En soldat trykker på PTT-knappen og sender en kort besked.
Beskeden når måske frem til den rigtige modtager.
Men der sker samtidig noget andet.
En radiosender udsender elektromagnetisk energi. Og på en slagmark, hvor modstanderen aktivt leder efter radiosignaler, kan selve transmissionen være interessant – også selv om ingen uvedkommende kan forstå, hvad der bliver sagt.
Krigen i Ukraine har gjort denne gamle radiotekniske sandhed meget tydelig.
Det elektromagnetiske spektrum er ikke bare det usynlige sted, hvor radioer, radarer, droner og satellitnavigation fungerer. Det er blevet en del af selve slagmarken.
Kryptering kan beskytte indholdet af en radiosamtale, men den gør ikke nødvendigvis transmissionen usynlig. En modstander kan være interesseret i, hvor et signal kommer fra, hvornår der sendes, hvor ofte der sendes og hvilken type signal der er tale om – uden først at kende samtalens indhold.
Radioen er stadig afgørende i moderne krigsførelse
Man kunne tro, at satellitter, internet, droner og digitale netværk havde gjort den klassiske tovejsradio mindre vigtig.
Det modsatte er snarere tilfældet.
Moderne militære operationer kræver enorme mængder kommunikation. Enheder skal koordineres, observationer skal videreformidles, og information skal bevæge sig mellem mennesker og systemer.
Men ordet "radio" dækker i dag over meget mere end en håndradio med en PTT-knap.
Kommunikationen kan foregå gennem forskellige taktiske radiosystemer, datalinks, satellitforbindelser og IP-baserede netværk. Samtidig er droner, radarer og satellitnavigation afhængige af det samme overordnede elektromagnetiske miljø.
Forestil dig et område med håndradioer, køretøjsradioer, droner, radar, satellitnavigation, datalinks og elektronisk krigsførelsesudstyr. Mange forskellige systemer skal fungere samtidig – mens modstanderen aktivt forsøger at opdage eller forstyrre nogle af dem.
Den bedste radio findes ikke isoleret
For en almindelig radiobruger kan god kommunikation handle om rækkevidde, lydkvalitet og batteritid.
I et militært miljø kommer helt andre krav oveni.
Kan kommunikationen beskyttes mod aflytning? Kan signalet modstå forstyrrelser? Hvor tydelig en elektromagnetisk signatur skaber senderen? Kan systemet fungere sammen med andre enheder? Og hvad sker der, hvis den normale kommunikationsvej pludselig forsvinder?
En radio med fremragende rækkevidde er derfor ikke nødvendigvis den bedste løsning i alle situationer.
Et kraftigt signal kan gøre det lettere at kommunikere over afstand. Men elektromagnetisk energi, der kan modtages langt væk, kan også være lettere for andre at opdage. I militær radiokommunikation er spørgsmålet derfor ikke altid, hvordan man får signalet længst muligt ud.
At høre samtalen er kun én form for aflytning
Når almindelige radiobrugere taler om aflytning, tænker de ofte på nogen, der sidder med en scanner og lytter til samtalen.
Militær signalefterretning kan være langt mere omfattende.
Et radiosignal indeholder information alene ved at eksistere.
Man kan eksempelvis undersøge signalets frekvens, karakter, tidspunkt og geografiske oprindelse. Aktiviteten i radiospektret kan dermed være interessant, selv når selve indholdet er krypteret.
Det giver en vigtig sondring mellem kommunikationssikkerhed og emissionskontrol.
Forestil dig et krypteret signal, som en modstander ikke kan omsætte til forståelig tale. Indholdet kan være beskyttet, men modstanderen kan stadig opdage, at nogen sender. Hvis signalet kan lokaliseres, kan den oplysning i sig selv være værdifuld.
Radiopejling gør den usynlige sender synlig
Radiobølger kan ikke ses med øjnene.
Men deres retning kan måles.
Radiopejling har eksisteret næsten lige så længe som radioen selv. Med retningsbestemte antenner og passende modtageudstyr kan man bestemme retningen mod en sender.
