Radar sikkerhet

Et vindu til forvirring
Etter som betydningen av radar økte, ble det viktig å finne noe som kunne forvirre fiendens radaroperatører. Storbritannia som hadde det største presset, var også først ute med et motmiddel som besto av tynne metallremser. De første ble sluppet fra fly, og skapte forvirrende ekko på radarskjermene. Utviklingen var selvsagt meget hemmelig, og da Albert Percival Rowe ved Telecommunication Research Establishment ble bedt om å foreslå et kodenavn for dette nye motmiddelet, så han seg rundt i rommet, og sa: ”Hvorfor ikke kalle det vindu (window) eller lignende?” Dermed fødtes begrepet ”window”, et begrep som har holdt seg til våre dager for denne typen narremidler.
Men flere land hadde tenkt på det samme. Tyskerne kalte sitt motmiddel for ”Düppel”, det tyske navnet på den danske byen Dybbøl. Japan var likevel først ute med å ta sin versjon, ”Giman-Shi” (narrepapir), i bruk i mai 1943. I dag er det imidlertid det amerikanske navnet ”chaff” som er mest vanlig. Chaff betyr kli, skalldeler og annet avfall ved maling av korn, finhakket høy og strå, men betyr også å skøye, drive ap med, og gir således en god beskrivelse av dette motmiddelet. Chaff er tynne metallstrimler eller glassfibertråder belagt med sølv eller aluminium, og virker som dipolene i en antenne. Lengden på strimlene bestemmes således av frekvensen til de radarsettene de skal brukes mot, og de har en lengde som tilsvarer en halv bølgelengde. For S-bånd radar (bølgelengde 10 cm) er de derfor 5 cm lange, mens de bare er 1,5 cm for X-bånd (3 cm bølgelengde).
Radar nødraketter og nødsignaler
Den første sivile bruken av chaff var i form av nødraketter og nødsignaler som skulle gjøre det lettere å oppdage redningsfarkoster på radar. I de vanlige signalpatronene og nødrakettene ble det pyrotekniske materialet som ga signallysene, erstattet med chaff. Det var den britiske produsenten Chemring Ltd som var først ute med chaff som kunne skytes ut med vanlig signalpistol. I stedet for signallys inneholdt denne patronen 70.000 chaffstrimler av forsølvet nylontråd, noe som tilsvarte et radartverrsnitt på ca 7 m² i X-bånd.
Chemring Ltd foretok den samme endringen på sin velkjente ”Icarus” nødrakett. Chaff-varianten hadde samme dimensjoner som standard nødraketter. Den var betydelig større enn signalpatronen, og inneholdt 280.000 chaffstrimler av forsølvet nylontråd, og radartverrsnittet var ca 28 m² i X-bånd.
Ekkoene fra både signalpatronene og ”Icarus”-rakettene vistes på radarskjermen 5-6 sekunder etter avfyring, og begge ga ekko som en større fiskebåt eller MTB allerede etter et par sekunder. Ekkoet fra signalpatronen var likevel svakere enn ekkoet fra ”Icarus”-raketten.
Bedre enn noen reflektorer
Moderne nødraketter med chaff består av flere hundre tusen metalliserte fibre, som danner en chaff-sky, og en rød stjerne eller fallskjermlys. Radartverrsnittet er vanligvis mellom 500 og 1000 m2 i X-bånd, altså mye større enn hva noen reflektorer kan gi.
Det kan også være situasjoner utenom nødsituasjoner, hvor mindre farkoster ønsker å gjøre andre oppmerksom på at de er der, eventuelt for å markere hvor de er. For slike formål finnes tilsvarende markeringsraketter uten rød stjerne/fallskjermlys.
Chaff-skyen og stjernen kan skytes opp i en høyde på ca 300 m og synker langsomt samtidig som de driver med vinden. Varigheten av chaff-skyen er blant annet avhengig av luftfuktighet, temperatur, vindhastighet og vertikale luftstrøm¬mer, men den vil normalt vare i minst 15-20 minutter.
For en besetning som har vært nødt til å gå i redningsflåten en stormfull vinternatt i Nordsjøen, vil sannsynligheten for at de skal bli funnet tidsnok, blant annet være avhengig av hvilken radarreflektor rederen har anskaffet til redningsflåten.
