Ein kalter Abend im November 2001 in Afghanistan. Sondereinsatzkräfte der US-Streitkräfte und tausend Anti-Taliban-Kämpfer rücken auf den Flughafen von Kandahar vor. Tom Lawhead, Oberstleutnant der US-Luftwaffe, beobachtet die Lage aus dem Cockpit seines F-16-Kampfbombers. Selbst mit seinen Nachtsichtgläsern kann der Kommandant des 389. Expeditions-Kampfgeschwaders kaum ausmachen, ob die Streitkräfte 4500 Meter unter ihm ihrem Vorhaben näher kommen, die Hauptverkehrsader der Stadt in Richtung pakistanische Grenze zu sperren. Außerdem hat einer von Lawheads Staffelführern in der Luft einen Konvoi beobachtet, der sich hinter einer nahe gelegenen Hügelkette bewegt. Es könnte sich um einen zurückkehrenden Spähtrupp handeln, den die Anti-Taliban-Kämpfer vorausgeschickt und zu dem sie den Funkkontakt verloren haben – oder um einen Hinterhalt des Feindes.

Die Frage klärt sich überraschend schnell. Kaum haben die Fahrzeuge des Konvois den Hügelkamm überschritten, gehen die Lichter aus, und eine raketengetriebene Granate wird abgeschossen. Taliban-Truppen führen einen Gegenangriff, und es kommt zu einem heftigen Schusswechsel.

Der leitende Luftaufklärer der Sondereinsatztruppe hat alle Mühe, herauszufinden, »wo die Guten aufhören und die Bösen anfangen«, so Lawhead später. Immerhin sind es nur 200 bis 300 Meter Abstand zwischen den Gegnern. Die Kampfbomberpiloten warten und beobachten die Schießerei aus fast fünf Kilometern Höhe. Schließlich gibt der leitende Luftaufklärer ihnen die Koordinaten der ersten Bombenziele durch. Die F-16 gehen in den Sturzflug und werfen Präzisionsgeschosse ab, die den feindlichen Konvoi auf der Stelle zerstören. »An diesem Überraschungsangriff hätte unser Plan, das südliche Afghanistan zu erobern, scheitern können«, berichtet der Geschwaderführer.

Dieser Präzisionsschlag in der Dunkelheit war nur möglich durch eine neue, extrem zielgenaue Waffentechnik. Die Flugzeuge waren nicht mit herkömmlichen, »dummen« Bomben bestückt, sondern mit den neuesten »intelligenten«, gleichwohl kostengünstigen Flugkörpern. Die Koordinaten, die der leitende Luftaufklärer an die F-16-Piloten gefunkt hatte, bezogen sich auf das Global Positioning System (GPS), jenes Netz von Satelliten, deren Funksignale jeden Ort auf der Erde mit großer Genauigkeit zu bestimmen erlauben. Die Kampffliegerbesatzung speiste die Zahlenreihen in ihre Feuerleitcomputer ein, die sie wiederum an die Mikrocomputer in den Waffen weiterreichten. Nach dem Abwurf steuerte jede Bombe mit Hilfe ihres eingebauten Trägheits-Navigations-Systems (inertial navigation system, INS) und der vom GPS gelieferten Positionsdaten den Zielpunkt so genau an, dass die Abweichung in der Hälfte der Fälle weniger als 25 Meter betrug.

GPS-gelenkte Waffen wurden erstmals in Afghanistan auch zur Unterstützung von Bodentruppen abgefeuert. Bereits während der Kosovo-Intervention 1999 setzten die USA eine begrenzte Zahl dieser Waffen ein, ebenso später für Luftangriffe auf irakische Luftabwehrstellungen in der nördlichen und südlichen Flugverbotszone. Aber erst unter den über Afghanistan abgeworfenen Bomben war die große Mehrheit satellitengesteuert. Während eines Irak-Krieges würde, so die Planer des Pentagon, eine weitaus größere Anzahl dieser intelligenten Waffen eingesetzt.