Hvis man har observationer fra flere positioner, kan senderens omtrentlige placering i nogle situationer indsnævres yderligere.
Moderne militære systemer kan gøre dette langt mere avanceret og automatiseret end en radioamatør med en pejleantenne.
Kryptering skal beskytte informationens indhold. Den forhindrer ikke i sig selv en modtager i at registrere radioenergien eller forsøge at bestemme, hvor transmissionen kommer fra. Derfor kan en sikker radiosamtale stadig skabe en elektromagnetisk signatur.
En sender kan blive et mål
Det gør radiokommunikation til et dilemma.
For at lede og koordinere en militær enhed skal man kommunikere.
Men hver transmission kan potentielt bidrage til det elektromagnetiske billede, som modstanderen forsøger at opbygge.
Erfaringer fra Ukraine har understreget betydningen af dette problem omkring blandt andet kommandoposter og andre enheder med betydelig elektronisk aktivitet.
En position kan være godt camoufleret for det menneskelige øje og alligevel være interessant elektromagnetisk.
Visuel camouflage og elektromagnetisk camouflage er ikke det samme. Moderne overvågning kan kombinere mange typer sensorer, og radiotransmissioner kan være én af de signaturer, der afslører aktivitet i et område.
Så kommer jammeren
Det er én ting at opdage et signal.
Det er noget andet aktivt at forsøge at forhindre det i at fungere.
Jamming går grundlæggende ud på at skabe radioforstyrrelser, som gør det vanskeligere eller umuligt for det ønskede signal at blive modtaget korrekt.
Princippet kan virke enkelt: Hvis modtageren ikke længere kan skelne det ønskede signal tilstrækkeligt fra forstyrrelsen, bryder forbindelsen sammen eller bliver dårligere.
I praksis er elektronisk krigsførelse langt mere kompleks, fordi moderne kommunikationssystemer kan bruge forskellige frekvenser, modulationer og metoder til at gøre forbindelsen mere robust.
På en gammel analog radio kan kraftig interferens være meget tydelig. I et digitalt system kan virkningen i stedet være udfald, mistede datapakker eller en forbindelse, der slet ikke kan etableres. Elektronisk forstyrrelse kan derfor vise sig meget forskelligt afhængigt af systemet.
Signalet skal ikke være stærkest overalt
Radiokommunikation handler om forholdet mellem det ønskede signal og de signaler, der konkurrerer med det ved modtageren.
En jammer behøver derfor ikke nødvendigvis overdøve en radiosender over hele landskabet.
Det afgørende er, hvad der sker dér, hvor modtageren forsøger at modtage det ønskede signal.
Afstand, terræn, antenner, frekvens og sendeeffekt får derfor betydning for både kommunikation og jamming.
En radiosender kan være langt væk, mens en kraftig interferenskilde befinder sig tættere på modtageren. Selvom den ønskede sender har høj effekt, kan den lokale forstyrrelse gøre modtagelsen vanskelig. Derfor kan man ikke forstå jamming alene ved at sammenligne sendernes watt-tal.
Når jammeren også rammer ens egne
Og så kommer et af de mere paradoksale problemer.
En jammer udsender ikke radioenergi med en lille seddel på, hvor der står "kun fjenden".
Hvis egne systemer bruger de samme eller nærliggende dele af spektret, kan elektronisk krigsførelse også forstyrre dem.
Erfaringerne fra Ukraine har vist, at dette såkaldte elektromagnetiske fratricide er et reelt problem.
En styrke kan forsøge at forstyrre fjendens kommunikation eller droner og samtidig gøre livet vanskeligere for egne radiosystemer, navigationsmodtagere eller ubemandede systemer.
Hvis man fylder et frekvensområde med kraftige forstyrrelser, kan det være effektivt mod fjenden. Men hvis egne systemer også er afhængige af det samme spektrum, opstår et koordinationsproblem. Elektronisk krigsførelse skal derfor passe sammen med resten af operationen – ikke bare udsende mest mulig støj.
