2 / 2013 - Panssariprikaati
2 / 2013 SENSORI Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen lehti ASIAKASNUMERO 2 / 2013 SENSORI PÄÄKIRJOITUS Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen lehti ASIAK ASNUMERO 2 /2013 Pääkirjoitus: 2 Sotavarustepäällikön tervehdys 3 Sota, tekniikka ja sotatekniikan tutkimus. Sodat eivät maailmasta lopu – on siis tutkittava! 4 Näkökulmia Puolustusvoimien teknilliseen tutkimuslaitokseen 6 ”Alkuräjähdyksestä” Puolustusvoimien teknilliseksi tutkimuslaitokseksi 8 Yleistajuisen esittämisen mahdollisuuksia – kuka meitä nyt muka kuuntelisi? 12 Käytännön yleistajuistamista. Radio-kemiaa Syyriasta 13 Sensori 14 Suojan osaamisverkoston pilotointi 16 Mitä Suojan teknologiaohjelmasta jäi käteen? 17 Asevaikutuksen ja ballistisen suojan tutkimus 20 Avoimen tilan mittarata 22 Akustiikan tutkimuksesta 23 Räjähdeteknologian elinjakso 25 Insensitive Munitions. Epäherkät räjähteet ja räjähdeturvallisuus 26 Näkemyksiä epäsymmetriseen sodankäyntiin 27 Lakialan myytin murtajat 29 Suojelutekniikan kehitystyön tuloksia 30 Suojanaamarin M-95 kehittäminen 31 CSI – Crime Scene Investigation – ilman rikosta. Epäpuhdas juttu 32 Asiantuntemusta moneen lähtöön 33 Ydinkoekielto-organisaation maailmanlaajuinen valvontaverkko 35 Paikan päällä tehtävät tarkastukset 36 Joukkotuotantoa tutkimuslaitoksesta 38 Mitattua tietoa asiakkaan tarpeisiin 39 Helikopterimiehistö arvostaa SETTIÄ 40 Ohjelmistoradio OHRA. Miten uutta tekniikkaa luotiin 41 Mikroaaltoaseiden uhka 43 Tutustumismatka millimetriaaltoihin 44 Internet on vihamielinen avoin julkinen tila. Käyttäydytään sen mukaisesti! 45 Julkaisija Päätoimittaja Toimittajat Ulkoasu Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos Jyri Kosola Elisa Pääkkönen MJJMäkinen / Turku Leijart Suunnittelutoimisto / Kisko Juvenes Print Oy Paino ISSN 1458 - 5391 KANNEN KUVA: Mainostoimisto SST 2 SENSORI 2 / 2013 Kuva: ARI VIREKUNNAS SISÄLLYS Yhdessä olemme enemmän! P uolustusvoimauudistus etenee suunnitelmien mukaan. Asiakkaidemme ja muiden sidosryhmien kannalta sen odotetaan näkyvän entistäkin parempana palveluna. Palvelun paraneminen perustuu tutkimustoiminnan kokonaisvaltaisuuteen, jonka mahdollistaa nykyisen sirpaleisen tutkimuskentän yhdistäminen. Samassa laitoksessa työskentelevistä luonnontieteiden, ihmistieteiden ja sotataidon tutkijoista voidaan muodostaa tutkimustiimejä. Niissä kyetään tarkastelemaan kaikkia sodankäynnin osa-alueita, sotavarustusta, taistelijoita ja taistelutapaa. Tällainen poikkitieteellinen tarkastelu on välttämätöntä kustannustehokkaiden ratkaisuiden löytämiseksi. Kun tutkitaan esimerkiksi maavoimien uutta taistelutapaa tai ulkomailla suoritettavia kriisinhallintaoperaatioita, on vaikea edes kuvitella, että samaan aikaan ei tarkasteltaisi taktiikkaa ja taistelutekniikkaa sekä taistelijoihin kohdistuvia fyysisiä ja psyykkisiä rasituksia. Lisäksi on tutkittava myös varusteita ja niiden soveltuvuutta erilaisissa ympäristöissä. Kun asiakkaat kokoavat tutkimustehtävät nykyistä laajemmiksi kokonaisuuksiksi, he kykenevät tehokkaimmin hyödyntämään uutta mahdollisuutta tutkimuskysymysten kokonaisvaltaiseen tarkasteluun. Tällöin uusi tutkimuslaitos voi ideoida tutkimuksen toteutuksen sekä hakea vastauksen laajasta keinovalikoimastaan ja käytettävissä olevasta verkostosta. Asia voi olla jo tutkittu jossakin ja tieto saatavissa ilman tarvetta keksiä sitä uudelleen. Jokin muu tutkimustaho voi myös olla kiinnostunut samasta asiasta ja halukas jakamaan töitä ja kustannuksia. Uusi tutkimuslaitos perii nykyisten tutkimustoimijoiden asiantuntijaverkostot. Niistä merkittävimmät ovat Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen verkostot Euroopan puolustusvirastossa EDAssa, NATOn tiede- ja teknologiapaneeleissa sekä yhteistyösuhteet muiden Pohjoismaiden puolustustutkimuslaitosten kanssa. Puolustusvoimauudistus antaa kotimaisille puolustus- ja turvallisuusalan tutkimustahoille ja teollisuudelle mahdollisuuksia kehittää toimintaa ja suhdettaan puolustusvoimiin. Puolustusvoimille kohdistetut säästövelvoitteet pienentävät toiminnan kokonaisvolyymiä, mutta ne ohjaavat keskittymään entistäkin tiukemmin ydintoimintoihin. Kun Pääesikunta sai puolustusvoimien teknologiastrategian valmiiksi, aloitti Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos strategian jalkauttamisen. Se määritteli, mitä tutkimusaloja supistetaan ja mitä kehitetään osana puolustusvoimauudistusta. Strategian jalkauttaminen jatkuu kotimaisten toimijoiden kanssa kumppanuuden laajentamisella ja syventämisellä. Tavoitteena on luoda tutkimustoimintaan strategisen kumppanuuden malli, jossa kumppanilla on selkeä kriisiajan tehtävä ja vakiintunut asema. Keskeisin, vielä avoinna oleva kysymys on se, miten kumppanit valitaan. Tässä voitaneen ottaa oppia maavoimien materiaalin kunnossapidon kumppanuushankkeesta. Tavoitteena on vastaavanlainen mekanismi, jossa puolustusvoimat voi kotiinkutsumenettelyllä tilata kumppanuussopimukseen sisältyviä palveluita. Näin ei kuluteta aikaa ja rahaa tapauskohtaiseen kilpailutukseen. Puolustusvoimauudistuksessa yhdistetään myös materiaali- ja logistiikka-alan toimijat Puolustusvoimien Logistiikkalaitokseksi vuoden 2015 alusta alkaen. Yhteistoiminta Puolustusvoimien Tutkimuslaitoksen, Puolustusvoimien Logistiikkalaitoksen sekä kotimaisten tiede- ja teollisuustoimijoiden kanssa mahdollistaa strategian mukaisten päätösten tekemisen koko suorituskyvyn elinjakson ajan. Kansallisten intressien varmistaminen tulee huomioida jo määritettäessä tavoitetilaa strategisissa asiakirjoissa ja tehtäessä niiden mukaisia operatiivisia päätöksiä. Kokonaisvaltainen tarkastelu mahdollistuu, kun tutkimuksen ja materiaalitoimintojen ohjaus, suunnittelu ja toimeenpano yhdistetään Pääesikunnassa sekä tutkimus- ja logistiikkalaitoksissa. Tällöin ajatuksen punainen lanka pysyy ehjänä strategisesta suunnittelusta tutkimus- ja kehittämistoimintaan sekä hankkeiden ja hankintojen kautta materiaalin kunnossapidon toteutukseen saakka. Puolustusvoimauudistus sisältää siis paljon mahdollisuuksia. Niiden toteutuminen vaatii runsaasti työtä, innovatiivista asennetta ja avointa mieltä. Uuden toimintamallin tekeminen yhdessä mahdollistaa yhteisen oivaltamisen ja luottamuksen rakentamisen osapuolten välille. Yhdessä olemme enemmän. Insinöörieversti Jyri Kosola on Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen johtaja. Teksti: VELI PEKKA VALTONEN Sotavarustepäällikön tervehdys O tin sotavarustepäällikön tehtävät vastaan 1. tammikuuta vuonna 2008 ja siinä yhteydessä myös Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen ohjausvastuun. Aloittaessani ei ollut nähtävissä, että tutkimuslaitos tulee itsenäisenä organisaationa tiensä päähän kuluvan vuoden lopussa. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen pitkä historia ei kuitenkaan pääty, vaan työt jatkuvat osana uutta entistä laajempaa kokoonpanoa. Laitoksen tehtävät, toimintatavat ja paikkakunnat ovat vaihdelleet ennenkin. Pääasia on, että puolustusvoimien tarvitsemat tietotaito ja osaaminen pysyvät ja paranevat. Puolustusvoimauudistuksen myötä perustetaan entistä monialaisempi Puolustusvoimien Tutkimuslaitos, joka aloittaa toimintansa 1. tammikuuta 2014. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen ammattilaiset pääsevät osana uutta organisaatiota vuoropuheluun uusien alojen, kuten käyttäytymistieteiden, konseptien kehittämisen ja meripuolustuksen kanssa. Tiivis kytkeytyminen puolustusvoimien suorituskykyjen kokonaisvaltaiseen suunnitteluun ja kehittämiseen on avainasia. Pääesikunnan suunnitteluosasto vastaa strategisesta suunnittelusta, tavoitetilatyöstä ja puolustusvoimien kehittämisohjelmien suunnittelusta. Tästä näkökulmasta ohjausvastuun siirtyminen suunnitteluosastolle on luonnollinen asia. Toivon mukaan myös tutkimustoiminnan merkitys puolustusvoimien kokonaisuuden kannalta saa muutoksen kautta laajempaa ymmärrystä. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen perusleipää on tekninen ja luonnontieteellinen osaaminen. Jatkossakin puolustusvoimien kehittämisohjelmien ja materiaalihankkeiden toteuttamista tuetaan tällä työllä. Osaamista tarvitaan teknologisten riskien ja mahdollisuuksien tunnistamisessa. Riskit ja mahdollisuudet pitää tunnistaa myös sodan ajan yllättävissä tilanteissa. Teknologiaa pitää Kuva: ARI VIREKUNNAS hankkia kokonaistaloudellisesti ja riskit halliten. Muualta hankittua teknologiaa pitää kyetä integroimaan puolustusjärjestelmäämme ja ylläpitämään kaikissa olosuhteissa. Tiukkojen budjettien aikakaudella voidaan tutkimustoiminnalla saavuttaa merkittäviä säästöjä asejärjestelmien elinkaarikuluissa. Esimerkiksi Hornetien materiaalien väsymiseen liittyvät mittaukset ja analyysit ovat mahdollistaneet hävittäjien käyttötapojen optimoinnin. Ohjelmistoradioteknologiaa on kehitetty pitkään Puolustusvoimien Teknillisessä Tutkimuslaitoksessa ja yhteistyökumppaneiden kanssa sekä erityisesti kansainvälisenä yhteistyönä. Tietotaidon ja kustannusten jakaminen osallistujien kesken on ollut hyödyllistä. Ohjelmistoradioteknologia vaikuttaa tulevaisuudessa puolustusvoimien koko viestijärjestelmään. Tutkimustoimintaa voidaan hyödyntää asejärjestelmien elinkaaren kaikissa vaiheissa. Suurin vaikutus saadaan alussa eli konseptointi- ja suunnitteluvaiheissa tehdyillä oikeilla ratkaisuilla. Edellä olevissa esimerkeissä on kumppaneilla tärkeä rooli. Puolustusvoimien teknillinen Tutkimuslaitos on aina ollut hyvä verkostoitumaan tutkimusyhteisön ja teollisuuden kanssa sekä kotimaassa että ulkomailla. Kaikkea ei pyritäkään tekemään itse, vaan hyödynnetään muiden asiantuntemusta aina tilanteen salliessa. Kumppanit ovat erittäin tärkeitä uudellekin laitokselle - painopisteet ja yhteistyömuodot voivat toki vaihdella. Lopuksi voisin todeta, että Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen kanssa on ollut mukava tehdä työtä. Aina on ollut mielenkiintoista, toisinaan jopa hauskaa. Suuret kiitokset laitoksen johdolle ja henkilökunnalle sekä hyville yhteistyökumppaneillemme hyvästä yhteistyöstä. Toivotan parhainta menestystä ensi vuonna aloittavalle uudelle Puolustusvoimien Tutkimuslaitokselle. Erityisesti toivotan jaksamista muutoksen toteuttajille ja kaikille muutoksen kohteena oleville henkilöille. Insinööriprikaatikenraali Veli Pekka Valtonen on puolustusvoimien sotavarustepäällikkö. SENSORI 2 / 2013 3 Teksti: JYRI KOSOLA Sota, tekniikka ja sotatekniikan tutkimus Sodat eivät maailmasta lopu – on siis tutkittava! Puolustusvoimiemme ensisijainen tehtävä on kotimaan puolustaminen. Emme voi kopioida suoraan maailman malleja eivätkä ulkomaiden sotavarusteet välttämättä sovi tänne. Oma tutkimus ja kehitystyö ovat välttämättömiä, kun investoitavia varoja on rajallinen määrä. Piirros: STIG A. NYSTRÖM 4 SENSORI 2 / 2013 I hmiskunta on koko olemassaolonsa ajan käynyt sotia. Vanhin tunnettu todiste tästä lienee Egyptin Gebel Sahabasta löytyneeltä 12 000–14 000 vuotta vanhalta hautausmaalta. Sinne haudatuista ihmisistä löydettiin suuresta osasta kivisiä nuolenkärkiä joko luurangon sisältä tai välittömästä läheisyydestä. Tuolloin sotaa käytiin aluksi kivikirvein ja nuijin, myöhemmin kivikärkisin keihäin ja nuolin. Teknologian kehitys mahdollisti kivisen kärjen korvaamisen paremmin leikkaavalla ja kestävämmällä metallilla. Perusmekanismi pysyi kuitenkin samana tuhansia vuosia. Ruhjova tai leikkaava esine saatiin maaliinsa lihasvoimin lyömällä, pistämällä tai heittämällä. Heittokoneet, joihin lihasvoimaa varastoitiin, tulivat mukaan pari tuhatta vuotta sitten. Ruutiaseita on käytetty noin 800–900 vuotta. Niissä heittovoima saadaan kemiallisesta reaktiosta. Nyt käyttöön on tulossa ensimmäisiä laseraseita, joissa heitettävä esine on korvattu massattomalla valosäteellä. Vaikka teknologia on kehittynyt, sodankäynnin perusidea on pysynyt samana. Vastustaja tulee havaita ennen kuin tämä havaitsee sinut. Häneen tulee kohdistaa vahingoittavaa energiaa mielellään ennen kuin hän tekee samoin ja vastustajan kohdistama vaikutus tulee väistää tai torjua. Teknologiat, joilla tätä on tehty, ovat muuttuneet huomattavasti aikojen saatossa. Sotaa on käyty milloin mistäkin syistä. On tavoiteltu taloudellista hyötyä esimerkiksi viljelyskelpoisen maan tai sotasaaliin muodossa, on levitetty uskontoa, puolustettu kunniaa tai ihan pelkän koston vuoksi. Vaikka länsimaissa eletäänkin suurten sotien välistä aikaa, on niitä maailmassa koko ajan käynnissä. Viimeisin sota Euroopassa käytiin vain viisi vuotta sitten Georgian ja naapurimaamme Venäjän välillä. Mikään ei siis viittaa siihen, että sodat olisivat maailmasta loppumassa, niin ikävältä kuin se tuntuukin. Tekniikka & moraali Sotaan lähtevän yhteiskunnan teknologinen taso on paljolti sanellut sodankäynnin muotoa. Myös yhteiskunnan moraali sekä pelko vastapuolen kostotoimista määrittävät miten ja millaisin välinein sotaa käydään. Kreikkalaiset kaupunkivaltiot sopivat keskenään, etteivät käytä jousia ja heittoaseita sodassa toisiaan vastaan. Niitä pidettiin moraalittomina, koska ilmassa lentävä ase voi osua kehen tahansa. Ajatus siitä, että sattumalla olisi osuutta taistelun lopputulokseen, oli antiikin Kreikan sodankäynnin periaatteiden vastainen. Samoin pidettiin moraalittomana sitä, että heikompi soturi voisi heittoaseella voittaa vahvemman. Kunnon soturin kuului marssia rintamassa kilpi toisessa ja keihäs toisessa kädessä kohti vastustajan vastaavaa muodostelmaa. Samantapainen ajatus sai valtaa pari tuhatta vuotta myöhemmin länsimaissa, joissa henkilömiinoja alettiin pitää moraalittomina aseina. Olisi väärin, että kuka tahansa miinoitetulla alueella kulkeva voi osua miinaan eikä ase erittele taistelijaa siviilistä. Tämän johdosta osa maailman valtioista päätti luopua moraalittomana pitämästään miina-aseesta. Muitakin teknologian mahdollistamia aseita on kielletty liian raakoina tai vastenmielisinä. Tällaisia ovat esimerkiksi kemialliset taisteluaineet ja sokaisulaserit. Ongelmia syntyy, jos vastapuoli ei sodikaan samojen moraalisten arvojen ohjaamana eikä samojen kieltosopimusten rajoittamana. Kiellettyjen aseiden toimintaperiaatteet on ymmärrettävä ja niiltä on osattava suojautua, jos vastapuoli niitä käyttää. Muutoin voi käydä kuten kreikkalaisille heidän kohdatessaan persialaisten jousimiehet ilman mitään keinoa vastata näiden aseisiin. Ollakseen uskottava asevoimien on ymmärrettävä paitsi omassa käytössään olevaa teknologiaa myös kaikkia niitä teknologioita, joita vieras asevoima tai säännöistä piittaamaton terroristi saattaa käyttää. Yhteiskunta tuottaa asevoimat Spartassa ei käytetty rahaa – toisin kuin Ateenassa. Siksi Sparta ei kyennyt muodostamaan laivastoa, koska sillä ei ollut keinoa maksaa soutajille. Ateena dominoi tämän johdosta meriteitä, mikä antoi sille melkoisen edun merten halkomassa Kreikassa. Spartalaiset pyrkivät ratkaisutaisteluihin maalla, ateenalaiset taasen merellä. Nykyisin osa valtioista pyrkii ensisijaisesti puolustamaan kotimaataan ja käymään sotaa omalla maaperällään. Osa taas pyrkii varmistamaan vakauden säilymisen – ja samalla omat intressinsä – viemällä sotavoimaansa maailman kriisipesäkkeisiin. On selvää, että myös asevoimat ovat tällöin erilaisia. Samoin eri maiden vaatimukset sotavarustukselle ovat erilaisia. Kaukana maailman kriisipesäkkeissä käytettäväksi tarkoitettu sotavaruste ei välttämättä ole kustannustehokas ratkaisu kotimaan puolustamiseen. Sama pätee tietysti toisinkin päin. On selvää, että Suomi, jonka puolustusvoimien ensisijainen tehtävä on kotimaan puolustaminen, ei voi kopioida valmiita malleja maailmalta. Ulkomaiset suorituskykykonseptit ja ulkomailta saatavissa olevat sotavarusteet eivät välttämättä ole kustannustehokkaita meidän tapauksessamme, joten omaa tutkimusta ja kehittämistä tarvitaan. Milloin ostetaan, milloin kehitetään Puolustusministeriössä ja Pääesikunnassa tehtyjen linjausten mukaisesti puolustusvoimat hankkii tarvitsemansa materiaalin pääsääntöisesti valmiina ja toimivaksi todennettuna. Pienellä maalla ei tietenkään ole varaa kehittää laajamittaisesti uusia sotavarusteita eikä se useimmiten olisi tarkoituksenmukaistakaan. Toisaalta ei välttämättä ole varaa hankkia samanlaisia varusteita kuin suurilla mailla, eikä aina kannata pyrkiä käymään sotaa samalla tavoin kuin suurvalta. Pienen maan resurssien vähyys pakottaa kehittämään omintakeisia ratkaisuja sodankäyntiin. Voimavaroiltaan heikomman osapuolen on kyettävä kehittämään riittävä asymmetria, jotta se ei joudu kulutussodankäyntiin vahvempaa osapuolta vastaan. Asymmetrinen asetelma voidaan saavuttaa käytettävän teknologian, sovellettavan taktiikan sekä paremman henkilöstön ja tehokkaamman johtamisen avulla. Olennaista on asymmetrinen kokonaisratkaisu, jossa sotaa käydään erilailla ja erilaisin välinein kuin määrällisesti vahvempi vastustaja. Suorituskyvyn kokonaiskonseptiin liittyvä tutkimus on laaja poikkitieteellinen kokonaisuus. Siinä teknologiatoiminta tuottaa tietoa erilaisista uhista ja mahdollisuuksista. On ymmärrettävä milloin jokin teknologia on riittävän kypsä sovellettavaksi sotavarusteissa. On hahmotettava mihin se soveltuu, miten sitä on tarkoituksenmukaista käyttää ja miten se toimii suomalaisessa ympäristössä. Vähintään yhtä tärkeätä on ymmärtää elinjaksokustannukset. Ennen talvisotaa Suomi investoi voimallisesti pommikoneisiin, kun kuviteltiin niiden olevan hävittäjiä nopeampia. Ei ymmärretty, että myös hävittäjien suorituskyky kehittyisi. Samoin investoitiin laajaan laivasto-ohjelmaan ymmärtämättä, ettei kansakunnalla olisi varaa kattaa sen edellyttämiä elinjaksokustannuksia ja hankkia kaikkia suunniteltuja aluksia. Saattoalukset jäivät hankkimatta ja ilman suojaa jääneet panssarilaivat liikkuivat kovin harvoin merellä. Virheinvestointi on aina virhe, vaikka sen tuloksena saatava tekniikka sinänsä toimisikin moitteettomasti. Strategista päätöksentekoa tukeva teknologioiden ja sodankäynnin tutkimus on erityisen tärkeässä asemassa, kun investointivaroja on rajallinen määrä. Tarvitaan rutkasti operaatioanalyyttistä tarkastelua kustannustehokkaimpien konseptien löytämiseksi. Lisäksi on harkittava tarkasti mitä ostetaan valmiina ja mitä kehitetään itse. Teknologiatutkimuksella luodaan käsitys siitä, mitä kannattaa ostaa ja milloin. Valikoitujen alueiden teknisellä kehittämisellä luodaan omintakeisia ja suomalaiseen toimintaympäristöön optimoituja ratkaisuja. On selvää, että resurssit riittävät vain muutamien ratkaisujen kehittämiseen. Puolustusvoimien teknologiastrategia auttaa tunnistamaan mihin teknologioihin on tarkoituksenmukaista panostaa. Jotta voidaan kehittää omintakeisia ratkaisuja silloin kun niitä tarvitaan, on syytä pyrkiä hankkimaan strategian mukaisesti pääsääntöisesti materiaalia, joka on valmiiksi kehitettyä ja muidenkin käytössä. Toimivuuden arviointi edellyttää Suomessa tehtävää tutkimusta vaikka laitteet ostettaisiinkin ulkomailta. Esimerkiksi SARtutkan kyky löytää kohteita suomalaisessa metsä- ja kaupunkimaastossa edellyttää täällä tehtävää tutkimusta. Samoin on tutkittava suomalaista herätetaustaa ja erilaisten paikallisten sääilmiöiden todennäköisyyksiä, kun arvioidaan lasersäteenseuraajaohjuksen todellista käytettävyyttä ja tehollista kantamaa. Kyky valita oikea teknologia ja asettaa sille vaatimukset on oltava aina itsellä. Suorituskyky-, järjestelmä- ja elinjaksovaatimusten määrittely edellyttää teknologian tuntemusta. Näin voidaan varmistaa kehittämisohjelmien ja hankkeiden kustannustehokas ja riskeiltään hallittu läpivienti. Puolustusmateriaalin hankintaan liittyy aina paljon tutkimusta, koska on ymmärrettävä materiaalin teknologisen ratkaisun lisäksi toimintaympäristö, jossa sitä käytetään sekä vastustajan sodassa käyttämät vastamenetelmät. Tämä teknologia-vastateknologia-vastateknologian vastateknologia -ketju erottaa sotatekniikan tutkimuksen siviiliteknologian tutkimuksesta. Pienen pitää tutkia Edellä mainitsemieni esimerkkien valossa on selvää, että pienenkin maan on itse tutkittava ja jopa kehitettävä sotatekniikkaa – vaikka se ostaa valtaosan puolustusmateriaalistaan valmiina. Erityisen huolellisesti on selvitettävä mihin määrärahat kannattaa sijoittaa. Pienen maan on myös kehitettävä asymmetrisiä konsepteja ja niihin soveltuvaa tekniikkaa, tutkittava olosuhteita ja kehitettävä käyttöperiaatteita, jotta vähäisestä materiaalista saadaan paras hyöty irti. Jyri Kosola on Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen johtaja. Ostokset on ymmärrettävä ”Asiakkaalle myydään aina niin kallista kuin se on valmis maksamaan ja niin huonoa kuin se on valmis ottamaan vastaan.” Suorituskyky- ja järjestelmävaatimusten asettaminen sopiviksi on tärkeää järjestelmän hankintahinnan ja operointikustannusten hallinnassa. On myös välttämätöntä ymmärtää järjestelmien toiminta ja todentaa suorituskyky, jotta saamme sen mistä olemme maksaneet. Hyvin monissa hankintaprojekteissa on nähty, ettei myyjän tarjoama tuote toimi luvatulla tavalla ankarissa ympäristö- tai sodan ajan olosuhteissa. SENSORI 2 / 2013 5 Teksti: JYRI KOSOLA Näkökulmia Puolustusvoimien teknilliseen tutkimuslaitokseen Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos perustettiin vuonna 1999. Siihen liitettiin 52 vuotta aiemmin perustettu Puolustusvoimien tutkimuskeskus ja 25-vuotias Sähköteknillinen tutkimuslaitos. Puolustusvoimien tutkimuskeskukseen oli aiemmin yhdistetty Pääesikunnan kuvakeskus sekä Pääesikunnan pioneeriosaston painekoeasema. Tutkimusorganisaatiot toimivat Helsingissä, Tampereella, Vaasassa, Vammalassa, Nokialla, Kirkkonummella, Riihimäellä, Espoossa ja Ylöjärvellä. T oisen maailmansodan jälkeen oli nähtävissä trendi, jossa tutkimusja koetoimintaa tekeviä organisaatioita yhdistettiin isommiksi kokonaisuuksiksi. Näin saatiin yksiköitä, joissa olisi riittävästi tukiresursseja, jolloin tutkijat voisivat keskittyä omaan ydinosaamiseensa. 