Radarvarslere
En annen nyttig militær oppfinnelse er radarvarsleren. Radarvarslere benyttes for å oppdage radarutsendelser og finne retning, posisjon og identitet til disse. Enkle radarvarslere har i flere år også vært tilgjengelige på markedet for bruk på fritidsbåter og mindre yrkesbåter som har behov for å vite om det er andre fartøyer med radar i nærheten. De har blant annet vært til stor nytte for seilere som seiler alene over øde havstrekninger, og kan benyttes for å gi varsel slik at man kan slå på radar, sette opp en større radarreflektor, eller fyre chaff, men de kan også brukes av de som ønsker varsel hvis tollere eller Kystvakten skulle dukke opp.
Enkle radarvarslere har rundtsøkende (omnidirektive) antenner og kan derfor ikke bestemme retningen til radarutsendelsene. De gir kun alarm og mulighet til å lytte på radarsignalene. Radarvarslere som også gir retning, benytter enten flere sammensatte antenneelementer, eller en enkel antenne som dreies mot der signalet er sterkest. Radarvarsleren C.A.R.D. har fire antenner i en liten radome, og fire tilhørende indikatorer som viser den relative signalstyrken som mottas av hver av disse. Dette gir en brukbar retningsbestemmelse. Det andre fartøyets relative bevegelse bestemmes ved å registrere hvordan peilingen forandrer seg. Hvis peilingen ikke forandrer seg, er fartøyet på kollisjonskurs. Posisjonsbestemmelse krever krysspeiling eller gjentatte peilinger og kunnskap om det andre fartøyets relative bevegelse. På avanserte og kostbare radarvarslere kan også radartypen og fartøyet identifiseres.
De vanligste sivile radarvarslerne dekker både X- og S-bånd radar. Rekkevidden er meget god, og selv om radarvarsleren har forsterkerkontroll (Gain), kan det være hensiktsmessig ikke å montere antennen for høyt. Derved reduserer man forstyrrelser fra radarsett som likevel er for langt borte til å ha noen betydning. Selv om radarvarslerne har audiouttak som gjør det mulig å lytte på radarsignalene, så er det vanskelig å skille mellom forskjellige radarsignaler som mottas omtrent samtidig. Mange samtidige radarsett gjør det derfor vanskelig å bestemme peilingen til de enkelte radarsettene.
Disse enkle kommersielle radarvarslerne gir bare audioinformasjon om radarsettets puls repetisjons frekvens (PRF) og antennerotasjon. Dette er likevel tilstrekkelig til å gjenkjenne spesielle radarsett som Kystverkets trafikksentraler, Forsvarets kystradarstasjoner og hurtigbåter. Med litt trening er det også mulig å lære seg å gjenkjenne lyden fra noen av de radarsettene som benyttes av Tollvesenet og Kystvakten, men de bruker stort sett vanlige navigasjonsradarsett.
Hver gang radarantennen peker mot radarvarsleren, høres en kortvarig tone. En høy tone indikerer høy PRF, mens en dyp tone indikerer lav PRF. Antennerotasjonen og PRF fra vanlige navigasjonsradarer og varslingsradarer høres ved jevne mellomrom som skarpe "pip"-er ved høy PRF og hurtig antennerotasjon, eller som basslignende ”buup”-er ved lav PRF og langsom antennerotasjon. Tiden mellom hver gang radarstrålen passerer, er vanligvi

s mellom 2,0 og 3,0 sekunder (20-30 omdreininger i minuttet) for navigasjonsradar, mens den er fra 5,0 til 10,0 sekunder (6-12 omdreininger i minuttet) for en varslingsradar.
En liten plastbåt
Fredag ettermiddag 24. november 2000 var to voksne og en hund fra Ørnes sør for Bodø, på vei til hytten sin i Glomfjord i en 17 fots plastbåt med påhengsmotor. Påhengsmotoren gikk for halv fart, og de to småpratet og koste seg sammen med hunden på turen. På den lille båten hadde de verken radarreflektor eller noen form for lys.
Samtidig hadde hurtigbåten ”Ofoten II” i ruten mellom Bodø og Sandnessjøen, satt opp farten etter å ha forlatt Ørnes fem minutter tidligere. Med en fart på 34 knop suste båten med katamaranskrog over den speilblanke, mørke havflaten. På broen sto overstyrmann for navigeringen, godt hjulpet av de to radarsettene og det elektroniske kartsystemet. Maskinsjefen og kapteinen var dessuten også på broen.