Frekvensplanlægning lyder pludselig mindre kedeligt
I en almindelig radioklub eller virksomhed kan frekvensplanlægning handle om at undgå, at to grupper taler oven i hinanden.
På en moderne slagmark bliver problemet langt større.
Radioer skal kommunikere. Droner skal styres. Sensorer og datalinks skal fungere. Radarer skal kunne observere. Satellitnavigation skal modtages. Samtidig kan elektroniske modforanstaltninger være aktive.
Alt dette skal eksistere i det samme elektromagnetiske spektrum.
Analyser af krigen i Ukraine har netop fremhævet elektromagnetisk command-and-control og frekvenskoordinering som et område, der er blevet stadig vigtigere.
Man kan ikke blot give hvert nyt radiosystem sit eget uendelige stykke spektrum. Når mange systemer skal fungere samtidigt, bliver frekvensplanlægning, koordinering og forståelse af interferens en del af den operative kommunikation.
Dronerne gjorde kampen om radio endnu mere synlig
Krigen i Ukraine forbindes i høj grad med droner.
Men bag mange droner findes der også radioteknik.
En ubemandet platform kan være afhængig af trådløse forbindelser til styring, telemetri eller overførsel af data og billeder. Mange systemer anvender desuden satellitnavigation som GPS eller andre GNSS-systemer til positionsbestemmelse.
Det skaber flere mulige steder, hvor elektronisk krigsførelse kan påvirke systemet.
Det er let at fokusere på motorer, kameraer og sprængladninger, når droner omtales i krigen. Men kommunikationslinket og navigationen kan være mindst lige så afgørende. Uden en brugbar forbindelse eller pålidelig positionering kan en drones funktion ændres markant.
GPS kan også forstyrres
Satellitnavigation virker næsten magisk i hverdagen.
Telefonen ved, hvor den befinder sig. Bilens navigation viser vejen. Et ubemandet system kan bestemme sin position.
Men GNSS-modtagelse har en grundlæggende udfordring: Signalerne kommer fra satellitter langt ude i rummet og er meget svage, når de når Jordens overflade.
Det gør satellitnavigation følsom over for radioforstyrrelser.
Jamming kan gøre det vanskeligere for modtageren at anvende de ægte satellitsignaler. En anden problemstilling er spoofing, hvor falske eller manipulerede signaler forsøger at få modtageren til at beregne en forkert position eller tid.
Jamming forsøger grundlæggende at forstyrre eller blokere modtagelsen. Spoofing forsøger i stedet at få modtageren til at acceptere vildledende information som rigtig. Begge dele kan ramme radionavigation, men mekanismen og resultatet er forskellige.
Og så begyndte teknologien at ændre sig igen
Elektronisk krigsførelse er en teknologisk kattens leg med musen.
Den ene side finder en effektiv metode.
Den anden udvikler en modforanstaltning.
Så ændres systemet igen.
Krigen i Ukraine har vist, hvor hurtigt denne cyklus kan foregå. Softwaredefinerede systemer kan ændres og tilpasses, men modstanderen kan samtidig udvikle nye elektroniske modforanstaltninger mod dem.
En teknologisk fordel behøver derfor ikke vare særlig længe.
Hvis et radiosystem, en droneforbindelse eller en anden elektromagnetisk teknologi giver en klar fordel, vil modstanderen have en stærk interesse i at forstå signalet og udvikle en modforanstaltning. Når det lykkes, må systemet ændres igen. Det gør tilpasningshastighed til en del af den tekniske konkurrence.
Kan man så bare skifte frekvens?
Frekvensskift er en gammel idé inden for radiokommunikation.
Hvis en bestemt frekvens er stærkt forstyrret, virker det umiddelbart logisk at flytte kommunikationen et andet sted hen.
Men på en moderne slagmark er det ikke nødvendigvis så enkelt.