1990-luvulla esitettiin toiminnan keskittämistä Espooseen VTT:n läheisyyteen. Näin tiedonvaihto sotilas- ja siviilitutkijoiden välillä olisi mahdollisimman tehokasta. Yhteinen informaatiopalvelu, ruokala ja tapahtumat olisivat luoneet melkoisia synergiamahdollisuuksia. Erinäisten syiden vuoksi – eikä vähiten valtionhallinnon aluepoliittisten perusteiden johdosta – keskittämistä pääkaupunkiseudulle ei kuitenkaan tehty. Ase- ja kemian tekniikka yhdistettiin Outokummun vanhalle kaivosalueelle Ylöjärvelle vuodesta 1967 alkaen. Aikaa kului kuitenkin parikymmentä vuotta ennen kuin viimeiset osat siirtyivät Helsingin Harakan saarelta Lakialaan. Sähkötekniikan tutkimusta ei haluttu siirtää Lakialaan. Syitä oli varmasti monia, mutta 1990-luvulla oli ajatuksena muodostaa Riihimäen varuskunnasta ”elektroniikkavaruskunta”. Tuolloin Puolustusvoimien viestijärjestelmät, ammunnanhallinta, paikantaminen ja navigointi sekä salausjärjestelmät siirtyivät analogisesta teknologiasta digitaaliseen. Suorituskyvyn kehittämisen nopeus ja saavutetut harppaukset olivat huimia. Suuria synergiaetuja katsottiin saatavan, 6 SENSORI 2 / 2013 kun uuden teknologian tutkimus, kehittäminen, koulutus, varustaminen ja kunnossapito yhdistetään samalle paikkakunnalle. Tämä osoittautuikin todeksi, sillä tutkimuslaitos hyödynsi kokeilu- ja mittaustoiminnassaan puolustusvoimien Elektroniikkakeskuskorjaamon ja Sähköteknillisen koulun osaamista ja välineistöä. Vastaavasti Sähköteknillinen tutkimuslaitos tuki Sähköteknillisen koulun opetusta ja ratkaisi vaikeita ylläpito- ja yhteensopivuusongelmia elektroniikkamateriaalin kunnossapidossa. Tarvittaessa saatiin ja annettiin apua Viestirykmentille. Tärkeä ohjaussuhde Puolustusvoimien Tutkimuskeskus ja Sähköteknillinen Tutkimuslaitos olivat puolustusvoimien huoltopäällikön alaisia laitoksia. Niitä ohjasi puolustusvoimien pääinsinööri, joka johti myös Pääesikunnan teknillistä kehittämisosastoa. Tämä ohjaussuhde säilyi myös Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen perustamisen jälkeen. Ohjaus tarkoitti Pääesikunnan teknillisen kehittämisosaston (myöhemmin sotatalousosasto ja materiaaliosasto) ja tutkimuslaitoksen johdon lähes kuukausittaisia kokouksia. Päivittäiset kontaktit olivat vähäisiä, joten aito yhteisymmärrys ja yhdessä tekemisen tunne puuttuivat. Tämä vaikutti laitoksen toimintaan sen ensimmäisellä vuosikymmenellä. Ohjaussuhde on tärkeä, sillä laitosta ohjaava tuottaa sille tehtävät ja rahoituksen. Yksi syy laitosten yhdistämiseen 1990-luvulla oli se, että tutkimuslaitos olisi kohtuullisen laaja-alainen linkki kaikkeen tutkimustietoon. Tiedon tarvitsija voisi kääntyä tutkijoiden tai informaatiopalvelun puoleen. Tiedeyhteisöön hyvin verkottunut tutkimuslaitos antaisi pyydetyn tiedon tai osoittaisi parhaan asiantuntijan kotimaassa tai ulkomailla. Tämäkin oli syy keskittää tutkimustoimintaa. Jos tutkimustoiminnan palvelukykyä saadaan kehitettyä ja toiminta kokonaisvaltaisemmaksi, ymmärrettäisiin rahoitustarpeitakin paremmin. Laitosten yhdistäminen ei Pääesikunnan näkövinkkelistä sujunut täysin ongelmattomasti. Sähköteknillinen Tutkimuslaitos palveli aikanaan ilmavoimia hyvin. Tuloksia syntyi ja rahaa riitti. Siitä muodostetun Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen Elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosaston haluttiin luopuvan insinööritoimistotyylisestä teknisestä suunnittelusta ja kehittämisestä, koska sen katsottiin kuuluvan enemmän teollisuudelle kuin puolustusvoimille. Tilalle haluttiin teknologista tutkimustoimintaa. Kemian ja asetekniikan tutkimukselta tuntui puuttuvan Pääesikunnan tunnistama ja puolustusvoimien kehittämistoimintaan liittyvä asiakastarve. Pääesikunnassa koettiin myös, ettei tutkimustoiminnalla tuettu sen toimintaa eikä tuotettu puolustusjärjestelmän suunnittelua ja kehittämispäätöksiä tukevaa tietoa. Keskusteluissa esitettiin jopa laitoksen lopettamista ja 2000-luvulla pohdittiin vakavasti tutkimuslaitoksen ja VTT:n yhdistämistä. Puolustusvoimien komentaja halusi asian selvitettäväksi. Kun eräs laitoksen johtaja ilmoittautui komentajalle, hän sai saatesanoikseen “katso että tehtäisiin hyödyllistä”. Tämä kertoi karua kieltään siitä, että ylemmän johdon suuntaan oli korjattavaa ainakin viestinnässä. Myös laitoksen ensimmäinen tutkimusjohtaja havaitsi, että kontaktit laitoksen pääasiakkaiden Puolustusministeriön, Pääesikunnan ja puolustushaarojen sekä tutkimuslaitoksen välillä olivat puutteellisia. Oli siis selvää, että laitoksen tutkimustoimintaa piti jäntevöittää, saada se näkyväksi ja ennenkaikkea hyödylliseksi koetuksi. Oli siis tehtävä tutkimusta puolustusvoima-asiakkaille ja puolustusmateriaalihankintojen tueksi. Lisäksi piti tukea kotimaisen teollisuuden tuotekehitystä yhteistyössä yliopistojen kanssa. Kaikella tutkimuksella tuli olla selkeä päämäärä ja tavoite. Oma tutkimuslaitos olisi perusteltu vain, jos sillä on selkeä puolustusvoimanäkemys eli ymmärrys koko puolustusjärjestelmästä. Tutkimuksen tavoite on säästää verta ja rahaa. Keskittyminen olennaiseen Asiakasnäkökulman parantamiseksi otettiin käyttöön asiakasneuvottelut. Myös tietopalvelua kehitettiin. Laitokselle muodostettiin yhteyspiste asiakkaiden kysymyksille ja heille tarjottiin lähes reaaliaikaista vastauspalvelua. Kysymyksessä oli siis sotilaallisen tutkimuksen “päivystävä dosentti”. Tarkoituksena oli lähentää tutkimusta puolustusvoimien arkipäivään ja luoda palvelu taisteleville joukoille sodan ajan tarpeisiin. Pääesikunnan näkökulmasta tutkimuslaitos taisi aluksi pelätä moisia kysymyksiä, sillä se ei erityisemmin markkinoinut asiaa. Sittemmin laitoksen nopea vastauspalvelu (NOVA) on vakiintunut toiminnaksi, josta laitokselle tulee kiitoksia. Myös sisäiseen tarpeeseen rekrytoitujen informaatikkojen palveluja ryhdyttiin markki- noimaan ulkoisille asiakkaille. Keskittyminen olennaiseen johti suojan sipulimalliin ja sen tutkimiseen kokonaisjärjestelmänä. Tarkoituksena oli ymmärtää ja kehittää kokonaisuutta, jotta tappiot saadaan mahdollisimman vähäisiksi. Tässä yhteydessä tutkimuslaitoksen rooliksi lanseerattiin suojan osaamiskeskus. Ajan saatossa tutkimuksen kokonaisvaltaisuus parani. Nykyisin tästä ovat hyvinä esimerkkeinä häivetekniikan, elektronisen suojan (SETTI), epäsymmetrisen sodankäynnin (ESSO ja C-IED) sekä operaatioanalyysin tutkimukset. Niissä ongelmakenttää tarkastellaan kaikkien siihen liittyvien teknologioiden suunnasta ja suorituskykytarpeesta lähtien. Osana olennaisuutta tutkimuslaitoksen haluttiin keskittyvän soveltavaan tutkimukseen. Perustutkimus tuli antaa yliopisto- ja korkeakoulumaailman vastuulle. Tässä tutkijoita kehotettiin – tai pääinsinööri yritti jopa painostaa – jatko-opiskeluihin. Tutkijan työ olisi siis ollut postdoc-työ. Ajatus ei herättänyt innostusta laitoksella. Kun keskityttiin soveltavaan tutkimukseen, oli nähtävissä, että rutiiniluontoista mittaus- ja koestustyötä ei tutkimuslaitoksessa olisi syytä tehdä. Sen paikka olisi laatujärjestelmien mukaisesti teollisuudessa. Esimerkkinä oli ruutien vanhenemisen valvonta ja komposiittikypärien “rikkomisprojekti”, jossa joka 25. valmistunut kypärä ammuttiin! Pääesikunta ei pitänyt tutkimuslaitoksen innostuksesta kehittää ja valmistaa itse tuotteita. Yhteinen näkemys Tutkimuslaitoksen ja Pääesikunnan näkemys erot tulevaisuuden tarpeista johtivat ensin siihen, ettei yhteistä näkemystä toiminnan pitkäjänteisestä kehittämisestä saatu aikaan. Siksi resursseja ei kehittämiseen juurikaan ollut. Sen vuoksi toiminnan alkuvaiheessa laitoksella oli infrastruktuuriin ja jokapäiväiseen elämään vain “rappeutumista hidastavaa” vaikutusta, kuten eräs laitoksen johtaja totesi. Yhteisen näkemyksen muodostuminen mahdollisti myöhemmin infrastruktuurin kehittämisen. Tästä ovat hyvinä esimerkkeinä SAR-tutkimuksen edellytysten luominen ja elektronisen sodankäynnin tutkimusinfra. Yhteisen näkemyksen syntymiseen oli keinona myös kuukausittaisten ohjauspalavereiden käyttöönotto. Sitä tuettiin järjestämällä neuvottelut vuoroittain Pääesikunnassa, Riihimäellä ja Lakialassa. Asiakasneuvottelut laajennettiin myös koskemaan kaikkia Pääesikunnan osastoja. Tutkimussuunnitelmat olivat aluksi laitoksen laatimia tutkimusalakohtaisia suunnitelmia. Niissä oli otettu asiakkaiden toivomukset ja toimeksiannot huomioon, mutta kokonaisuus oli Puolustusvoimien tutkimuskeskuksen ja Sähköteknillisen tutkimuslai- toksen perintöä. Vasta kolmen vuoden kuluttua toiminnan aloittamisesta saatiin laadittua laitoksen tutkimusohjelma asiakaskohtaisine tavoitteineen ja mittareineen. Siitäkin puuttui selkeä puolustusvoimien kokonaisuudesta johdettu punainen lanka. Tilanne kuitenkin parani ajan mittaan. Puolustusvoimien teknologiastrategian valmistuttua muodostui yhteinen näkemys siitä, mihin maailma on menossa ja mitä tulevaisuudessa tarvitaan. Tämän syntymiseen vaikutti pitkälti tapa, jolla puolustusvoimien teknologiastrategia laadittiin. Se tehtiin Pääesikunnan, tutkimuslaitoksen, Puolustusministeriön, tiedeyhteisön ja kotimaisen puolustustarviketeollisuuden kanssa yhteistyössä, ja Pääesikunta heilutti tahtipuikkoa. Myös yhteistyö Pääesikunnan sisällä oli laajaa ja tiivistä. Strategian valmisteluun osallistuivat suunnittelu-, johtamisjärjestelmä-, tiedustelu- ja logistiikkaosastot sekä operatiivinen osasto materiaaliosaston toimiessa työn johtajana. Laaja valmistelu ja ennen kaikkea aito yhdessä tekeminen antoivat kaikille mahdollisuuden vaikuttaa strategian sisältöön sekä sitoutti osallistujat työn tuloksiin. Puolustusvoimien teknologiastrategian perusteella tutkimuslaitos laati oman tutkimusstrategiansa, jonka sotavarustepäällikkö hyväksyi. Näin puolustusministeriölle, Pääesikunnalle ja tutkimuslaitokselle saatiin luotua yhdenmukainen käsitys tulevaisuudesta, toimijoiden roolista ja toiminnan painopistealueista. Kuin sattumalta oli samalla luotu hyvät edellytykset puolustusvoimauudistukselle! Puolustusvoimauudistuksessa nähdään koettujen ja edellä kuvattujen asioiden jatkumo. Tutkimusta tekeviä organisaatioita keskitetään, asiakastarvetta selkeytetään ja ohjausta tehostetaan. Kun Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos perustettiin, saatiin samaan organisaatioon lähes kaikki teknis-luonnontieteellistä tutkimusta tekevät. Ensi vuoden alusta saadaan lisäksi käyttöperiaatteeseen sekä henkilöstöön liittyvät osatekijät samaan laitokseen. Kaikki tutkimus kootaan yhteen ja sitä tarkastellaan yhteisesti. Tutkimustoiminnan ohjaus keskitetään Pääesikunnassa suunnitteluosastolle. Oman kehittymisen suunnittelu Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen ja Pääesikunnan yhteiselosta ja kehittymisestä voidaan ottaa paljon oppia myös puolustusvoimauudistuksessa. Asiat saadaan kuntoon, kun huomioidaan että tulevaisuudesta on selkeä näkemys, organisointi on selväpiirteinen, resursseja on riittävästi ja keskitytään tekemään asioita, joissa ollaan hyviä. Kun Pääesikunta loi strategiset puitteet toiminnalle, oli systemaattinen ja pitkäjänteinen kehittäminen mahdollista. Pääesikunnan materiaaliosasto osallistui Puolustus- ministeriön materiaalipoliittisen strategian ja tutkimusstrategian laadintaan sekä laati itse puolustusvoimien teknologiastrategian. Se tehtiin yhteistyössä muiden Pääesikunnan osastojen, Puolustusministeriön, tutkimuslaitoksen, tiedeyhteisön ja teollisuuden kanssa. Strategia sisälsi yhteisen tavoitetilan ja linjaukset painopisteistä sekä toimijoiden roolista. Tämän perusteella tutkimuslaitokselle oli helppo antaa toimeksianto tehtävätaktiikan periaatteilla: Suunnitelkaa oma kehittymisenne puolustusvoimien yhteisen tavoitetilan mukaisesti. Materiaaliosasto ei ryhtynyt mikromanageroimaan tutkimuslaitoksen strategiaa johtamalla sen suunnittelua tai puuttumalla toteutuksen yksityiskohtiin. Kehitystyön organisoimiseksi ja resurssoimiseksi perustettiin tutkimuslaitokselle tutkimusjohtajan virka, johon haettiin siviiliprofessoria. Kun sellaista ei saatu, se muutettiin sotilasyli-insinöörin viraksi. Tutkimusjohtajasta tuli ulospäin suuntautunut asiakastarpeen ymmärtäjä ja tulkitsija. Hän ei ole tutkimuksen operatiivinen johtaja ja tieteellisen pätevyyden varmistaja vaan tekee laitoksen ydintoiminnan strategista suunnittelua. Laitokseen luotiin myös kehittämispäällikön, laatupäällikön ja tutkimuskoordinaattorin tehtävät. Nämä mahdollistivat toimintajärjestelmän kehittämisen sille tasolle, joka täyttää laatustandardit ja jota myrkkyjen, räjähteiden ja säteilevien aineiden parissa toimivalta laitokselta voidaan edellyttää. Ilman turhaa omakehua voidaan sanoa, että tutkimuslaitoksen toimintajärjestelmästä tuli yksi puolustusvoimien parhaista, ellei peräti paras. Myös Pääesikunnan materiaaliosaston antama rahoitus laitoksen infrastruktuurin kehittämiseen ja puolustusvoimien teknologiaohjelmiin sekä suora rahoitus kansainväliseen tutkimusyhteistyöhön ovat osoittautuneet välttämättömiksi kehitykselle. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen taival vuodesta 1999 vuoden 2013 loppuun osoittaa, että paljon on tehty ja paljon on saatu aikaan. Kehittämisen tarpeet ja suuntalinjat ovat tällä hetkellä oikeastaan samanlaisia kuin viitisentoista vuotta sitten. Jo luoduista toiminnoista ja malleista sekä kehittyneestä osaamisesta on suuri hyöty uuden rakentamisessa. Menneisyyden tunteminen on avain tulevaisuuden ymmärtämiseen. Kirjoitus pohjautuu insinöörikenraalimajuri Kalle Ukkolan, insinööriprikaatikenraali Markku Ihantolan, insinöörieversti Ilkka Jäppisen, eversti Esa Lappalaisen ja insinööri eversti Mika Hyytiäisen haastatteluihin ja toimittamiin materiaaleihin sekä omiin havaintoihini Pääesikunnassa ja Puolustusvoimien teknillisellä tutkimus laitoksella. SENSORI 2 / 2013 7 Teksti: SEPPO HÄRKÖNEN ”Alkuräjähdyksestä” Puolustusvoimien teknilliseksi tutkimuslaitokseksi A lkuräjähdys saattaa olla turhan juhlallinen lähtöpisteen ilmaisu, kun kuvaillaan Tutkimuslaitoksen kehittymistä puolustusvoimien tutkimuksen päätoimijaksi. Alkuräjähdyksenä voidaan kuitenkin pitää Suomen itsenäistymistä. Nuori valtio tunsi suurta huolta turvallisuudestaan ja aloitti heti puolustuksen organisoinnin silloisen sotaministeriön ja sotalaitoksen toimesta. Työhön liittyi monenlaisten asioiden selvitystä, kokeilua, testausta ja kehittämistä, jotka kaikki ovat tutkimustoiminnan ilmentymiä. Kemian, fysiikan ja sähkötekniikan tutkimusaktiviteetit alkoivat toisistaan erillisinä. Mutta tiedämme, että Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos tarjoaa nykyisin kokonaisratkaisuja, jotka kattavat kaikki nämä kolme aluetta. Tiedämme myös, että ensi vuonna tapahtuvan puolustusvoimien uudistuksen myötä saman katon alle tulevat myös doktriinien ja ihmisresurssien kehittäminen. Näin asiakas saa entistä kokonaisvaltaisempia palveluja. Jos rohkenemme hieman soveltaa jalkaväenkenraali Adolf Ehrnroothin tunnettua lausumaa, niin se kuuluisi silloin näin: "Tutkimuslaitos, joka ei tunne menneisyyttään, ei hallitse nykyisyyttään, eikä ole valmis rakentamaan tulevaisuuttaan.” Laitoksen edellinen johtaja Mika Hyytiäinen kantoi tästä huolta ja hän pyysi minua laatimaan lyhyen koosteen niistä tekijöistä, joiden varaan nykyinen Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos on rakentunut. Erityisesti hän mainitsi Sähköteknillisen Tutkimuslaitoksen historian ja perinteet. Niitä ei oltu koottu mihinkään ja olivat siten vaarassa kadota historian ”mustaan aukkoon”. Tiesin, että työstä tulisi suuri, jos Kuva: PUOLUSTUSVOIMAT Kemian laboratorio Harakan saarella Helsingissä, jossa Tutkimuskeskuksen toiminta päättyi vuonna 1988. 8 SENSORI 2 / 2013 Kuva: PUOLUSTUSVOIMAT sen tekisi perusteellisesti kaikki faktat tarkistaen. Leipätyöni ohessa minun oli kuitenkin pakko keskittyä vain olennaisiin pääkohtiin. Todellakin, Sähköteknillisen Tutkimuslaitoksen taustoista ei ole olemassa mitään yhtenäistä koostetta. Hajallaan olevat tiedot oli etsittävä niiden joukko-osastojen julkaisuista, joiden historiat kytkeytyvät jollain tavalla myös Sähköteknilliseen Tutkimuslaitokseen. Lisäksi etsin tietoja vanhoista arkistoista ja jopa omista hatarista muistisoluistani. Olinhan aloittanut palvelukseni puolustusvoimissa vuonna 1975 juuri Sähköteknillisessä Tutkimuslaitoksessa Espoon Kivenlahdessa. Käytin työssäni saatavissa olevia kirjallisia lähteitä ja niitä penkoen olen – tuskan hien näköä sumentaessa – saanut kasaan koosteraportin PVTT:n lyhyt historia v1.0, 26.5.2008. Se löytyy puolustusvoimien intranetistä Tutkimuskillan sivuilta. Tekstimuotoisen esityksen lisäksi luonnostelin myös graafisen version, joka kulkee nimellä PVTT:n sukupuu tai paremminkin ”Ratapihakaavio” – ehkä sen visuaalisen ilmeen vuoksi. Pirjo Laurimaa laati luonnoksesta lopullisen version tunnetusti korkealla ammattitaidollaan. Sähköteknillisen Tutkimuslaitoksen päärakennus vuonna 1979. Aiemmin siinä toimi Sähköteknillisen Koulun koeasema. Kuva: SÄHKÖTEKNILLISEN TUTKIMUSLAITOKSEN ARKISTO Kemian ja fysiikan tutkimusta Puolustusvoimien teknis-luonnontieteellisen tutkimuksen historian katsotaan virallisesti alkaneen 15. huhtikuuta 1919. Silloin aloitti ensimmäinen tutkija, kemisti Bertil Nybergh työnsä sotalaitoksen palveluksessa, ja sotaministeriön taisteluvälineosaston kemiallinen laboratorio perustettiin. Laboratorio toimi aluksi vuokratiloissa Helsingin Yliopiston kemian laitoksen yhteydessä. Se siirrettiin pian turvallisuussyistä ja lisätilan saamiseksi Helsingin Taivallahteen Ase- ja ampumatarvikevarikko 1:n yhteyteen. Vuonna 1925 laboratoriosta tehtiin Puolustusministeriön Kemiallinen koelaitos ja se muutti vuonna 1929 sille varta vasten suunniteltuihin tiloihin Helsingin edustalla sijaitsevalle Harakan saarelle. Koelaitoksen nimi muutettiin lokakuussa 1940 Puolustuslaitoksen Kemialliseksi laboratorioksi. Fysiikan tutkimus käynnistyi 1920-luvulla puolustusvoimien materiaalihankintoihin liittyvillä vastaanotto- ja tarkastustehtävillä. Varsinaisen tieteellisen tutkimuksen osuus oli tuolloin vielä vähäistä. Tehtävää varten perustettiin vuonna 1925 Puolustusministeriön taisteluvälineosaston vastaanottotoimisto, josta vuodesta 1928 alkaen käytettiin nimeä tarkastustoimisto. Toimiston suorittamia tarkastuksia ryhdyttiin tehostamaan fysiikkaan liittyvillä tutkimuksilla, jotka olivat muun muassa aineenkoetus- ja ampumakokeita sekä erilaisia sähköteknillisiä mittauksia. Toimisto sijaitsi Helsingin Katajanokalla. Kesällä 1941 tarkastustoimiston pohjalta perustettiin Aineenkoetuslaitos. Sittemmin fysiikka ja kemia yhdistyivät samaan organisaatioon, Sähkötekniikan tutkimustiloja Kivenlahdessa noin vuonna 1960. Vasemmalta diplomi-insinööri Risto Ivars, teknikko Pentti Termonen ja diplomi-insinööri Max Nybergh. kun Aineenkoetuslaitos liitettiin vuonna 1947 Kemialliseen laboratorioon nimellä Fysikaalinen aineenkoetusosasto. Puolustuslaitoksen tutkimustoiminta laajeni ja pelkästään kemiaan rajoittuneesta nimestä haluttiin luopua. Niinpä olympiavuonna 1952 perustettiin Puolustuslaitoksen Tutkimuskeskus. Upinniemeen oli perustettu Pääesikunnan pioneeriosaston alainen Painekoeasema vuonna 1965. Tämä liitettiin Tutkimuskeskukseen hallinnollisesti vuonna 1969 ja lopullisesti osaksi fysiikan osastoa vuonna 1990. Tutkimuskeskus oli aluksi yleisesikunnan päällikön alainen, mutta se siirtyi vuonna 1965 pääinsinöörin alaisuuteen. Puolustuslaitoksen Tutkimuskeskuksen nimi muutettiin vuonna 1974 Puolustusvoimien Tutkimuskeskukseksi. Sähkötekniikan tutkimusta Sähkötekniikka kytkeytyi aluksi viestintään ja valvontaan kuten puhelimiin, radioihin ja tutkiin. Vasta myöhemmin elektroniikan ”syntyessä” sitä sovellettiin muihin puolustusjärjestelmiin, esimerkiksi eri taajuusalueiden sensoreihin, aseisiin ja johtamiseen. Kansalaissodan jälkeen vuonna 1918 kerättiin kaikki viestikalusto Santahaminaan, jossa alkoi viestiaselajin organisoituminen ja kalustoon liittyvä kehittäminen. Tutkimusta ja uuden kaluston kehittämistä varten perustettiin 1. toukokuuta 1925 Puolustusministeriön Radiolaboratorio. Sinne keskitettiin Santahaminan pajojen toiminta ja muu aselajien kokeileva radiotoiminta. Myöhemmin laboratorion toiminta-aluetta laajennettiin ja siitä tuli 1. toukokuuta 1927 Puolustusministeriön Sähkölaboratorio. Se kehitti tutkimusSENSORI 2 / 2013 9 Kuva: SÄHKÖTEKNILLISEN TUTKIMUSLAITOKSEN ARKISTO vuonna 1981 pääinsinöörin alaisuuteen. Ajan myötä varsinaisen tutkimus- ja kokeilutoiminnan osuus jäi vähemmälle ja laitos kehitti insinööritoimistomaisesti puolustusvoimien elektroniikka- ja tietojärjestelmiä. Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos Saksalainen Irja-tulenjohtotutka Kivenlahdessa 1960-luvun alussa. Kuva: PETRI JÄRVIÖ Tekniikan lisensiaatti Jari Paunonen työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen Elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosaston laboratoriossa. ja tuotantolaitoksena useita radioita ja muita viestivälineitä sekä oli merkittävässä asemassa puolustuslaitoksen radiokaluston kehittäjänä ja ylläpitäjänä toisen maailmansodan aikana. Maaliskuussa 1943 ensimmäiset Saksasta hankitut tutkat saapuivat laivalla Poriin. Sodan aikana oli vaikeissa olosuhteissa järjestettävä käyttökoulutus, tekniikkaan perehdytys ja huolto. Vuonna 1949 perustettiin kunnostus- ja koulutustoimintaa varten ilmavoimien alainen Tutkakorjaamo Helsinkiin Maurinkadulle. Se laajeni koko puolustuslaitosta käsittäväksi vuonna 1952 ja siirtyi Pääesikunnan alaisuuteen. Tästä muodostettiin sitten vuonna 1955 virallinen koulutusorganisaatio eli 10 SENSORI 2 / 2013 Sähköteknillinen Koulu. Sähköteknillinen oli peitenimi, jolla tarkoitettiin tutkaa. Sähköteknillinen Koulu muutti vuonna 1956 Maurinkadulta Espoon Kivenlahteen. Se sai käyttöönsä rajavartiolaitoksen tilat, jotka vapautuivat Porkkalan vuokra-alueen palauttamisen jälkeen. Kun isäntäorganisaatio Sähköteknillinen Koulu muutti sitten Riihimäelle vuonna 1959, jäi Koeasemaksi nimetty yksikkö Kivenlahteen Se itsenäistyi vuonna 1974 Sähköteknilliseksi Tutkimuslaitokseksi Pääesikunnan Sähköteknillisen osaston alaisuuteen. Sen perinnejoukko-osastoksi valittiin Puolustusministeriön Sähkölaboratorio. Sähköteknillinen Tutkimuslaitos siirtyi Vuonna 1999 Sähköteknillinen Tutkimuslaitos ja Puolustusvoimien Tutkimuskeskus yhdistyivät Puolustusvoimien Teknilliseksi Tutkimuslaitokseksi. Uusi laitos oli ainutlaatuinen, sillä ensimmäistä kertaa pystyttiin hallitsemaan asejärjestelmiä kokonaisuutena. Oli luotu kyky arvioida, testata ja kehittää aseet, sensorit ja johtamisjärjestelmä -kokonaisuuden suorituskykyä. Noin sadan vuoden aikana on tapahtunut raju tekninen kehitys, ja erityisen herkullista on kuvitella tutkijan työnkuvan muuttumista. Vähän väliä vanhat hyväksi todetut menetelmät siirretään romukoppaan ja on opeteltava uusien tutkimusinstrumenttien tarjoamia palveluita. Tuohon, ihmisen historian kannalta lyhyeen ajanjaksoon nimittäin mahtuu muun muassa radioputken, puolijohteiden, transistorin, mikropiirin, mikroprosessorin, tietokoneen, mikrotietokoneen, kännykän ja tabletin keksimiset tai kehittämiset. Sitä kautta on saatu valtavat laskentatehot monenlaisten sovellusten käyttöön. Samalla tietokone on tunkeutunut ihmisen jokapäiväiseen elämään joko pöydällä seisovana laitteena tai piiloutuneena lukuisiin arkihyödykkeisiin. Voidaan vain todeta, että insinöörin koulutiedot vanhenevat nopeasti ja vauhti vain kiihtyy. Diplomi-insinööri Seppo Härkönen on jäänyt eläkkeelle kesäkuussa 2012 palveltuaan puolustusvoimia hieman yli 37 vuotta elektro niikan ja elektronisen sodankäynnin tehtävissä. Työura alkoi tutkimusinsinöörinä vuonna 1975 Sähköteknillisessä Tutkimuslaitoksessa Espoon Kivenlahdessa ja päättyi tutkimusalajohtajana Riihimäellä Puolustusvoimien Teknillisessä Tutkimuslaitoksessa. Hänen ensimmäinen elektroniikkaan liittyvä sotilastehtävä oli varusmiehenä vuonna 1974 Kuivasaaressa, rannikkotykistön RADAL-järjestelmän huol lossa. Kivenlahdessa ensimmäisenä työnä oli ilmavalvonnan m/70-näyttölaitteen vastaan ottotarkastukset. Työuran viimeiset tehtävät liittyivät elektronisen sodankäynnin kehitys projekteihin, muun muassa myös tienvarsi pommien torjuntaan. HISTORIIKIN TEOSSA KÄYTETTYJÄ LÄHTEITÄ: Puolustusministeriö määräsi vuonna 1945 Sähkölaboratorion ja kaikki viestikorjaamot yhdistettäviksi. Näin syntyi Valtion Sähköpaja, jota uhkasi kuitenkin aika pian lakkauttaminen. Syinä olivat poliittisesti ja yhteiskunnallisesti epävarma tilanne ja puolustus laitoksen tilausten vähentyminen. Vuonna 1948 Sähköpajan teollisuustuotantoyksikkö siirrettiin Posti- ja lennätinlaitokseen ja tutkimusyksikkö, erityisesti mikroaaltoihin liittyvä osaaminen, liitettiin VTT:een. Posti- ja lennätinlaitokseen tuli siten viranomaisorganisaation lisäksi ”teollisuusosasto”. Vuonna 1962 tästä eriytyikin valtion oma teollisuusyritys, Televa Oy. Vuonna 1981 Nokia Oy hankki Televasta enemmistöosuuden ja syntyi Tele-Nokia. Yhtiö siirtyi kokonaan Nokia Oy:n omistukseen vuonna 1987 ja yrityksen nimeksi vaihdettiin vuonna 1992 Nokia Telecommuni cations. Heinonen, Heikki E.: Sähkötkoo 50, Riihimäki 1998, julk. Tutkamieskilta ry. Heinonen, Heikki E.: Tiedolla ja taidolla, Elektroniikkakeskuskorjaamo 40v, Riihimäki 2000. Päiväläinen Erkki: Kemian vuodet Harakassa. Kertomus Puolustusvoimien kemiallisen tutkimuslaitoksen toiminnasta vuosina 1919 – 1988. Pääesikunta, Sähköteknillinen osasto 40 v, Helsinki 1992. Toivonen, Pentti: Puolustusvoimien Tutkimuskeskus 1919-1994, 75. Kouvola 1994. Uro, Seppo: Illico perfectum, Viestikoulun kuusi vuosikymmentä 1941 – 2002, Riihimäki 2002, julk. Viestirykmentti. Kuva: SEPPO HÄRKÖNEN JA PIRJO LAURIMAA Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen sukupuu. SENSORI 2 / 2013 11 Teksti: MARKKU MESILAAKSO Yleistajuisen esittämisen mahdollisuuksia – kuka meitä nyt muka kuuntelisi? Puolustusvoimien motto ”tee työtä, jolla on tarkoitus” sisältää vahvan näkemyksen työn kansallisesta vaikuttavuudesta. Me puolustusvoimissa työskentelevät koemme tekevämme tärkeää ja tarkoituksellista työtä ja ymmärrämme maanpuolustuksen kaikille kansalaisille kuuluvaksi yhteiseksi asiaksi. Puolustusvoimia ei välttämättä tunneta kovin hyvin, vaan se mielletään vieraaksi toimijaksi. Jos kerromme enemmän työstämme julkisesti ja yleistajuisesti, saamme lisää tunnettavuutta. P uolustusvoimien kaltaisessa päällikköorganisaatiossa päätöksen tekee esimies. Siinä hän tukeutuu asiantuntemukseen, jota asian valmistelussa on kerätty. Me tuotamme tutkimuslaitoksessa tietoa ja ymmärrystä päätöksenteon tueksi. Meidän tulee ikään kuin olla vastaamassa jo ennen kuin kysytään ja kysyttäessä tehdä keskustelusta ymmärrettävää. Tehtävämme on varmistaa, että tieto ymmärretään ja hyödynnetään. Myös puolustusvoimissa olevan asiakkaamme tulee pyrkiä tähän. Saatavillamme on laaja valikoima viestivälineitä ja viestinnän keinoja. Niiden käyttö ei ole jokaiselle kaikilta osin tuttua. Kun meidät on pantu viestimään, on turha kysellä kuka meitä nyt muka kuuntelisi. Koulutuksensa perusteella tutkija osaa menettelyt työpäiväkirjan ylläpitämisestä raportin tekoon saakka. Yleistajuisen esittämisen taidot hän opettelee itse sitä tehdessään. Asiantuntijan pitäisi kyetä esittämään omaan ammattialaansa liittyvä asia ymmärrettävällä tavalla melkein kenelle tahansa. Suurelle yleisölle tarkoitetussa artikkelissa oman tieteenalueen terminologia tai puolustusvoimien käsitteet avataan lukijoille. Asiantuntijan tulee esityksessään ajatella jatkuvasti ja väheksymättä lukijaansa tai lukijoitansa ja kirjoittaa tai puhua heille sopivalla tasolla. Vaikka tiedämme ja ymmärrämme hyvin nämä säännöt, tulemme niitä valitettavasti koko ajan rikkoneeksi. 