vlogen. Dus die elektronica moest het doen…
ECM was in die tijd nog een nogal grove aangelegenheid. Buiten de zender ‘overschreeuwen’ (jammen) was er nog niet veel bedacht. De Zwitsers wilden iets beters doen. Ze konden dat omdat ze nadachten over de grenzen van de technologie, en daardoor dingen konden ontdekken die altijd waar moeten zijn. In dit geval de volgende regel: je ziet de radar altijd eerst voor hij jou ziet. De reden is simpel: de inkomende puls is per definitie veel sterker dan de weerkaatste die de radar terug ontvangt en dan gebruikt om je positie te bepalen. Gedurende de tijd (in seconden te bemeten) die jij hem ziet en hij jou niet kan je dus iets ondernemen.
Dus het eerste dat ze deden was een heel performante radar detector/analyser bouwen. Ze gebruikten daarvoor de toen splinternieuwe Z80 processor van Zilog. Dat was een massaproduct: er zijn tientallen miljoenen van gemaakt. Het was een pracht van een machine, nu natuurlijk hopeloos verouderd, maar je zou toch opkijken als je wist hoeveel er nog in je auto zitten.
Wat de Zwitsers dan probeerden was gedurende die enkele seconden het radar signaal te analyseren en er zelf een beginnen uit te sturen dat zich met de gereflecteerde puls ‘vermengde’. Dat ging, zeer gevulgariseerd verklaard, zo:
Als je dat goed doet ziet de tegenstander… niets. De truc is natuurlijk dat je de amplitude heel precies moet ‘doseren’. Dat is het moeilijkste deel van de oefening.
Ze hebben dat getest door een paar keer door de dalen in het gebergte Frankrijk en Duitsland binnen te vliegen: geen detectie. Die techniek is nu nog altijd in gebruik. De zeer befaamde Franse ECM boxen in de Rafale en Mirage werken, zij het veel gesofisticeerder, nog altijd met dat grondprincipe.
Dus iedereen tevreden? Karl is een speelvogel. Ik ken meer kolonels die dat hebben, dat zou een beroepsziekte kunnen zijn. Hij wilde meer en ‘leuker’, en bouwde een box waarmee hij het byass signaal tegenover het oorspronkelijk sterk in de tijd (fase) kon verschuiven. Nu krijg je dit:
De radar ontvanger van de tegenstander heeft altijd een ‘clutter filter’ om de rommel, waar de ether van over loopt, te verwijderen. Die filter is nu geconfronteerd met een sterk en een zwak signaal, allebei met de juiste frequentie en puls takt. Hij concludeert dus dat zijn eigen (kleinere) gereflecteerde puls clutter is, gooit die weg en neemt de byass voor bare munt.
Hij ziet dus het vliegtuig, maar ergens waar het helemaal niet is: veel verder of veel dichter bij.
De Zwitsers wilden dat dan ook testen en vlogen weer Duitsland en Frankrijk in. Ze werden nu duidelijk gezien. De Duitsers en Fransen stuurden jets en die vonden op de plaats waar het vliegtuig volgens de radar moest zijn… niets. Tot overmaat van boosaardigheid bedacht Karl dan ook nog een extra schakeling waardoor de piloot die taktverschuiving kon regelen, zowel vooruit als achteruit. Daardoor konden ze simuleren dat ze onwaarschijnlijk snel of traag bewogen, of zelfs ineens, zonder bocht, achteruit vlogen. Dat maakte de Franse en Duitse controllers natuurlijk helemaal stapelzot.
Het kwam natuurlijk uit: die Hunters vlogen relatief laag met een groot Zwitsers kruis prominent op de staart en werden visueel gespot. De Fransen en Duitsers durfden niet openlijk protesteren: ze stonden dan al te duidelijk in hun onderbroek. Er volgden discrete diplomatieke demarches om die plagerij te stoppen. Karl amuseerde zich koninklijk. De Duitsers konden er nog mee lachen, de Fransen niet. Die kregen dus als ‘zoenoffer’ de techniek, en die belandde – tegen betaling – bij Dassault. Dat verklaart wat ze nu bij Red Flag mee moeten maken met Franse deelnemers.
Natuurlijk kan de tegenstander zich weren, door frequentie hopping of ook door een onregelmatige puls takt. Daar kan de andere kant dan weer iets tegen bedenken. En zo verder: het eeuwig verhaal van projectiel en pantser, alleen nu veel sneller en complexer. Karl zou de box die vandaag in de Rafale zit niet meer herkennen.
Ik wou je dit vertellen omdat je hier de essentie van het ECM spelletje kunt zien.
Groeten,