Alle de relevante radioer skal kunne følge med. Det nye frekvensområde skal være brugbart. Andre egne systemer må ikke skabe problemer, og modstanderen kan samtidig have bredbåndede eller adaptive muligheder for at opdage og forstyrre signaler.
Moderne militære radiosystemer kan derfor anvende langt mere avancerede teknikker end manuelt at dreje på en kanalvælger.
I en softwaredefineret radio udføres en større del af signalbehandlingen i software frem for i fast elektronik. Det kan give stor fleksibilitet og gøre det muligt at understøtte forskellige bølgeformer og funktioner. Men fleksibiliteten betyder ikke, at radioen bliver immun over for elektronisk krigsførelse.
Kryptering løser kun en del af problemet
Kryptering er afgørende, når indholdet af militær kommunikation skal beskyttes.
Men Ukraine viser tydeligt, hvorfor kryptering ikke kan stå alene.
En krypteret transmission kan stadig jammes.
Den kan stadig registreres.
Og dens retning eller oprindelse kan potentielt stadig undersøges.
Det er præcis den samme radiotekniske forskel, der gælder uden for militæret: Kryptering beskytter indholdet, ikke nødvendigvis eksistensen af radiosignalet.
Aflytning: Kan andre forstå indholdet?
Pejling: Kan andre finde ud af, hvor signalet kommer fra?
Jamming: Kan andre forhindre modtageren i at få signalet korrekt frem?
Et radiosystem kan være stærkt på ét område og stadig have udfordringer på et andet.
Den gammeldags radio kan stadig have en rolle
Det er fristende at antage, at mere avanceret teknologi altid er mere robust.
Men komplekse kommunikationssystemer har også flere afhængigheder.
Et IP-baseret system kan afhænge af netværksinfrastruktur. Satellitkommunikation kræver adgang til satellitsystemet. Digitale radionet kan være afhængige af repeatere, basestationer eller anden infrastruktur.
Direkte radio-til-radio-kommunikation kan til gengæld fungere uden et eksternt telekommunikationsnet mellem de to brugere.
Det betyder ikke, at simpel radio altid er bedre. Det betyder, at forskellige kommunikationsformer har forskellige styrker og svagheder.
Et avanceret netværk kan give kryptering, data, stor geografisk dækning og mange funktioner. En enkel direkte radioforbindelse kan have langt færre muligheder, men også færre eksterne afhængigheder. Derfor kan flere forskellige kommunikationsformer supplere hinanden.
Redundans bliver afgørende
Hvis én kommunikationsforbindelse kan forstyrres, bør hele organisationen helst ikke blive tavs, når det sker.
Det gør redundans til en central del af robust kommunikation.
Redundans betyder ikke blot at have to identiske radioer liggende.
Hvis begge er afhængige af præcis den samme infrastruktur og påvirkes af den samme type forstyrrelse, har man stadig ét fælles svagt punkt.
Derfor kan robuste kommunikationsmiljøer anvende forskellige teknologier og forbindelsesveje, som kan supplere hinanden.
To løsninger giver ikke nødvendigvis reel redundans, hvis de begge bryder sammen af den samme årsag. Det gælder både militær kommunikation og civile beredskabssystemer. Forskellige teknologier kan give forskellige muligheder, når forholdene ændrer sig.
Radioen skal også have strøm
Midt mellem avancerede diskussioner om jamming, kryptering og softwaredefinerede radioer findes et meget gammeldags problem.
Batteriet.
En moderne militær enhed kan være afhængig af radioer, droner, computere, sensorer, satellitterminaler og elektronisk krigsførelsesudstyr.
Alt sammen kræver energi.
Erfaringerne fra Ukraine har derfor også gjort strømforsyning og energilogistik til et vigtigt emne. Elektricitet skal produceres, transporteres eller lagres, og batterier skal oplades igen og igen.
En radio kan have stærk kryptering, avanceret signalbehandling og fremragende modstandsdygtighed over for interferens. Men når batteriet er tomt, er alle funktionerne værdiløse. Strømforsyningen er derfor en del af kommunikationssystemet – ikke bare et tilbehør til radioen.