12 SENSORI 2 / 2013 Vieraana popularisoinnin ammattilaisia Lakialassa pidettiin syyskuun alussa Tutkimuksen ja tieteen yleistajuistamisen seminaari. Kirjoittamisen ammattilaisten ajatuksia esittivät pedagoginen yliopistonlehtori, filosofian tohtori Johanna Vaattovaara Helsingin yliopiston Kielikeskuksesta, professori ja Suomen tietokirjailijat ry:n puheenjohtaja, filosofian tohtori Markku Löytönen Helsingin yliopiston geotieteiden ja maantieteen laitokselta, kustannuspäällikkö, filosofian maisteri Urpu Strellman Art Housesta ja Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen johtaja, insinöörieversti Jyri Kosola. Esitän seuraavassa lyhyet referaatit näistä esityksistä. Johanna Vaattovaara puhui tieteen yleistajuistamisesta osana tutkijan työtä. Hän pohdiskeli myös, mitä annettavaa puolustusvoimien tutkimuksella on yhteiskunnalle, sen eri toimijoille ja kansalaisille. Tutkija ei pääsääntöisesti ole saanut koulutusta tieteen popularisointiin ja yleistajuistamiseen. Siitä huolimatta tieteen yleistajuistamista ei voida kokonaan ulkoistaa pois tutkijan vastuulta. Vaattovaaran mukaan tutkija tuottaa tieteen tekijänä uutta tietoa, asiantuntijana hän tulkitsee sitä. Vaattovaara jakoi tieteen yleistajuistamisen kontekstit ja muodot seuraavalla tavalla: Media, asiantuntijatehtävät, opetus, monitieteinen yhteistyö, rahoitusanomukset, suuri yleisö ja asiakkaat. Mediassa ei määräävä tekijä ole oman uran vaihe. Yleensä toimittaja lähestyy asiantuntijaa, mutta myös mediaa voidaan lähestyä. Yhteydenotot kumuloituvat helposti. Toimittajat tarvitsevat ja hakevat hyviä yhteistyökumppaneita tutkimusmaailmasta. Useimmiten oman alan yleistuntemus riittää median tarpeisiin. Suuren yleisön kiinnostus on pääosin yleisellä tasolla. Viestinnässä on ymmärrettävä kohderyhmän yleinen valmius käsitellä tarjolla olevaa tutkimustietoa, ei itse tutkimustuloksia. ”Suuri yleisö” ja ”asiakas” eivät ole yhtenäisiä joukkoja. On otettava huomioon kohdeyleisön osallistaminen aiheeseen ja tietoon, jotta saavutetaan tiedollinen kumppanuus. Vaattovaaran mielestä jyrkkää kahtiajakoa ”tieteellinen” verrattuna ”yleistajuinen” ei sellaisenaan ole. On tarkoituksenmukaista tiedeviestintää, jonka keinojen tulee vaih- della tilanteen, tavoitteiden ja vastaanottajan mukaan. Yleistajuistaminen on vaativaa, siinä on eksaktiuden ja yksinkertaistamisen välinen jännite. Se on myös antoisaa ja onnistuessaan tuloksellista, jopa tutkijalle itselleen uutta avaavaa. Yleistajuistaminen on tehtävänä luonnollinen ja myös laaja-alainen osa tieteentekijän ja tieteellisen asiantuntijan toimintaa. Onko se myös etuoikeus!? Lisäarvoa kommunikaatiolla Markku Löytösen mukaan tutkija kammiossaan ratkoo ongelmia ja on hyödytön tyyppi, ellei osaa kertoa asiaansa opiskelijoille, kansalaisille ja päätöksentekijöille. Hänen mielestään koulutettujen maisterien ja tohtorien on osattava kommunikoida työnsä tulokset ja tuotettava näin lisäarvoa. Kun olemme ottaneet käyttöömme läppärit, tabletit, kännykät ja lähes kaikkialla olevan langattoman verkon, niin haluamme ajasta ja paikasta riippumatta tarkoituksenmukaisen näkymän tietoympäristöömme. Teknologia ja markkinat vain vastaavat siihen, mitä haluamme. Kun ajankäyttö on sirpaloitunut, on tarvittava tieto otettava haltuun nopeammin ja aikaa syventymiseen on vähemmän. Oleellinen on kerrottava minuuteissa eli "hissipuheen" pituisena. Tämä näkyy muun muassa tietokirjojen kehityksessä. Leipätekstin osuus on koko ajan lyhentynyt, koska muita elementtejä, kuten kuvia, taulukoita ja tietoiskulaatikoita on enemmän. Profession kieli on usein hyvin erilaistunutta, sitä ei maallikko pysty seuraamaan. Puolustusvoimien asiantuntijat ovat saman tilanteen edessä kuin muutkin. On muistettava, että kun popularisoidaan, ei kirjoiteta kollegoille. Löytösen luettelo kirjoitetun tekstin kohdeyleisöistä oli laaja. Näitä ovat kollegat, ammattitutkijat, opiskelijat, vanhukset, lapset, asiantuntijat, kaikkien alojen asiantuntijat, sekalainen seurakunta, suuri yleisö, suomalaiset, näkevä yleisö, kuuleva yleisö ja muut… Myös hänen medialuettelonsa oli pitkä: Kirjat, sanoma-, aikakaus- ja ammatilliset lehdet, tieteelliset sarjat, populaaritieteelliset julkaisut, radio, televisio, ooppera, teatteri, elokuva, www ja muut… Löytönen käsitteli myös monitasokirjoittamista, lukupintoja, joita hän sanoo aikuisil- le toimittamissaan teoksissa olleen kolmesta neljäänkin. Tällä tavoitetaan erilaisen taustan omaavia lukijoita. Hän piti myös tärkeänä merenkulkutermiä ”lepuutus”. Sen mukaan hyvä teksti ei synny kiireessä. Paljouden hallinta Kustantaja ja kustannustoimittaja Urpu Strellmann tarjosi tietoa kustannustoiminnasta. Tarjottua käsikirjoitusta arvioidaan muun muassa kirjan sisällön ja luonteen, kirjoittajan asiantuntemuksen ja kirjan markkinoiden perusteella. Kustantaja on kirjan teon, julkaisemisen ja markkinoinnin asiantuntija, joka yhdessä kustannustoimittajan kanssa takaa laadun ja saa kirjasta parhaan mahdollisen. Toiminnassa on olennaista, että kustannustoimittaja työstää tekstin kirjoittajan kanssa yhdessä. Näin kirjaan kohdistuvat vaatimukset täyttyvät. Kun kirjaa tehdään laajalle yleisölle, kulkee tekstin punaisena lankana se, mitä kirjoittaja haluaa sanoa ja mihin tarkoitukseen hän käyttää tutkimuksen tuottamaa tietoa. Keskeistä yleistajuisessa kirjoittamisessa on tiedon paljouden hallitseminen. Kirjoittajan on tiedettävä koko ajan, mihin tekstillään pyrkii. Toisena tulee lukijoiden lukutapojen tukeminen, jotta kirjan sisällöstä muodostuu käsitys niin selailevalle kuin syventyvällekin lukijalle. Sisältöön on osattava rakentaa katkoksia ja hengähdystaukoja. Kolmantena on havainnollinen kieli, sillä ammattislangi ja erikoissanasto tekevät tekstistä helposti vaikeasti lähestyttävää. Neljäntenä tulee rakentaa kiinnostavuutta, sillä uutisarvoisin asia ei välttämättä olekaan tutkimuksen keskeisin tulos. Jyri Kosolan mukaan puolustusvoimilla tulee olla käytettävissään tarvitsemansa tietämys sellaisella tavalla, jolla tulokset ymmärretään. Tämä on myös Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen tavoite. Hän jakoi kirjoittamisen kohderyhmät viiteen ryhmään, jotka ovat oman tutkimusalan tutkijat, oman tekniikan alueen ammattilaiset, laaja tieteellinen yleisö, sotilasalan ammattilaiset ja laaja yleisö. Jos jakoa konkretisoi, siihen voisi kuulua tutkijat, kehitysinsinöörit, hankintainsinöörit, sotilaat ja laaja yleisö. Viestinnälle on aina oltava peruste. Yleistajuistamisen prosessi lähtee siitä, mitä ollaan tekemässä ja miksi. Seuraavana on mietittävä kenelle tietoa halutaan tarjota ja millaista sen on oltava. On myös pohdittava ketkä tietoa tuottavat, millä tavalla ja mikä on siihen sopivin hetki. Prosessin loppupuolella on itse julkaisun esille saaminen ja siihen mahdollisesti liittyvä viestintä. Tarvittaessa julkaisun elinjaksoa on myös hallittava täydentämällä sitä ja ottamalla uusintapainoksia. Lisätietoa: Tieteen yleistajuistaminen, Urpu Strellman & Johanna Vaattovaara (toim.), Gaudeamus Oy, 2013, Tampere Teksti: MARKKU MESILAAKSO Käytännön yleistajuistamista Radio-kemiaa Syyriasta S yyrian sisällissota, kemiallisten aseiden uhka ja lopulta niiden käyttö tämän vuoden elokuussa ovat saaneet tiedotusvälineet kiinnostumaan sellaisesta suomalaisesta osaamisesta, jotka liittyvät kemiallisiin aseisiin. Olen vastannut tiedotusvälineille niiden pyytämissä haastatteluissa tai taustatutkimuksissa toimittajien esittämiin kysymyksiin. Seuraavassa viestinnän amatöörin ajatuksiani ja havaintojani tällaisesta popularisoinnista: Kemiallisten aseiden tematiikkaan liittyvää osaamista on meillä Suomessa hämmästyttävän paljon. Puolustusvoimissa on laaja ammattitaito koko suojelualan kentästä. Meillä on maavoimien Suojelun erikoisosasto ja sen CBRN-kenttälaboratorio sekä suojelutekniikan tutkimusala Puolustusvoimien teknillisellä tutkimuslaitoksella. Tällä alalla puolustusvoimat toimii hyvässä yhteistyössä muiden maamme viranomaisten kanssa. Poliisilla, tullilla ja rajavartiolaitoksella on alaan liittyvää omaa erikoisosaamistaan kuten myös pelastuslaitoksilla. Sosiaali- ja terveysministeriön alaisuudessa toimii viranomaisyhteistyönä virtuaalinen C-osaamiskeskus, joka on asiantuntijoiden foorumina ja poolina. Sisäasiainministeriön poliisihallinnon alaisuudessa toimii eri viranomaisten muodostama CBRNE-yhteistyöfoorumi. Helsingin yliopiston kemiallisten aseiden valvontainstituutti on puolestaan taisteluaineiden analytiikan osaaja. Puolustusvoimien tutkimuslaitoksen historian alussa 1920-luvulla tutkittiin kemiallisiin aseisiin liittyviä aiheita. Perinteemme ovat siis kaukana. Tästä huolimatta taikka paremminkin siitä johtuen osaamisemme tänä päivänä on nykyaikaista ja kansainvälistä tasoa. Olen joskus ajatellut, että jotakin samankaltaista voidaan havaita osaamisen pysymisessä akateemisella alalla kuin esimerkiksi urheilussa tai muilla aloilla. Osaamisesta on helppoa puhua. Kysyjälle on haastattelussa vastattava avoimesti ja totuudellisesti, pyydettyä tietoa tai jopa mielipiteitä jakaen. Olen pohtinut ja päättänyt etukäteen, mitä tietoa ja millä tasolla voin kertoa ja mistä en voi tietoja antaa. Kaikkein ensimmäiseksi olen pyytänyt linjauksia esimieheltäni tai maavoimista. Haastatteluissa on kysytty muun muassa kemiallisten aseiden hävittämistä. Tiedotusvälineet ovat olleet kiinnostuneita siitä, mitä Suomella olisi mahdollisesti annettavaa. CBRN-kenttälabo- Kuva: TELLERVO VORMISTO Markku Mesilaakso ratoriota on kuvattu televisioon ja keskusteltu myrkkyjen ominaisuuksista ja niiden valmistamisesta. On myös tiedusteltu, onko Suomella tällaisia aineita. Yleisön palveluksessa Radio ja televisio ovat näyttäytyneet minulle tässä yhteydessä yleisön palvelijana. Mielestäni ne ovat tarjonneet yleisölle sellaisia tiedonmurusia, joista toimittajat tietävät ihmisten olevan kiinnostuneita. Olen huomannut, että toimittajat ovat hyvin selvittäneet itselleen asian taustat ja osaavat kysyä hyviä kysymyksiä. Heidän roolinsa on selvästi viedä haastattelua eteenpäin tietyn käsikirjoituksen mukaan. Joskus olen miettinyt, että käsikirjoitusten aihiot ovat peräisin ulkomaisten lehtien tiedoista, niin samankaltaisesti asioiden käsittelyyn on päädytty. On siis asetuttava toimittajan tavoin palvelemaan kuulijaa. Haluan tulla ymmärretyksi. Ei olisi mitään hyötyä puhua kemian termein, eivätkä toimittajat käsittämätöntä puhetta tietysti ulos päästäisikään. Vastatessani en puhu kollegalleni vaan tavalliselle ihmiselle, jonka kuvittelen olevan radiota kuuntelemassa. Yritän olla innostunut asiastani, koska se kuuluu ja näkyy. Sen saavuttamiseksi pitää olla oma itsensä. Tämä taasen johtaa siihen, etten aina tule käyttäneeksi kirjakieltä – onko se hyvä vai huono asia, riippuu varmaan kuulijasta. Professori Markku Mesilaakso on Puolustusvoimien teknillisen tutkimus laitoksen Räjähde- ja suojelutekniikkaosaston johtaja. SENSORI 2 / 2013 13 Teksti: ELISA PÄÄKKÖNEN Henkilöstö- ja asiakaslehden vaiheita P uolustusvoimien Tutkimuskeskuksessa ilmestyi 1980-luvulla TUTKIMATON-tiedotuslehti. Siinä oli alun toistakymmentä sivua ja se oli toteutettu monistamalla. Lehden vetäjänä oli Kimmo Skön. Lehti ilmestyi vuosina 1980– 1983 ja vielä tuplanumerona vuonna 1987. Lakialassa julkaistiin 1980-luvun lopulta lähtien myös ATOMINOOTTI-nimistä viikkotiedotetta. Sen nimeksi vaihdettiin vuonna 1992 NOOTTI ja tiedotetta tehtiin aina vuoteen 2000 saakka. Oman henkilöstölehden perustamiseen oli kuitenkin tarve ja vuonna 1990 tehtiin ETS-lehti. Se oli vaatimattomasti toteutettu, mutta kannet olivat sentään värillistä paperia ja lehdellä oli oma logo. Lehdessä oli riemastuttavia piirroksia, joita teki Olli-Pekka Peltonen. Vieläkin käytössä oleva Perustutkijan hahmo on hänen luomuksensa. ETS ilmestyi 1990-luvun alussa neljänä numerona. Sen jälkeen tuli viiden vuoden lehdetön ajanjakso. Henkilöstölehden tekemisen kolmas yritys tapahtui vuonna 1998. Silloinen esikuntapäällikkö Jukka Röyti vauhditti ETSlehteä. Kirjoitin vuoden 1998 ensimmäiseen numeroon: ”Jokaisella itseään kunnioittavalla laitoksella on henkilökuntalehti! Meillä tämä kulttuuri vain pääsi välillä hieman katkeamaan. Tänä vuonna on lehtiä ajateltu tuottaa peräti neljä numeroa. Äkkiä ajatellen melkoinen rutistus, ei silti mahdoton.” Vuonna 1998 lehdestä tulikin neljä keltakantista numeroa, jokainen niistä yli 20-sivuinen. Jukka Röyti muistelee: ”Meidän aikana herätettiin Lakialassa henkiin muutama vuosi aiemmin ilmestynyt lehti, Perustutkijoineen kaikkineen. Yksi syy siihen oli tulospalkkio(kokeilu), jossa hallinnollekin kehitettiin vaikuttavuusmittareita ja yhtenä osa-alueena sisäinen tiedottaminen. Ja halvalla piti selvitä, eli varsin kotikutoisia olivat niteet, Kuva: SIRPA KORPELA Elisa Pääkkönen 14 SENSORI 2 / 2013 kolme – neljä numeroa vuoden mittaan, ehkä parin vuoden ajan.” Joulukuussa 1998 räväkkä Perustutkijan palsta herätti Pääesikunnassa älähdyksen ja saimmekin tiukkasanaista palautetta palstan johdosta. Eli vaikuttavuutta oli syntynyt! Sensorin synty Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos julkaisi ETS-lehtien formaattiin vuonna 1999 kaksi ja vuonna 2000 yhden lehden. Mutta lehden nimi oli muuttunut. ETSlehden silloinen toimituskunta kokoontui ideoimaan lehdelle uutta nimeä. Ankaran miettimisen jälkeen minulla välähti – SENSORI. Siinä se oli! Sensorin ensimmäiset numerot olivat omalle henkilöstölle tarkoitettuja, mutta 1990-luvun lopulla Jukka Röyti sai kuningasidean: tehdään asiakaslehti. Vuonna 1999 toteutettiinkin laitoksen ensimmäinen Sensorin asiakasnumero. Asiakas-Sensoreiden rinnalla ilmestyivät myös henkilöstönumerot. Niitä oli tavallisesti kaksi vuodessa. Vuodesta 2000 alkaen ne on toteutettu oikeana painotuotteena, ensin mustavalkoisena, mutta myöhemmin nelivärisenä julkaisuna. Henkilöstö-Sensori on tehty omin voimin. Ensimmäisen, mustavalkoisena painetun numeron ulkonäön suunnitteli opiskelija Kirsi Vähäsöyrinki kesätyönään. Suurimman osan 2000-luvun lehdistä taittoi informaatikko Kristiina Nevanpää ja hän oli myös vuosia henkilöstönumeron vetäjänä. Informaatikot Sirpa Korpela, Merja Nousiainen ja Elisa Pääkkönen toimittivat osaltaan lehteä. Informaatikot ovat muun muassa toteuttaneet kaikki haastatteluihin perustuvat henkilöjutut. Vuosikymmenen vaihteesta lähtien henkilöstölehteä on taittanut graafinen suunnittelija Pirjo Laurimaa. Henkilöstö-Sensori on toiminut Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen henkilöstöä yhdistävänä tekijänä paikkakunnasta riippumatta ja se on ollut toimiva kanava ihmisten puheenvuoroille. Vuosina 2008–2011 tehtiin myös Sensorin tutkijanumeroa. Siihen koottiin tutkimusaiheisia artikkeleita ja se suunnattiin pääosin tutkimusorganisaatioihin. Noina vuosina julkaistiin Sensorista asiakasnumero, henkilöstönumero ja tutkijanumero. Teksti: MJJMÄKINEN Lehden toimittaminen on kokonaisuuden hallintaa S ensori-asiakaslehden toteuttamiseen on vuosien 1999-2013 aikana muodostunut hyvin yksinkertainen ja selkeä työtapa – armeijan termein luonnehdittuna kenttäkelpoinen! Aloitan Sensori-asiakaslehden toimitustyön, kun lehden vuosittainen suunnitelma on vahvistettu. Tämän tekee tutkimuslaitoksen johtaja yhteistyössä Elisa Pääkkösen kanssa. Teen tulevasta lehdestä ensin aikajanan, jonka päätepisteenä on ilmestymispäivä. Tämän jälkeen laadin alustavan taittosuunnitelman, josta määrittyy lehden sivumäärä ja juttujen järjestys. Arvioin myös yksittäisten artikkeleiden laajuuden ja niille varattavan tilan. Jokainen kirjoittaja tuotoksineen sidotaan tässä vaiheessa tulevaan lehteen. Tietopalvelu ohjeistaa kirjoittajat. Heille annetaan aikataulu, mitta artikkelin laajuu- Kuva: PUOLUSTUSVOIMAT Kuva: SIRPA KORPELA Jukka Röyti (oik.) ja Raimo Gavrilov (vas.) 90-luvun puolivälissä. Kristiina Nevanpää desta ja ehdotus kuvien määrästä. Lisäksi kirjoittajalle toimitetaan kirjoittajan ohjeet. Sileää asiaa! Artikkelit saapuvat minulle määräpäivään mennessä. Tämän jälkeen komennan kaikki jutut riviin ja luen ne. Näin muodostuu riittävän tarkka kuva lehden sisällöstä. Samalla tarkennan taittosuunnitelmaa ja mittaan, että kirjoittajalle ohjeistettu pituus vastaa suunnilleen saapunutta artikkelia. Aloitan toimitustyön jutun ulkonäön tarkastelulla. Artikkelin tulisi näyttää sileältä lukijan silmään. Lukemista rassaavaa rosoisuutta tuovat tekstiin monenlaiset kirjainlyhenteet avauksineen. Nämä siirretään mahdollisuuksien mukaan jutun loppuun omaan rauhaan. Seuraavaksi perehdyn tekstin sisältöön. Jos samaa asiaa kerrotaan monessa kohdassa, ehdotan kirjoittajalle kappaleiden yhdistämistä. Lyhennän pitkiä virkkeitä ja selvitän hankalia sivulauseita. Koetan muuttaa virkatekstin ja tutkimusraporttien tyylisiä ilmaisuja sujuvampaan suuntaan. Jos teksti on kerrassaan liian pitkä, niin kysyn kirjoittajalta mitkä osat voitaisiin sisällön kärsimättä poistaa. Armeijan kieli on ainutlaatuista. Lukijoille tuntemattomia lyhenteitä, termejä ja sanontoja on paljon. Esimerkkinä voinen mainita teksteissä nykyisin runsaasti viljellyn suorituskyvyn. Kirjoittaja ymmärtää sen merkityksen täydellisesti, mutta tiedon välityksessä se on abstrakti. Lukijan mieleen ei muodostu kokonaisuutta, jos tutkimustyön tärkeät ja mielenkiintoiset tulokset – ne joilla on sitä vaikuttavuutta! – summataan ”saavutetulla uudella suorituskyvyllä”. Lukija kiittää kirjoittajaa, jos artikkeleiden sisältöjä jatketaan mahdollisuuksien mukaan laboratoriosta poteroon saakka, vaikkapa lyhyin kainalotekstein! Kirjoittaja on ykkönen! Olen toimittajana kirjoittajan apulainen ja palkattu auttamaan häntä. Ehdotan muutoksia, esitän täydentäviä kysymyksiä, osoitan epäselviä kohtia, pyydän perusteluita, ideoin kuvitusta ja löydän joskus tekstistä asiavirheitä. En arvostele kirjoittajaa henkilönä enkä arvioi hänen ammattitaitoaan! Palvelen myös lukijaa. Huolehdin, että kokonaisuus on tasapainoinen, tyylikäs ja artikkelit ovat yleisellä tasolla esitettyjä. Näin Sensori-asiakaslehti 1999–2013 lukuina • Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen julkaisemaa SENSORI-asiakaslehteä on julkaistu 15 numeroa vuosien 1999–2013 aikana • lehdissä on ollut 253 artikkelia ja sivuja yhteensä 319 • kirjoittajia on ollut kaikkiaan 104 henkilöä • lehden päätoimittajat: Jukka Röyti (1999), Jari Rankila (2000), Elisa Pääkkönen (2001–2007), Mika Hyytiäinen (2008–2012) ja Jyri Kosola (2013) • lehden toimittajat: MJJMäkinen (2000–2013), Elisa Pääkkönen, Sirpa Korpela, Kristiina Nevanpää ja Merja Nousiainen • avustava graafikko: Pirjo Laurimaa • taittaja: mainostoimisto Piirtek (1999–2000), Leijart Suunnittelutoimisto (2001–2013) • painosmäärä 2500, lisäksi sähköinen versio Torni-portaalissa ja PVTT:n Internet-sivuilla. Kuva: TERO ONNELA Pirjo Laurimaa tarjoamme lukijalle mahdollisimman miellyttävän ja informatiivisen lukukokemuksen – puolustusvoimien tiedelehden kanssa. Lehden laatujärjestelmässä on tärkeintä, että tekstit julkaistaan juuri siinä muodossa, missä kirjoittaja on ne hyväksynyt. Jos toimitustyön muutoksista ei päästä yksimielisyyteen tai edes konsensukseen, mennään aina kirjoittajan ehdoilla. Hänen nimensä on kuitenkin artikkelin yhteydessä, ei minun! Teksti: MARJUT KOSKINEN Tekstistä ja kuvista muodostuu lehti O ma osuuteni lehden teossa tulee prosessin usein hektisillä loppumetreillä ennen aineiston toimittamista kirjapainoon. Laitan suunnitelman mukaiset tekstit ja kuvat taittoohjelmalla lehden muotoiseksi paketiksi ja toimitan sen painoon. Vastaan myös siitä, että kuvat ovat painokelpoisia ja että lehti näyttää vuosi vuoden jälkeen yhtenäiseltä ja tunnistettavalta. Aloittaessani Sensorin tekemisen yli vuosikymmen sitten suunnittelin sille myös ulkoasun. Tähän kuuluivat lehdessä käytettävät värit, tekstityypit ja graafiset elementit. Vuonna 2004 sain tehtäväksi suunnitella lehdelle jälleen uuden ulkoasun. Se pohjautui Puolustusvoimien uuteen graafiseen ohjeistoon. Lehden tekeminen on laajan tekijäjoukon yhteistyön tulos. Ydintiimimme, joka muodostuu itseni lisäksi tietopalvelupäällikkö Elisa Pääkkösestä ja toimittaja MJJMäkisestä, on vuosien saatossa hioutunut tehokkaaksi toimintayksiköksi. Tietopalvelun muut työntekijät avustavat meitä muun muassa kuvamateriaalin toimittamisella. Kuva: MARJUT KOSKINEN MJJMäkinen Kuva: MJJMÄKINEN Marjut Koskinen SENSORI 2 / 2013 15 Teksti: VEIJO MIIHKINEN Suojan osaamisverkoston pilotointi Osaamisverkostot hyödyntävät yhteiskunnan tietoa ja taitoa sekä resursseja mahdollisimman tehokkaasti – myös poikkeusoloissa. Suojan osaamisverkoston pilotoinnilla kerättiin kokemuksia myöhemmin perustettaville muille osaamisverkostoille. S uojan osaamisverkosto perustettiin kesäkuussa 2010. Pilotoinnilla kehitettiin ja kokeiltiin toimintamallia ja Suojan osaamisverkoston toiminnalla kerättiin tietoa eri viranomaisten tarpeista. Samalla vahvistettiin tutkimustulosten hyödyntämistä, monikäyttöisyyttä sekä kaupallista soveltamista. Toiminta tähtäsi konkreettisiin projekteihin. Pilotoinnin taustalla oli valtioneuvoston vuonna 2004 antama puolustusselonteko sekä Puolustusministeriön materiaalipoliittinen strategia. Lisäksi European Security Research and Innovation Forum (ESRIF) on suositellut, että EU ja sen jäsenmaat käynnistävät uusia hankkeita kansalaistensa turvallisuuden lisäämiseksi. Esimerkkinä mainitaan muun muassa osaamiskeskusten perustaminen CBRN-tutkimusverkostoille. Suojan osaamisverkosto Suojan osaamisverkostossa saatiin tietoa puolustusvoimien ja eri viranomaisten suojautumiseen liittyvistä suorituskykytarpeis- ta sekä osaamisesta ja kehittämiskyvystä. Samalla vahvistettiin tutkimustoiminnan yhteistyöverkostoa mahdollistamalla tutkimuslaitteiden yhteiskäyttöä ja edistämällä tutkijavaihtoa. Osaamisverkosto mahdollisti myös viranomaisyhteistyön, tutkimustulosten ja korkean teknologiaosaamisen soveltamisen sekä verkoston osaamisen hyödyntämistä uusissa ympäristöissä. Tällä tarkoitetaan teknologian monikäyttöisyyttä. Esimerkiksi Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen tutkimuskykyä häivetekniikassa sotavarusteiden naamioimiseksi voitaisiin käyttää toisinpäin ja soveltaa sitä tarvittaessa tutkanäkyvyyden parantamiseen. Osaamisverkoston tuli myös edistää kotimaisen teollisuuden kansainvälistä kilpailukykyä. Suoja on yksi puolustusvoimien suorituskykyalueesta. Suojautumista sotilaallisessa mielessä voi lähestyä niin sanotun suojasipulimallin kautta. Tässä ulkokerros muodostuu tilannetietoisuudesta ja ytimeen päin siirryttäessä tulee fyysinen suojautuminen yhä mer- Kuva: MJJMÄKINEN Tieteen ja teknologian popularisointi tiivistyy tiedekeskus Heurekassa. Tulevan Suoja-näyttelyn valmistelukokouksen osallistujia Heurekan kuutioiden alla. Kuvassa vasemmalta professori Markku Mesilaakso, johtava tutkija Timo Kaurila, professori Veijo Miihkinen, professori Jukka Leskinen, tohtori Paula Havaste, majuri Vesa Kankare, tietopalvelupäällikkö Elisa Pääkkönen ja everstiluutnantti Mikko Lappalainen. 