Anti-dronesystemen, ook al zitten ze vol artificiële intelligentie, weten slecht raad met korte-afstandsaanvallen. Precies de verdediging hiertegen faalde in de eerste uren van de aanval van Hamas op Israël.
Prof. Mark Voskuijl, militaire wetenschapper aan de Nederlandse Defensie Academie, constateert dat de vijf à tien seconden die militaire drones nodig hebben om hun verwoestende werking te doen, te kort zijn om ze uit de lucht te schieten. Zeker onder de omstandigheden die op zaterdag 7 oktober in het grensgebied met Gaza golden, bleken de anti-dronesystemen te falen. Het resultaat was dat Hamas vrij eenvoudig alle observatieposten wist uit te schakelen. Met gerichte schoten werden de sensoren – en daarmee de ogen en oren – kapotgemaakt in het hek, dat een miljard euro heeft gekost. Omdat ook de communicatiesystemen niet meer werkten, bleef de Israëlische legerleiding verstoken van informatie.
Logistiek en ‘intelligence’ kwamen tot stilstand en datagestuurde militaire analyses bleken onmogelijk. Ook anti-dronesystemen, die (data)communicatie nodig hebben, werden nutteloos. Hoeveel ai ook wordt toegepast, zonder toevoer van data werkt de daarin aanwezige software niet.
Uit de videobeelden van Hamas valt op te maken dat de massaliteit en snelheid van de drone-aanvallen Israël in die eerste uren de das heeft omgedaan. Voskuijl: ‘Nadat de terroristen het hek waren gepasseerd, waren ze met twee- tot driehonderd meter bij de onbemande observatieposten.’ De hoogleraar luchtvaart- en wapensystemen wijst erop dat een drone met gemak een snelheid van dertig à veertig meter per seconde kan halen. ‘Als je luchtfoto’s van het grensgebied bekijkt, zie je dat het hek op sommige plaatsen slechts een paar honderd meter van de bebouwde omgeving af ligt. Tegenmaatregelen zijn niet realtime te nemen. Eerst is detectie nodig om te zien dat er iets aankomt. Vervolgens is identificatie vereist. De derde stap is het bepalen van de gewenste tegenactie.’
Drie fasen
Inmiddels zijn verschillende methoden ontwikkeld voor deze drie fasen. Voskuijl: ‘Maar het vervelende is dat geen enkele methode altijd effectief werkt. Overal kleeft een nadeel aan. Het begint al met de detectie. Als drones laag vliegen, zijn ze moeilijk op de radars te zien. Dan zijn speciale instellingen nodig. Optische systemen zoals camera’s kennen ook zwaktes. Ze kunnen een drone niet of te laat opmerken als die te hoog of te laag vliegt, dan wel te snel. Ook slecht licht, mist of regen werken verstorend.’ Maar ook als detectie en identificatie snel gaan, is volgens Voskuijl vaak te weinig tijd over om de kamikaze-drone uit te schakelen. ‘Er bestaan verschillende manieren ter verdediging tegen unmanned aerial vehicles (uav’s) die autonoom vliegen dan wel van afstand worden bediend. Jammers kunnen gericht een signaal uitsturen dat de gps en de radioverbinding uitschakelt waardoor een drone onbestuurbaar wordt. Op een slagveld heeft deze techniek zijn waarde bewezen, maar voor gebruik in stedelijke gebieden zijn ze minder geschikt want ook andere apparatuur werkt dan niet meer.’
Voskuijl vertelt ook dat lasers sensoren in drones kunnen doorbranden, maar dat ze dezelfde euvels kennen als camera’s. Ook missen ze soms drones die van spiegels of een reflecterende laag zijn voorzien. ‘Tanks zijn met een kooiconstructie te beschermen die voorkomt dat de drone hen raakt. Maar dat kan onhandig zijn. Tegen drones zijn ook luchtdoelraketten in te zetten. Deze treden in werking als radars een uav ontdekken. Maar dat gebeurt niet altijd. Hamas zegt ook over een beperkt aantal ‘loitering munition drones’ te beschikken die rondcirkelen boven een gebied met mogelijke doelwitten. Voskuijl: ‘Als de sensor of boordcamera een aanvalsdoel vindt, laat deze kamikaze-drone met zijn explosieve lading zich automatisch vallen.’ Volgens de terreurorganisatie zijn dertig van zulke drones tegen Israël gebruikt.
Smokkelen
Voskuijl is niet verbaasd dat Hamas de drone-onderdelen Gaza wist binnen te smokkelen. ‘De elektronica en andere componenten zijn heel klein. Die zijn op vele plekken in de wereld te koop. Om de bommen te laten vallen, moet op sommige drone-types nog een kleine installatie worden gebouwd. De kamikaze-drones hebben de explosieven in de neus zitten.’