Mens paret i plastbåten slappet av der de fredfullt gikk for sakte fart utover Våtvika, ble det plutselig mørkt, og den lille plastbåten ble kastet frem og tilbake og slått mot en eller annen stor gjenstand. Et par sekunder senere kom lyset tilbake, og de så akterenden på hurtigbåten. Som ved et under hadde plastbåten blitt overkjørt av M/S Ofoten II, men unngikk de skarpe baugene, og passerte gjennom tunnelen mellom skrogene. Plastbåten ble kraftig skadet der den ble kastet frem og tilbake i tunnelen, men hverken de to personene eller hunden fikk alvorlige skader.
Under sjøforklaringen forklarte overstyrmannen og kapteinen på M/S Ofoten II at de ikke hadde sett plastbåten.
De så ingenting på radarbildet, eller lys på sjøen, som indikerte at det var andre farkoster i den leia de gikk, men skipperen la til at en slik liten plastbåt kan være vanskelig å oppdage på radaren. (Nordlands Framtid, 1. desember 2000)
Føreren av plastbåten hevdet at det ikke ville vært noen hjelp i om de hadde ført den foreskrevne hvite lanternen, da all ”lysstøyen” fra land, kombinert med den blanke overflaten, ville gjort at navigatøren på hurtigbåten likevel ikke ville sett lyset fra lanternen.
I en tid hvor radar er et av de viktigste navigasjonshjelpemidlene, og hvor automatikk og alarmsoner er avhengig av en viss størrelse på ekkoene, må alle som ferdes på sjøen, ta hensyn til dette for sin egen sikkerhet. Navigasjonsradaren har dessuten ført til mindre bemanning på broen, og de tidligere utkikkene med kikkert som finkjemmet området foran båten, er borte. Samtidig er tilliten til navigasjonsradaren så stor at båtene opprettholder høy fart selv i mørke og usiktbart vær. Og spesielt for hurtigbåtene er det et krav til navigatørene om å holde ruten. Disse forholdene ble også trukket frem etter ulykken med M/S Sea Cat i 1991.
”Don’t Look to Norway”
Siden navigasjonsradaren ble vanlig på sivile fartøyer, er det utviklet mye godt utstyr for å bedre sikkerheten på sjøen. Reflektorer, passive så vel som aktive, og annet utstyr som frembringer bedre ekko på radarskjermene, finnes i rikt utvalg. For sertifikatpliktige fartøyer opp til 150 tonn, er det også et internasjonalt regelverk som sikrer at disse har effektive reflektorer. Men for redningsfarkoster har ikke Norge slike krav, bare krav om at de skal ha noe som kan defineres som reflektor. Og for fritidsbåter er det ikke en gang noe krav om at de skal ha radarreflektor.
Det er her fristende å omskrive president Franklin D Roosevelt sitt berømte sitat om ”Look to Norway”, til ”Don’t Look to Norway”. For, i motsetning til Norge, har de fleste sjøfartsnasjoner et regelverk for reflektorer også for redningsfarkoster og fritidsbåter.
Det britiske Maritime and Coastguard Agency (MCA) har for eksempel krav om at fritidsbåter som er større enn 15 meter, skal ha godkjent reflektor så sant det er praktisk mulig å montere den. Regelverket gir dessuten klart uttrykk for at selv båter under 10 meter som et minimum skal ha reflektor som tilfredsstiller kravene i ISO 8729 (1997). Dette kommer i tillegg til kravene i ISO 8729-1 (2010) om passive reflektorer, og ISO 8729-2 (2009) om aktive reflektorer for sertifikatpliktige fartøyer.
Carriage and Use of Radar Reflectors on Small Vessels
Notice to all Owners, Operators, Masters and Skippers of small vessels under 150 tons including Pleasure craft
All small craft should correctly and permanently install a radar reflector, either passive or active (powered), that meets the standards laid down in British Standard BS EN ISO 8729:1998 (ISO standard 8729: 1997).
Vessels under 15m overall length should be fitted with the most efficient reflector that the vessel can accommodate.
USAs kystvakt ga allerede i 1992 følgende retningslinjer for radarreflektorer i redningsfarkoster:
As a minimum, the radar reflector must be certified by its manufacturer to have a detection range of at least 4 mm in calm sea conditions. Commandant (G-MVI-3) can provide a list of manufacturers who have made this certification. The radar reflector must also have mounting provisions to install it on the boat in its proper orientation.
Higher performing radar reflectors are recommended but not presently required. Such radar reflectors should have an apparent cross sectional area of at least 10 m2 (107 ft2) over 65% of the horizontal plane, using a radar system operating in the 9300-9500 MHz band.