16 SENSORI 2 / 2013 kittävämmäksi. Suojan malli kuvaa siis materiaalista kykyä. On kuitenkin todettava, että Suojan osaamisverkostossa tulkittiin suojan käsitettä laveammin projekteja kehitettäessä. Pilotoinnin neljä projektia Pilotoinnin projektit liittyivät kauko-ohjattavien lennokkien käyttöön, tutkaan, suojan popularisointiin ja logistiikkaan. Näillä testattiin viranomaisyhteistyötä, liikuttiin toiminnan reuna-alueilla ja rikottiin raja-aitoja perinteisen suorahankinnan sijaan. Kauko-ohjattavan lennokin (UAS) alkusysäyksenä oli vuoden 2010 tulivuoren purkaus Islannissa. Tällöin lentokielto Euroopassa aiheutti satojen miljoonien tappiot lentoyhtiöille ja muulle liiketoiminnalle. Ilmakehässä vulkaaninen tuhka on ongelmallista lentokoneille, koska se voi pahimmassa tapauksessa pysäyttää koko moottorin. Puolustusvoimat keräsi purkauksen aikana omalla kalustollaan ilmanäytteitä ja hyödynsi myös miehittämätöntä lennokkia. Tällöin heräsi ajatus yhteisestä lennokkipalvelusta. Puolustusvoimien lisäksi on muilla viranomaisilla ja siviilipuolella tilanteita, joissa lennokin käyttö on perusteltua. Yhteisen palvelukonseptin tavoitteena oli operoida lennokkeja kaikkien niitä tarvitsevien tarpeista lähtien. Konseptin etuna on korkea käyttöaste ja sen myötä operaattori on hyvin harjaantunut ja aina valmiina toimimaan. Valtakunnallisen UAS-palvelukonseptin kehittämiseksi järjestettiin seminaari ja konseptin arvioimiseksi käynnistettiin VTT:n johdolla ja TEKES-rahoituksella liiketoimintaedellytysten selvitysprojekti. Tehtyjen selvitysten perusteella todettiin, että aika ei ole vielä kypsä tälle sinänsä järkevälle toimintamallille. Esimerkiksi tällä alalla kehittymätön ilmailulainsäädäntö asettaa omat rajoituksensa kauko-ohjattavien lennokkien käytölle. Tässä suhteessa Yhdysvallat on eurooppalaista kehitystä huomattavasti pidemmällä. Siellä kauko-ohjattavien lennokkien toimintaa jo testataan siviili-ilmailussa. Euroopassa ala on kuitenkin voimakkaasti kehittymässä. Sotilaallisten sovellusten lisäksi lennokkeja voidaan käyttää turvallisuuteen liittyvissä tehtävissä, tutkimustoiminnassa kuten ilmastotutkimuksessa sekä pelastustoiminnassa. Toinen projekti oli Arjen tutka. Sen taustalla oli ajatuksena, että vain sotilasala osaa vaativaa tutkatekniikkaa, mutta tutka yleistyy myös siviililaitteissa, kuten autoissa. Tavoitteena on, että sotilasalalle rakennettua osaamista käytetään yritysten tukena kotimaassa ja että lisäosaaminen hyödyttää myös sotilasalaa. Aiheesta pidettiin useita aivoriihityyppisiä työpajoja. Niistä valikoituivat jatkotarkasteluun lyhyen kantaman tutka, edullinen tutkaheijastin sekä henkilökohtainen tutka. Kolmas projekti käsittää Heurekan Suojanäyttelyn. Se tulee olemaan osa Heurekan kiinteää näyttelyä ja avataan alkukesästä 2014. Näyttelyssä esitellään käytännönläheisesti teknologian merkitystä nykyajan puolustusvoimissa ja sitä tukevassa tutkimuksessa ja teollisuudessa. Näyttelyssä havainnollistetaan luonnossa esiintyviä esimerkkejä eläinten suojautumiskeinoista ja verrataan niitä puolustusteknologisiin tuotteisiin ja järjestelmiin. Suoja-näyttely on esillä useita vuosia ja siihen arvioidaan tutustuvan noin 1,5 miljoonaa kävijää. Sen kohdeyleisönä on nuoriso. Neljäs projekti liittyi logistiikan turvallisuuteen. Sillä tuetaan puolustusvoimien logistiikan kehittämisohjelman siirtoa aluetasoille. Lisäksi validoidaan Puolustusvoimien teknologiaohjelmassa PVTO2010 kehitetty kohdesuojan malli ja laajennetaan se ottamaan huomioon Yhteiskunnan turvallisuusstrategian 2010 mukaiset muun yhteiskunnan rakenteet ja resurssit. Puolustusvoimien teknologiaohjelmassa (PVTO2013) mainittu lentotukikohdan suojan analysointimalli laajennetaan alueelliseen logistiseen verkostoon ja sitä sovelletaan huoltopataljoonaan. Myös MATINEprojekti toteutui. Sen tavoitteena oli selvittää yhteisen turvallisuusstrategian mukaiset tietoaineistot Pirkanmaalla ja kehittää malli, joka tarkastelee logistiikan näkökulmasta erilaisten kriittisten infrastruktuurien keskinäistä riippuvuutta. Professori Veijo Miihkinen toimii Puolustus voimien teknillisen tutkimuslaitoksen asetekniikkaosaston johtajana. Teksti: TIMO KAURILA Mitä Suojan teknologiaohjelmasta jäi käteen? Viime vuoden lopussa päättynyt Puolustusvoimien teknologiaohjelma 2010 Suoja onnistui erinomaisesti. Sen tärkeimpinä saavutuksina olivat häiveteknisesti edistyksellinen miehittämätön ilma-alus ja hajautetun joukon suojan analysointimalli. E ri puolustushaarat, Pääesikunnan Materiaaliosasto, Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos, kotimainen puolustusteollisuus ja tiedeyhteisö valmistelivat yhdessä hankkeen sisällön syksyllä 2008. Varsinaisen tutkimustyön toteutti konsortio, joka koostui kymmenestä teollisuusyrityksestä ja kolmesta tiedeyhteisöstä. Hankkeen kokonaisarvo oli noin 7,5 miljoonaa euroa. Suojan teknologiaohjelma sisälsi kolme tutkimusprojektia: Lavettien häivetekniikka -projekti mittasi, mallinsi ja analysoi erilaisten lavettien ja valelaitteiden häiveteknisiä ominaisuuksia. Suojan integrointi kehitti operaatioanalyyttisen mallin lentotukikohdan haavoittuvuuden analysoimiseksi ja suojan optimoimiseksi. Ballistisen suojan hybridirakenteet -projekti kehitti yleiskäyttöisiä sirpaleja luotisuojapaneeleja. Hankkeen tavoitteena oli alusta saakka osoittaa tutkittavien teknologioiden toimivuus ja soveltuvuus puolustusvoimien käyttöön demonstraattoreiden avulla. Ne ovat laitteita tai tietokoneohjelmia, joiden avulla voimme varmistua siitä, että varsinaisissa materiaalihankinnoissa ymmärrämme, mitä olemme hankkimassa, täyttääkö hankittava materiaali suorituskykyvaatimukset ja onko se teknologisesti riittävän kypsää hankittavaksi. Demonstraattoreiden toteuttaminen ja arvioiminen vaativat kuitenkin tutkimuksen tekemistä. Ilman pientä panostusta tutkimus- ja kehitystyöhön jää onnistuneiden hankintojen edellyttämä puolustusvoimien oma osaaminen helposti saamatta. Lavettien häivetekniikka Lavettien häivetekniikka -projektin työ keskittyi pääosin tutkahäiveteknisesti edistyneen Pilottiprojektiin osallistui kaikkiaan 28 organisaatiota: Kuva: JARKKO KYLMÄLÄ • 4 yliopistoa (TTY, Aalto, Oulu CWC, ISY) • 3 tutkimuslaitosta (VTT, PVTT ja Geodeettinen tutkimus laitos) • 16 yritystä • Poliisin tekniikkakeskus • Turvallisuus- ja kemikaali virasto (TUKES) • Säteilyturvakeskus (STUK) • Finnsecurity ry. Mekaanikot kiinnittävät miehittämättömän ilma-aluksen (UAV) katapulttiin ennen koelentoa. SENSORI 2 / 2013 17 Kuva: PVTT miehittämätön ilma-aluksen (UAV) lentorangon suunnitteluun ja rakentamiseen. Muu kuin häivetekniikkaan liittyvä työ tehtiin hankkeen ulkopuolella. Häiveteknisen suunnittelun lähtökohtana oli mahdollisimman todenmukainen uhkaskenaario, joka koostui ilmatorjuntajärjestelmistä sekä keski- ja kaukovalvontatutkista. Ilma-aluksen piti suorittaa tiettyjä tehtäviä tässä uhkaympäristössä. Suunnittelun tueksi kehitettiin tutkapoikkipinnan (RCS) laskentaohjelmia, joilla pystytään mallintamaan esimerkiksi pieniä yksityiskohtia sisältävien ja osittain läpinäkyvien kappaleiden tutkaherätteitä. Se soveltuu myös laivan lähiympäristön, saariston ja meren sekä tutkaherätteiden mallintamiseen. Ilma-aluksen selviytymiskykyä analysoitiin hankkeessa kehitetyllä skenaariotyökalulla, joka simuloi ilma-aluksen lentotehtävää annetussa uhkatilanteessa. Lavettien häivetekniikka -projektissa kehitettiin myös multistaattisen tutkan tarvitsemat apuvastaanottimet. Ne tutkimuslaitoksen tutkamittarataan yhdistettynä tarjoavat ensimmäistä kertaa mahdollisuuden 3-ulotteisten RCS-mittausten tekemiseen. Lisäksi projektissa kehitettiin kuljetuspanssariajoneuvo SISU XA-185:n moottoritilaan lämpösäteilysuoja. Se pienentää merkittävästi ajoneuvon lämpöherätettä ilmasta tapahtuvaa tiedustelua vastaan. Suojan integrointi Suojan integrointi -projektissa tutkittiin, millä menetelmillä hajautetun joukon suojaa voidaan mallintaa ja analysoida valitussa uhka skenaariossa. Esimerkkitapaukseksi valittiin lentotukikohta. Suojan tarkastelun kannalta tunnuspiirteenä on, että hajautettu joukko koostuu erilaisista toimijoista ja niiden välisistä vuorovaikutuksista. Tavoitteena on löytää ne kriittiset toimijat tai toiminnot, jotka ovat elintärkeitä koko joukon suorituskyvyn kannalta tai tietyn tehtävän suorittamisessa. Optimoimalla joukon käytössä olevat suojaresurssit oikein näiden toimijoiden ja toimintojen suojaamiseksi joukko saavuttaa parhaan taistelunkestävyyden. Projektissa syntyi myös Esimerkki kehitetyn keraami-teräs-yhdistelmämateriaalin moniosumakestävyydestä. 200 mm x 200 mm paneeliin on ammuttu neljä 7.62 X 51 NATO AP-luotia. Kuvassa iskemäpuoli on vasemmalla ja paneelin tausta oikealla. konseptikuvaukset, joilla suojan riittävyyttä voidaan arvioida lavettien tai joukkojen yhteydessä. Toisena osana Suojan integrointi -projektissa oli laivojen haavoittuvuusanalyysi. Projektissa kehitettiin analyysimenetelmät ja -mallit laivoihin kohdistuvien konventionaalisten asevaikutusten arvioimiseksi ja simuloimiseksi. Tarkastelun kohteena olivat ilmassa aluksen ulkopuolella, aluksen sisällä ja vedessä tapahtuvat räjähdykset. Haavoittuvuusanalyysi tuottaa tietoa laivan kokemista vaurioista ja sen järjestelmien toimintakyvystä räjähdyksen jälkeen. Ballistisen suojan hybridirakenteet Ballistisen suojan hybridirakenteet -projektissa tutkittiin suojaustason ja kustannusten välistä optimointia erilaisissa komposiiteissa ja hybridirakenteissa. Tärkeimpinä tutkittavina materiaaleina olivat kuidut, muovit, teräkset ja keraamit. Tavoitteena oli löytää eri suojaustasoille mahdollisimman kustannustehokkaita ratkaisuja niin valmistettavuuden kuin materiaalikustannustenkin kannalta. Projektin tuloksena syntyi erittäin korkean suojauskyvyn tuottavia luotisuojapaneeleita sekä edullisia ja kevyitä suojapaneeliratkaisuja suurien kohteiden suojaamiseen. Mitä jäi käteen? Vastaus riippuu varmasti vastauksen antajasta. Puolustusvoimien, teollisuuden ja tiedeyhteisön osaaminen tutkittujen teknologioiden mahdollisuuksista ja heikkouksista kasvoi huomattavasti. Puolustusvoimat tarvitsee tätä osaamista hankkiessaan tai modernisoidessaan asejärjestelmiä. Kotimaisen teollisuuden mahdollisuudet osallistua tulevaisuuden puolustusmateriaalihankintoihin paranivat, kun tutkimusasteella olevaa, lupaavaa teknologiaa kehitettiin. Samoin teollisuuden kyky integroida hankittuja ”valmiita” asejärjestelmiä puolustusjärjestelmäämme kehittyi. Kriisiajan ylläpito- ja korjauskyvyn paranemista ei myöskään voi väheksyä. Kaikissa Suojan projekteissa oli useita kunnianhimoisia tavoitteita, jotka saavutettiin tai ylitettiin. Demonstraatioiden valossa Suojan teknologiaohjelman tärkeimpiä saavutuksia ovat häiveteknisesti edistyksellinen, miehittämätön ilma-alus ja hajautetun joukon suojan analysointimalli. Ilma-aluksen suunnittelu vaati yhtenäisen häivesuunnitteluprosessin kehittämistä, johon reunaehtoja toivat aerodynamiikka, rakenneratkaisut sekä häivemateriaalien kustannusvaikutukset. Häivesuunnitteluprosessi koostui komponenttitason suunnittelusta ja Kuva: PVTT Laivan rungon käyttäytyminen ja sen kokemat rasitukset vedenalaisen räjähdyksen simuloinnissa. 18 SENSORI 2 / 2013 mittauksista, tutkapoikkipinnan mallintamisesta ja verifioimisesta sekä aluksen tehtäväkohtaisen selviytymiskyvyn arvioinnista. Selviytymiskykyanalyysi tuottaa myös ymmärryksen, miten häiveteknistä ilma-alusta pitää lennättää, jotta häiveominaisuuksista saadaan paras hyöty. Miehittämättömän ilma-aluksen kehittäminen on malliesimerkki jatkuvan iteratiivisen yhteistyön tarpeellisuudesta. Hajautetun joukon suojan analysointimalli tarjoaa ensimmäistä kertaa systemaattisen menetelmän joukon haavoittuvuuden ja suojan riittävyyden arviointiin. Mallin avulla voidaan suojaa optimoida huomioiden kustannustehokkuusnäkökohdat ja resurssirajoitteet. Resurssirajoitteina voivat olla esimerkiksi suojavälineiden määrä ja käytettävissä oleva aika. Joukon suojan analysointimallia voidaan soveltaa mihin tahansa joukkoon, jossa on erilaisia toimijoita ja niiden välisiä riippuvuussuhteita, esimerkiksi merivoimien tukikohtaan tai maavoimien taisteluosastoon. Se pystyy hyödyntämään aiemmin tehtyjä lavettitason suojan tarkasteluita. Miehittämättömän ilma-aluksen ja hajautetun joukon suojan analysointimallin kehittämistä jatketaan Puolustusvoimien teknologiaohjelmassa 2013. Erikseen voidaan nostaa esiin täysin uudenlainen ballistinen suojaratkaisu, jonka idea syntyi vasta ohjelman aikana. Edullinen, matalan suojaustason sirpalesuoja perustuu kierrätysaramidiin ja turpeeseen. Se on ympäristöystävällinen, teollisesti valmistettava tuo- te, joka toimii myös lämpösuojana. Paneelin kehittäminen vaati usean eri yritysosapuolen teknologiaosaamisen yhdistämistä. Sellainen on mahdollista vain tämän tyyppisissä tutkimushankkeissa. Kaiken kaikkiaan Suojan teknologiaohjelma onnistui erinomaisesti. Sen keskeisten tutkimuskohteiden kehittämistä ja soveltamista jatketaan. Monia teoreettisesti lupaavia ideoita ja teknologioita kehitettiin demonstraattoreiksi, joiden perusteella puolustusvoimat voi realistisesti arvioida niiden soveltuvuutta käyttöönsä. riippuvuussuhteet. Toimintaympäristö käsittää maastoon, säähän ja esimerkiksi vuodenaikoihin liittyvän tarpeellisen tiedon. toimijat, kuten huoltojoukot. Näiden perusteella voidaan antaa ehdotuksia laadullisesti ja määrällisesti oikeista suojaustoimenpiteistä ja niiden kehittämisestä. Tällaisia voivat olla esimerkiksi siirrettävät ballistiset suojat ja valelaiteet. Filosofian tohtori Timo Kaurila työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen Asetekniikkaosastolla johtavana tutkijana. Esimerkki lentotukikohdan suojauksen arviointiprosessista. Uhka-arvioon sisältyy muun muassa tukikohtaan todennäköisimmin kohdistuvat hyökkäykset, niiden ensisijaiset kohteet, käytettävät aseet ja asevaikutukset. TKK-kuvaus on esimerkiksi ohjesäännön mukainen kuvaus tukikohdan tehtävistä, toiminnoista ja tukikohdassa työskentelevistä henkilöistä. Se sisältää myös tarvittavat vastatoimenpiteet ja niiden valmisteluun tarvittavan ajan. Kokemus ja heuristiikka kuvaa tukikohdan toimijoiden kokemusperäistä hiljaista tietoa. Näitä suojan arviointiprosessissa tarvittavia lähtötietoja on kuitenkin vaikea hyödyntää suoraan suojan analysoinnissa. Ne on muutettava ensin asiantuntijatyönä mallinnusprosessissa formaaliseen, "matemaattiseen" muotoon. Tähän tiedon muuntamiseen on työkaluja, mutta niiden hyödyntäminen vaatii tutkijan ja tukikohta-asiantuntijoiden tiivistä yhteistyötä. Mallinnusprosessi tuottaa uhkaskenaarion, tukikohdan toiminnallisen kuvauksen sekä toimintaympäristön kuvauksen. Uhkaskenaario kuvaa tukikohtaan kohdistuvia uhkia aikatasossa, esimerkiksi ohjusiskua ja erikoisjoukkojen hyökkäystä lentokoneiden tankkauspaikalle. Toiminnallinen kuvaus sisältää tukikohdan päätehtävät, kuka tekee, mitä tekee ja millä kalustolla. Se sisältää myös tukikohdan toimijoiden keskinäiset Mallinnusprosessin tuottamista tiedoista tehdään luotettavuusteoriaan pohjautuva analyysi tietokoneohjelmalla. Siitä ilmenevät pahimmat uhat, esimerkiksi hyökkäykset polttoaineenjakelupisteeseen ja kriittiset Mallinnuksella ja analysoinnilla säästetään huomattava määrä rahaa, aikaa ja tositilanteessa ihmishenkiä! SENSORI 2 / 2013 19 Teksti: PAAVO RAERINNE Asevaikutuksen ja ballistisen suojan tutkimus Kuva: PAAVO RAERINNE Sotilaat on aina suojattu haarniskoilla ja panssareilla, mutta nykyään myös siviilihenkilöt suojautuvat. Tärkeät tai sellaisiksi kuvitellut henkilöt matkustavat panssaroiduissa autoissa. Pistoolin luodin ja veitseniskun kestävä ballistinen suojaliivi löytyy paitsi poliisin, myös vahtimestarin, ensihoitajan ja jopa opettajan takin alta. Amerikassa myydään jopa koulureppuja, joiden selkätaskuun pujotetaan revolverin luodin pysäyttävä suojalevy. Harva matkustaja tietää, että junan tuulilasi voi olla testattu Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen paineilmatykillä. Julkisen rakennuksen työntekijä istuu työhuoneessaan, jonka ikkuna on testattu tutkimuslaitoksen paineputkella. Taloyhtiön väestönsuojan ilmastointiventtiilit on myös testattu samalla menetelmällä. 20 SENSORI 2 / 2013 Asetekniikkaosaston koeampumaradan maskotti vartioi STANAG 2920-sirpalelajitelmaa. Alarivissä ovat 53, 5.3, 1.1 ja 0.2 g:n standardisirpaleet. Ne ammutaan keskirivissä näkyvän muovisen sovitteen eli sabotin avulla. Sovite halkeaa kahtia, kun sirpale tulee ulos aseen piipusta. Ylärivissä ovat hylsyt, joihin sirpaleet ladataan. Pienimmät sirpaleet ladataan rynnäkkökiväärin hylsyyn. Raskain ammutaan 37 mm:n tykillä. Sillä testataan konttien ja rakennusten seiniä. H enkilöön kohdistuvia asevaikutuksia ovat iskun aiheuttama kiihtyvyys, paine, palovammat ja haavat. Puolustusvoimien teknillisessä tutkimuslaitoksessa ei tutkita haavaballistiikkaa eli luodin tai sirpaleen aiheuttamia vammoja, mutta muita asevaikutuksia mitataan esimerkiksi panssariajoneuvon sisällä panssarintorjunta-aseiden koeammunnoissa. Henkilön vammautumisriskiä arvioidaan niin kutsutuilla todistelevyillä. Hengenvaarallinen sirpale läpäisee 0.5 mm pehmeän alumiinilevyn. Maavoimien uusi taistelutapa on liikkuvaa joukon koko vastuualueella. Se tekee taistelijan suojaamisen asevaikutuksilta entistäkin vaikeammaksi. Täysin luodinkestävää liiviä ja kypärää ei ole olemassa, eikä sellaista koskaan pystytä valmistamaankaan. Luotisuojalevyillä voidaan suojata henkilön rintakehä ja selkä tietynlaisilta luodeilta, mutta suojavarustuksen paino ja jäykkyys tekevät siitä epämukavan. Ballistinen suojaus perustuu luodin tai sirpaleen liike-energian siirtämiseen suojalii- vin tai kypärän muodonmuutokseen. Vaikka suojavaruste pysäyttää luodin tai sirpaleen, sen rakenne voi antaa niin paljon periksi, että kehon vammat voivat olla kuolettavia. Tämän traumailmiön (BABT) merkitys on kasvanut suojavarusteiden kehittyessä. Amerikkalainen NIJ-standardi sallii suojaliiville 44 mm:n painautuman osumakohdassa, mutta kypärän ja pään välissä on vähemmän tilaa muodonmuutoksille. Kevyen ballistisen suojan testaaminen Aseteknisen osaston sisäampumaradalla tehdään testejä STANAG 2920- ja STANAG4569 määrittelyjen mukaisesti. Edellinen määrittelee sirpaleammunnan ja jälkimmäinen luotiammunnan. Luotiammuntoja tehdään myös amerikkalaisen NIJ-standardin mukaan. Tehokkaimmilla luotiaseilla ammutaan ulkona koekentällä. Tällaisia ovat 12.7 ja 14.5 mm:n kaliiperit. STANAG 2920-sirpaleammunta tehdään standardisirpaleilla, jotka on valmistettu karkaistusta teräksestä. Niitä on useita kokoja testikohteen mukaan. Testiammunnassa määritetään v50-arvo, jolla nopeudella osuvista sirpaleista puolet menee kohteen läpi. Sirpaleen iskunopeus kohteeseen mitataan optisesti. Puolustusvoimien käyttämän komposiittikypärän v50-arvo 1.1 g:n sirpaleella on 580 m/s ja sirpalesuojaliivin 600 m/s. STANAG 4569-luotiammunta tehdään tavallisilla lyijy-ytimisillä 5.56 ja 7.62 mm:n kokovaippaluodeilla ja myös erikoisluodeilla, joissa on teräs- tai kovametalliydin. Luotiammunnoilla testataan liivien luotisuojalevyjä, ajoneuvojen teräs- ja keraamipanssareita ja luodinkestäviä ikkunoita. Amerikassa aloitettiin ballististen suojaliivien testaus NIJ-standardin mukaan 1970-luvulla. Sen kolme alinta luokkaa sisältävät tavallisimmat pistoolin ja revolverin luodit, jotka ovat yleisin uhka poliisin työssä. Viranomaisten suojaliivien on kestettävä myös teräaseiden pistoja ja viiltoja. Sotilaiden liiveissä ei yleensä ole tätä ominaisuutta, koska pistintaisteluja ei enää käydä. Tutkimuslaitoksen koeampumarata on Suomen ainoa rata, jossa voidaan tehdä sekä sirpale- että luotiammunnat. Ballistisella testauksella tuetaan kotimaista teollisuutta, teknologiaohjelmia ja MATINE-tutkimuksia. Vuonna 2012 ammuttiin yli 3000 testilaukausta, joista suurin osa PVTO2010 Suoja -ohjelmaan liittyen. Jokainen testilaukaus on erilainen, koska se ammutaan eri kohtaan ja eri suuruisella ruutimäärällä, jolla nopeus säädetään oikeaksi. Tilaturvallisuus Julkisten rakennusten ikkunoiden ja seinien suojausominaisuudet ovat korostuneet viime vuosina autopommiuhkan vuoksi. Räjähdyksen paineaallon rikkomien ikkunoiden lasinsirpaleet aiheuttavat vakavia vammoja. Paineaallon kestävän ikkunan pitää myös pysyä kiinni seinässä. Yhden neliömetrin kokoiseen ikkunaan kohdistuu viiden tonnin voima, kun siihen osuu 0.5 bar:n ylipaine. