
Drones gevaar voor luchtvaart: “Europese aanpak nodig"
TU/e-onderzoeker wil autochips ombouwen om drones op zeer korte afstand te detecteren
Kopenhagen, Oslo, Warschau en München hebben iets gemeen: last van onverwachte drones bij hun vliegvelden. De technologie om ze te detecteren loopt achter en Europese regels voor het neerhalen ontbreken nog. TU/e-onderzoeker Ulf Johannsen denkt met het ombouwen van autochips een deel van de oplossing te hebben.
Het was regelmatig raak dit najaar: drones die rondvlogen bij internationale luchthavens. Een serieus risico voor vliegtuigen. Zo’n drone kan in de motor komen bijvoorbeeld. Of in het geval van een vijandige drone: een explosief bij zich dragen.
In Kopenhagen werd het luchtverkeer steeds een tijd stilgelegd na het waarnemen van de drones. Maar waarom werden die niet gewoon uit de lucht gehaald? De Deense autoriteiten gaven aan dat de risico’s te groot waren: als de brokstukken neerkomen, kunnen ze mensen verwonden.
Het detecteren van de drones is niet eenvoudig. De bestaande vliegveldradars staan op het luchtruim gericht, omdat zich daar nu eenmaal de vliegtuigen bevinden. Zij kunnen drones waarnemen wanneer die zich nog relatief ver weg en hoog in de lucht bevinden.
Komen de drones dichterbij of vliegen ze laag bij de grond, dan raken de radars ze kwijt. Ook kunnen drones snel opstijgen en weer stoppen met vliegen. De eigenschappen van de drone en de mismatch met de vliegveldradars maken het lastig om de persoon of organisatie achter de drones te vinden.
Het neerhalen van drones is overigens ook wat onconventioneel vanuit financieel oogpunt, weet Ulf Johannsen, universitair hoofddocent en directeur van het Center of Wireless Technology. Hij is gespecialiseerd in antennesystemen.
Een drone is heel goedkoop, een raket heel duur. “Luchtverdediging was tot nu toe gericht op het neerhalen van erg dure vliegtuigen, omdat je daarmee de vijand financieel meer raakt. Nu moeten we omdenken en een systeem voor de heel goedkope drones vinden. Zoiets mag niet duurder zijn dan wat je neerhaalt.”
Europese samenwerking
Naast de gevaren bij het neerhalen van drones en het financiële aspect, is er ook geen eenduidige Europese regelgeving over hoe in te grijpen.
Nu kunnen landen nog zelf richtlijnen opstellen over het neerschieten van drones. Sommige landen stellen dat de piloten van een vliegtuig de dronedreiging (ook) met hun eigen ogen gezien moeten hebben. In andere landen mag er al geschoten worden bij detectie op de radar.
De Europese landen delen een NAVO-luchtruim, dus voor een effectieve aanpak bij een aanval zullen ze moeten samenwerken. Binnen de EU zijn 32 ministers van Defensie die allemaal een mening hebben hoe dit aan te vliegen. Het is dus niet van vandaag op morgen geregeld.
Militaire voorwaarden
Regels die er EU-breed moeten komen zijn zogenaamde militaire voorwaarden, en die zijn geheim om de vijand niet in de kaart te spelen. Die kan dan immers zijn acties erop afstemmen.
Johannsen snapt die geheimhouding wel, maar ziet tegelijkertijd een probleem. “Als kennisinstellingen, bedrijven en overheden de militaire eisen niet mogen kennen, kunnen we ook niet samen een oplossing bouwen. Om die te kunnen ontwikkelen, moet je die randvoorwaarden kennen.”
Dronedetectiesysteem
Onderzoeker Johannsen is niet gespecialiseerd in luchtverdediging, maar heeft wel duidelijke ideeën over het ontwikkelen van goede detectie voor drones. Hij pleit voor het aanstellen van een kartrekker – bijvoorbeeld vanuit de overheid – om de droneproblematiek aan te pakken. Johannsen denkt dat ons land met een deel van de oplossing kan komen die dan uiteindelijk ook in andere landen ingezet kan worden.
“We hebben alle spullen in Nederland om een dronedetectiesysteem te bouwen. Met radarmaker Robin Radar is er ook wel een industriële speler die zulke systemen bouwt.” Maar voor dronedetectie op heel korte afstand moeten bestaande chips worden aangepast.