Mere elektronik betyder mere logistik
Et ekstra elektronisk system giver nye muligheder.
Men det giver også endnu et apparat, der skal forsynes med strøm, vedligeholdes og måske opdateres.
Det gælder især moderne militære enheder, hvor mængden af elektronisk udstyr er vokset voldsomt.
Batterier og strømforsyninger kan derfor blive en logistisk udfordring på samme måde som brændstof og andre forsyninger.
I professionel radiokommunikation handler batteritid om drift. Hvis radioen skal fungere gennem en lang operation, skal der være en plan for opladning, udskiftning og transport af batterier. Det gælder i ekstrem grad på en slagmark, men princippet er det samme for andre kritiske kommunikationssystemer.
Kommunikationsdisciplin er stadig vigtig
Teknologien kan beskytte meget.
Men den kan ikke gøre brugeren irrelevant.
Radiodisciplin har altid været en del af professionel kommunikation. Korte og præcise meldinger bruger mindre sendetid og reducerer samtidig mængden af unødvendig trafik.
I et miljø, hvor elektromagnetiske emissioner kan observeres, får selve brugen af radioen yderligere betydning.
Det er endnu et eksempel på, at radiokommunikation aldrig kun handler om apparatet.
Et avanceret kommunikationssystem fungerer bedst, når brugerne forstår dets muligheder og begrænsninger. Procedurer, uddannelse og radiodisciplin er derfor en del af systemets samlede robusthed på samme måde som antenner, kryptering og signalbehandling.
Krigen har ikke gjort radio mindre vigtig
Tværtimod.
Ukraine har vist, hvor afgørende det elektromagnetiske spektrum er blevet for moderne militære operationer.
Radio bruges til kommunikation. Droner bruger radioforbindelser. Radarer sender og modtager elektromagnetiske signaler. Satellitnavigation modtages via radio. Elektroniske sensorer leder efter signaler, mens jammere forsøger at forstyrre dem.
Det betyder, at kampen ikke kun foregår på jorden og i luften.
Den foregår også i et usynligt landskab af frekvenser, signaler og interferens.
Ingen kan se en 400 MHz radiobølge bevæge sig gennem landskabet. Ingen kan se et satellitnavigationssignal falde ned fra himlen. Alligevel kan moderne militære systemer være helt afhængige af dem. Derfor kan kontrollen med det elektromagnetiske miljø få meget konkrete konsekvenser i den fysiske verden.
Den vigtigste erfaring er måske ikke en bestemt radio
Det ville være fristende at afslutte historien med at udpege en bestemt radiotype som vinderen.
Men det er netop ikke den vigtigste lære.
Krigen i Ukraine viser snarere, hvor hurtigt teknologiske fordele kan blive udfordret.
En forbindelse, der fungerer i dag, kan blive forstyrret i morgen. En ny teknik kan fremkalde en ny modforanstaltning. Et avanceret system kan give store muligheder og samtidig skabe nye afhængigheder.
Robust kommunikation handler derfor om mere end rækkevidde og sendeeffekt.
Antennen, strømforsyningen, frekvensplanlægningen, krypteringen, netværket, brugerens uddannelse og alternative kommunikationsveje kan være lige så vigtige som selve radioterminalen. Det er måske den mest generelle radiotekniske lære fra Ukraine.
En soldat trykker på PTT-knappen.
For brugeren er handlingen næsten den samme, som den har været i generationer:
Tryk. Tal. Slip. Lyt.
Men omkring den enkle handling foregår en teknologisk kamp, som tidligere generationers radiobrugere næppe kunne have forestillet sig.
Signalet skal nå frem.
Indholdet skal beskyttes.
Forstyrrelser skal håndteres.
Senderen må helst ikke afsløre mere end nødvendigt.
Og hvis forbindelsen forsvinder, skal der være en anden vej.
På den moderne slagmark er radioen derfor ikke bare et kommunikationsredskab.
Den er også en deltager i kampen om selve radiospektret.
Copyright © Kinaradio.dk