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen paineaaltoputkella testataan esimerkiksi väestönsuojien ilmastointiventtiilejä ja rakennusten ikkunaelementtejä. Testausta aiotaan laajentaa myös kokonaisiin seinäelementteihin. Paineaaltoputken läpimitta on 1 m ja pituus 25 m. Putkessa räjäytettävällä pienellä panoksella saadaan putken suljettuun päähän samanlainen painevaikutus kuin tuhansien kilojen räjäytyksellä avoimessa tilassa. Suurin putkessa aikaansaatu paineisku on 3.9 MPa. Se tehtiin 5 kg:n panoksella ja vastaa 100 t:n avoräjäytystä 50 m:n etäisyydellä. Tutkimuslaitoksen täyden mittakaavan paineaaltoputki on ainoa Suomessa. Tärkeiden kiinteistöjen ja tilojen vartiointi on yhä useammin kiertävien vartijoiden vastuulla. Suojattujen tilojen ovien, ikkunoi- den ja seinien pitää kestää murtoyrityksiä niin kauan, että vartijat ehtivät paikalle. Tulevaisuudessa tutkimuslaitoksessa tehdään ehkä myös tällaisia murtotestejä. Tutkimuslaitos testaa junien ja linja-autojen tuulilaseja paineilmatykillä. Sillä ammutaan kilon painoinen pyöreäpäinen projektiili ikkunaa vasten tietyllä nopeudella ja isku kuvataan suurnopeuskameralla. Testi vastaa tilannetta, jossa joku heittää kiven sillalta, kun juna ajaa sen ali. Raskas panssarointi Nykyaikaisessa panssarivaunussa on teräksiseen peruspanssariin yhdistetty inerttejä ja aktiivisia panssarielementtejä, jotka on suunniteltu erilaisia panssarintorjunta-ammuksia vastaan. Panssarin suojauskykyä kuvataan RHA-ekvivalenttiarvolla. Se kertoo kuinka paksua teräspanssaria se vastaa. Aseteknillisellä osastolla testataan panssarintorjunta-aseita oikeanlaista panssarointia vastaan. Ensin ammutaan perusläpäisy teräslevypakkaan ja sen jälkeen sellaisia lisäpanssareita vastaan, joiden rakenne on selvitetty eri lähteistä. Lisäpanssarielementit suunnitellaan tutkimuslaitoksessa. Panssarintorjunta-aseiden koeammunnat oikeanlaista panssarointia vastaan ovat välttämättömiä, kun valitaan hankittavia asejärjestelmiä ja testataan käytössä olevia aseita todenmukaista uhkaa vastaan. Filosofian tohtori Paavo Raerinne työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen asetekniikkaosastossa Asejärjestelmättutkimusalajohtajana. BABT = Behind the Armour Blunt Trauma. Kehoon aiheutuvat vammat, kun suojaliivi antaa periksi osumakohdassa. NIJ = National Institute of Justice. Amerikassa kehitetty NIJstandardi määrittelee suojaustason pistoolien ja kiväärien luoteja vastaan. RHA = Rolled Homogenous Armour. Peruspanssari teräs, johon muita panssari rakenteita verrataan. RHAekvivalentti kuvaa panssarin antamaa suojaa eri tyyppisiä panssarintorjunta-ammuksia vastaan. PVTO2010 = Puolustusvoimien Teknologiaohjelma 2010–12. STANAG = Standardization Agreement.Testauksen tekninen määrittely. v50-arvo = nopeus, jolla ammutuista sirpaleista tai luodeista puolet läpäisee testikohteen. Kuva: PETRI WALLGRÉN Panssarintorjuntaohjuksella ammutaan raskaaseen maaliin Rovajärvellä kesäkuussa 2012. Teräslevypakka on koottu testiammuntaa varten ja sen paksuus on 800 mm. Lisäpanssarielementit kiinnitetään etupuolen teräsputkikehikkoon. Kuvassa Jukka Nenonen, Jarkko Mursu, Matti Kajala ja Janne Sandberg. SENSORI 2 / 2013 21 Teksti: VESA-JUKKA SALMINEN Avoimen tilan mittarata Kuva: TIINA NIINIMÄKI-HEIKKILÄ Avoimen tilan mittarata tarjoaa hyvät mahdollisuudet häiveteknisiin mittauksiin ja elektronisen sodankäynnin testeihin. Siinä on tutkittu kohteita kevyistä lennokeista raskaisiin panssarivaunuihin ja helikoptereihin saakka. Mittaukset ovat hallittuja ja standardoituja ja tulosten tarkkuudessa on tapahtunut huimaa kehitystä. Tutkimuslaitoksen asiantuntijat analysoivat tulokset ja raportoivat ne asiakkaille. Kallistettuun kääntöpöytään sidottu ja havuilla naamioitu Leopard-panssarivaunu häiveteknisissä mittauksissa avoimen tilan mittaradalla. H äivetekniikan tutkimusala perustettiin Lakialaan vuosituhannen vaihteessa. Jo tällöin nähtiin tarve standardoiduille, toistettaville häiveteknisille mittauksille. Tarvittiin kääntöpöytä, johon mitattava kohde asetettaisiin. Mittausten aikana pöytä pyörii, jotta kohde saadaan mitattua eri sivukulmilta. Lisäksi tarvittiin kallistusominaisuutta, koska taivaalla liikkuvat tiedustelusensorit mittaavat maassa olevia kohteita eri kulmilta. Satelliittien mittauskulmat ovat suuria, noin 40–80 astetta. Lennokeilla ja lentokoneilla kulmat ovat pienempiä, alimmillaan 5–10 astetta, tämä riippuu metsän aiheuttamasta katveesta. Kääntöpöydän toimittajaksi valittiin hankintaprosessissa ylöjärveläinen Dynaset Oy. Pöydän halkaisijaksi rajattiin kustannussyistä 11 metriä. Tällä voidaan mitata kaikki puolustusvoimien käytössä oleva kalusto. Lisäksi maksimikallistuskulma rajoittuu kohteen painon mukaan. Kevyimpiä kohteita, esimerkiksi lennokkeja, voidaan kallistaa 90 asteeseen saakka. Pöydän mittauksenaikaiset asentotiedot saadaan järjestelmästä ja ne ovat hyödynnettävissä. Kääntöpöytä otettiin vastaan loppuvuodesta 2009 ja se on ollut luotettavasti mittauskäytössä siitä lähtien. Kääntöpöytä ja sen ympäristö on suunniteltu tutkamittausten vaatimusten mukaisesti. Tämä siksi, että tutkataajuusalueella on tiukemmat vaatimukset verrattuna esimerkiksi lämpökamera- tai näkyvän valon alueen mittauksiin. Kääntöpöydän ympäristö on muokattu mahdollisimman matalaherätteiseksi, jotta se ei häiritse varsinaisen kohteen herätteitä. Maasto on tasaista ja 22 SENSORI 2 / 2013 Kuva: TIINA NIINIMÄKI-HEIKKILÄ Raskas raketinheitin tutkimuslaitoksen avoimen tilan mittaradan häiveteknisissä mittauksissa. päällimmäinen maakerros on pienirakeista kiveä. Herätteitä aiheuttavat rakennelmat on pyritty sijoittamaan mittaussuunnasta katsoen katveisiin. Avoimen tilan mittaradalla voidaan tehdä ultravioletti- (UV), näkyvän valon (VIS), lähi-infrapuna- (NIR), lämpö- (TIR) ja tutka-alueen häiveteknisiä mittauksia. Lisäksi hyperspektrimittaukset ja tutka-alueen elektronisen sodankäynnin mittaukset ovat mahdollisia. Mittarataa on käytetty myös antennikeilamittauksiin Riihimäen Elektroniikka- ja Informaatiotekniikkaosaston toimesta. Kääntöpöydällä on lisäksi tehty puolustusvoimien erilaisille kalustoille kallistuskulmatestejä, joissa haetaan ja todenne- taan maksimikulmia, joilla ajoneuvot pysyvät vielä pystyssä. Avoimen tilan mittaradalla voidaan mitata muun muassa ajoneuvoja, panssariajoneuvoja, helikoptereita, lennokkeja, kontteja, mastojärjestelmiä, tutkia, siltajärjestelmiä, valelaitteita ja naamiointijärjestelmiä. Esimerkiksi perävaunullinen ajoneuvo voidaan mitata siten, että ajoneuvo ja perävaunu mitataan erikseen. Esimerkiksi tutka-alueella näiden kahden kohteen kuvat sijoitetaan analyysissa peräkkäin, kuten ne oikeasti sijaitsevat. Tyypillisessä mittaustapahtumassa ajoneuvo ajetaan kääntöpöydälle ja pöytä nostetaan vaakatasoon. Ajoneuvosta mitataan ensin lämpöherätteet, koska se on jo valmiiksi toimintalämpöinen. Lämpökuvat mitataan kääntöpöydän lähellä olevasta mastosta, jolloin päästään korkeille mittauskulmille. Lämpökameramittauksissa pöydän pyörimisnopeus voi olla useita asteita sekunnissa, koska kuvia saadaan useita astekulmaa kohden. Lämpöherätteiden jälkeen ajoneuvo sidotaan liinoilla tai ketjuilla kääntöpöytään ja tehdään UV-VIS-NIR- ja tutka-alueen mittaukset vaakatasossa ja erilaisilla kallistuskulmilla. Pyörimisnopeus näissä mittauksissa on hitaampi, koska tutkan tekemää käänteisen synteettisen apertuurin kuvaa (ISAR) varten tarvitaan useita tutkapulsseja astekulmaa kohden. Nämä mittalaitteet sijaitsevat parin sadan metrin päässä vanhassa kaivostornissa. Tutkan antennia voidaan siirtää kaivostornissa olevaa kiskoa pitkin eri korkeuksille. Näin mittauskulmaa voidaan säätää halutuksi. Edellä kuvattu mittaustapahtuma toistetaan niin monta kertaa kuin eri konfiguraatioita järjestelmällä on. Näillä tarkoitetaan eri tilanteita, joissa järjestelmä tyypillisesti voi olla, kuten marssilla, toimintavalmiudessa tai maastoutettuna. Yhden ajoneuvon mittaaminen kestää yleensä kaksi päivää ja useita mitattavia kohteita sisältävän monimutkaisemman järjestelmän mittaaminen voi kestää viikon. Ulkona tehtäviä häiveteknisiä mittauksia haittaavat lämpöalueella auringonpaiste ja UV-VIS-NIR -alueella pimeä tai sumuinen keli. Lisäksi tuuli haittaa kaikkien aallonpituusalueiden mittauksia heiluttamalla esimerkiksi kohteen päällä olevaa naamioverkkoa. Hyvänä puolena avoimen tilan mittaradalla tehtävissä mittauksissa on se, että ne on tehty oikeissa toimintaympäristöissä, pois lukien sellaiset järjestelmät, jotka toimivat metsän suojassa. Lisäksi tutkamittauksissa on suuri ero siinä, tehdäänkö mittaukset laboratorio-oloissa lähikentässä vai ulkona kaukokentässä. Laboratoriossa tutkasäteilyn kimpoilemista minimoidaan absorptiomateriaaleilla, kun taas ulkona mitattaessa tätä ongelmaa ei samassa mittakaavassa ole. Avoimen tilan mittarataan ja häivetekniikan tutkimuslaitteisiin on noin 15 vuoden aikana käytetty useita miljoonia euroja. Niillä pystytään hyvin vastaamaan tämän päivän ja tulevien vuosikymmenien tiedustelu-uhkiin. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen tutkijat laativat raportteihin mitattavista kohteista yleensä myös elektronisen sodankäynnin arvion, joissa numeerisilla menetelmillä arvioidaan järjestelmien havaittavuutta ja tunnistettavuutta erilaisissa toimintaympäristöissä. Diplomi-insinööri Vesa-Jukka Salminen työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen asetekniikkaosastossa häivetekniikan tutkimusalalla tutkijana. Teksti: OSSI OJANEN Akustiikan tutkimuksesta Akustinen tiedustelu on digitaalitekniikan myötä laajentunut tykistön äänimittauksesta kattamaan suuren valikoiman tiedustelun erityistehtäviä. Kaikki sovellukset vaativat perehtyneisyyttä akustiikan, elektroniikan, meteorologian ja signaalin käsittelyn menetelmiin. Suomessa on näillä aloilla kansainvälisen tason tietotaitoa. Nyt on ratkaistava, mikä asema akustisella tiedustelulla halutaan olevan mahdollisessa sotilaallisessa kriisissä. Vastuulliselta päättäjältä vaaditaan paljon. O ma historiani akustiikan saralla alkoi vuonna 1973. Menin silloin erikoisupseerikokelaana Niinisaloon Mittauspatteristoon. Tehtäväni oli kehittää äänimittauksen laskentamenetelmiä. Olin jo siviilissä pohdiskellut muun muassa äänen refraktiota ja tein kenttätykistölle aiheesta myös pienen tutkielman. Toinen tulemiseni aiheen piiriin tapahtui vuonna 1985, kun siirryin Geodeettisesta laitoksesta Mittauspatteristoon kenttätykistön kehittämisprojektiin. Vastuualueenani oli sotavarustukseen kuuluvan äänimittausjärjestelmän modernisointi. Laitteistokohtaisten parannusten ohella tutkin erityisesti sään vaikutusta mittaustarkkuuteen. Väitöskirjassani tarkastelin yksinkertaisia algoritmeja, joilla voitiin hyödyntää maasää-asemien luotauksia. Ylipäätään saatoin todeta, että oma työni seurasi kansainvälistä trendiä ainakin aihepiiriensä puolesta. Toinen jo vuonna 1980 alkanut projekti oli kaliiperin ja mahdollisesti tykkityypin määrittäminen akustisista havainnoista. Sain tehtävän perinnöksi siviiliesimieheltäni professori T.J. Kukkamäeltä, joka oli toiminut sodassa tykistökenraali V. P. Nenosen esikunnassa mittaustiedustelun asiantuntijana. Vuonna 1996 siirryin Lakialaan ja jatkoin työtä uuden äänimittauskaluston vaatimusten määrittelyssä. Kun Suomen äänimittausjärjestelmä museoitiin vuosituhannen vaihteessa, on akustisen tiedustelun kehittäminen resurssien puuttuessa edennyt tahmeasti. Akustiikan tutkimusta enää ole ei! Koska uudessa laitoksessa ei tule olemaan akustiikan tutkijaa, lankeaa vastuu alan riittävän tieteellisen ja kokonaisvaltaisen asiantuntemuksen säilymisestä urakierrossa oleville upseereille. Sitä tehtävää ei voi ulkoistaa. Mikäli järjestely ei toimi, päädymme kriisissä ”heittämään kahta tyhjää” kättä tällä sektorilla. Tärkeimmät yhteistyökumppanit ovat tähän asti olleet Tampereen VTT ja Tampereen teknillisen yliopiston signaalinkäsittelyja elektroniikkaosastot, jonkin verran myös Patria. Näiden varassa on hyvä katsoa myös tulevaisuuteen, jos niin päätetään. Viimeisen vuoden olen keskittänyt akustisiin herätemittauksiin. Yritän niiden avulla helpottaa mahdollista tulevaisuuden algoritmikehitystä, kun testidataa on valmiina. Tässä kohtaa katse kääntyy kohti Tampereen teknillisen yliopiston signaalinkäsittelijöitä, jotka ovat tutkineet hahmontunnistusmenetelmiä vedenalaisia sovelluksia varten. Samoja periaatteita voi hyödyntää myös maa-ajoneuvojen tunnistamiseen, kun opetusdatana käytetään ajoneuvojen herätteitä. Tietokantaa tarvitaan myös, kun kehitetään akustiseen herätteeseen reagoivia miinoja tai halutaan häiritä sellaisia. Herätteiden mittaamiseen olisin halunnut suhteillani hankkia, lähes talkoohintaan, tietyn omavaraisuuden takaavan modernin peruslaitteiston. Valitettavasti ideani ei saanut kannatusta. Toivottavasti VTT:n ja Itä-Suomen yliopiston projekteista saadaan ainakin joitain hyödyllisiä osia välttämättömän kaluston hankkimiseksi, ulkoistamisesta huolimatta. Kun mietitään mahdollisia ulkoistettavia tutkimuksia, nousee ensimmäisenä mieleen äänen etenemismalli ilmakehässä. Maailmalla on yleinen trendi kehittää yhtenäistä sääpalvelua koko armeijalle ja sen yhteyteen on luonnollista kytkeä myös akustinen ennustemalli. Siitä käy ilmi äänen leviäminen ja vaimeneminen eri taajuuksilla, eri suuntiin ja etäisyyksille, kun äänilähde on tunnetulla korkeudella. Kylmää kyytiä koptereille! Helikopterilentäjien olisi syytä olla kiinnostuneita asiasta. Aina kun vispilä käynnistetään, kömpii viikatemies pahnoistaan teroittamaan työkaluaan. Pelkkä tutkakatveessa ajelu ei takaa hengissä säilymistä edes omalla alueella. Niissä kokeiluissa, missä itse olin mukana 1990-luvulla, helikoptereiden havaintoetäisyydet osuivat kaupallisilla järjestelmillä SENSORI 2 / 2013 23 Kuva: OSSI OJANEN välille 2–20 kilometriin. Kotimaisilla mikrofoneilla ja erikoistilanteissa etäisyys oli jopa 80 kilometriä. Patrialla on varmasti asiasta täsmällisempää tilastoa oman työnsä tiimoilta. Muistettava on, etteivät helikoptereiden suunnittelijat turhaan tärvää miljoonia saadakseen akustisen herätteen pienemmäksi. Kuuntelijoita kyllä riittää. Uhkana ovat myös akustisesti maaliin hakeutuvat ohjukset. Oletettavasti juuri helikopterit tulevat olemaan ensimmäisiä maaleja hitautensa ja helposti tunnistettavan akustisen herätteensä takia. Äänen etenemismallin integrointi tulevaan meteorologiseen järjestelmään olisi ihanteellinen tehtävä Tampereen VTT:lle. Siellä pitkäaikainen yhteistyökumppanini Panu Maijala edustaa alalla kansainvälisestikin ansioitunutta asiantuntemusta. Itse työ on jo pitkälti tehty ja kyse olisi enemmän yksityiskohtien viilaamisesta. Valvontamikrofoni män ilma-aluksen tällaisella mikrofonilla. Se kuulee tykin laukauksen ja kääntää kameran havaittuun kohteeseen. Microflown etsii yhteistyökumppaneita kehittäessään akustiikan sotilaallisia sovelluksia. Asia kannattaa pitää mielessä, jos konkreettisia tarpeita tulee esille. Hollanti on muutenkin hyvä verrokki Suomelle, koska myös siellä perinteinen äänimittausjärjestelmä poistui samaan aikaan kuin meillä. Heillä tykistön paikannus suoritetaan kolmen tutkan yksikkönä, jota täydennetään akustisilla sensoreilla. Kumpikin tekniikka paikkaa toistensa epäkohtia. Periaatteena on, että passiivisia, erityisesti akustisia, menetelmiä käytetään, jotta tiedustelu saadaan kattavaksi niin ajallisesti kuin alueellisestikin. Akustisilla sensoreilla on meille runsaasti sovellusalueita jopa niin sanotuissa helpoissa kohteissa. Näillä tarkoitetaan omalla alueella suoritettuja valvontatehtäviä, jolloin tiedonsiirto- ja energiansyöttöongelmia ei ole. Akustisia sensoreita voidaan helposti käyttää vartiointiin, mahdollisten maahanlaskualueiden valvontaan tai lentokenttien pommitusvaurioiden nopeaan selvittämiseen. Akustiset sensorit pyritään usein yhdistämään osaksi sensorifuusiota ja/tai toimimaan vähän energiaa tarvitsevana herättäjänä raskaammalle kalustolle. Esimerkkinä olkoon Kuva: OSSI OJANEN Tekniikka on tuottanut entistä käyttökelpoisempia sensoreita myös akustisen tiedustelun tarpeisiin. Esimerkkinä vaikkapa hollantilainen kynän kokoinen Microflown-tyyppinen 3D-suuntamikrofoni. Se mittaa painevaihtelun sijasta värähtelyyn liittyvää hiukkasliikettä kuumalankaliuskoilla. Hollannin armeija on varustanut minikokoisen miehittämättö- Auki leikattu ammus aaltokartio, sen maa heijastus ja takana tuleva suupamauksen pallo mainen aaltorintama. Kuvasta saa käsityksen suupamauksen ja ammusaallon aikaeroista maanpinnalla eri suunnissa. Aikaerot puolestaan ovat kaliiperinmäärityksessä perussuureita. Tykistökenraali V. P. Nenoselle 1. tammikuuta 1943 tehty esitys tykkimallin määrittämisestä äänimittauksella. 24 SENSORI 2 / 2013 tarkka-ampujien paikannus. Siinä on optinen järjestelmä, tutka ja akustiset sensorit joko sotilaan varustuksessa, ajoneuvoon asennettuna tai kiinteästi itsenäisenä. Kaikki nämä voivat olla myös robottiajoneuvossa, joka liikkuu ohjelmoituna tai radiolla ohjattuna. Toisena esimerkkinä voi olla helikopterimiina. Siinä akustiset sensorit valvovat ja havaitsevat herätteen, tunnistavat ja tekevät karkean suuntimisen sekä herättävät infrapunakameran. Sen avulla miina suunnataan ja laukaistaan oikealla hetkellä. On myös kokeiltu akustiseen pulssiin reagoivia robottiaseita, jotka suuntaavat itsensä ja tulittavat automaattisesti. Mekaanisten rajoittimien on kuitenkin syytä olla hyvässä kunnossa… Kaksi vuotta sitten olin mittaamassa tarjolla olevien minilennokkien akustisia herätteitä. Samalla nousi esille kysymys, miten havaitaan ja torjutaan vieraita tiedustelulennokkeja. Ensimmäisenä mieleen tuleva ehdokas on tietenkin toinen minilennokki, jossa on kamera ja kevyet suuntamikrofonit, joilla myös eliminoidaan alhaalta tuleva melu. Asianselvittäminen vaatisi äänimaiseman tallentamisen lennokin lentokorkeudella raakana ja oma kohina reaaliajassa suodatettuna. Työ ei onnistu nykyisillä laitteilla. Uravalvonta on alue, jolla sensorikehitys mahdollistaa monenlaisia uusia menetelmiä sopivan kokoisina tehtävinä ja pienellä rahoituksella. Uravalvonta olisi omassa hallussa oleville alueille valmiiksi asennettuna tehokas tapa selvittää vastustajan joukkojen liikkeitä. Suurimmat ongelmat tässä lienevät energian ja kommunikaatioetäisyyden riittävyydet. Hanki aina kokonaisuuksia! Urani akustisen tiedustelun parissa koko- tai osapäiväisesti on nyt kestänyt melko tarkkaan neljä vuosikymmentä. Siitä kokemuksesta voisi yrittää antaa perinnöksi edes jotain ajattelemisen aihetta. Jos jotain halutaan tehdä, pitää hankkia kokonaisuuksia – ei kuitenkaan liian suuria, jotta ne myös joskus valmistuvat. Yksittäisiä irrallisia palikoita ei pidä ostaa, ellei ympärillä ole rautaa, johon ne sijoitetaan. Rakentaminen pitää tehdä yhteistyössä monien eri alan asiantuntijoiden kanssa. Ensimmäistä versiota ei tule hylätä, vaikkei se olisikaan täydellinen. Kehitys tarkoittaa, että suunnittelu, toteutus ja testaus ovat päättymätön ympyrä. Vaihtoehtona on myös yrittää löytää jokin muu samat tehtävät korvaava tekniikka, jossa toteutuu passiivisuus, monipuolisuus ja edullisuus sekä maassamme oleva tietotaito. Filosofian tohtori Ossi Ojanen toimii Puolustus voimien teknillisen tutkimuslaitoksen erikois tutkijana akustisen tiedustelun alalla. Hän siirtyy eläkkeelle vuoden 2013 lopussa. Teksti: MARI-ELLA SAIRIALA Räjähdeteknologian elinjakso Suorituskyvyn elinjakso alkaa ideoinnista, jonka tavoitteena on täyttää strategisen suunnittelun määrittämä suorituskykytarve. Se päättyy, kun suorituskyvystä luovutaan ja se puretaan. Räjähdeteknisen tutkimuksen painopiste on perinteisesti sijoittunut suunnitteluvaiheesta purkamiseen. Tulevissa hankkeissa räjähdeteknologian tutkimus liitetään kiinteästi mukaan jo ideointi- ja esisuunnitteluvaiheisiin. Ideointi Strategisen suunnittelun määrittämän suorituskykytarpeen täyttämiseksi ase- ja räjähdeteknologian aktiivinen seuraaminen ja ennakointi luovat edellytykset erilaisten toteutusvaihtoehtojen tarkasteluun ja ideointiin. Perinteisten, käytössä olevien ja kehittyvien teknologioiden tunteminen ja tunnistaminen mahdollistavat vaihtoehtoisten konseptien määrittämisen ja niiden soveltuvuuden arvioinnin. Teknologiaennakoinnin työkaluna on aktiivinen, kansainvälisen kehityksen seuraaminen ja niiden vaikutusten ymmärtäminen ase- ja räjähdeteknologian kannalta. Kokonaiskuvan muodostamiseksi tulee tuntea aseteknologia, räjähdysaineet, räjähteiden mekaniikka sekä räjähteiden toimintamekanismit. Seuraamalla näiden kehittymistä ja yhdistelemällä eri osa-alueiden kehityssuuntia oikealla tavalla voidaan saavuttaa merkittäviä parannuksia niin suorituskyvyssä kuin räjähdeturvallisuudessakin. Esisuunnittelu Esisuunnittelussa valitaan ideointivaiheen konsepteista toteutuskelpoisin ja parhaiten strategisen suunnittelun määrittämään suorituskykyvajeeseen vastaava teknologinen ratkaisu. Samalla sille asetetaan lopulliset vaatimukset. Esisuunnittelussa luodaan myös elinjakson aikainen käyttöprofiili. Siihen perustuvat räjähdeturvallisuuden varmentava tutkimus ja testaustoiminta. Räjähdeturvallisuuden näkökulmasta elinjakson aikaisessa käyttöprofiilissa tulee esittää ne ilmasto-, varastointija käyttöolosuhteet, jotka räjähde kohtaa niin normaali- kuin poikkeusoloissa. Suunnittelu Räjähdeteknologian näkökulmasta on suunnitteluvaiheessa tehtävä ne tutkimukset, testaukset ja selvitykset, joiden perusteella voidaan tehdä hankintapäätös sekä räjähteen hallintaan otto. Edellytyksenä on, että räjähdeturvallisuuden näkökohdat ovat siinä määrin tunnistetut ja määritetyt, että Puolustusvoimat voi ottaa räjähteen hallintaansa ja varastoida sen. Tutkimuksen kannalta tämä tarkoittaa seuraavia asioita: • Tunnistetaan räjähteen osakomponenttien koostumus sekä eri aineiden aiheuttamat vaikutukset operoivalle henkilöstölle ja ympäristölle. Kemiallisen koostumuksen osalta huomioidaan myös REACH-asetuksen mahdolliset vaikutukset elinjakson hallintaan • Yhteensopivuustutkimuksella varmistetaan räjähdekomponenttien ja niiden kanssa kontaktissa olevien materiaalien keskinäinen yhteensopivuus • Kvalifiointitutkimuksella todennetaan räjähdysaineiden soveltuvuus suunniteltuun käyttötarkoitukseensa • Elinjakson päättymiseen liittyen selvitetään ja määritetään räjähteen hävittämismenetelmät sekä sen raivattavuus • Operatiivisen vaiheen hallintaa tuetaan luomalla räjähteelle kunnonvalvontasuunnitelma ja ohjeistus • Tutkimuksilla todennetaan räjähteen vaatimusten mukainen suorituskyky. Korkean teknisen valmiustason räjähteillä tulee käyttöprofiilin mukainen testaus olla pääsääntöisesti tehtynä jo suunnitteluvaiheessa – siis ennen hankintapäätöksen tekoa ja räjähteen ottamista hallintaan. Nämä testit tullaan tuotekehityshankkeissa toteuttamaan esisarjavaiheessa. Silloin testaus sijoittuu hankintapäätöksen ja hallintaan oton jälkeiseen rakentamisvaiheeseen. Elinjakson aikaisen käyttöprofiilin mukaiseen testaukseen kuuluvat • Kuljetus- ja vaarallisuusluokitustestauksen määrittävä testaus • Räjähteen herkkyyttä osoittava IM-testaus • Olosuhdetestaus, jolla varmistetaan, että räjähde säilyy toimintakuntoisena kaikissa olosuhteissa. Rakentaminen Räjähteen rakentamisvaiheessa on tähtäimessä käyttöönotto. Se tarkoittaa räjähteiden osalta lopullisen ohjeistuksen laadintaa sekä testauksen ja evaluoinnin viimeistelyä. Rakentamisvaiheessa otetaan kunnonvalvontasuunnitelma käyttöön ja määritetään kunnonvalvontaprosessissa seurattavien ominaisuuksien lähtöarvotiedot. Samalla valmistellaan räjähteen käyttöä ohjeistavat varomääräykset niin normaali- kuin poikkeusoloihin. Rakentamisvaiheen päättyessä tulisi olla saatavana kaikki tarvittava tieto, jotta räjähde voidaan hyväksyä käyttöön. Nyt se voidaan siirtää operatiiviseen toimintaan. Operointi Operatiivisessa vaiheessa tutkimuksen osuus painottuu kunnonvalvontasuunnitelman mukaisiin tehtäviin. Lisäksi tutkitaan operatiivisen toiminnan aiheuttamia ympäristövaikutuksia, kuten maaperään, vesistöihin tai eliöihin kohdistuvia kuormituksia. Niihin liittyvät myös käyttäjän tai ulkopuolisen yhteiskunnan kokeman melun, paine- tai tärinävaikutusten tutkimukset. Operointivaiheen tutkimuksiin lukeutuu myös mahdollisten toimintahäiriöiden ja onnettomuuksien tutkinta ja selvitystyö. Eräs tutkimuskohde on lisäksi elinjaksopäivitykseen (MLU) liittyvät seikat. Tässä arvioidaan, voidaanko räjähteen käyttöikää jatkaa alkuperäiseen suunnitelmaan verrattuna ja millä edellytyksin. Purkaminen Räjähteen purkuvaiheen tutkimuksella tuetaan sen käytöstä poistoa. Rakenne- ja koostumusanalyysein arvioidaan hävitysmenetelmän valintaa ja ehkäistään mahdollisten ympäristölle haitallisten materiaalien joutuminen luontoon. Ympäristötutkimuksella seurataan myös hävitystoiminnasta aiheutuvia ympäristövaikutuksia. Tällä varmistetaan, ettei räjähteiden hävittäminen aiheuta liian suurta ympäristökuormitusta. SENSORI 2 / 2013 25 Teksti: MARI-ELLA SAIRIALA Insensitive Munitions Epäherkät räjähteet ja räjähdeturvallisuus Puolustusvoimat on hyväksynyt vuonna 2006 epäherkkien räjähteiden strategian, jolla parannetaan räjähdeturvallisuutta. Se luo perusteet sellaisten räjähteiden kehittämiseen, hankkimiseen ja käyttöönottamiseen, jotka täyttävät suorituskykyvaatimukset, mutta ovat entistä epäherkempiä ulkoisille ärsykkeille. IM-teknologian edut IM-teknologian merkitys painottuu rauhan aikana varastointi- ja kuljetusturvallisuuden parantumiseen. Se luo myös edellytykset kustannusten pienentämiseksi, kun räjähdyksen välittymisen todennäköisyys ja onnettomuudesta aiheutuneiden reaktioiden voimakkuudet pienenevät. Näin ympäristölle aiheutuva riski ja seuraamukset korjauskustannuksineen pienenevät. Räjähteiden epäherkkyys parantaa operatiivisen toiminnan kannalta logististen ja taktisten systeemien säilyvyyttä ja selviytyvyyttä. Samalla pienenee sotilaiden haavoittuvuusriski, kun vihollisen tulen vaikutus ei aiheuta mittavaa vahinkoa omissa räjähteissä. IM-teknologian kehitys on myös johtanut uudenlaisten räjähteiden kehitystyöhön, joissa koko räjähdekonseptia on tarkasteltu uudesta näkökulmasta. Uusien ratkaisujen myötä on myös räjähteen suorituskykyä kyetty kasvattamaan perinteisiin räjähteisiin verrattuna. Samalla herkkyys on kuitenkin alentunut ja räjähdeturvallisuus parantunut. 