In Nederland verschijnen sinds kort drones boven vliegvelden, net als in de rest van Europa. In de meeste gevallen ziet de vliegtuigradar ze over het hoofd. Hoe kan dat?
Door George van Hal
Graphics Willum Morsch, Stefan Pullen
Plotseling was het ook raak in Nederland. Net als elders in Europa werden er drones waargenomen. Eind vorige week verschenen ze boven de militaire vliegbasis Volkel. Zaterdagavond werd het luchtverkeer stilgelegd boven vliegveld Eindhoven. Defensie erkent daar zelfs wapens te hebben ingezet.
Alleen: geen van de drones is gezien door sensoren of radarsystemen, waardoor de twijfel over de exacte toedracht blijft bestaan. Waren dit echt drones? Zo ja: waar kwamen ze dan vandaan?
De radar van Schiphol zit onder de witte bol op de toren van de luchtverkeersleiding.
Op het eerste oog is dat opmerkelijk. Vliegvelden zijn bij uitstek locaties waar de luchtverkeersleiding nauwlettend in de gaten houdt wat er in het luchtruim gebeurt. Hoe kunnen die zulke binnendringers missen?
Op luchthaven Schiphol is hij niet te missen: de kenmerkende witte radarkoepel op de verkeerstoren, die ver boven de landingsbanen uitsteekt. Onder die koepel staat de radar.
Zo’n radar zendt radiogolven uit.
Hoog in de lucht vallen die golven op een vliegtuig en worden weerkaatst, net als licht door een spiegel.
De radarsoftware ‘weet’ nu waar het vliegtuig is en toont dat op beelden voor de luchtverkeersleiding.
Alleen voor kleinere vliegende voorwerpen werkt dat niet. Waar een reguliere radar een vliegtuig of, bijvoorbeeld, een kruisraket prima kan zien, worden kleinere dingen als vogels en drones niet herkend. De golven zijn zo groot en energierijk dat ze zulke kleine voorwerpen in feite negeren. Ze passeren ongemerkt en kaatsen pas terug als ze op de grotere behuizing van een lijnvliegtuig vallen.
Een droneradar maakt gebruik van een hogere frequentie. De golven zijn kleiner en weerkaatsen wel op voorwerpen zoals drones en vogels.
In Nederland zit het bedrijf Robin Radar, dat zowel vogel- als droneradars heeft verkocht aan Schiphol, luchthaven Rotterdam-Den Haag, de luchtmacht en de haven van Rotterdam. Ook internationaal, van binnen de EU tot in de VS, heeft het bedrijf klanten voor zijn radarsystemen. Deze week werd bovendien gesproken over het voorstel van defensieminister Ruben Brekelmans aan de Tweede Kamer om meer geld vrij te maken voor de aanschaf van dat soort droneradarsystemen.
Op vliegveld Eindhoven staat zo’n radarsysteem vooralsnog niet. Welke militaire vliegvelden beschikken over droneradar is niet bekend. Volkel zou, als groot militair vliegveld waar dure F-35 straaljagers staan, een logische locatie voor zo’n systeem zijn. Maar als de basis inderdaad over een radarsysteem beschikt, is niet duidelijk waarom deze de recente dronebezoeken niet heeft opgemerkt.
Het basisprincipe van zo’n droneradar is hetzelfde als van een regulier radarsysteem. Ook hier zendt het systeem eerst een signaal uit.
Dat wordt in dit geval teruggekaatst door een kleinere drone of vogel, die lager vliegt.
Na analyse door de radarsoftware zijn de vogels en drones zichtbaar op het scherm.
Om onderscheid te maken tussen een vogel en een drone gebruiken de radars van dit bedrijf zogeheten Micro-Doppler. Die gebruiken voor dronedetectie het Doppler-effect, bekend uit de natuurkunde. In het dagelijks leven is dat effect bijvoorbeeld te horen wanneer een ambulance op hoge snelheid voorbij rijdt: de toon van zo’n ambulance verschuift in dat geval.
Ook geluid is een golf. Hoe snel die golf op-en-neer wiegt, bepaalt de toonhoogte. Hogere frequenties zorgen voor hogere tonen, lagere frequenties voor lagere. De beweging van een ambulance, zorgt ervoor dat die golven uitrekken wanneer de ambulance van je af beweegt, of juist samenpersen als de ambulance op je af komt. Een veranderende toonhoogte is het gevolg.
Bij de radiostraling die een radar uitzendt, gebeurt net zoiets. Weerkaatst die golf op iets dat naar je toe beweegt, dan wordt de golflengte een beetje kleiner. Vliegt de drone van je af, dan gebeurt het omgekeerde.
Op kleinere schaal wordt dit effect benut om de aanwezigheid van rotoren te betrappen. De punten van de rotoren bewegen zich tijdens het draaien immers op hoge snelheid van de radar af én naar de radar toe.