De meeste drones die Hamas inzet, zijn betrekkelijk eenvoudig te bouwen, weet Voskuijl: ‘Onderdelen als een kleine verbrandingsmotor kan je gemakkelijk aanschaffen. Ze verschillen weinig van de drones waarmee restaurantketens overwegen pizza’s mee af te leveren. Mexicaanse drugskartels zetten dit soort drones in voor hun ‘logistiek’. De Houthi-rebellen in Jemen gebruiken kamikaze-drones voor aanvallen op Saoedische olie-installaties. Ze weten die drones op basis van Iraanse ontwerpen zelf te fabriceren.
De hamvraag is hoe het Westen zich tegen aanvallen met drones kan beschermen. Als zelfs Israël met al zijn hightechkennis het nakijken had, zal dat niet gemakkelijk zijn. Bedrijven als Elbit, Rafael, Israel Aerospace Industries (IAI), McTech en SpearUV zijn leidend bij anti-drone systemen. Zeker zestien Israëlisch dronefabrikanten hebben nauwe banden met het leger. Rafael Advanced Defense Systems gaat er prat op een innovatief anti-dronesysteem te hebben dat ai gebruikt om drones te detecteren, tracken en neutraliseren. Dit modulair systeem heeft een radar, elektro-optische sensoren en een radiofrequentie-jammer aan boord. Andere fabrikanten claimen soortgelijke systemen. Hoewel Israël over al deze high-endsystemen beschikt, bleek het leger niet in staat zich ook maar enigszins te verweren tegen de aanvallen van simpele drones. Voskuijl: ‘En het probleem is dat er veel situaties denkbaar zijn waarin dergelijke aanvallen even dodelijk kunnen zijn.’ Voskuijl noemt als voorbeeld elektriciteitscentrales, landingsbanen of grote evenementen in steden.
Panacee
Hij concludeert uit de jongste gebeurtenissen dat een variëteit aan anti-dronesystemen nodig zal zijn. Een panacee bestaat immers niet. Bovendien lijkt de wapenrace oneindig. Aan de ene kant worden wapensystemen steeds duurder, aan de andere kant vindt een soort democratisering plaats waarbij ook geavanceerde techniek in ieders handen kan komen. De aanval van Hamas heeft bovendien de zwaktes aangetoond van systemen die van communicatienetwerken afhankelijk zijn. ‘Kortom, de uitdaging is groot om ons tegen drones beter te beschermen.’
Als Mark Voskuijl bij hetzelfde onderdeel diende waar ik mijn vaderlandse plicht vervulde dan kent hij de term FUBAR, te goed van vertrouwen in een technologische voorsprong ben ik meer het MacGyver type. Want volgens de wet van Murphy hapert de technologie altijd als je er afhankelijk van bent, het boek Vuursteun en IJzerdraad moet nog geschreven worden maar vindingrijkheid van de Nederlandse soldaat is niet academisch maar pragmatisch. En wat betreft met de handen gebonden een asymmetrische strijd aangaan zijn kamikaze-drones in combinatie met AI van doelherkenning net zo discutabel als de cluster munitie. En hetzelfde geldt voor fosfor met de verkeerde instelling van detonatie, zo’n beetje 15 meter van de grond geeft de beste spreiding tegen ongedekte troepen.
Mooie handleiding voor kwaadwilligen.
Inderdaad, gebruikers weten of realiseren zich niet altijd dat high-tech producten beperkingen hebben. Hun opponenten komen vanzelf achter die beperkingen. Israël heeft aan de west- en noordkant van de Gazastrook een 51 kilometer lange vooral ondergrondse betonnen muur gebouwd met multisensoren onder de grond en boven de grondbeveiligingscamera’s, andere multisensoren, radarsystemen, vele soorten militaire communicatie- en dataverbindingen en op afstand bestuurbare machinegeweren gericht op de “verboden zone” aan de Palestijnse kant. Samen met de muren op de Westbank is er voor enkele miljarden zo’n 700 km slimme muur gebouwd. Aan Egyptische zijde van de Gaza staat een vergelijkbare muur.
Zaterdag 7 oktober laat weer eens zien dat high-tech kan worden verslagen door medium- of low-tech en slimme no tech (mensen). Ondanks de Israëlische high-tech surveillance van alle kanten van de Gaza strook, hebben Hamas c.s. zich jarenlang flink kunnen bewapenen en ook speciale graafmachine geïmporteerd om grote diepe tunnels te maken waar ook (veelal gestolen) auto’s door kunnen rijden.
Hamas c.s. heeft door goede onderlinge afspraken en timing, de dure Israëlische Iron Dome raketafweersystemen overweldigd via een overvloed aan low– en medium-tech artillerieraketten. De truc is om de systemen van de andere partij uit te schakelen met goedkopere middelen dan de vijandelijk systemen. Het is ook een economische strijd.