26 SENSORI 2 / 2013 Suomalaista osaamista IM-teknologia Yhdysvalloissa Yhdysvaltain puolustusministeriö määritteli vuonna 2004 politiikan, jonka mukaan hankkeita toteuttavien yksiköiden (PEO) tulee luoda strategiasuunnitelmat IM-vaatimusten saavuttamiseksi. PEO Ammo laatikin strategian, jossa todettiin, ettei kaikille käytössä olleille räjähteille voida saavuttaa IM-statusta. Lähtökohdaksi tuli määrittää prioriteetit, joihin tuotekehitys kohdistui. Prioriteettien määräytymisperusteena oli mahdollisuus merkittävään epäherkkyyden kasvattamiseen ja reaktion voimakkuuden alentamiseen olemassa olevalla teknologiatasolla. Tähtäimessä olivat siis tuotteet, joissa epäherkkyyden kasvattaminen toisi suurimmat edut verrattuna aiheutuviin kustannuksiin. Selvityksien perusteella kohdentui painoarvo IM-teknologian kehittämisessä räjähdysaineiden ja ruutien herkkyyden pienentämiseen, taistelulatauksien rakenteiden kehittämiseen, mallinnukseen ja simulointiin sekä pakkausmenetelmien kehittämiseen. Tällä hetkellä Yhdysvalloissa on kehitetty sekä tykistön että kranaatinheittimien ampumatarvikkeisiin uudet räjähdysaineet, joissa TNT Suomessa tehtiin vastaavaa selvitystyötä IMteknologiahankkeessa vuosina 2007–2009. Se toteutettiin yhdessä Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen ja kotimaisen puolustusvälineteollisuuden kanssa. Selvitystyön päätyttyä ei kehitystyölle löytynyt kuitenkaan asiakkaan kiinnostusta ja IM-teknologian kehitystyö lähes pysähtyi puolustusvoimissa. Kotimainen puolustusvälineteollisuus, erityisesti Oy Forcit Ab, kuitenkin näki IMteknologian tuomat kansainvälistymisenkin mahdollisuudet ja jatkoi itsenäistä kehitystyötä. Nyt puolustusvoimien käyttöön on hyväksytty ja tultaneen hyväksymään useita uusia epäherkkiä räjähteitä, esimerkkeinä pohjamiina PM04 ja viuhkapanos. Diplomi-insinööri Mari-Ella Sairiala työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen räjähde- ja suojelutekniikkaosastossa räjähdetekniikan tutkimusalajohtajana. Lisätietoja hakusanoilla • DoD Directive 5000.1, Joint Chiefs of Staff Instruction 3170.01D • CJCSM Manual 3170.01A Kuva: MARI-ELLA SAIRIALA JA MSIAC J otta räjähde voi saada IM-statuksen, se ei saa reagoida liian kiivaasti tiettyjä ulkoisia ärsykkeitä vastaan. IM-testauksessa käytettävät ulkoiset ärsykkeet on valittu niistä uhkakuvista, jotka rauhan ja sodan aikana voivat todennäköisimmin aiheuttaa räjähteen tahattoman syttymisen. Näitä räjähteiden elinjaksoon liittyviä tekijöitä ovat varastointi, kuljetus ja operatiivinen toiminta. IM-teknologialla pyritäänkin pienentämään tahattoman syttymisen todennäköisyyttä ja reaktion vakavuutta. Merkittävin tekijä räjähteen epäherkkyyden parantamisessa on räjähdysaineen herkkyyden pienentäminen. Tavoitteeseen voidaan pyrkiä käyttämällä vaihtoehtoisia räjähdysaineita ja kehittämällä uusia epäherkempiä räjähdysaineita ja koostumuksia. Herkkyyden pienentämiseen tähtäävät keinot eivät kuitenkaan rajoitu yksinomaan räjähdysaineen räätälöintiin. Räjähteen herkkyyttä voidaan vähentää myös aktiivisilla tai passiivisilla mekaanisilla ratkaisuilla, reaktiivisilla pinnoitteilla sekä erilaisilla pakkaustavoilla tai -materiaaleilla. on korvattu epäherkemmillä räjähdysaineilla. Tuotteet kuitenkin täyttävät ja osin ylittävät TNT-kranaateille osoitetut suorituskykyvaatimukset ja ne voidaan valmistaa olemassa olevilla TNT:n prosessointiin tarkoitetuilla laitteilla. Epäherkkien räjähteiden testauksessa käytetyt ulkoiset ärsykkeet ja reaktiotasot, jotka IM-statuksen saavalta epäherkältä räjähteeltä vaaditaan. Näitä on verrattu TNT-täytteisen kranaatin vastaaviin reaktiotasoihin. Omatekoisten räjähdysaineiden seminaari IE-8 saatteli VW Syncron viimeiselle matkalleen. Teksti: TIMO KRÖGER Kuvat: MARITA LEHTONEN Näkemyksiä epäsymmetriseen sodankäyntiin Epäsymmetriseen sodankäyntiin liittyviä asioita on tutkittu Puolustusvoimien teknillisessä tutkimuslaitoksessa jo usean vuoden ajan. Haastattelin ESSO-projektissa jo vuosia työskennelleitä asiantuntijoita. He kertoivat projektissa saavutetuista tuloksista ja kurkistivat myös hieman tulevaan. Timo Kröger: Kuinka monta vuotta olet työskennellyt epäsymmetriseen sodankäyntiin liittyvissä tehtävissä? Erkki Kovero: IED- tai kotitekoiset räjähteet tulivat tutkimuskohteeksi jo vuonna 1983. Silloin asia tuli ajankohtaiseksi Helsingissä järjestettävien yleisurheilun MM-kisojen vuoksi. Viranomaisyhteistyötä tällä sektorilla on kuitenkin ollut koko työurani ajan, tosin systemaattisemmin vasta 2000-luvulla. Epäsymmetrinen sodankäynti -projekti alkoi virallisesti 1. tammikuuta 2008, mutta jo vuonna 2006 oli aloitettu omatekoisten räjähdysaineiden (IE) seminaarit. Jari Paunonen: Tänä kesänä tulee täyteen kuusi vuotta. Kuinka päädyit tähän työhön? Erkki: Tutkimuslaitos alkoi vuonna 1998 tehdä räjähteiden turvallisuustutkimusta Kymijoki-projektin raivaustoiminnan vaatimuksesta. Projektissa tarvittiin tietoa ja kokemusta räjähteiden sytytysjärjestelmistä. Raivaajapioneerit olivat yhteistyökumppaneita sekä räjähteiden raivaamisessa (EOD) että omatekoisten räjähteiden kanssa toimimisessa (IED). Jari: Tulin mukaan kesällä 2007 välittömästi, kun kuulimme suomalaisen rauhanturvaajan kuolleen radiolla ohjatun omatekoisen räjähteen (RCIED) uhrina. Silloinen tutkimusalajohtaja Seppo Härkönen ennakoi tilannetta ja keräsi nopeasti muutaman tutkijan ryhmän selvittämään mistä radiolaukaisussa on kyse. Suomalaisilla ei ollut tuolloin mitään vastatoimia eli ”jammereita”, jotka pystyisivät estämään pommien radiolaukaisun. Kohta niitä varmaan alettaisiin todella kiireesti hankkimaan. Seppo oli tässä täydellisen oikeassa. Valikoiduin ryhmään varmaankin sen vuoksi, että olin tehnyt radio- ja antennitöitä Elektroniikka- ja informaatiotekniikka -osastolla jo muutamia vuosia. Raportin valmistuttua ryhmän jäsenet jatkoivat entisiä töitään. Selvittelin itse omasta mielenkiinnostani ja oman työni ohella improvisoitujen pommien laukaisumenetelmiä. Siitä tuli lopulta päätyö, kun epäsymmetrisen sodankäynnin -projekti alkoi. Mikä on tekemäsi työn merkitys kriisinhallinnassa? Erkki: Mielestäni suurin merkitys tekemälläni työllä on tutkimuslaitoksen verkostoituminen Afganistanin ISAF-operaatioon. Sen tarpeista käynnistettiin tutkintapartiotoiminnan (WIT) kehittäminen, joka jatkuu edelleenkin. Omatekoisten räjähteiden iskuihin liittyvällä partiotoiminnalla pyritään saamaan tiedustelutietoa iskujen tekijöistä ja heidän käyttämistään tekniikoista. Periaate on samanlainen kuin poliisien rikospaikkatutkijoilla. Jari: Uskon itse vahvasti ymmärtämisen voimaan enkä niinkään ulkoa opetteluun. Suunnittelimme ja vedimme IED-viitekehykseen tiukasti rajoittuvan elektroniikkakurssin poliisin ja puolustusvoimien erikoisraivaajille yhdessä kollegani Petri Järviön kanssa. Ajatuksena oli, että mitä parempi ymmärrys asiasta on, sitä paremmin voi selvitä myös uusista ja odottamattomista tilanteista. Peruskurssi pidettiin vuonna 2010 ja jatkokurssi SENSORI 2 / 2013 27 Jari: Omalla alallani on teknologian ennakointi tärkeää. Kun ISAF-operaatio on vielä käynnissä, voimme helposti seurata siellä olevan teknologian kehitystä. Tietoa on suorastaan liikaa. Jatkossa on oltava heti mahdollisimman valmiina, jos tilanne tulee eteen. Siviiliteknologia on voinut kehittyä paljonkin tai vastustaja voi olla teknisesti selvästi osaavampi kuin tällä hetkellä. Selvää on, että epäsymmetrinen sodankäynti IED-iskuineen on tullut osaksi rauhanturvaamisoperaatioita. Omatekoisten räjähteiden tutkimus ja epäsymmetrisen sodankäynnin projekti ovat esimerkillisiä tutkimuksia. Ne ovat alkaneet pienimuotoisina virka-aputehtävinä ja ovat laajentuneet koko viranomaiskenttää koskettavaksi toiminnaksi. Tälle on ollut suuri tarve ja se on tarjonnut tutkijoille sekä muille projektiin osallistuneille merkityksellistä työtä. Erkki Kovero Jari Paunonen tämän vuoden tammikuussa yleisön pyynnöstä. Palautteen perusteella näyttää siltä, että tarve ja tarjonta kohtasivat varsin hyvin. Sisällöltään vastaava opetuspaketti on järjestetty myös kahden rotaation verran Afganistanissa toimineelle suomalaiselle IEDD-ryhmälle. Mitä tulevaisuus tuo tullessaan epäsymmetriseen sodankäyntiin? Erkki: Suurimmat vaikeudet tulevat olemaan siinä, kuinka tulevissa kriisinhallintaoperaatioiden uhka-analyyseissä otetaan huomioon omatekoiset räjähteet. Ja myös se, kuinka omaa toimintaa voidaan kehittää tätä uhkaa vastaan. Mitkä ovat suurimmat saavutuksesi tällä alalla? Erkki: Mielestäni suurin saavutus on sujuvan viranomaisyhteistyön muodostuminen poliisin ja puolustusvoimien välille. Tätä kuvaa IE-seminaarit, joissa puolustusvoimien ja poliisin henkilökunta jakavat avoimesti tietojaan sekä kokemuksiaan toistensa käyttöön. Jari: Suomalaisen IEDD-ryhmän ja muiden raivaajien räätälöity elektroniikkakoulutus on suurin saavutukseni. Mikä on mieleenpainuvin tutkimus tai kokemus? Erkki: Mieleenpainuvin kokemus on ensimmäinen Afganistanin matka, jossa tutustuttiin ISAF-operaatioon ja hankittiin tietoa. Jari: Ensimmäinen vierailu ISAF-operaatioon oli kyllä mieleenpainuva, vaikka pysyttelimmekin vain leireissä ja niiden välillä kulkevilla teillä. Oli opettavaista nähdä millaista rauhanturvaaminen niissä oloissa on ja miten hankalat olosuhteet ja raskas työ siellä koettiin. Mieleen on toisaalta kyllä jäänyt myös ensimmäinen IE-seminaari, johon osallistuin ja jonka jälkeen aloin tutustua räjähteiden ja raivaamisen maailmaan. Seminaarin ja sen eri viranomaistahoja edustavien tekijöiden yhteishenki ja tekemisen meininki jäivät erityisesti mieleen. 28 SENSORI 2 / 2013 EOD = Explosive Ordnance Disposal Räjähteiden raivaaminen, räjähtävien ampumatarvikkeiden vaarattomaksi tekeminen ESSO = Epäsymmetrinen sodankäynti IE = Improvised Explosive Omatekoinen räjähdysaine IED = IE Devices Omatekoinen räjähde IEDD = IED Disposal Omatekoisen räjähteen raivaaminen Artikkelin haastattelija filosofian maisteri Timo Kröger työskentelee Puolustusvoimien teknilli sen tutkimuslaitoksen Räjähde- ja suojelutek niikkaosastossa räjähdetekniikan tutkimusalalla vanhempana tutkijana. Filosofian maisteri Erkki Kovero työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen Räjähde- ja suojelutekniikkaosastossa räjähde tekniikan tutkimusalalla erikoistutkijana. Tekniikan lisensiaatti Jari Paunonen työskente lee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitok sen Elektroniikka- ja Informaatiotekniikkaosas tossa radiotaajuisten sensorien tutkimusalalla vanhempana tutkijana. C-IED = Countering-IED Vastatoimet tai suojautuminen omatekoisia räjähteitä vastaan RCIED = Radio Controlled IED Radiosignaalilla laukaistava omatekoinen räjähde WIT = Weapons Intelligence Team Tutkintapartio, joka tulee ensimmäisenä räjähdyspaikalle. Se etsii ja esianalysoi todisteet ja muun informaation. Kuva: TIINA LAHTINEN Ammuttu infrapunasoihtu, jota käytetään ilma-aluksien suojaamiseen lämpöhakuisia ohjuksia vastaan. Ohjus hakeutuu soihtuun, jolloin ilma-alus säästyy ohjusiskulta. Koekentällä tehtävillä mittauksilla saadaan varmistettua soihtujen pyrotekniset ominaisuudet. Teksti: MARKUS M. HACKSPIK Kuva: SIRPA VÄHÄSÖYRINKI Lakialan myytin murtajat Ylöjärven alueella kuultujen urbaanien myyttien mukaan ”Tutkarin” alueella tutkitaan mitä ihmeellisimpiä asioita. Ne pitävät myös osittain paikkansa. Aika ajoin koekentällä tehtävät tutkimukset muistuttavat televisiosta tuttua Myytin murtajat -ohjelmaa. U rbaanit legendat väittävät, että Lakialan alueen luolissa tehdään huippusalaista avaruusolioiden teknologioiden testausta. Jotkut uskovat koekentältä kuultavien räjähdysten perusteella, että alueella tutkitaan fuusiokäyttöisten avaruusrakettien strategisia suorituskykyjä. Ehkä joskus tulevaisuudessa näin onkin. Tällä hetkellä näiden legendojen kanssa samantasoinen myytti on se, että joidenkin mukaan kokeellisesta tutkimuksesta ei olisi hyötyä. ”Tutkarin” alueelta joskus kuuluvat äänet johtuvat lähinnä noin 200 hehtaarin suuruiselta koekentältä kuuluvista räjähteiden tutkimuksista. Nämä liittyvät useimmiten räjähdeturvallisuuteen ja räjähteiden elinkaareen liittyvien asioiden selvittämiseen. Koekentällä tehdään myös Siviiliräjähteiden ilmoitetun tarkastuslaitoksen tutkimuksia, jotka liittyvät tyyppihyväksyntöjen antamiseen Koekentällä tehdään viranomaisyhteistyöhön liittyviä turvallisuustutkimuksia. Jari Alkiomaa Maavoimien Esikunnasta ja Raimo Helin Länsi-Suomen Huoltorykmentistä murtavat kassakaappia. Kuva: PAULI HOKKANEN Koekentällä selvitetään kranaatin sietokykyä sähköstaattista purkausta vastaan. SENSORI 2 / 2013 29 Diplomi-insinööri Markus M. Hackspik työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen räjähde- ja suojelutekniikkaosastolla räjähdetekniikan tutkimusalalla tutkijana ja koekentän kehittämisprojektin kehittämis koordinaattorina. Teksti: HEIKKI SEULANTO Suojelutekniikan kehitystyön tuloksia S uojelutekniikan tutkimus siirtyi kemian osaston myötä Harakan saarelta Lakialaan kesäkuussa 1988. Henkilökunta vaihtui, työskentelyolosuhteet paranivat huikeasti, mutta samalla taakse jäi iso pala suojelualan historiaa, nostalgiaa sekä ainutlaatuinen työskentely-ympäristö. Suojelualan vetäjäksi tuli filosofian tohtori Kari Nieminen. Hän loi omalla arvovallallaan, osaamisellaan, innokkuudellaan sekä herrasmiesmäisellä mukaansatempaavalla tyylillään innovatiivisen toimintaympäristön. Siinä koko suojeluala tunsi olevansa yhtä perhettä. Tuolloin elettiin vielä kylmän sodan aikakautta, joka sittemmin alkoi muuttua. Suojeluala oli 1990-luvun alkuun saakka oma aselajinsa ja sitä johti suojelutarkastaja. Vuosien saatossa suojelujoukkojen varustus ja välineistö olivat päässeet vanhenemaan. Tätä suorituskyky-vajetta alettiin päättäväisesti paikata 1980- ja 1990-lukujen vaihteessa. Suojelualan budjetista ohjattiin osa silloisen Puolustusvoimien Tutkimuslaitoksen käyttöön. Tarkoituksena oli kehittää teollisuuden kanssa yhteistyössä sotilaan suojavarustusta. Tuotekehittelyn kohteita Automaattinen kaasunilmaisin M86 oli ensimmäinen versio suomalaisen kaasunilmaisimen kehitystyössä. Sen pääarkkitehti oli Heikki Paakkanen P. Puumalaisen tutkimuskeskuksesta. Ilmaisimesta kehitettiin edelleen M90-versio, joka oli jo selkeästi luo- tettavampi ja kenttäkelpoisempi. Kaasunilmaisin M90 avasi Environics Oy:lle myös kansainväliset markkinat ja auttoi yhtiötä laajentumisessa ja kehitystyössä. Viimeisin ChemPro 100 -versio kaasunilmaisimesta on yhä perustekniikaltaan ioniliikkuvuuteen perustuva. Sen elektroniikka, ainutlaatuinen aineiden tunnistamistekniikka sekä pieni koko tekevät siitä kansainvälisestikin huippuluokan tuotteen. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen osuus automaattisen kaasunilmaisimen kehitystyössä on ollut merkittävä. Suurin osa laitetestauksista on tehty kemiallisilla taisteluaineilla ja myrkyllisillä teollisuuskemikaaleilla tutkimuslaitoksen suojelutekniikan erikoislaboratoriossa. Puhdistustekniikka on tyypillisesti ollut henkilöitä sitovaa raskasta työtä ja siihen haluttiin muutos. 1980-luvun lopulla perustettiin työryhmä, jonka tehtävänä oli ehdottaa CBRN-puhdistustekniikan uusimisen sekä puhdistus- ja dekontaminaatioaineiden kehitystyön perusteet. Kesällä 1988 toteutettiin Lakialassa laajat kenttätestit, joissa vertailtiin puhdistusaineita ja -menetelmiä. Tutkimuslaitoksessa kehitettiin emulsio ja myös muun puhdistustoiminnan kehittämisessä laitoksen osuus oli huomattava. Mukana kehitystyössä olivat ainakin Saurus, Mavatek ja Berner. Emulsion tuotto- ja levitysjärjestelmäksi muunnettiin Venäjältä hankitut ARS-14 -puhdistusajoneuvot. Muutokset tehtiin silloisella Teknillisellä Varikolla. Tuloksena oli puhdistustoiminnan suoKuva: MJJMÄKINEN siviiliräjähteille ja siten räjähteiden tuotekehitykseen. Vaikka koekentän pääpaino on räjähdetutkimuksessa, niin yhtä tärkeänä osana siellä tehdään myös tutkimuslaitoksen kaikkien tutkimusalojen tilaa vaativia tutkimuksia. Lakialan koekentälle on tehty suuria uudistuksia viimeksi kuluneiden neljän vuoden aikana. Uudistusprojektissa alueella tehtävien tilaa vaativien räjähdetutkimuksien turvallisuutta lisättiin huomattavasti. Alueen infrastruktuuria kehitettiin esimerkiksi rakentamalla uusi teräsbetoninen räjäytyspaikka ja hankkimalla sirpalesuojattuja mittauskontteja, joista tutkimuksien etenemistä voidaan seurata turvallisesti. Uudistukset on saatu valmiiksi aikataulun mukaisesti vuoden 2012 loppuun mennessä. Koekentällä voidaan suorittaa useita erityyppisiä teknistieteellisiä tutkimuksia, joita ovat esimerkiksi räjäytykset, polttokokeet, rakettien työntövoiman mittaukset, räjähteiden rakennetutkimukset, niiden ampumakestävyyden tutkiminen ja kauko-ohjattu työstö ja purku. Lisäksi voidaan tutkia erilaisten rakenteiden paineen kestävyyttä. Nopeiden ilmiöiden ja niiden vaikutusten tulkinnassa voidaan myös käyttää suurnopeuskuvausta, johon räjähdetekniikan tutkimusalalla on erikoistuttu. Tutkimuksista kerätty data analysoidaan ja hyödynnetään yhdessä koekentän läheisyydessä sijaitsevissa laboratoriotiloissa tehtyjen tutkimusten avulla asiakkaiden tilaamiksi tuotteiksi. Lakialan koekenttää on käsitelty aiemmin Sensorin asiakasnumerossa 1/2012. Julkaisu löytyy Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen kotisivuilta. CBRN-puhdistustekniikan suomalaista mallia kehitetään ja tutkitaan jatkuvasti. Kesän 2013 kenttäkokeita olivat tekemässä Simo Heinonen suojapuvussaan, Hanna Haukipää ja Heikki Seulanto. 30 SENSORI 2 / 2013 Teksti: MATTI PUUTIO Suojanaamarin M-95 kehittäminen S uomalainen suojanaamari vuosimallia 1961 (m61) oli tullut tiensä päähän 1990-luvulle tultaessa. Monien päivityksienkään jälkeen se ei enää täyttänyt nykyaikaiselle suojanaamarille asetettuja vaatimuksia. Puolustusvoimien Tutkimuskeskuksessa tutkittiin uusia, neljännen sukupolven suojanaamareita. Tutkimustyön perusteella saatiin edellytykset teknisten vaatimusten määrittelylle. Pääesikunnan järjestämän kansainvälisen tarjouspyyntökierroksen jälkeen päädyttiin kotimaiseen kehitystyöhön Kemira Safety Oy:n toimesta. Työtä johti Kemirassa Jyrki Järvinen, jolla oli pitkä kokemus suojainten suunnittelusta ja kehittämisestä. Puolustusvoimilla oli asiakkaana hyvin vahva rooli, ja aikataulu oli tiukka. Suojanaamarin M-95 ja siihen liittyvän suodattimen tuotannon piti alkaa vuonna 1995. Naamarilta vaadittiin hyvää suojauskykyä erilaisia kemikaaleja ja jopa lyhytaikaista liekkiä ja kuumuutta vastaan. Pitomukavuuden ja tiiveyden piti olla huippuluokkaa ja 24 tunnin yhtäjaksoinen käyttö kuului perusvaatimuksiin. Lisäksi vaadittiin matalaa hengitysvastusta ja laajaa näkökenttää, jotta erilaisia aseita ja järjestelmiä voidaan käyttää suojautuneena. Juomalaite ja naamarin sisään asennettavat silmälasit kuuluivat perusvarustukseen, samoin kuin uloshengitysventtiiliin kiinnitettävä puheen suuntaaja. Suodattimen tuli olla huomattavasti edeltäjäänsä tehokkaampi, ja hengitysvastuksen piti laskea rajusti. Lyhyesti sanoen taistelijan tuli suojanaamaria käyttäessään säilyttää toimintakuntonsa ja taistelukykynsä pitkään kaikissa ympäristö- ja sääolosuhteissa. Kasvo-osan materiaaliksi valittiin halogenoitu butyylikumi ja linsseihin sekä muihin muoviosiin polyamidi. Suodattimien hiukkassuodattimeksi tuli laskostettu mikrolasikuitupaperi ja lisäaineilla käsiteltyä aktiivihiiltä käytettiin kaasusuodattimena. Puolustusvoimien Tutkimuskeskus aloitti testit prototyypeillä. Tiiveyttä ja suojauskykyä tutkittiin monin eri menetelmin. Kylmäkokeissa arvioitiin lasien huurtumista ja venttiilien toimintaa. Fysiologisia kuormittavuuskokeita tehtiin yhdessä Työterveyslaitoksen kanssa ja äänimittauksia VTT:n erikoistiloissa. Suojelukoulu teki kenttäkokeita eri vuodenaikoina ja Suojeluvarikko arvioi huoltoon liittyviä kysymyksiä. Yhteisissä kehittämispalavereissa käytiin läpi kokemuksia, havaintoja ja tutkimustuloksia. Suojanaamari M-95 on jo ohittanut elinkaarensa puolivälin. Naamariin on tehty päivityksiä 2000-luvulla, erityisesti teollisuuskaasujen ja kemikaalien pidätyskykyä on parannettu. Suojanaamari M-95 on kestänyt hyvin aikaa ja se on edelleenkin huippuluokan tuote. Maailma muuttuu ja uhkakuvat muuttuvat sen myötä. Viitteitä uudesta sukupolvesta alkaa hiljalleen olla näkyvissä. Hengityksen suojauksen merkitys tulee säilymään aina. Suojautumaton joukko on helppo tehdä toimintakyvyttömäksi yksinkertaisilla aineilla, siihen ei mitään ”supertaisteluaineita” tarvita. On hyvä muistaa, että myös tulevaisuuden kybertaistelijalla on luolamiehen keuhkot. Filosofian lisensiaatti Matti Puutio toimii tutkijana räjähde- ja suojelutekniikan osastolla suojelutekniikan tutkimusalalla. Kuva: MJJMÄKINEN malainen malli. Se on ylivoimaisesti maailman kokonaistaloudellisin toimintatapa suorituskyvystä tinkimättä. Menetelmä on ollut suojelujoukkojen käytössä vuodesta 2002 ja sitä on uudistettu kahteen otteeseen. Vuonna 2006 otettiin käyttöön parannettu emulsio ja vuonna 2010 saimme uudet puhdistuspelastusajoneuvot. Kenttälaboratoriotoiminta on aina kuulunut kiinteänä osana suojelujoukkojen toimintaan. Ensimmäinen kevytrakenteinen mittausvaunu oli käytössä 1970-luvulla. Toinen, C- sekä R-laboratoriot sisältävä kenttälaboratorio rakennettiin asuntovaunun rungolle ja se valmistui 1982. Se herätti maailmanlaajuista kiinnostusta ja oli näytteillä Ruotsin ensimmäisessä C-symposiumissa Tukholmassa vuonna 1983. Kolmannen sukupolven kenttälaboratorio perustui konttiin, jota voitiin siirtää erillisellä perävaunulla. Se soveltui kemiallisten taisteluaineiden analysointiin sekä säteilymittaukseen. Viimeisin, neljännen sukupolven kenttälaboratorio edustaa aivan uutta ajattelua. Se huomioi uhkakuvien muutokset sekä suojelualan kansainvälistymisen. Laboratorion suunnittelu aloitettiin vuonna 2004 ja prototyyppi esiteltiin julkisuudessa Tampereen NBC-symposiumissa 2006. Sen runko on puoliperävaunun alustalla ja kokonaisuutta on laajennettu kahdella kollektiivisuojateltalla. Kenttälaboratorio perustuu NATO:n kansainvälisiin standardeihin ja se on evaluoitu NEL 2 -tasolle. Siinä voidaan tunnistaa kemialliset ja biologiset taisteluaineet, eräät toksiinit, teollisuuskemikaalit, radioaktiiviset aineet sekä rajoitetummin räjähteet, huumausaineet sekä niiden lähtöaineet. Myös juomaveden ja elintarvikkeiden käyttökelpoisuus voidaan tutkia. Kenttälaboratorion henkilöstö koostuu seitsemästä asiantuntijasta ja se on suojelun erikoisosaston osa. Se pystyy toimimaan itsenäisesti 72 tuntia ja on siirrettävissä paikasta toiseen myös lentokoneella ja meriteitse. Muita kehityskohteita, joissa olemme olleet mukana, ovat esimerkiksi CBRNjohtamisen ja mallintamisen työkalun kehittäminen, nanoteknologiaan perustuvat itsepuhdistuvat pinnoitteet, merivoimien alusten CBRN-suojelujärjestelmien kehitystyö, taisteluaineiden syntetiikka, säteilyvalvonnan kehittäminen lentomittauksilla ja maa-asemavalvonnalla sekä suojanaamarin kehitystyö. Filosofian maisteri Heikki Seulanto on toiminut vuodesta 2011 Puolustusvoimien teknilli sen tutkimuslaitoksen räjähde- ja suojelu tekniikkaosastolla suojelutekniikan tutkimus alajohtajana. Matti Puutio testaa M95-suojanaamarin suodattimen kaasunpidätyskykyä itse suunnittelemallaan ja rakentamallaan testauslaitteistolla. SENSORI 2 / 2013 31 Teksti: SIRPA MUSTALAHTI JA TIMO-JAAKKO TOIVANEN CSI – Crime Scene Investigation – ilman rikosta Epäpuhdas juttu Kuva: SIRPA MUSTALAHTI Kolmetoista prosenttia lento-onnettomuuksista katsotaan aiheutuvan teknisestä viasta. Useimmissa suomalaisissa ja ulkomaisissa ilmailuun liittyvissä onnettomuustutkintaraporteissa on maininta polttoaineiden, hydraulinesteiden tai turbiiniöljyjen kemiallisista analyyseistä. Tämä on tapauskertomus eräästä Puolustusvoimien teknillisellä tutkimuslaitoksella tehdystä tutkimuksesta, jossa kohteena oli vaaratilanteessa ollut ilmavoimien lentokone. I lmavoimien lentokoneelle sattui vaaratilanne laskutelinejärjestelmän toimintahäiriön vuoksi. Tapahtuman vuoksi ilmavoimat perusti tutkintaryhmän, jonka tekninen asiantuntija otti yhteyttä tutkimuslaitoksen kemian analytiikan tutkimusalaan. Heidän tarkoituksenaan oli tutkituttaa lentokoneesta otettuja näytteitä. Tutkinnan kohteina olivat hydraulinesteiden ja suodattimien mahdolliset epäpuhtaudet kuten metallit, metallien pinnoitteet ja tiivistekumien palaset. Uudessa puhtaassa nesteessä, joilla koneet toimivat kuten ”rasvattu”, ei ole mitään sellaista, joka aiheuttaisi niille toimintahäiriöitä. Käytön aikana nesteisiin kerääntyy kuitenkin epäpuhtauksia, jotka voivat aiheuttaa vakavia seurauksia. Näytteinä olivat kaksi hydraulinestettä, kaksi suodatinta sekä puhdas hydraulineste. Näiden saavuttua laboratorioon tutkijat pääsivät tekemään ”CSI-työtä” hienoilla laitteillaan, vaikka kyse ei ollutkaan rikollisesta toiminnasta. Työ jakaantui kolmelle henkilölle, joilla oli oma asiantuntemuksensa. Yksi tutki nesteiden fysikaaliset ominaisuudet ja toinen nesteiden ja suodattimien sisältämien epäpuhtauksien alkuaineet pyyhkäisyelektronimikroskooppiin (SEM) liitetyllä röntgenmikroanalysaattorilla (EDS). Kolmas tutkija tunnisti suodattimien sisältämien epäpuhtauksien yhdisteet ja materiaalin infrapuna spektroskoopilla (FTIR). 