Anders als die Lenkbomben der letzten Generation, die durch einen Laserstrahl oder mit Hilfe einer eingebauten Kamera ins Ziel geführt werden, erfordert eine GPS-gesteuerte Waffe nicht, dass das Trägerflugzeug in der Nähe bleibt und das Ziel zur Orientierung ausleuchtet. Nach dem Abschuss steuert sie sich völlig autonom ins Ziel, was sie auch unter schlechten Wetterbedingungen treffsicher macht. Die neuesten Versionen dieser Waffen können die Informationen der modernen Infrarot- und Radar-Zielsuchsysteme verarbeiten, die auf amerikanischen Bombern installiert sind, und sind darüber hinaus direkt mit dem weltumspannenden Navigations- und Kommunikationsnetz des Landes verbunden. Damit können sie ihre GPS-Daten aus vielen verschiedenen Quellen abrufen. Dazu gehören insbesondere die Aufklärungssatelliten vom Typ KH-11 (optisch) und Lacrosse (Radar) sowie eine Vielzahl von Überwachungsflugzeugen: die immer noch nützlichen U-2, die mit Hochleistungskameras ausgestatteten E-8A »J-STARS« und RC-135 »Rivet Joint«, die robusten und zuverlässigen Patrouillenflugzeuge EP-3 »Aries« der Marine und RC-12 des Heeres, die weithin bekannten Awacs-Flugzeuge sowie die unbemannten Kleinflugzeuge »Predator« und »Global Hawk«, deren Angriffsfähigkeiten beständig erweitert werden.

Ein Jahrzehnt technischer Fortschritt

Wie jede technische Innovation erlauben auch die neuartigen Tötungsgeräte ihren Anwendern, ihre Ziele mit weitaus geringerem Aufwand an Material und Personal zu erreichen als zuvor. Außerdem kann ein Kampfflugzeug einen Angriff führen und dennoch außerhalb der Reichweite feindlicher Flugabwehrsysteme bleiben, was das Abschussrisiko erheblich vermindert. Drittens hilft die Präzision der Waffen, den Tod unbeteiligter Zivilisten und größere Sachschäden zu vermeiden, die mit den bisherigen Waffensystemen als Nebenwirkungen (collateral damages) in Kauf genommen wurden. Die größte Schwäche der neuen Technik besteht darin, dass sie durch geschickt eingesetzte Störsignale in die Irre geführt werden kann.

GPS-unterstützte Waffen erlauben eine Flexibilität im Kampf, die noch vor zehn Jahren kaum vorstellbar war. »Während des Golfkriegs kannten wir den Zielpunkt unseres Einsatzes im Allgemeinen schon lange vorher«, bemerkt Lawhead – eine Information, die dann auch nicht mehr aktualisiert werden konnte. Heute können die Einsatzleiter auf veränderte Bedingungen sehr viel schneller reagieren. »Die 389. Schwadron hat 178 Einsätze in Afghanistan geflogen. Nur ein einziges Mal haben wir tatsächlich das Ziel angegriffen, das vorab geplant war«, so Lawhead.

Die verbesserte Effektivität verändert auch die strategische Planung. Vor dem Golfkrieg von 1990/91 galt die Faustregel, dass sechs herkömmliche Bomben – die gesamte Ladung eines typischen Kampffliegers – erforderlich seien, um ein bestimmtes Ziel zu zerstören. Für ein ausgedehntes Ziel, das man vor zehn Jahren noch mit 20 bis 24 Kampfbombern angegriffen hätte, genügen mit den Präzisionswaffen zwei bis vier Jets.

Die neue Technik erlaubt es, die in großer Anzahl vorhandenen, vergleichsweise kostengünstigen Standardbomben der US-Luftwaffe mit »Intelligenz« auszustatten. Damit können sie auch gegen gut geschützte oder schwer zu erreichende Ziele eingesetzt werden, die bisher den teuren und nur in geringer Stückzahl vorhandenen Marschflugkörpern und Anti-Schiffs-Raketen wie Tomahawk und Harpoon vorbehalten waren.