For en besetning som har vært nødt til å gå i redningsflåten en stormfull vinternatt i Nordsjøen, vil sannsynligheten for at de skal bli funnet tidsnok, blant annet være avhengig av hvilken radarreflektor rederen har anskaffet til redningsflåten.
Den oppblåsbare EM230I med sine 20 m2 radartverrsnitt, eller lignende oppblåsbar eller sammenleggbar reflektor, vil trolig være den beste løsningen for redningsfarkoster hvor det ikke er plass til de store, faste reflektorene av ”fendertypen”. Men med en pris på rundt 1500 kroner, ville kanskje rederen heller ha foretrukket den ”pene” FP RadarReflektor til bare 500 kroner. Siden den heter radarreflektor, tilfredsstiller den det norske regelverket for redningsfarkoster, men vil med sitt radartverrsnitt på bare 0,2 m2, ikke bidra til noen økning av redningsfarkostens radarekko.
Rimelig amatørløsning på Bloksen
Etter at hurtigbåten M/S Sleipner den 26. november 1999 gikk på skjæret Store Bloksen med katastrofale følger, skulle Kystverket merke både Store og Lille Bloksen slik at skjærene skulle bli lettere å se på radar. Og etter et halvt år var det montert både lys og radarreflektor på Store Bloksen, og racon på Lille Bloksen.
Selv om aksjonen ”Lys på Bloksen” hadde samlet inn hele 440.000 av de 600.000 kronene det kostet å montere lys på Bloksene, valgte Kystverket en billig amatørløsning når det gjaldt den radarmessige sikkerheten. På Store Bloksen monterte de radarreflektoren Blipper 300-5, en reflektor som er beregnet for seilbåter og på sjømerker innenskjærs. Med et største radartverrsni

tt på 20 m2, gjennomsnittlig 9 kvadratmeter, i X-bånd (3 cm), er den for liten til å ha noen effekt på en slik værhard kyststrekning. Når sjøene bryter over Bloksene, vil skjærene i seg selv ha et radartverrsnitt på flere hundre kvadratmeter. Fordelen er at stativet og leideren som reflektoren er montert på, gir nesten like bra ekko som reflektoren.
Ytelsene til denne småbåtreflektoren står i grell kontrast til Kystverkets egne krav til radarreflektorer, hvor kravet har vært 600 kvadratmeter i X-bånd for reflektorer på lysbøyer. På et værhardt sted som Sletta burde radarreflektoren hatt et radartverrsnitt på 1000-2000 kvadratmeter i X-bånd. Selv om IALA (International Association of Marine Aids to Navigation and Lighthouse Authorities) for tiden ikke har noen gjeldende retningslinjer når det gjelder radarreflektorer på sjømerker, så kunne Kystverket som et minimum ha fulgt IALA-retningslinjene fra 1982 om at reflektorer for sjømerker skulle ha et radartverrsnitt i X-bånd på minst 1000 m2 i områder hvor det kan forekomme kraftige sjøekko. Reflektorer med radartverrsnitt under 100 m2 skulle bare brukes i områder med svake sjøekko.
Også andre steder på kysten finner man billige og dårlige reflektorer. Til å markere en grunne sør for Mellom Bolærne utenfor Tønsberg, er det for eksempel satt opp en jernstake med en liten radarreflektor. Reflektoren har et radartverrsnitt på bagatellmessige 0,5 m2 i X-bånd, noe som ikke blir bedre av at reflektoren er montert feil vei.
På Lille Bloksen ble det i tillegg til lyset satt opp et ITOFAR racon (Radar Beacon - radarfyr) som nok er bedre enn den passive reflektoren. Imidlertid har prøver gjort av det britiske kystverket (Trinity House) vist at racon-svarene kan bli fjernet fra moderne radarsett selv ved normal bruk av clutter-funksjonene. Under forsøk med Kelvin Hughes Nucleus 5000A, samme radar som M/S Sleipner hadde ved ulykken i 1999, vistes ikke racon-svarene på radaren selv om alle clutter- og interference-funksjonene var avslått. Dette kan skyldes feiljustering av radarsettet, men radarsett med automatisk dataprosessering har vist seg å ha problemer med å vise racon-svar.
Et annet forhold er de avanserte og kostbare ITOFAR racon med brukervalgte tjenester som Kystverket har tatt i bruk. Det finnes nemlig ingen navigasjonsradarsett i dag som kan utnytte de brukervalgte tjenestene som disse avanserte racon-settene har, og ingen radarprodusenter har planer om å inkludere slike funksjoner på sine radarsett.