32 SENSORI 2 / 2013 Laboratorioinsinööri Mervi Hokkanen tutkimassa näytteitä elektronimikroskoopilla. Kuva: TIMO-JAAKKO TOIVANEN Kuva: PVTT Pyyhkäisyelektronimikroskoopin kuva ja röntgenmikroanalysaattorin spektri paluusuodattimen suodatinkulhon hydraulinesteestä löytyneestä teräspartikkelista. Teksti: TUULI HAATAJA Asiantuntemusta moneen lähtöön Suojelun erikoisosasto on joukkotuhoaseiden ja vaarallisten aineiden aiheuttamien tilanteiden suojelujoukko. Sitä käytetään maamme sotilaalliseen puolustamiseen, muiden viranomaisten tukemiseen sekä kansainväliseen sotilaalliseen kriisinhallintaan. Osastoon kuuluvan kenttälaboratoriojoukkueen tärkein työväline on CBRN-kenttälaboratorio. S uojelun erikoisosaston (SEO) tehtäviin kuuluvat kemiallisten, biologisten ja radioaktiivisten aineiden tiedustelu ja valvonta, näytteiden otto ja tunnistaminen sekä taisteluaineiden saastuttaman henkilöstön ja materiaalin puhdistaminen. Lisäksi osasto tekee erilaisia pelastus-, sammutus- ja suojelulääkintätehtäviä. Suojelun erikoisosastoon kuuluva kenttälaboratoriojoukkue muodostuu kemiallisesta, biologisesta, säteilevien aineiden ja kenttähygienialaboratorioista sekä forensiivisesta näytteenottopartiosta (SIBCRA). Sen tärkeimpänä työvälineenä toimii CBRNkenttälaboratorio, joka on rakennettu puoliperävaunun alustalle. Laboratorio voidaan Kuva: MATTI KUULA Nestenäytteet otettiin hydraulijärjestelmän vuodatuspisteestä ja paluusuodattimen suodatuskulhosta. Niistä määritettiin kulumametalli- ja lisäainepitoisuudet. Tähän käytettiin Spectroil öljyanalysaattoria. Näytteiden leimahduspisteet määritettiin PenskyMartens-laitteella. Näiden määritysten jälkeen nesteet suodatettiin SEM/EDS analyysejä varten. Paluuja painesuodattimien sisä- ja ulkopinnoilta eristettiin epäpuhtaudet SEM/EDS- ja FTIR analyyseihin. Paluusuodattimen suodatuskulhon hydraulinesteessä ja paluusuodattimessa havaittiin runsaasti epäpuhtauksia, joista tutkintaryhmä oli kiinnostunut. Sellaisia olivat esimerkiksi metallien pinnoitteena käytettävä kadmium. Myös teräs ja alumiinihiukkasia löytyi sekä tiivisteistä teflon ja nitriilikumia. Näytteistä löydettiin myös puuvilla ja polyesterikuituja, maasälpää, kipsiä ja polysulfidia. Kaksi muuta näytettä, vuodatuspisteen hydraulineste ja painesuodatin, sisälsivät myös kadmium ja teräspartikkeleita, mutta huomattavasti vähemmän. Tulokset raportoitiin tutkintaryhmälle runsaan kahden viikon työn jälkeen. Lentokoneen toimintahäiriöstä oli tällöin kulunut yksi kuukausi. Ei ole selvää, kuinka onnettomuustutkintaryhmä lopulta käytti tuloksia ja mitä johtopäätöksiä tehtiin. Onnettomuus ja vaaratilanneselvityksissä on menneiden vuosikymmenten aikana tukeuduttu tutkimuslaitoksen analyysipalveluihin ja osaamiseen. Tutkimuksilla saadaan tietoa ovatko esimerkiksi lentokoneiden huoltovälit riittävät. Myös läheltä piti -tapaukset työllistävät tutkijoita ja valitettavasti myös onnettomuudet, joita joskus sattuu. Ensi vuoden alusta poltto ja voiteluainetutkimukset joudutaan ohjaamaan muualle. Nämä tutkimukset on päätetty lopettaa uuden laitoksen aloittaessa toimintansa. Lopettaminen johtuu strategisesta linjauksesta. Filosofian maisteri Sirpa Mustalahti ja filosofian lisensiaatti Timo-Jaakko Toivanen ovat erikoistutkijoina Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen räjähde- ja suojelutekniikkaosaston kemian analytiikan tutkimusalalla. Näytteiden käsittelyä C-laboratoriossa. SENSORI 2 / 2013 33 Nykyisen kenttälaboratoriovaunun tekniikkaan ja analyysimenetelmiin on koulutettu henkilöstöä vuodesta 2007 alkaen. Kenttälaboratoriojoukkueen henkilöstöpoolin luominen ja ylläpito on siis jatkunut jo vuosia. Laboratoriotoiminnan kouluttamisen päävastuu on ollut Puolustusvoimien teknillisellä tutkimuslaitoksella, Sotilaslääketieteen Keskuksella sekä Säteilyturvakeskuksella. Kenttälaboratorion henkilöstöä osallistuu vuosittain suojeluharjoituksiin kotimaassa ja ulkomailla. Kenttälaboratorion tehtäväkohtaisissa harjoituksissa kouluttaudutaan oman erikoisalan menetelmiin ja välineisiin. Suojelun erikoisosaston harjoituksissa ylläpidetään ja kehitetään osaston suorituskykyä ja lisätään henkilöstön valmiuksia esimerkiksi kriisinhallintatehtäviin. Erikoiskoulutuksessa, kuten SIBCRA-näytteenoton kursseilla, perehdytään syvällisemmin erityisaiheisiin kuten todistusvoimaiseen näytteenottoon. Kenttälaboratorion johtaja, filosofian tohtori Paula Maatela kertoo, että sopivien reservin asiantuntijoiden rekrytoiminen ja kouluttaminen kenttälaboratorioon on jatkuva prosessi. Suojelun erikoisosastosta ja kenttälaboratoriosta on kerrottu esimerkiksi luonnontieteiden, lääketieteen ja eläinlääketieteen ammattilaisten tilaisuuksissa ja yliopistoilla. Yksi tällaisista foorumeista on kemian ja bioteknologian suurtapahtuma ChemBio-messut. Kenttälaboratorion edustaja on ollut mukana ChemBio-tapahtumissa jo useiden vuosien ajan. - Koulutukseen käytössä olevan ajan varsin rajallinen määrä on todellinen haaste, kun useiden vuosien aikajänteellä suunnitellaan reserviläisasiantuntijoille syvällistä erikoisosaamista vaativan tehtävän kouluttamista ja taitoja ylläpitäviä harjoituksia, Paula Maatela toteaa. - Henkilökohtaisten kertausharjoitusvuorokausien ja toisaalta käytettävissä olevien harjoitusvuorokausien määrä asettavat reunaehdot koulutuksen järjestämiselle. Osaston vaatimaan CBRN-erikoiskoulutukseen etsitäänkin parhaillaan myös uusia ratkaisuja esimerkiksi 34 SENSORI 2 / 2013 Kuva: MJJMÄKINEN Koulutusta Toksiininäytteen käsittelyä B-laboratorion mikro biologisessa turvakaapissa. Kuva: TUULI HAATAJA kuljettaa kohdealueelle lentokoneella, merikuljetuksena tai maanteitä pitkin. Kenttälaboratoriojoukkueeseen kuuluu luonnontieteiden, tekniikan ja eläinlääketieteen ammattilaisia. He ovat Puolustusvoimien palkattua väkeä ja CBRN-kenttälaboratoriotoimintaan erikoiskoulutuksen saaneita reserviläisiä. Heidän koulutuksensa, siviilitehtävänsä tai työkokemuksensa tukee joukon tehtävää ja osaamista. Kenttälaboratoriojoukkue kykenee todistusvoimaiseen näytteenottoon ja CBRN-agenssien, teollisuuskemikaalien sekä kenttä- ja ympäristöhygieniaan liittyvien kemiallisten aineiden ja biologisten taudinaiheuttajien nopeaan tunnistamiseen. Suojeluväkeä kriisin hallintaharjoituksessa Säkylässä keväällä 2008. yhteistyöstä yliopistojen kanssa. CBRN-kenttälaboratoriojoukkueen harjoitusten suunnittelu, materiaalien hankinta, näytteiden valmistaminen, laitteiden ja kenttälaboratoriovaunun ylläpito ja harjoitusten koulutustyö tietävät kenttälaboratorion parissa työskentelevälle tutkimuslaitoksen henkilökunnalle pitkiä päiviä. Tyypillinen tehtäväkohtainen harjoitusvuorokausi sisältää laboratorion tekniikan ja analyysilaitteiden käyttökoulutusta, näytteiden käsittelyä, analysointia ja analyysitulosten tulkintaa. Todenmukaisten harjoitusskenaarioiden ja harjoituksen kehystarinan luominen on ensiarvoisen tärkeää, jotta asiantuntija- ja analyysitoiminnan valmiudet kehittyvät. Koulutuksen suunnitteluun ja toteutukseen käytetyn runsaan työajan vastineeksi Puolustusvoimien palkattu henkilöstö saa vierailevilta ulkopuolisilta asiantuntijoilta tietoja ja taitoja, joita siirretään edelleen muille joukon jäsenille ja kenttälaboratorion toimintatapoihin. Vuosia kestävän yhteistyön aikana jokainen osallistuja onkin CBRN-kenttälaboratoriotoiminnassa sekä kouluttaja että oppilas. Reserviläinen asiantuntijana Helsinkiläinen molekyylibiologi, filosofian maisteri Lauri toimii tutkijana kenttälaboratorion biologisten taisteluaineiden ilmaisuun ja tunnistamiseen keskittyvässä B-laboratoriossa. Hän tutustui suojelun erikoisosastoon ja CBRN-kenttälaboratorioon ensimmäisen kerran Puolustusvoimien teknillisen tutki- muslaitoksen osastolla ChemBio-tapahtumassa. Kiinnostus maanpuolustukseen, kansainväliseen sotilaalliseen kriisinhallintaan sekä mahdollisuus soveltaa oman alan tietoja ja työkokemusta saivat hänet ottamaan yhteyttä tutkimuslaitokseen. Lauri on osallistunut erikoisosaston ja kenttälaboratorion mukana kansallisiin ja kansainvälisiin harjoituksiin useita kertoja viime vuosien aikana. Koulutuksen huonoja hetkiä kysyttäessä hän mainitsee ainaisen kiireen. Lyhyiden harjoitusjaksojen aikana ei kaikkiin asioihin aina ehditä syventyä riittävästi. Parhaana puolena hän näkee luonnontieteen asiantuntijana toimimisen varsin soveltavassa ja vaihtelevassa ympäristössä. Filosofian maisteri Tuuli Haataja työskentelee tutkijana Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen räjähde- ja suojelutekniikka osastossa suojelutekniikan tutkimusalalla. SEO = Suojelun erikoisosasto SIBCRA = Sampling and Identification of Biological, Chemical and Radiological Agents CBRN = Chemical, Biological, Radiological, Nuclear Teksti: MARKKU KETTUNEN Kuvat: CTBTO PREPARATORY COMMISSION Ydinkoekielto-organisaation maailmanlaajuinen valvontaverkko Seisminen valvonta-asema Nigerian Torodissa. Ilmaisu saadaan maahan kaivetuista seismometreistä. Laivaan sijoitettu infraääniasema Etelänapamantereella. Ilmaisimina ovat mikrobarometrit. Kansainvälinen IMS-valvontajärjestelmä käyttää neljää huippuluokkaa olevaa teknologiaa: seismistä valvontaa, infraäänien kuuntelua, valtamerien kuuntelua ja radionuklidien monitorointia. Valvontaverkot on suunniteltu niin, että niillä pystytään havaitsemaan yli yhden kilotonnin ydinräjähdys missä tahansa maapallolla. S eismisen valvonnan 50 ensisijaista asemaa ja 120 apuasemaa seuraavat maaperän shokkiaaltoja. Tällaisia esiintyy tuhansia vuosittain ja suurin osa näistä johtuu maanjäristyksistä. Järjestelmä havaitsee myös kaivoksissa tehtävät räjäytykset ja sen avulla havaittiin esimerkiksi Pohjois-Korean tekemät ydinräjäytykset vuosina 2006, 2009 ja 2013. Infraäänivalvontaa tekee 60 maanpinnalla olevaa asemaa. Ne havainnoivat erittäin matalataajuisia, ihmiskorvalle kuulumattomia ääniaaltoja, joita syntyy suurissa räjähdyksissä. Niitä aiheuttavat myös meteoriitit, tulivuoret, raketit ja yliäänilentokoneet.Wienissä sijaitseva Kansainvälinen Tietokeskus (IDC) erottelee mitatuista havainnoista luonnolliset ilmiöt ja ilmaräjäytykset. Kiinnostuneet katselijat seuraavat meren kuunteluaseman asennusta Ranskan Grozetsaarilla. Ilmaisimina käytetään meressä olevia hydrofoneja. SENSORI 2 / 2013 35 Merten kuuntelussa on käytössä 11 vedenalaista kuunteluasemaa ja ne riittävät valvomaan maapallon suuria valtameriä. Vedenalainen ydinräjäytys, ilmaräjäytys lähellä veden pintaa tai maanalainen räjäytys rannikon läheisyydessä aiheuttavat ääniaaltoja. Koska ne etenevät hyvin vedessä, voidaan pienetkin signaalit havaita hyvin kaukaa. Radionuklidien monitoroinnissa 80 asemaa mittaa ilmakehän radioaktiivisia hiukkasia ja 40 niistä kerää myös jalokaasuja. Vain säteilymittaukset voivat antaa varmuuden siitä, oliko muilla menetelmillä havaittu räjähdys todellisuudessa ydinräjähdys. Asemaverkon toimintaa tukee 16 radionuklidilaboratoriota, joista yksi on Suomen Säteilyturvakeskus. Säteilynvalvonta-asemalla Australian Townsvillessä tehdään radionuklidien monitorointia suomalaisvalmisteisella Snow White -kerääjällä. Laite kerää ilman hiukkasia ja kaasuja. Hiukkaskerääjän teho on 900 kuutiometriä tunnissa ja se voidaan varustaa gamma spektrometrillä aineiden suoraa tunnistusta varten. Teksti: MARKKU KETTUNEN Paikan päällä tehtävät tarkastukset Paikan päällä tehtävillä tarkastuksilla varmistetaan, että sopimusvaltiot noudattavat CTBT-ydinkieltosopimusta. Niillä todetaan, onko kohdemaa tehnyt ydinkokeen vai ei. Tarkastukset ovat haastetarkastuksia, joten ne voidaan tehdä vain jos niitä on jokin sopimusvaltio pyytänyt eikä mikään sopimusvaltio voi niistä kieltäytyä. C TBT-sopimuksen neuvottelijoita auttoi olemassa olevat aseriisuntasopimukset, joissa on mukana OSI-mekanismi eli paikan päällä tehtävä tarkastus. Silti neuvottelut olivat haastavia, sillä neuvottelijoiden piti tasapainoilla saavutettavien hyötyjen ja mahdollisten poliittisten riskien välillä. CTBT-sopimus astuu voimaan, kun Kiina, Pohjois-Korea, Egypti, Intia, Iran, Israel, Pakistan ja Yhdysvallat ovat ratifioineet sen. Se kohtelee kaikkia valtioita samalla tavalla, onpa niillä sitten ydinaseita tai ei. Tärkeä hyöty OSI-järjestelmässä on, että se jo olemassaolollaan estää ydinräjäytyksen toteuttamista. Näin valtioiden luottamus sopimukseen kasvaa ja ne myös noudattavat sopimusta paremmin, kun on olemassa mekanismi sopimusrikkojan todentamiseen. Riskinä on mahdollinen OSI-toiminnan aiheuttama väärä turvallisuuden tunne. Tarkastus voi epäonnistua eikä kykene osoittamaan todellista sopimuksen rikkojaa. Näin aiheutuu epäsuoria poliittisia vaikutuksia. Voi myös olla, että tarkastusta ei voida suorittaa kustannusten ja tarkastusten 36 SENSORI 2 / 2013 monimutkaisuuden johdosta. Sopimusneuvotteluissa riski-hyöty-keskustelu keskittyi siihen, kuinka taataan tarkastettavan valtion oikeus suojella kansallista turvallisuuttaan ja samalla toteuttaa tehokkaasti perusteellinen OSI-tarkastus. OSI-tarkastus OSI-tarkastus voidaan toteuttaa vasta kun CTBT-sopimus on voimassa. Se määrittää kuinka tarkastus käynnistyy, miten se on valmisteltu ja toteutettu, millaisia tekniikoita ja menettelyjä voidaan käyttää ja mitä tietoja tarkastusraportti sisältää. Lisäksi määritellään, mitä mahdollisia toimenpiteitä voi seurata, kun sitä tarkastellaan CTBTO:n tärkeimmässä päättävässä elimessä, joka on YK:n turvallisuusneuvosto. CTBT:n valmisteleva komissio on rakentamassa OSI-järjestelmää, jotta se on valmiina, kun sopimus astuu voimaan. Sopimus painottaa toimintojen nopeutta. Monet vaiheet on toteutettava tunneissa tai päivissä. Hyvin tehtyjen valmistelujen ansiosta tarkastajat saapuvat laitteineen tarkastettavan maan rajalle kuudessa päivässä siitä kun tarkastuspyyntö on saapunut. Päätöksenteon aikataulu on kireä myös turvallisuusneuvostolle ja pääsihteerille. Nopeaa aikataulua tarvitaan, koska osa ratkaisevista sopimusrikkomuksen todisteista on kerättävä pikaisesti. Esimerkiksi seismisten jälkijäristysten esiintyminen pienenee ajan kuluessa. Samoin tietyt radioaktiiviset aineet, kuten hiukkaset ja jalokaasut, häviävät niiden suhteellisen lyhyiden puoliintumisaikojen johdosta. Nopeutta tarvitaan, jotta tarkastusmenetelmillä voidaan tehdä edustavat mittaukset ja kerätä näytteet. Paikan päällä tehtävillä tarkastuksilla on selvä aikataulu ja 40 tarkastajan on annettava ensimmäinen raportti 25 päivän kuluessa siitä kun turvallisuusneuvosto on hyväksynyt tarkastuksen toteutettavaksi. Tarkastus jatkuu tämän jälkeen 60 päivään asti, mikäli enemmistö turvallisuusneuvoston jäsenistä ei päätä sen lopettamisesta. Poikkeuksellisessa tapauksessa aikaa voidaan jatkaa vielä 70 päivän jatkoajalla, jolloin tarkastukseen voidaan kokonaisuudessaan käyttää 130 päivää. Mahdollisen sopimusrikkojan osoitusvaatimukset ovat ainutlaatuisia. Vaatimukset eivät ole ainoastaan ajallisia vaan myös paikallisia tarkastettavan alueen määrittelyyn liittyen. Tarkastuksen käynnistävän tapahtuman sijaintialueen suhteen on luontaista epävarmuutta. Tarkastettavan alueen koko on sopimuksessa rajoitettu 1000 neliökilometrin laajuiseksi, siis melko suureksi. Mittaustuloksilla pienennetään aluetta, jotta tarkastus voidaan kohdentaa oikeisiin paikkoihin. Tarkastusryhmän on kaikilta osiltaan toimittava niin, että se ei aiheuta kohtuutonta häiriötä tarkastettavalle valtiolle. Jos tarkastettava valtio pyytää, on tarkastajien annettava sille kaikki havainnot, tiedot ja näytteet. Sopimus määrittelee, että havainnoista on tehtävä raportti heti, kun tarkastajat ovat tehneet johtopäätöksensä. Tämä raportti kokoaa kaikki tarkastuksen havainnot ja sen perusteella Turvallisuusneuvosto tekee arvioinnin onko sopimusta rikottu, eli onko ydinkoetta suoritettu. Jos käy ilmi, että tarkastusta pyy- tänyt osapuoli on toiminut perusteetta, voidaan siihen kohdistaa useita toimenpiteitä. Se joutuu esimerkiksi vastaamaan tarkastuksen valmistelun kustannuksista, sen oikeutta pyytää uutta tarkastusta voidaan rajoittaa määräajaksi tai osallistumista Turvallisuusneuvoston toimintaan rajoitetaan. Sopimus määrittää tarkasti kuinka OSItarkastus rahoitetaan ja järjestetään. Tarkastajien saavuttua tarkastettava valtio avustaa heitä kuljetusten, majoituksen, tietoliikenteen, tulkkijärjestelyjen, ruokailun ja lääkintähuollon järjestämisessä. Kun tarkastus on suoritettu, korvataan tarkastettavalle valtiolle sen kulut tarkastuksen tuloksesta riippumatta. CTBTO järjestää testejä ja simulointiharjoituksia, jotta toiminnot voidaan toteuttaa tehokkaasti. ”Operational Manual” kattaa ohjeet ja menettelyt kaikkiin OSI-tarkastuksen operatiivisiin, teknisiin ja hallinnollisiin toimintoihin. CTBT-sopimus vaatii ohjeiston olemassaoloa, ja jäsenmaat tarkastavat parhaillaan sen sisältöjä. Eri valtioiden edustajat tapaavat säännöllisesti työryhmien kokouksissa, joissa koordinoidaan kaikkia luonnosasteella olevia toimintoja ja asiakirjoja. Kuva: SIRPA KORPELA Teksti: MJJMÄKINEN P uolustusvoimien teknillisellä tutkimuslaitoksella työskentelevä fyysikko, filosofian maisteri Markku Kettunen on ollut mukana kehittämässä CTBTO OSI-tarkastustoimintaa vuodesta 2004 alkaen. Hän oli ensin virkavapaalla yksityisenä konsulttina ja kirjoitti auto- ja lentomittausten ohjeistusta. Tällä tarkastuksien perusasiakirjakokoelmalla luodaan luotettavia käytäntöjä ja mittausmenetelmiä. Seuraavaksi Puolustusvoimat lähetti Kettusen OSI DE05-harjoitukseen Neuvostoliiton aikaiselle ydinkoealueelle Kazakstanin Kurtshatoviin. Täällä hän teki tutkimuslaitoksen laitteilla auto- ja lentomittauksia maanalaisten ydinräjähdysten aiheuttamien kraattereiden keskellä. Tämän jälkeen hän on osallistunut useisiin koulutuksiin ja harjoituksiin muun muassa Tshernobylin suljetulla vyöhykkeellä. Markku Kettunen sai ydinkoetarkastajan pätevyyden vuonna 2008. Sen saavuttamiseksi hän osallistui CTBTO:n järjestämään ensimmäiseen koulutuskokonaisuuteen, johon liittyi useita tilaisuuksia Ranskassa ja Unkarissa. Koulutus sisälsi teorialuentoja sekä käytännön harjoituksia. Tarkastajien turvallisuuden takaamisessa on ”Health and Safety” -aihepiiri tärkeä sekä säteilevien aineiden näytteenotto, niiden laboratoriomittaukset, tulosten analysointi ja siirto IIMSjärjestelmään CTBT-sopimuksen edellyttämällä tavalla. OSI-tarkastuksen koulutuksessa on oman erikoisalan taitojen soveltamisen osoittaminen tärkeää ja niitä testataan tentein ja käytännön suorittein. Näiden perusteella tehdään valintoja seuraavia harjoituksia ja tarkastuksia varten. Kettunen osallistui suureen IFE08-harjoitukseen Kazakstanin Kurtshatovissa, jonne rahdattiin 50 tonnia tavaraa, kuten majoitusteltat, sähkö- ja tie- Markku Kettunen toliikennejärjestelmät, säteilylaboratorio, paikannuslaitteet ja varsinaiset tarkastusmittalaitteet. Näin tarkastajat voivat toimia mahdollisimman omavaraisesti. Työtä on tehty muun muassa saksalaisten rajapoliisien, italialaisten vulkanologien ja kanadalaisten malminetsijöiden kanssa. Tavoitteena on Jordaniassa ensi vuonna järjestettävä integroitu OSI-harjoitus. Sinne lähtee alkuarvion mukaan 150 tonnia laitteita, kuten porauslaitteisto, jota käytetään näytteenottoon syvältä maaperästä. Tarkastajia harjoitukseen menee yhteensä 40. Jordanian harjoituksessa Markku Kettunen vastaa säteilyn lentomittauksista. Sillä havaitaan maaperässä olevat radioaktiiviset aineet niiden lähettämän gammasäteilyn perusteella. Säteilyilmaisin on lentokoneen sisällä ja menetelmällä voidaan tehdä havaintoja jopa 400 metrin päästä lentolinjan sivuilta. Tämä riippuu luonnollisesti lentokorkeudesta ja maaperässä olevien radioaktiivisten aineiden ominaisuuksista. CTBT = Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty CTBTO = CTBT Organization IMS = International Monitoring System OSI = On-site inspections IDC = International Data Centre IIMS = Integrated Information Management System Lisätietoja: http://www.ctbto.org/ SENSORI 2 / 2013 37 Teksti: ESA LAPPI Joukkotuotantoa tutkimuslaitoksesta Puolustusvoimien aseellista voimaa lisätään kriisiaikana muun muassa kutsumalla reserviläisiä palvelukseen. Myös puolustushallinnon päätöksenteon tietotarpeet kasvavat merkittävästi ja tutkimustiedon tarve moninkertaistuu. Tähän vastataan luomalla osaamisverkostoa siviilimaailmaan ja kouluttamalla asevelvollisista reserviin sodan ajan tutkijoita. E laitoksen tutkijoiksi on osaamisen perusteella rekrytoitu johtajiksi koulutettavia ja erittäin päteviä miehistöön kuuluvia varusmiehiä. Rekrytoinnissa on onnistuttu hyvin, kun se on kohdistettu muun muassa tiedekilpailuissa kyntensä näyttäneisiin nuoriin. Kun verrataan esimerkiksi suomalaisten tietotekniikkaolympialaisten osallistujien luetteloa ja varusmiestutkijoiden listaa, havaitaan tutkimuslaitoksen reserviläisten rohmunneen ainakin yhdeksän mitalia. Se toiminee osaltaan indikaattorina siitä, että tutkimuslaitoksen sodan ajan joukkoihin on saatu parhaat osaajat. Samaa osoittaa myös yli puoli tusinaa tohtoriksi väitellyttä taistelijaa. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen varusmiehille on järjestetty sodan ajan tehtäviin valmentavia kertausharjoituksia. Niillä on rakennettu ryhmäkiinteyttä eri vuosina koulutettujen taistelijoiden välille ja samalla kasvatettu ja ylläpidetty sodan ajan valmiuksia. Joukkoharjoituksien lisäksi on pidetty kurssimaisia tilaisuuksia, joista yksi Sotatieteiden tohtori, insinöörimajuri Esa Lappi toimii Elektroniikka- ja informaatiotekniikka osaston johtajana. Lisätietoja: http://www.cse.tkk.fi/fi/tkt-lehti/a33/poranen.pdf (taulukko 2) Kuva: BERNT ÅKESSON rityisalojen varusmieskoulutuksessa on jo pitkään koulutettu erikoisosaajia. Viimeisen vuosikymmenen aikana Puolustusvoimien teknillisessä tutkimuslaitoksessa on edetty yksittäisten taistelijoiden tutkimusprojekteista normaaliin joukkotuotantoon. Niissä koulutetaan joukkoja toimimaan sodan ajan ryhmissä ja partioissa. Tutkimuslaitoksen tutkijoiden palvelus aika oli varusmiesjohtajilla aikoinaan 12 kuukautta tai nykylain mukaisesti 347 päivää. Muut asevelvolliset palvelivat tilanteen mukaan kuusi, yhdeksän tai 12 kuukautta. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen joukkotuotannon selkiytymistä tuki uudistunut pääesikunnan henkilöstöosaston normi. Siinä määrättiin tutkimuslaitoksen kanssa yhteisymmärryksessä varusmiestutkijatehtävät miehistön vaativimpiin erityistehtäviin ja kaikkien palvelusajaksi tuli 12 kuukautta. Puolustusvoimien teknillisen tutkimus- Tukholmassa. Siellä rakennettiin kansainvälistä yhteistyötä. Reservin taistelijoilta on myös löytynyt aikaa ja innostusta Maanpuolustuskoulutusyhdistyksen kautta tapahtuvalle koulutukselle sekä puolustusvoimien vapaaehtoisille harjoituksille. Sodan ajan toiminnan harjoittelun lisäk si varusmiestutkijat opettelevat kriisiajan tehtäviinsä tekemällä rauhan ajan kannalta merkittävää tutkimustyötä. Nämä henkilöt pystyvät luomaan kansainvälisestikin kovaa tutkimustulosta ja esimerkiksi sovellusohjelmistotyötä. Tätä osoittavat viime vuosina syntyneet lukuisat tieteelliset julkaisut. Puolustusvoimien tutkimuslaitos saa perintönä Puolustusvoimien teknilliseltä tutkimuslaitokselta valtakunnan terävintä kärkeä rekrytoivan joukkotuotannon. Se luo sellaista sodan ajan osaajapoolia, josta asevelvollisuuden hylänneet maat eivät pysty edes haaveilemaan. Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen henkilökuntaa ja asevelvollisia laskennallisen sotapelaamisen kertauskurssilla 2012. Kuvassa vasemmalta oikealle Ilkka Kujamäki, Olli-Pentti Saira, Timo Viitanen, Jari Kolehmainen, Yrjö Peussa, Elias Kunnas, Juhani Hämäläinen, Juha-Pekka Nikkarila, Olli Pottonen ja Juha Arpiainen. 