Von den im Golfkrieg abgeschossenen Waffen waren nur etwa sechs Prozent präzisionsgesteuert – dem damaligen Stand der Technik entsprechend vor allem lasergesteuerte Geschosse, ferngelenkte Raketen und selbststeuernde Marschflugkörper. Das erst vor kurzem etablierte GPS wurde nur zu Navigationszwecken eingesetzt, aber noch nicht zur Lenkung von Waffen. Inzwischen hat sich das Verhältnis umgekehrt: Etwa neunzig Prozent der bis heute über Afghanistan abgeworfenen Bombenfracht war GPS-gelenkt.

Sieg über das Wetter

Kleinräumige Ziele, Bedenken wegen Kollateralschäden und die Möglichkeit, mit dem abwerfenden Flugzeug weit vom Schuss zu bleiben: Die Gründe für den Einsatz der neuen Waffen bestehen weiterhin, weswegen die Planer des US-Verteidigungsministeriums ihr Arsenal weiter aufstocken. Vor der Afghanistan-Kampagne besaß das Pentagon fast zehntausend JDAMs, die gebräuchlichste GPS-unterstützte Waffe. Luftwaffe und Marine haben gemeinsam 230000 Stück bestellt. Zurzeit baut der Flugzeughersteller Boeing etwa 1500 Systeme im Monat in einer Fabrik in St. Charles (US-Bundesstaat Montana); die Produktion soll bis August auf 2800 Stück pro Monat hochgefahren werden.

Vorgänger der GPS-Waffen sind die lasergelenkten Präzisionswaffen aus der Zeit des Vietnam-Krieges, die immer noch in Gebrauch sind. Diese älteren Systeme sind mit einer Suchautomatik ausgestattet, die den Flugkörper auf vom Ziel reflektierte Laserstrahlung ausrichtet. Das Ziel muss also von einem Laser angestrahlt werden, und zwar vom angreifenden Flugzeug, von einem Begleitflugzeug oder von einem Beobachtungsposten am Boden aus. Solche Waffen sind nach wie vor wegen ihrer hohen Zielgenauigkeit hoch geschätzt. Aber eine dichte Wolkendecke, Rauch, Staub und andere Tarnungen machen sie wirkungslos. Die Analyse des Luftkrieges über dem Irak und Kuwait hat gezeigt, dass viele Angriffe unterlassen wurden, weil die Piloten die Ziele schlicht nicht sehen konnten.

Angesichts dieser Nachteile forderte 1991 der damalige Stabschef der Luftwaffe, Generalleutnant Merrill McPeak, eine autonome Waffe, die auch durch Wolken und andere Sichthindernisse hindurch ihren Weg ins Ziel finden würde. Das US-Verteidigungsministerium schrieb daraufhin einen Großauftrag für GPS-gestützte Waffen aus, die sowohl von der Luftwaffe als auch von der Marine verwendet werden sollten. Das innovative Konzept sollte billig, zielgenau und mit vorhandenen Waffen, Flugzeugträgersystemen und Infrastrukturen kompatibel sein. Da die technischen Anforderungen wenig Raum für verschiedene Lösungen ließen, wurden die Kosten zum entscheidenden Faktor. Aus der Ausschreibung ging 1995 Boeing als Sieger unter zwölf Anbietern hervor. Das Ergebnis war die »Joint Direct Attack Munition« (JDAM) in verschiedenen Varianten, die sich durch ihre Reichweite unterscheiden. Je nach der Gegenwehr, die ein angreifender Pilot fürchten muss, wird er sich dem Ziel mehr oder weniger nähern und die der Entfernung entsprechende JDAM abwerfen; dabei muss er in größerer Entfernung eine geringere Zielgenauigkeit in Kauf nehmen.

