Primaire en secundaire radar
Een gewone radar ziet alleen een weerkaatsing. Een secundaire radar stelt een vraag ("wie ben jij?") en een transponder in het vliegtuig antwoordt met een code.
In de praktijkDe luchtverdediging gebruikt IFF — militair Mode 5, versleuteld — om eigen vliegtuigen niet te beschieten. Geen antwoord betekent niet automatisch vijand: de transponder kan kapot of uitgezet zijn. Identificatie blijft daarom een combinatie van IFF, vliegroute, procedures en andere sensoren.
Alles in dit hoofdstuk tot nu toe is primaire radar: de radar ontvangt een passieve reflectie van het doel. Een secundaire radar werkt anders. Hij stelt een vraag (de interrogatie), en een transponder aan boord van het vliegtuig zendt actief een antwoord terug. Militair heet dat IFF (Identification Friend or Foe); in de burgerluchtvaart SSR (secondary surveillance radar).
Omdat het antwoord actief wordt uitgezonden, hoeft het maar één kant op: het signaal neemt af met R² in plaats van R⁴ (§ 5.6). Een secundaire radar heeft dus veel minder vermogen nodig, ziet geen clutter, en krijgt informatie die een primaire radar nooit kan meten: een identiteitscode en de barometrische hoogte.
| Ondervraging (uplink) | Antwoord (downlink) | |
|---|---|---|
| Frequentie | 1030 MHz | 1090 MHz |
| Zender | grondstation, schip of vliegtuig (interrogator) | transponder in het vliegtuig |
Modes, codes en side lobe suppression
Een interrogatie bestaat uit pulsen waarvan de onderlinge afstand de vraag bepaalt — de mode. Puls P1 en P3 vormen de vraag; P2 is een controlepuls.
| Mode | Afstand P1 – P3 | Vraag |
|---|---|---|
| Mode 1 | 3 µs | militair: missie- of toesteltype |
| Mode 2 | 5 µs | militair: individuele toestelcode |
| Mode 3/A | 8 µs | identiteitscode (militair en civiel, de "squawk") |
| Mode C | 21 µs | barometrische hoogte, in stappen van 100 ft |
| Mode 4 / Mode 5 | versleuteld | militaire, cryptografisch beveiligde identificatie |
Het antwoord is een pulstrein tussen twee framing pulses die 20,3 µs uit elkaar liggen. Daartussen liggen 12 informatieposities, die samen 4096 codes vormen (vier octale cijfers, 0000 – 7777). Een paar codes zijn wereldwijd vastgelegd: 7500 (kaping), 7600 (radiostoring) en 7700 (noodgeval).
De controlepuls P2 lost een probleem op dat je kent uit § 5.15.1: side lobes. Een transponder dicht bij de interrogator ontvangt ook via de zijlussen een sterke vraag en zou antwoorden alsof hij in de hoofdbundel staat — in de verkeerde richting. Daarom zendt de interrogator P2 via een rondstralende controle-antenne. Is P1 duidelijk sterker dan P2, dan staat de transponder in de hoofdbundel en antwoordt hij; is P2 even sterk of sterker, dan zwijgt hij. Dat heet side lobe suppression (SLS).
Fruit, garbling en Mode S
Een druk luchtruim met veel interrogators en veel transponders levert twee storingsvormen op:
- Fruit (false replies unsynchronised in time): antwoorden die door een andere interrogator zijn opgeroepen. Ze komen op willekeurige momenten binnen en worden weggefilterd omdat ze niet synchroon lopen met de eigen vraagfrequentie.
- Garbling: twee toestellen in dezelfde richting op minder dan ongeveer 3 km schuine afstand van elkaar antwoorden tegelijk; hun pulstreinen (20,3 µs lang) overlappen en worden onleesbaar.
Mode S (selective) lost beide op. Elk toestel krijgt een uniek 24-bits adres (ruim 16 miljoen mogelijkheden) en wordt individueel aangesproken; alleen dat toestel antwoordt. De vraag wordt digitaal gecodeerd met faseverschuiving (DPSK), het antwoord bevat 56 of 112 bits aan gegevens. Daarnaast zendt een Mode S-transponder ongevraagd squitters uit: korte berichten met zijn adres, en in de extended squitter ook positie, snelheid en roepnaam. Dat is de basis van ADS-B, waar sites als Flightradar24 op draaien.
IFF en EW
Voor de EW-specialist is IFF tegelijk een identificatiemiddel, een kwetsbaarheid en een inlichtingenbron.
- Geen antwoord is geen bewijs. IFF levert positieve identificatie van vrienden, maar het ontbreken van een antwoord kan ook betekenen dat de transponder defect is, verkeerd is ingesteld of uit staat. Bij het Patriot-incident in 2003, waarbij een Britse Tornado werd neergeschoten, speelde onder meer een IFF-probleem mee. IFF is daarom één element in de identificatie, naast ESM, gedrag en procedures (§ 8.5).
- Elk antwoord is een emissie. Een transponder die op ondervraging antwoordt, verraadt zijn aanwezigheid en richting. Een tegenstander kan zelf ondervragen of passief meeluisteren naar de antwoorden op vriendelijke interrogators. Daarom gelden er strikte EMCON-regels (§ 18.4) voor het gebruik van IFF in operaties.
- Open modes zijn te misleiden. Mode 3/A, C en ADS-B zijn onversleuteld: valse antwoorden en zelfs complete valse ADS-B-toestellen zijn technisch eenvoudig te genereren. Mode 4 en vooral Mode 5 (NAVO-standaard, met cryptografie en in Level 2 ook positiegegevens) zijn juist ontworpen om spoofing en uitbuiting te voorkomen.
- ADS-B als OSINT. Militaire toestellen die ADS-B of Mode S aan hebben staan, zijn wereldwijd te volgen — tankers, AWACS en verkenningsvliegtuigen langs de grenzen van conflictgebieden zijn een vast onderdeel van open-bronanalyse.
Radartutorial.eu werkt alle pulsformaten, Mode S-berichten en de werking van de transponder in detail uit: secundaire radar.