Identificatie Vriend of Vijand (IFF), Radar Bakens en Reflectoren

De uitvinding van radar om vliegtuigen te volgen bracht onmiddellijk het probleem met zich mee hoe “vriendelijke” vliegtuigen te onderscheiden van “vijandelijke” vliegtuigen. Als een vliegtuig slechts een stip op een radarscherm was, was het niet te zeggen of het een vijand was die vernietigd moest worden voordat het te laat was, of een “vriend” die verdwaald was en nu groot gevaar liep van zijn eigen zijde.

Ontwikkeling van IFF

Het Ontstaan van IFF

Het antwoord op dit probleem was de ontwikkeling van een systeem, bekend als “identification friend or foe (IFF)”, dat elektronische identificatie van een doelwit mogelijk maakte. Een radarsite of een gevechtsvliegtuig kon een radiosysteem hebben, bekend als een “IFF-interrogator”, dat een specifiek signaal naar een vliegtuig stuurde. Het vliegtuig had op zijn beurt een radiosysteem, genaamd een “IFF-transponder”, dat het interrogatorsignaal oppikte en een correct gecodeerd antwoord gaf om zichzelf als vriend te identificeren. IFF werd ook gebruikt op schepen.

Uitdagingen van IFF

IFF is een complex probleem, omdat een vijand niet alleen IFF kan gebruiken om zich als vriend voor te doen, maar ook vriendelijke vliegtuigen of schepen kan misleiden door IFF te ondervragen. Dit is de IFF-uitdaging: het beschermen van de eigen IFF terwijl men probeert de vijandige IFF te compromitteren.

Vroege IFF-systemen

Vroege IFF-systemen werden eigenlijk direct door radars ondervraagd, maar naarmate radars zich ontwikkelden tot een breed scala aan verschillende types, betekende dit dat een IFF-transponder in staat moest zijn om te reageren op alle verschillende soorten radars. Dit maakte niet alleen de IFF-transponder ingewikkeld, maar maakte het ook gemakkelijker voor een tegenstander om het IFF-systeem te compromitteren. De oplossing was het ontwikkelen van gespecialiseerde interrogatorsystemen die als accessoire op een radar konden worden gebruikt, met een IFF-antenne die op een of andere manier op de radarantenne werd “meegevoerd”. Dit schema werd belichaamd in de Britse “Mark III” IFF-transponder, die tijdens de oorlog een geallieerde standaard werd.

Radar Bakens

Ontwikkeling van Radar Bakens

Het idee van een transponder die op specifieke radarsignalen reageerde, was een doodlopende weg voor IFF, maar had zijn toepassingen elders, wat leidde tot de parallelle ontwikkeling van “radar bakens”. Deze bakens waren gewoon transponders die gebruikt konden worden om een vliegveld te markeren, of die door vooruitgeschoven eenheden gedragen konden worden om landingsterreinen voor parachutisten of amfibische landingsstranden te markeren.

Secundaire Radar

Dezelfde benadering kon worden gebruikt om de afstand tot een vaste post te bepalen. Het idee is conceptueel heel eenvoudig: een interrogator zendt een radiopuls naar een transponder, die vervolgens antwoordt, en de reistijd heen en terug wordt bepaald om de afstand tussen de interrogator en de transponder te geven. De benadering lijkt sterk op radar, en in feite wordt een dergelijk radarbakensysteem vaak een “secundaire radar” genoemd. De Britten ontwikkelden een precisiebombardementsysteem op basis van secundaire radars genaamd “Gee-H” dat zeer nauwkeurig “blind bombarderen” mogelijk maakte, althans voor vliegtuigen met een zichtlijn naar een vaste basisstation in bevriend gebied.

Toepassingen van Radar Bakens

Zoals hierboven opgemerkt, werden radarbakens vaak gebruikt om droppingszones en landingsstranden te markeren. Het voordeel van een radarbaken was dat het zijn aanwezigheid niet aan de vijand bekendmaakte, maar alleen “sprak wanneer hij werd aangesproken.” Er waren tijden dat dat niet echt een zorg was, bijvoorbeeld om rotsen te markeren die door een landingsmacht vermeden moesten worden, en er kon een goedkopere marker gebruikt worden, genaamd een “hoekreflector” of meer formeel een “radar handtekeningversterkingsapparaat”. Dit waren gewoon wat panelen van metaal die aan elkaar waren bevestigd in een vliegerachtige configuratie om mooie scherpe hoeken te creëren die radiogolven konden reflecteren.

Radar Reflectoren

Ontwikkeling van Radar Reflectoren

Het probleem met dit type hoekreflector was dat het enigszins omvangrijk en onhandig was. Na de oorlog werd een ander type handtekeningversterkingsapparaat ontwikkeld, bekend als een “Luneberg-lens”. Elektromagnetische golven kunnen verschillende voortplantingssnelheden hebben in verschillende soorten vaste stoffen, waarbij de voortplantingssnelheid wordt gegeven door een “brekingsindex”. Als een elektromagnetische golf door materialen met verschillende brekingsindices gaat, wordt de golf gedeeltelijk gereflecteerd, waarbij de hoeveelheid reflectie wordt gegeven door de grootte van het verschil in de brekingsindex. Een Luneberg-lens is een bol met een gegradeerde brekingsindex, waardoor deze zeer reflecterend is voor radar. Het is compact en wordt vaak gedragen door robotvliegtuigen die worden gebruikt als lokaas of trainingsdoelen.

Conclusie

IFF, radarbakens en radarreflectoren zijn cruciale technologieën in moderne oorlogsvoering en luchtvaartbeveiliging. Deze systemen hebben de mogelijkheid geboden om onderscheid te maken tussen vriend en vijand, nauwkeurig te navigeren en doelen te markeren zonder de aanwezigheid aan de vijand bekend te maken. Door voortdurende ontwikkelingen en innovaties blijven deze technologieën een fundamentele rol spelen in militaire operaties en de veiligheid van luchtruimen.

Bronnen

1. Parker, S. R. (2001). Radar: Principles, Technology, Applications. Springer.
2. Brown, L. (1999). A Radar History of World War II: Technical and Military Imperatives. Institute of Physics Publishing.
3. Ritchie, S. (2015). Military Avionics Systems. John Wiley & Sons.
4. Tomblin, B. (2004). With Utmost Spirit: Allied Naval Operations in the Mediterranean, 1942-1945. University Press of Kentucky.
5. Mikesh, R. C. (2000). Japan’s World War II Balloon Bomb Attacks on North America. Smithsonian Institution Scholarly Press.
6. Bronnen Mei1940
7. Afbeelding: Daderot, CC0, via Wikimedia Common