Diese Waffen erreichen ihre unübertroffene Präzision, indem sie ihre von einem eingebauten Computer, dem Autopiloten, berechnete Flugbahn mit verschiedenen, einander ergänzenden Mitteln korrigieren. Ein GPS-Empfänger ermittelt die Position des Geschosses durch Triangulierung mit Hilfe von Satellitensignalen. Zusätzlich verfolgt ein Trägheitsmesssystem (inertial measurement unit, IMU) aus Beschleunigungssensoren, die an Kardanringen aufgehängt sind, die Flugbahn.

Der aktuelle Waffenkatalog

Die ersten 25 bis 30 Sekunden des freien Falls benötigt das Geschoss, um die GPS-Daten zu empfangen und zu verarbeiten. Die daraus errechneten Koordinaten korrigieren die vom IMU bestimmten Werte. Aus den so gewonnenen Daten der eigenen Position bestimmt der Autopilot die Einstellung der elektrisch gesteuerten Schwanzflossen. Sollten die GPS-Signale durch schlechten Empfang oder Störsender unbrauchbar sein, bleibt dem Geschoss immer noch das eingebaute Trägheitsnavigationssystem, um die zuletzt aktualisierten Koordinaten fortzuschreiben.

Die JDAM-Systeme wurden 1998 in Dienst gestellt. Es handelt sich nicht um vollständige Waffen, sondern um einen Aufrüstbausatz, mit dem eine Standardbombe (mit einem Stückpreis von einigen tausend Dollar) in ein intelligentes GPS-Geschoss verwandelt wird. Die Kosten sind mit etwa 20000 Dollar pro Bausatz vergleichsweise niedrig, wenn man bedenkt, dass ein einziger Marschflugkörper (cruise missile), wie er im Golfkrieg eingesetzt wurde, eine Million Dollar kostet.

Die von den USA eingesetzten JDAMs haben eine Reichweite von etwa 12 bis 13 Kilometern, wenn sie in einer Höhe von etwa 6000 Metern abgefeuert werden. Der Rüstungshersteller MBDA entwickelt zur Zeit ein Gleitflug-Zusatzsystem namens Diamond Back, das die Reichweite eines JDAMs verdreifachen wird.

Der tödliche kleine Bruder von JDAM ist der Wind Corrected Munitions Dispenser (WCMD), der im Jahr 2000 von Lockheed Martin erstmals ausgeliefert wurde. Es handelt sich ebenfalls um einen Aufrüstbausatz, allerdings für die so genannten Clusterbomben, die sich kurz vor dem Ziel in eine Schar kleinerer Bomben auflösen. Da sein Trägheitsnavigationssystem nicht durch einen GPS-Empfänger aufgebessert wird, hat er nur die halbe Reichweite eines JDAM.

Größer und komplexer dagegen ist die Joint Standoff Weapon (JSOW), die von Raytheon gebaut wird. Es handelt sich um eine Gleitbombe mit einem 250 Kilogramm schweren Sprengkopf und Flügeln, die sich während des Zielanfluges entfalten. Ihre maximale Reichweite liegt je nach Abschusshöhe bei 25 bis 65 Kilometern. Im Gegensatz zu den vorgenannten Waffen handelt es sich um ein vollständig neues System. Die Bezeichnung »standoff« (»bleib weg«) bedeutet, dass die Bombe aus sicherer Entfernung abgefeuert werden kann: Das angreifende Kampfflugzeug bleibt außerhalb der Reichweite üblicher Luftabwehrsysteme.

Konzipiert ist die JSOW als eine Art Universal-Transporter für tödliche Fracht aller Art. Die erste Variante, JSOW-A, wurde 1999 in Dienst gestellt und trägt Teilsysteme ähnlich den WCDMs. JSOW-B wird noch in diesem Jahr verfügbar sein und transportiert Panzerabwehrwaffen.