Hamas c.s. konden met hun drones, de radars, andere sensoren en communicatieapparatuur van de slimme muur vernielen. Bij een breedte van twee- tot driehonderd meter veiligheidszone, kan je vanaf de Gaza ook met een scherpschuttersgeweer sensoren en antennes kapot schieten. Zo kan men de vijand snel blind en stom maken om een strategisch voordeel te bereiken. Het is alleen nog een kwestie van goede planning, afspraken en timing. En dat is Hamas op 7 oktober aardig gelukt.
Israël was afhankelijk van z’n helikopters om de blinde vlek door de initiële aanvallen snel weg te werken, om tegenmaatregelen te kunnen uitvoeren. De bijbehorende helivliegbases Palmachim en Ramon liggen niet zo ver van de Gaza. Het lijkt erop dat er geen volwaardige back-up was. Er was geen informatiegestuurd optreden mogelijk. Het was bovendien een logistieke nachtmerrie; te weinig manschappen en middelen, omdat de Israëlische regering de boots on the ground vooral op de Westbank had inzet en niet bij Gaza. 50 jaar geleden was er een vergelijkbaar probleem met de Bar Lev-linie langs het Suez kanaal. 450 waterpompen aan Egyptische zijde en te weinig manschappen aan Israëlische zijde, en binnen een paar uur waren er doorgangen gecreëerd voor hele Egyptische divisies.
De regering van Israël heeft te veel op high-tech geleund, met als gevolg een pogrom op eigen grondgebied. Het is altijd belangrijk om voor voldoende mensen, aanvullende beschermingsmiddelen te zorgen en organisatorische maatregelen te nemen.
AI heeft niet altijd zin. Als drones van Hamas maar 10-20 seconden nodig hebben om de veiligheidszone langs de Gaza te passeren, dan wordt het krap om nog adequaat geautomatiseerd te reageren. Als je drones niet meteen opmerkt bij het activeren en opstarten, dan heb je denk ik geen tijd meer om te analyseren van wie de drones zijn en welk gevaar er achter kan schuilen. Je moet elke niet-geïdentificeerde drone meteen kunnen vernietigen die te dicht bij jou bevindt. Jammers (die opereren in bandbreedte van 900 MHz, 2.4 GHz, 5.8 GHz, GNSS L1 1.5 GHz), werken niet bij drones in autonome modus. Er zijn compacte actieve systemen voor bijvoorbeeld tanks en infanteriegevechtsvoertuigen ontwikkeld om drones uit te schakelen met radar gestuurd snelvuurgeschut of kleine luchtdoelraketten. Maar ga op deze manier de slimme muur maar eens verbeteren; duur en op de meeste plaatsen onpraktisch gevaarlijk.
Ben benieuwd hoe Israël nu grote verkenningsdrones en -vliegtuigen inzet om de resterende tunnels met de knooppunten van Hamas c.s. in kaart te brengen ter voorbereiding van de geplande grootschalige grondaanvallen. Over enkele dagen weten we het wellicht.
Belangrijk is dat wereldwijd dezelfde beveiligingstechniek (vaak van dezelfde fabrikanten) ingezet wordt voor bescherming van kritieke infrastructuur, legerbasis, vliegvelden, gevangenissen, belangrijke opslagplaatsen, zonder ons te beseffen dat de geboden veiligheid relatief is. En ook belangrijk, signaleren en analyseren, is heel wat anders dan adequaat kunnen reageren.
N.b. in het artikel hierboven gaat het om een snelheid van kleine drones van dertig à veertig meter per seconden, i.p.v. dertig à veertig seconden per meter.
Ik was als ‘gebruiker’ me vooral bewust van de geweldsmiddelen want een goed werkende UZI doet het prima in nabijheidsgevechten waarin je nog niet aangewezen bent op de low-tech van messen. Boek Vuursteun en Ijzerdraad van geïmproviseerde middelen gaat om het omsmeden van ploegscharen in zwaarden, civiele middelen tot wapens maken was een 2-weekse training. De 6-weekse training om te overleven wat de omgeving je biedt was wat zwaarder omdat MacGyver om de aanpassing gaat. De asymmetrie van een terroristische daad zoals 9/11 gaat niet om high-tech of low-tech maar de veroordeling ervan.
Als een langeafstandsvechter hou ik van duidelijke doelen, eerst schieten en dan vragen is ook een optie maar niks ruikt beter dan de geur van fosfor in de ochtend. Want een kleine drone met een payload van grammen en een levering in tonnen hebben we ook nog schokbuizen met vertraging om via de kinetische energie eerst 15 meter diep te gaan. De militaire wetenschapper vergeet de low-tech van massa, de focus van geconcentreerd vuur is de hel op aarde.