Dit effect gebruikt het 'micro-doppler'-systeem van Robin Radar om rotoren van drones te herkennen.
Een commerciële droneradar heeft een bereik van grofweg 5 tot 10 kilometer: de details variëren. Dat wil alleen niet zeggen dat het systeem bij de eerste weerkaatsing al zeker weet waarmee het te maken heeft, en of er bijvoorbeeld geen sprake is van een valspositief signaal. Een helikopter die vanuit een bos omhoog komt, en waarvan in eerste instantie nog maar een klein deel zichtbaar is voor de radar, kan er vanwege de rotor bijvoorbeeld uitzien als een drone.
Om zeker te weten wat wordt waargenomen, verzamelt het systeem daarom meer informatie. Voor een typische drone is vanaf een afstand van circa 3 kilometer de analyse van de achterliggende radarsoftware nauwkeurig genoeg om een oordeel te vellen: dit is geen helikopter die uit een bos opstijgt, dit is geen vogel, dit is een drone. Droneradars sturen dan direct een seintje naar een apart camerasysteem, dat probeert de drone vast te leggen om de detectie te bevestigen.
Hoe snel die analyse kan plaatsvinden, is afhankelijk van het type drone. De meeste hobbydrones zijn bijvoorbeeld veel kleiner (en dus moeilijker te zien) dan grote militaire drones. Zo heeft de Iraanse drone Shahed 136 een spanwijdte van tweeënhalve meter, waardoor de eerste detectie op de radar al op grotere afstand plaatsvindt. Dat is lastiger bij kleine drones voor consumenten, die soms in een handpalm passen.
Een kleine quadcopter, een drone met vier rotors, en een grote vernietigde Russisch-Iraanse Shahed-drone, beide in Oekraïne.
Foto Getty, Reuters
Wie een drone eenmaal heeft gezien op de radar, kan hem verjagen of vernietigen. Daarvoor bestaan verschillende opties, die steeds iets destructiever zijn. In het dichtbevolkte Nederland bestaan regels die beperken wanneer een drone mag worden uitgeschakeld.
Het simpelst is het om de drones te verjagen nadat ze zijn gezien. Bijvoorbeeld door er naartoe te vliegen, al is dat niet altijd nodig. Soms vertrekken drones uit zichzelf nadat ze zijn gezien.
Een stap verder is proberen de controle van een drone over te nemen, door deze te hacken. Zo leidde Oekraïne vorig jaar met een hack Russische aanvalsdrones om richting Wit-Rusland.
Tijdens een oefening in Duitsland wordt een drone met hulp van een net door een andere drone onderschept.
Foto Getty Images
Een andere manier is om drones te vangen met een net, meestal met behulp van een andere drone. Die technologie bestaat al langer en werd in het verleden bijvoorbeeld al ingezet door de politie van Tokio.
Het ministerie van Defensie schafte in 2023 al het systeem ReDrone aan, van het Israëlische bedrijf Elbit, dat na dronedetectie ook de verbinding tussen drone en bestuurder kan jammen. De inzet van dit systeem zou dit jaar moeten beginnen.
De meest destructieve optie is, tot slot, de vernietiging van drones. Zo schoot Polen met hulp van Navo-bondgenoten in september meerdere Russische drones neer die het Poolse luchtruim binnenvlogen. Begin van dit jaar schafte Defensie 22 mobiele anti-drone kanonsystemen aan van het Duitse bedrijf Rheinmetall, al duurt het tot 2028 voordat de eerste daarvan worden geleverd.
De Verenigde Staten beschikken over een experimenteel, futuristisch aandoend wapensysteem dat met microgolfstralen drones in de lucht kan laten smelten.
Voordat zulke destructieve opties worden ingezet, moet uiteraard eerst zeker zijn dat er echt een drone is waargenomen. Dat lukt in Nederland op dit moment niet altijd even goed.
Met dank aan Ralph Wiersema van Robin Radar.
Tekst George van Hal
Graphics Willum Morsch en Stefan Pullen
Vormgeving Michelle de Gruijl
Productie Geart van der Pol en Marien Jonkers
Het luchtverkeer op vliegveld Eindhoven heeft zaterdagavond stilgelegen vanwege meerdere drones. Dat heeft minister Ruben Brekelmans van Defensie laten weten op X. ‘Counter-drone middelen van Defensie staan paraat om in te grijpen’, schreef hij. ‘Nader onderzoek loopt en waar nodig treden we op.’
Vladimir Poetin is een nietsontziende Sovjet en China wil de wereld overnemen, maar Susan Miller is optimistisch. ‘Dictaturen zijn van nature wantrouwig en dat breekt ze op’, zegt de oud-CIA-spion die volgende week spreekt op een conferentie in Nederland.
In Denemarken, Duitsland en Polen doken de afgelopen maanden mysterieuze drones op. Vluchten worden stilgelegd, luchtruimen gesloten, maar niemand weet precies wie erachter zit.
Source: Volkskrant