Bunkerbrecher

Die für 2005 geplante JSOW-C enthält einen einzigen Sprengkopf mit hoher Durchschlagskraft, der Bunker und andere befestigte Ziele zerstören soll. Über die Steuerung mittels Trägheitsnavigation und GPS hinaus wird die JSOW für die letzten Sekunden des Zielanfluges über eine Infrarotkamera verfügen. Der Bordcomputer vergleicht das Kamerabild mit einem abgespeicherten Bild des Ziels, das von einem Satelliten, einem Aufklärungsflugzeug oder einem unbemannten Flugkörper stammt, und korrigiert daraufhin die Flugbahn.

Das größte, stärkste und technisch anspruchsvollste Mitglied dieser Waffenfamilie ist die Joint Air-to-Surface Standoff Missile (JASSM) von Lockheed Martin, die voraussichtlich im Laufe dieses Jahres in Dienst gestellt wird. Es handelt sich um einen düsengetriebenen Marschflugkörper mit einer Reichweite von etwa 300 Kilometern und dreifachem Zielfindungssystem (Trägheitsnavigation, GPS und Infrarotkamera) nach dem Vorbild der JSOW-C. Der 500 Kilogramm schwere Durchschlagssprengkopf ist für hochwertige und gut geschützte Ziele bestimmt.

Die fortgeschrittene Technik erlaubt es inzwischen auch, feindliche Stellen anhand der von ihnen selbst ausgesandten Signale zu lokalisieren und zu identifizieren, ohne selbst verräterische (Radar- oder andere) Strahlung auszusenden. Diese Richtungsbestimmungsverfahren sind inzwischen so genau, dass eine GPS-Waffe, mit den dadurch gewonnenen GPS-Koordinaten ausgestattet, das Ziel zuverlässig ansteuert und zerstört.

Dementsprechend zielt eine neue Doktrin der amerikanischen Streitkräfte darauf ab, aktives, auf angreifenden Flugzeugen angebrachtes Radar durch neuere, passive Sensoren zu ersetzen, die keine verräterischen Signale ausssenden. Diese Empfangsanlagen messen nicht nur die Richtung, aus der ein feindlicher Radarstrahl kommt, sondern auch die Dopplerverschiebung der Wellenlänge, die durch die Eigenbewegung des Trägerflugzeugs verursacht wird. Da dieses dank GPS und Trägheitsnavigation seine eigene Position genau kennt, kann ein spezielles Ortungsprogramm die Richtung der Radarquelle sehr genau bestimmen. Aus den Richtungsangaben von drei oder mehr Flugzeugen, die einander ihre Daten über einen Funkkanal übermitteln, ist auch die Position der Quelle sehr präzise zu ermitteln.

Diese Fähigkeit, über die zurzeit – zumindest aus größerer Entfernung – nur spezialisierte elektronische Aufklärungsflugkörper verfügen, soll als Standardausstattung in die taktischen Flugzeuge der nächsten Generation, die F-22 »Raptor« und die F-35 »Joint Strike Fighter«, eingebaut werden. Die F-22 soll im Jahr 2006 einsatzfähig sein und die F-35 wenige Jahre später.

Dieselben GPS-Signale, die den neuen Waffen ihre Zielsicherheit verleihen, sind zugleich ihre Achillesferse. Von der Sendeleistung eines GPS-Satelliten kommen gerade mal 10^-16 Watt beim Empfänger auf der Erdoberfläche an, entsprechend der Leuchtkraft einer 25-Watt-Glühbirne aus 15000 Kilometern Entfernung oder einem Milliardstel der Leistung, die eine Fernsehantenne empfängt. Derart schwache Signale zu stören ist relativ einfach; daher bauen die Waffenhersteller Schutzmechanismen in die Empfänger ein. So können die Mehrkanal-GPS-Empfänger selbst dann noch Signale von manchen Satelliten empfangen, wenn der Empfang aus einer bestimmten Richtung durch Störsender unmöglich gemacht wird. Mit speziellen Antennen und Signalverarbeitungsprogrammen lassen sich Störsignale weitgehend dämpfen oder aus dem Datenstrom herausrechnen.