“Dronedetectie op korte afstand is wat eigenlijk op ieder militair voertuig nodig is, bijvoorbeeld als een tank een drone onschadelijk moet maken. Om tot zo’n systeem te komen, moeten we ook iemand hebben die het ontwikkel- en productieproces coördineert.”
Aanpassingen
Johanssen denkt dat de overheid met CEO’s uit het bedrijfsleven moet gaan praten om dit probleem op te lossen. “Of iemand van Defensie moet dit oppakken vanwege de gevoeligheid rond de militaire eisen. Maar er moet iets gebeuren.”
Wat volgens hem in ieder geval nodig is om een detectiesysteem van de grond te krijgen, is het kennen van de militaire voorwaarden. Daarna is een keten aan partners nodig voor de ontwikkeling en productie van dronedetectoren. Denk bijvoorbeeld aan een bedrijf dat radarchips maakt en die kan aanpassen, een partner die een signaalversterker levert, een kennisinstelling die chips kan toepassen in dronedetectie voor de korte afstand en een bedrijf dat de oplossing inbouwt in bijvoorbeeld tanks van defensie.
Waar komen de drones vandaan?
De vingers wijzen naar Rusland als de verantwoordelijke voor de droneplaag op Europese luchthavens, maar is dat wel met zekerheid te zeggen? Het aansturen van drones kan op veel verschillende manieren: via wifi of 5G op afstand, of direct via een glasvezeldraad.
Een mogelijk scenario is dat de drones vanaf schepen op zee opstijgen. Rusland is eerder gesignaleerd in de wateren binnen Scandinavië, regelmatig zelfs onder een andere vlag. Maar al mag dat verdacht klinken: het land is daar niet de enige in.
Tegelijkertijd kunnen ook individuen drones laten opstijgen. Dat is niet toegestaan in no-flyzones zoals bij luchthavens. Daders zijn lastig te pakken, omdat drones een groot bereik hebben en vaak maar kort in de lucht zijn.
Glasvezel
Draadloze besturing van drones (via wifi of 5G) gebeurt op bekende frequenties. Een vliegveld kan kiezen om bij de hekken antennes te plaatsen die een sterker signaal uitzenden op diezelfde frequenties, zodat de drone geen vlieginstructies meer kan ‘horen’.
Maar ook daar hebben kwaadwillenden al een antwoord op: glasvezel. Er wordt een heel dunne lichte glasvezel aan de drone vastgemaakt waarmee de drone tot 30 kilometer kan vliegen. Dat is genoeg om vanaf een vliegdekschip voor de kust naar de luchthaven van Kopenhagen te vliegen.
“Hetzelfde is mogelijk vanaf land: vanuit de wijde omtrek kan een via glasvezel bestuurde drone aanvliegen zonder verstoord te worden door signalen uit de buurt”, vult Johannsen aan. En de glasvezelkabel waarlangs hij de communicatie ontvangt, is zo dun en nagenoeg onzichtbaar, dat hij moeilijk te raken is.
Nederlandse expertise
In Nederland zijn we goed voorzien om een dronedetectie- en afweersysteem te bouwen, denkt Johannsen. “We hebben bedrijven met de benodigde expertise, zoals radarmaker Robin Radar en elektronicabedrijf Thales. Maar ook produceren we al autoradars die met kleine aanpassingen geschikt kunnen worden gemaakt voor het detecteren van drones. ‘Nederland-radarland’ moet dit kunnen.”
Om de technologie te duiden geeft Johannsen een voorbeeld van een succesvol project waarbij zijn groep een radar bouwde - gebaseerd op 5G-technologie - die rondvliegende objecten volgde. “Daarbij hebben we bestaande 5G-chips op een andere manier ingezet.”
Hij laat een prototype zien dat gebruikt is in dat project. “De elektronica die hierin zit, is voor 5G-antennes gemaakt en veel goedkoper dan soortgelijke chips die Defensie gebruikt.” Wel merkt hij dat het soms moeilijk is zulke aangepaste ‘out of the box’-ideeën aan de man te brengen.
“Overheden hebben vaak langetermijnplanningen voor het aankopen van materialen.” Dan is het lastig om hen te overtuigen daar halverwege mee te stoppen en een nieuwe oplossing te kiezen die nog relatief onbekend is. “Maar als we dit onvoorziene probleem willen verhelpen, moeten we omdenken”, vindt Johannsen.



Discussie