Die Präzisionssysteme sind auch gegenüber menschlichem Versagen nicht immun. Im Oktober 2001 berichtete das Pentagon, ein Kampfbomber der US-Marine vom Typ F/A-18 »Hornet« habe sein Ziel mit einem GPS-gestützten Geschoss verfehlt. Das Flugzeug hatte eine JDAM auf ein Wohngebiet geworfen, etwa einen Kilometer vom Flughafen von Kabul entfernt. Mindestens vier Menschen starben, weitere wurden verletzt. Eine Untersuchung kam zu dem Ergebnis, es habe sich um einen »Fehler beim Zielfindungsprozess« gehandelt.

Bei einem weiteren Zwischenfall im Dezember 2001 kamen drei Amerikaner und fünf verbündete afghanische Soldaten ums Leben. Während eines Bombenangriffs war die Batterie in dem Empfänger eines Fluglotsen ausgewechselt worden. Durch die Unterbrechung der Energiezufuhr wurden die berechneten Zielkoordinaten durch die des eigenen Standorts ersetzt. Damit lenkte der Fluglotse eine JDAM, in die diese Koordinaten eingespeist wurden, im Effekt gegen sich selbst.

Störfeuer gegen Antistörfeuer

Es scheint, dass diese Fehler in erster Linie auf die Unerfahrenheit der Bedienungsmannschaften zurückzuführen sind; sie sollten sich folglich durch ein besseres Training und größere Einsatzerfahrungen vermeiden lassen. Letztendlich ist aber der Anteil der Fehlschüsse bei GPS-gestützten Waffen gering.

Die Berge des östlichen Afghanistan waren für die GPS-gestützten Geschosse eine harte Bewährungsprobe. Hier zeigten sich die Stärken der Technik – und ihre Grenzen. Oftmals wartete der Feind schlicht das Ende eines Dauerbombardements in gut geschützten Höhlen ab. Des weiteren muss sich noch erweisen, wie wirksam die Schutzvorkehrungen gegen Störsender sind, wenn die andere Seite sich erst auf die neue Technik eingestellt hat.

Insgesamt aber wächst unter den Planern des Pentagon dank der immer reichlicheren Vorräte an GPS-Waffen die Zuversicht, dass kleinere, leicht gerüstete Gruppen von Soldaten Siege auch über zahlenmäßig überlegene feindliche Truppen erringen können, wenn sie die Unterstützung einer zielsicheren Kampfkraft aus der Luft haben.

Literaturhinweise


Air Warfare in the Missile Age. Von Lon O. Nordeen. Smithsonian Institution Press, 2002.

In Kürze


Das Pentagon hat eine Familie "intelligenter" Luft-Boden-Raketen eingekauft, deren eingebautes Trägheitsnavigationssystem durch Orientierung an den Satellitensignalen des Global Positioning System (GPS) in seiner Präzision erhöht wird. Sie dienen zum zielgenauen Angriff auf feindliche Truppen und Feuerstellungen aus der Ferne. Die GPS-Unterstützung verschafft den Waffen eine Präzision im Meterbereich: Der Abstand zwischen angestrebtem Ziel und Einschlagspunkt liegt in der Hälfte der Fälle unter 25 Meter.

Dank der relativ niedrigen Kosten sind die USA in der Lage, diese Waffen in großer Zahl gegen feindliche Streitkräfte einzusetzen. Flugzeuge können ein gefährliches Ziel aus sicherer Entfernung angreifen. Im Vergleich zu konventionellen Waffen sind für ein gegebenes Einsatzziel weniger Kampfeinsätze erforderlich, und unbeabsichtigte Schäden an Leben und Eigentum von Zivilisten – so genannte Kollateralschäden – werden erheblich vermindert.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 4 / 2003, Seite 66
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