38 SENSORI 2 / 2013 Teksti: SAMI HÄKKINEN Mitattua tietoa asiakkaan tarpeisiin Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen testauspalvelu tarjoaa tieteelliseen tutkimukseen perustuvaa kokonaisarviota sotavarustuksen elektronisen suojautumisen tasosta. Se tuottaa asiakkailleen teknistä suorituskykyanalyysiä päätöksenteon, modernisointien, hankintojen ja ohjeistuksen tueksi. Kuva: PASI MYYRYLÄINEN T estauspalvelu kokoaa mittaus- ja analyysityöhön tutkimuslaitoksen osasto- ja tutkimusalarajat ylittävän asiantuntijakokonaisuuden. Tutkimusta tehdään syvällisellä osaamisella elektronisen sodankäynnin, tutka-, häive- ja tietoliikennetekniikan sekä optroniikan ja tietoturvan alueilla. Testauspalvelu tukeutuu merkittävästi tutkimuslaitokselle äskettäin perustetun testaus- ja evaluointituoteryhmän tuotteisiin, mutta ei varsinaisesti ole osa sitä. Merkittävien tulosten saavuttaminen asiakkaalle edellyttää usein monitahoista selvitys- ja analyysityötä, laajoja mittauksia kentällä, avoimen tilan mittaradalla ja labo ratorioissa. Laadukas ja tuloksellinen työ vaatii modernit mittalaitteet ja laskennalliset menetelmät, joita tutkimuksen ohessa jatkuvasti kehitetään. Testauspalvelun tärkeimpänä tehtävänä on evaluoida jonkin järjestelmän tai sen osan suojautumiskykyä radio-, häive- ja omasuojateknisestä näkökulmasta. Järjestelmän ominaisuuksista ja mahdollisista heikkouksista tuotetaan yksityiskohtaista tietoa sekä arvioidaan sen selviytymiskykyä laajemman joukon osana. Näiden perusteella laaditaan parannusehdotuksia toiminnan kehittämiseksi, tuotetaan asiakkaalle parametritietoa sekä tuetaan modernisointeja ja uusia hankintoja jo niiden määrittelyvaiheessa. Tutkimuksella saadaan myös aivan uutta tietoa. Pitkällä aikavälillä tuetaan järjestelmien kehitystyötä, koulutusta ja niiden tehokasta käyttöä sekä suunnittelua etsimällä eri toteuttamistapojen reunaehtoja. Tutkimuksella voidaan löytää yksinkertaisiakin keinoja, jotka parantavat merkittävästi jonkin järjestelmän tai jopa suuremman joukon taistelunkestävyyttä. Tuloksena saadaan tietoa, miten jonkin yksittäisen suojan osa-alueen Tutkajärjestelmien arvioinnissa käytettävä tutka- ja signaaliympäristösimulaattori. Kuva: LAURI YLINEN Tekniikan tohtori Jukka Ruoskanen tekee tutkamittauksia tutka- ja signaaliympäristö simulaattorilla. SENSORI 2 / 2013 39 muokkaaminen vaikuttaa muihin ja onko löydettävissä kustannustehokkaita kompromisseja näiden vaikutusten eliminoimiseksi. Tavoitteena on siis optimoida järjestelmän suorituskykyä ja etsiä asiakkaan ja käyttäjien kanssa ratkaisuja, joilla järjestelmä piiloutuu tehokkaasti ympäristöönsä. Tutkimustuloksia ja mitattuja parametreja voidaan hyödyntää moniulotteisesti ohjeistusten ja hankintojen valmisteluiden sekä erilaisten selvitystöiden ja muihin aihepiiriin liittyvien tutkimusten yhteydessä. On huomattu, että testauspalvelussa aiemmin tuotettuja analyysejä on hyödynnetty uusien järjestelmien hankintavaiheessa ja käynnissä olevien modernisointien tai päivitysten tukena. Testauspalvelulla on hyvä tunnettavuus puolustushaaroissa ja tutkimuksen merkityksellisyys on huomioitu laajasti. Tätä suuntaa on hyvä jatkaa pitämällä yllä tutkimusyhteistyön kautta muodostuneita asiakas- ja asiantuntijaverkostoja. Asiakkaat ja käyttäjät Testauspalvelun asiakkaina ovat kaikki puolustushaarat ja tilaajana toimii Pääesikunta. Palvelun toimivuuden kannalta on tunnistettava asiakkaiden tarpeet, miten käyttäjä hyötyy lopputuloksesta ja mitä tutkimuslaitos voi tarjota heille tämän saavuttamiseksi. Edellä mainitut ovat tärkeitä, sillä tavoitteet ja toiveet voivat vaihdella merkittävästi tapausja asiakaskohtaisesti. Hyvät asiakassuhteet ja heidän toimintatapojensa tuntemus tuovat oman lisäarvonsa, joten tutkimuslaitos keskustelee tiiviisti asiakkaan kanssa ja huomioi tutkimuksen aikana syntyvät tarpeet nopealla aikataululla. Testauspalvelu on muokattu mahdollisimman joustavaksi. Vaikka testattavat kohteet priorisoidaan Pääesikunnassa ja puolustushaaroissa, on asiakkaan nimeämällä asiantuntijaryhmällä vapaus tilata oman uhka-arvionsa mukaisesti mielenkiintoisimmat ja heidän näkökulmastaan kriittisimmät testitapaukset. Tutkimuslaitos ohjaa tilanteita, jotta ne ovat resurssien ja testauskyvyn kannalta realistisesti toteutettavissa eivätkä poikkea tutkimuksen tavoitteista. Eräänä tavoitteena on kanssakäymisen selkeyttäminen asiakkaiden kanssa. Tämä tarkoittaa hieman liian raskaaksi koetun byrokratian karsimista. Tutkimustulosten välittämistä suoraan käyttäjille pidetään tärkeänä, koska tutkimuksen lopullinen hyöty näkyy nimenomaan käyttävän joukon toiminnan, taistelunkestävyyden tai suojautumiskyvyn tehostumisena. Tähän päästään tukemalla käyttäjiä käyttötapojen sekä naamiointi- ja omasuojamenetelmien kehittämisessä. Esimerkiksi radio- ja tutkajärjestelmien käyttäjien on ymmärrettävä laitteiden ominaisuudet ja heikkoudet. On myös tiedettävä, miten häirinnän väistö kannattaa toteuttaa suorituskyvyn kärsimättä tai miten vastustajan tiedustelulta tehokkaimmin suojaudutaan. Tutkimuslaitos tukee asiakasta tutkimuksen aikana ja sen jälkeen avustamalla muun muassa heidän omien järjestelmiensä ja koulutussimulaattoriensa parametrisoinnissa. Tutkimuslaitos tarjoaa yhä kokonaisvaltaisempaa suorituskykyanalyysiä, mutta myös asiakkaalta edellytetään aktiivista osallistumista tutkimustyöhön. Asiakkaan tulee esimerkiksi varautua tukemaan mallinnustyötä heidän omilla simulaattoreillaan, jotta järjestelmätutkimuksessa selvitettyjä parametreja voidaan arvioida. Kokonaisarvion laatiminen edellyttää yhä syvällisempää tuntemusta testattavan järjestelmän taktisesta toiminnasta ja sen liitynnästä suurempaan kokonaisuuteen tai operaation osaan. Ensi vuoden alussa perustettava Puolustusvoimien Tutkimuslaitos jatkaa testauspalvelun tuottamista. Vaikka palvelulle asetetut tavoitteet tulevat hieman muuttumaan, perustuote pysyy eli olemassa olevan suorituskyvyn evaluointi pysyy samana. Uudet tuulet tuovat mukanaan esimerkiksi kriisiajan velvoitteet ja niihin liittyvät tehtävät sekä resursoinnin. Insinöörikapteeni, diplomi-insinööri Sami Häkkinen työskenteli 31.8.2013 saakka Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosastossa elektronisen sodankäynnin tutkimusalalla vanhempana tutkijana ja testauspalvelun projektipäällikkönä. Teksti: ESA MÄÄTTÄNEN ja JARNO KOIVISTO Helikopterimiehistö arvostaa SETTIÄ P uolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos on rakentanut Helikopteripataljoonaa varten kansainvälisessäkin mittakaavassa ainutlaatuiset koejärjestelyt. Niihin liittyvien hankintojen, suunnittelun ja toteutuksen yhteydessä on saatu arvokasta tietoa ja osaamista sekä raken nettu erikoiskalustoa. Niitä voidaan käyttää tulevaisuudessa sellaisenaan taktisen lentokoulutuksen tukemiseen. Hankitulla koejärjestelykalustolla kyetään simuloimaan NH90-kuljetushelikoptereiden miehistöille lähes todelliset tilanteet erilaisista uhista sekä kouluttamaan oikeaa reagointitapaa ja vastatoimenpiteitä monissa erilaisissa tilanteissa. Helikopterityöryhmän käytössä olleiden tutkimuslaitoksen asiantuntijoiden sekä hankittujen erikoislaitteiden ja testauksen avulla on todennettu NH90-järjestelmän toimivuutta ja puutteita kvalifioinnin tueksi. Saatujen tulosten avulla on saatu neuvoteltua korjaavia toimenpiteitä ja kriittisimpiä päivityksiä omasuojajärjestelmän operatiivisen käytettävyyden parantamiseksi. 40 SENSORI 2 / 2013 Kuva: TIINA NIINIMÄKI-HEIKKILÄ Kääntöpöydälle laskeutunut NH 90-helikopteri häiveteknisissä mittauksissa talvella 2011. Kokeista saadut tulokset ovat antaneet helikopteripataljoonalle yksityiskohtaista teknistä tietoa maasta ammuttavien ohjusten suorituskyvystä ja niiden toimintarajoitteista. SETTI-projektissa on luotu testausjärjestelyitä ja tehty testejä, jotka ovat oleellisesti kehittäneet helikopteritoimialan toimintatapamalleja ja ohjeistuksia omasuojaheitteiden käyttöön. Omasuojaheitteiden hankintapäätökset perustuvat osin projektin aikana tehtyihin herätemittauksiin sekä NH90-lentokokeisiin, joissa on tutkittu parhaita vastatoimenpiteitä erityyppisiä uhkia vastaan. Kapteeni Esa Määttänen ja sotilasvirkamies Jarno Koivisto ovat Utin Jääkärirykmentin Helikopteripataljoonasta. Teksti: HEIKKI RANTANEN Ohjelmistoradio OHRA Miten uutta tekniikkaa luotiin Ohjelmistoradioon ladattu ohjelmisto määrittelee, millainen radion lähete on ja millaisia lähetteitä se pystyy vastaanottamaan. Se toimii nykyisissä ja tulevaisuuden radioverkoissa, kun aiemmat sotilasradiot toimivat vain tietyssä radioverkossa. O hjelmistoradion on mahdollistanut digitaalisen signaalikäsittelyn komponenttien suorituskyvyn jatkuva kasvaminen. Tällaisia ovat muistit, erilaiset prosessorit, FPGA-piirit sekä A/D- ja D/A-muuntimet. Komponenttiteknologian kehittyessä päästään lähemmäksi ideaalista ohjelmistoradiota. Siinä radiosignaali digitalisoidaan lähes suoraan antennista alkaen. Ohjelmistoradioita 20 vuotta Ilmavoimat kehitti 1990-luvulla VIIRIjärjestelmän. Se hyödynsi ohjelmistoradiotekniikan periaatetta, jolla järjestelmän toimintaa voidaan muokata koko sen elinjakson ajan. Vuonna 2003 käynnistyi OHRA-demonstraattorihanke, jossa toteutettu ohjelmistoradio oli teknisesti yhden askeleen lähempänä ideaalista ohjelmistoradiota, koska koko toimintakaista näytteistettiin samanaikaisesti. Lisäksi käytössä oli amerikkalaisen JTRS -hankkeen kehittämä ohjelmistoarkkitehtuuri SCA. OHRA DEMO koostui useasta osaprojektista. HAME-projektissa implementoitiin Oulun Yliopiston tietoliikennelaboratorion suunnittelema tiedonsiirtoaaltomuoto. Se oli dynaamisen säädettävän häirinnän, havaittavuuden ja tiedusteltavuuden väistämisen osalta varmasti sillä hetkellä yksi maailman kehittyneimmistä aaltomuodoista. KOMPAprojektissa implementoitiin myös Oulun Yliopiston kehittämä samat ominaisuudet omaava paikantamisaaltomuoto. ADANTprojektissa testattiin useita adaptiivisen keilanmuodostuksen algoritmeja. Adaptiivisen antenniryhmän käyttö oli välttämätöntä, koska HAME-aaltomuodon häirintäskenaario oli niin vaativa, että pelkillä signaalinkäsittelyn menetelmillä vaatimusta ei voitu toteuttaa. OHRA DEMO testattiin varsin laajasti. Porkkalan alueella tehtiin mittavia kenttäkokeita, ja aaltomuotojen suorituskyky varmennettiin myös laboratoriomittauksis- sa. Onnistunut demonstrointi siirsi meidät Euroopan tasolla ohjelmistoradio-osaamisen kärkijoukkoon. OHRA DEMOon ja sen suorituskyvyltään uuden sukupolven HAME- ja KOMPA- aaltomuotoihin kävi tutustumassa moni sotilasorganisaatio, kuten NATO. Kansainväliseen yhteistyöhön Demonstraattorihankkeen päätyttyä Suomi oli saavuttanut ohjelmistoradiotekniikassa erinomaisen osaamisen ja tunnettavuuden tason. Olimme haluttu yhteistyökumppani uusissa eurooppalaisissa ja kansainvälisissä ohjelmistoradiohankkeissa. Suomi keskusteli ensimmäisten joukossa, kun Ranska aloitti tunnustelut ohjelmistoradiolla toteutettavan eurooppalaisen koalitioaaltomuodon prototyyppihankkeen (ESSOR) käynnistämiseksi. Se on suurin Euroopan puolustusviraston toimesta käynnistetty hanke ja sen kokonaisbudjetti on noin 125 M€. Osallistujina ovat Ranska, Italia, Espanja, Ruotsi, Puola ja Suomi. ESSOR määrittelee eurooppalaisen ohjelmistoradioarkkitehtuurin. Se perustuu amerikkalaiseen SCA-arkkitehtuuriin ja kehittää yhteisissä eurooppalaisissa operaatioissa käytettävän suuren datanopeuden laajakaistaisen aaltomuodon (WNW). Projektissa tuetaan myös NATOa laajakaistaisen aaltomuodon standardisoimiseksi. Amerikkalaiset johtavat kolmivaiheista COALWNW-hanketta. Sen ensimmäisessä vaiheessa valmisteltiin laajakaistaisen koalitioaaltomuodon tekninen vaatimusmäärittely, joka perustui yhdessä laadittuihin operatiivisiin vaatimuksiin. Toisessa vaiheessa hankitaan aaltomuodon referenssitoteutus Kuva: HEIKKI RANTANEN Kaaviokuva ohjelmistoradion kehitystyöstä Puolustusvoimissa. SENSORI 2 / 2013 41 Kuva: TERO PALOKANGAS ja viimeisessä aaltomuoto siirretään kansallisille ohjelmistoradioalustoille ja testataan. Hankkeeseen kutsuttiin maita, joilla on tunnustettua osaamista aaltomuotokehityksestä ja ohjelmistoradiotekniikasta ja jotka ovat halukkaita yhteistyöhön. Käynnistysvaiheessa mukana olivat Amerikan lisäksi Iso-Britannia, Saksa, Ranska, Ruotsi, Suomi ja Australia. Mukaan ovat liittyneet tai liittymässä myös Espanja, Kanada ja Puola. Ilmavoimien VIIRI ja sen kehitysversio SIHTI tarjosivat hyvän teknologiapohjan, kun Patria ja INSTA Defsec kehittivät MPNDL-datalinkin osana Cassidianin johtamaa Agile UAV NCE -hanketta. Se on ohjelmistoradio, jonka toiminnallisuudet perustuvat ladattaviin aaltomuotoihin. Datalinkki tarjoaa C2-informaation ja sensoridatan välitystä sekä digitaalista puhepalvelua. Se on IP-yhteensopiva ja sisältää myös verkonhallinnan. Langalla tai ilman Syksyllä 2011 Puolustusvoimat teki sopimuksen Elektrobitin kanssa taktisen langattoman IP-laajakaistaverkon kehittämisesta. Sopimukseen sisältyy maapuolustuksen taktiseen käyttöön tarkoitettu aaltomuoto ja laitealusta. Aaltomuodolla voidaan toteuttaa eri verkkotopologioita, kuten Mesh, Pointto-Point ja Point-to-Multipoint. Ohjelmistoradiopohjainen laitealusta mahdollistaa langattomien verkkojen lisäksi monipuoliset langalliset yhteydet viestiasemien välillä. Pilottisarjan laitteistot on toimitettu vuoden 2013 alussa. Pohjoismaisen Yhtymän viestijärjestelmä 1 (YVI 1) ja italialaisvalmisteisen YVI 2 -järjestelmien jälkeen seuraavaksi järjestelmäksi on tulossa kotimainen tuote. Langaton runkoverkko (LRV) on keskeinen osa maavoimien uutta tiedonsiirtoratkaisua ja se on kehitetty tukemaan maavoimien uutta taistelutapaa. Kotimaisuus ja ohjelmistoradiotekniikka mahdollistavat aaltomuotojen joustavamman vaiheittaisen kehittämisen ja modifioinnin. Järjestelmä ei jää hankinnan jälkeen varastoon odottamaan hylkäystä, vaan sen suorituskykyä ja yhteensopivuutta voidaan päivittää komponenttiteknologian kehittyessä tai kun tarvitaan uusia liityntärajapintoja. Kognitiivisuus Kun ohjelmistolliset rajapinnat vakioidaan, ohjelmistoradio mahdollistaa aaltomuodon helpon siirrettävyyden eri laitevalmistajien kalustoihin. Näin aaltomuodon kehittäminen voidaan kansainvälisissä hankkeissa jakaa osiin eri maiden tehtäviksi. Taloudellisuuden lisäksi saadaan aaltomuoto, joka tallennetaan yhteiseen kirjastoon. Täältä jokainen tarvitsija voi sen hankkia, jolloin kansainvälinen yhteensopivuus paranee merkittävästi sotilasradiotiedonsiirrossa. 42 SENSORI 2 / 2013 Langattoman runkoverkon kalustoa yhdistettynä kehitteillä olevan johtamisjärjestelmän viestiasemaprototyyppiin. Kognitiiviradio aistii ja mittaa jatkuvasti ympäristöään ja sovittaa siihen omaa toimintaansa. Se tietää millaisia ja millä ominaisuuksilla varustettuja radioita on sen kuuluvuusalueella, mikä on spektrin käytön ruuhkaisuusaste ja radioyhteyksien laatu. Kun kaikki verkossa olevat radiot toimivat samoin, syntyy kognitiivinen verkko, jossa kapasiteetit ja käytettävyys voidaan parhaiten maksimoida. Kognitivisuus on todennäköisin tekniikka, joka lähitulevaisuudessa antaa sotilasradioverkoissa parhaimman suorituskyvyn, ja ohjelmistoradio on tähän paras toteuttamisalusta. Ohjelmistoradiota käytetään myös elektroniseen sodankäyntiin tiedonsiirron ohella. Kun kognitiiviradioverkon radiot varustetaan tiedonsiirto-ohjelmiston lisäksi elektronisen sodankäynnin ohjelmistolla, ne tarjoavat aivan uutta suorituskykyä. Kun sotilasohjelmistoradioissa siirrytään kännykän kokoluokkaan tai pienempiin laitteisiin, on selvitettävä miten siviilikännyköiden kehitystyöstä otetaan paras mahdollinen hyöty. Kustannustehokkuutta ja radioiden hintojen alenemista auttaisi ohjelmistoradioiden fyysisten rajapintojen vakiointi standardisoinnin avulla. Diplomi-insinööri Heikki Rantanen työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosastossa erikoistutkijana ja on kansallinen tekninen yhteyshenkilö COALWNW- ja ESSOR- hankkeissa. COALWNW = Coalition Wideband Networking Waveform ESSOR = European Secure Software Defined Radio JTRS = Joint Tactical Radio System MPNDL = Multi Purpose Networkin Data Link NCE = Network Centric Environment SCA = Software Communications Architecture UAV = Unmanned Aerial Vehicle WNW = Wideband Networking Waveform Teksti: PETRI JÄRVIÖ Mikroaaltoaseiden uhka Mikroaaltoaseet ovat sähkömagneettisia pulsseja lähettäviä laitteita, joilla vaikutetaan elektronisiin järjestelmiin. Niiden kehittyminen edellyttää suojautumisen lisäämistä ja laitteistojen teknisten vaatimusten tiukentamista. Mikroaaltoaseita on jo olemassa, joten niiden uhkaa on tutkittava ja niihin on varauduttava. M ikroaaltoaseet toimivat 300 MHz–30 GHz mikroaaltoalueella. Niitä kutsutaan usein HPM-aseiksi eli suuritehoisiksi mikroaaltoaseiksi. Aseiden tehot lähtevät muutamasta sadasta megawatista ja yltävät aina gigawatteihin saakka. Liian pienitehoista laitetta ei voi sanoa mikroaaltoaseeksi. Sellainen olisi ainoastaan liian suuri ja kohtuuttoman kallis häirintälaite. Suurta tehoa tarvitaan elektroniikan lamauttamiseen tai tuhoamiseen. Lamauttamisessa on esimerkiksi kohdelaite käynnistettävä uudelleen, ennen kuin se taas toimii ja jatkaa tehtäväänsä. Elektroniikan tuhoutuminen vaatii vaurioituneiden osien vaihtamista uusiin, mikä voi laitteesta ja osasta riippuen kestää pitkäänkin. Pienenkin osan lamauttaminen tai vaurioittaminen voi joskus tehdä ison järjestelmän toimintakyvyttömäksi. Mikroaaltoaseet voidaan jakaa kolmeen luokkaan taajuuskaistansa suhteellisen leveyden mukaan. Todennäköisesti tutuin luokka on kapeakaistaiset NB-mikroaaltoaseet, joiden pulssi muistuttaa perinteisen tutkan pulssia. Jonkin verran laajempi taajuuskaista on MB- mikroaaltoaseilla ja UWB-mikroaaltoaseilla se on erittäin laaja. Kun mikroaaltoaseita vastaan suojaudutaan, on tärkeää tietää, että aseen pulssi voi vaikuttaa suoraan tai epäsuorasti. Suorassa vaikuttamisessa kohteeseen vaikutetaan sen antennin kautta toimintataajuudella. Se on yleensä kaikkein tehokkainta, sillä esimerkiksi radiolaite yrittää vastaanottaa kaiken mahdollisen tehon suurimman kantaman saavuttamiseksi. Epäsuorassa vaikuttamisessa pulssi voi kytkeytyä erilaisiin johtoihin, jotka kuljettavat sen laitteen sisään. Sähkömagneettinen pulssi voi päästä kohteeseen myös suojaamattoman seinän tai oven läpi. Epäsuora vaikuttaminen on yleensä selvästi tehottomampaa ja epävarmempaa, sillä HPM-pulssin kytkeytyvyyteen vaikuttaa hyvin moni asia. Epäedullinen taajuus, suunta tai polarisaatio voivat tehdä pulssin täysin harmittomaksi. Koska mikroaaltoaseissa on korkea taajuus, ei pelkkä ydinaseen aiheuttamaa sähkömagneettista pulssia (HEMP) vastaan suunniteltu suoja välttämättä riitä. Siksi esimerkiksi laitetilojen suojausvaatimuksia määriteltäessä joudutaan huomioimaan entistä korkeampia taajuuksia. HPM-salkku Puolustusvoimien teknillisessä tutkimuslaitoksessa voidaan mikroaaltoaseiden uhkaa tutkia HPM-salkkulähteellä. Salkussa olevalla laitteistolla voidaan lähettää UWB-pulsseja, joiden sähkökentän voimakkuus on yli 100 kV/m mitattuna metrin päästä. Haluttu sähkökentän voimakkuus kohteessa saadaan asettamalla salkku oikean matkan päähän. Saaduista tuloksista voidaan laskennallisesti arvioida, miltä etäisyydeltä vaikkapa kymmenen kertaa tehokkaampi mikroaaltoase saisi aikaan samat vaikutukset. HPM-salkkutestit ovat kuitenkin haastavia, koska niihin liittyy kohdelaitteen tuhoutumisen riski. Kohteelle ei useimmiten aiheudu pysyviä vaurioita, mutta varmaa se ei ole. Testeissä on varauduttava siihen, että jotain menee rikki. Tämä ei kuitenkaan ole aina mahdollista esimerkiksi kohdelaitteen korkean hinnan tai pienen lukumäärän vuoksi. Siksi mikroaaltoaseiden keston tulee olla jo hankintavaiheessa vaatimuksena niille järjestelmille, joiden on kestettävä HPMhyökkäys. Kuva: JARI PAUNONEN Laatinut: PETRI JÄRVIÖ Suurin osa ydinräjähdyksen aiheuttaman pulssin (HEMP) energiasta on mikroaaltoaseiden käyttämien taajuuksien alapuolella. Pienen kokonsa vuoksi HPM-salkku on erittäin käytännöllinen testilaite. SENSORI 2 / 2013 43 Ase ja alusta Teksti: JUKKA RUOSKANEN Mikroaaltoase voidaan toteuttaa monella eri tavalla. Sen alustana voidaan käyttää ajoneuvoa, ohjusta tai jopa matkalaukkua. Tällä hetkellä mielenkiintoisia projekteja ovat esimerkiksi Raytheonin Vigilant Eagle ja Boeingin CHAMP. Vigilant Eagle on lentokentän yhteyteen rakennettava omasuojajärjestelmä, joka valvoo ympäristöä olalta laukaistavien ilmatorjuntaohjusten varalta. Lentokonetta kohti laukaistu ohjus havaitaan sensoreilla, jonka jälkeen se voidaan lamauttaa HPM-pulssilla. CHAMP on risteilyohjukseen rakennettava mikroaaltoase, jonka avulla elektroniikkaa voidaan lamauttaa kohde kerrallaan. Esimerkiksi teollisuusalueen yli lentäessään CHAMP voi valita kriittiset kohteet ja lähettää niihin mikroaaltopulsseja. Mikroaaltoaseiden tulevaisuus on mielenkiintoinen. Samalla kun niiden kehittyminen luo painetta suojautujalle lisätä ja tiukentaa järjestelmiensä vaatimuksia, antaa se käyttäjälleen mahdollisuuden suunnitella toimintaansa entistä monipuolisemmaksi. HPM-aseet tekevät kuitenkin tuloaan, ehkäpä joskus meidän omaan asevalikoimaammekin. Tutustumismatka millimetriaaltoihin Diplomi-insinööri Petri Järviö työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosastossa tiedustelun ja vaikuttamisen radiotaajuisten järjestelmien tutkimusalalla. Lisätietoa: Youtube: Boeing's Advanced EMP Missile CHAMP = Counter-electronics Highpowered Microwave Advanced Missile Project HEMP = High Altitude Electromagnetic Pulse HPM = High Power Microwaves Kuva: JUKKA RUOSKANEN Millimetrialueen tutkatekniikkaa pidettiin aiemmin epäkelpona teknologiana, jonka uhka oli mitätön Suomen puolustukselle. Yli kymmenen vuotta jatkunut perusteellinen tutkimus on kuitenkin osoittanut aiemmat olettamukset vaarallisiksi. V uosituhannen lopulla millimetrialuetta pidettiin suomalaisessa keskustelussa vain hyvin lyhyen kantaman sensorisovelluksiin sopivana. Ilmakehän kaasujen, etenkin hapen ja vesihöyryn, aiheuttama vaimennus on millimetrialueella suurempi kuin esimerkiksi perinteisillä alle 10 gigahertsin tutkataajuuksilla. Lisäksi kansainvälisessä kirjallisuudessa mainittiin huimista vesi- ja lumisateen aiheuttamista etenemisvaimennuksista. Näin tultiin johtopäätökseen, että millimetrialueen tutkatekniikka ei ole käyttökelpoinen teknologia eikä edusta uhkaa maamme puolustukselle. Millimetrialue on kuitenkin kiinnostava taajuusalue, koska tulevaisuuden operaatioissa korostuu liikkuvuus ja pienten, osin autonomisten, alustojen käyttö. Näihin ei helposti sovellu kookkaat ja painavat mikroaaltosensorit. Millimetrialueen lyhyt aallonpituus mahdollistaa pienikokoiset antennit ja radioteknisistä osista voidaan tehdä kompakti paketti. Nämä helpottavat sensorien integroimista liikkuville alustoille. Ulkomailla on millimetrialueen tutkien määrä lisääntynyt. Niitä käytetään panssaroitujen ajoneuvojen, laivojen sekä helikoptereiden ja lentokoneiden sensoreina. Professori Pekka Eskelinen tekee tutka välkemittauksia syksyllä 2003 Rovajärvellä. Tutkimuslaitoksen datan taltiointi järjestelmän tukena on tässä improvisoitu työpöytä, katiska. Vuonna 2001 aloitettiin puolustusvoimien tilauksesta millimetrialueen käyttökelpoisuuden selvitystyö Teknillisessä korkeakoulussa. Työ edistyi alusta asti erinomaisesti. Yli kymmenen vuoden aikana on tehty tiivistä yhteistyötä Pääesikunnan johtamisjärjestelmä- ja operatiivisen osaston kanssa sekä erityisesti maa- ja merivoimien kanssa. Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos on alusta saakka ohjannut tutkimuksen painopisteitä ja keskustellut puolustusvoimissa loppuasiakkaiden kanssa. Tämän lisäksi tutkimuslaitos on ollut mukana tutkimustyössä osallistumalla kenttämittausten järjestelyihin ja toteutukseen luomalla tieteellisiä laskenta-algoritmeja Kuva: PEKKA ESKELINEN MB = Moderate Band NB = Narrow Band UWB = Ultra Wideband 44 SENSORI 2 / 2013 Heikki Heikkilä ja Jukka Ruoskanen tekemässä tutkapoikkipinnan (RCS) -mittauksia 60 GHz:n tutkalla. ja data-analyysejä sekä suunnittelemalla ja tuottamalla mekaniikkaa ja elektroniikkaa koejärjestelyihin. Tutkimustyössä ei voitu tyytyä vain kirjallisuusselvityksiin ja simulointeihin vaan oli tehtävä todellisia kenttämittauksia. Koska laadukkaita millimetrialueen kenttämittausvälineitä ei ollut saatavilla mielekkääseen hintaan, Teknillisen korkeakoulun tutkimusryhmän johtaja professori Pekka Eskelinen suunnitteli ja rakensi itse koherentteja tutkalaitteita, vastaanottimia ja kalibroinnissa käytettäviä aktiivisia ja passiivisia välineitä. Mittauksilla tarkasteltiin millimetrialueen signaalin etenemisolosuhteita ja selvitettiin erilaisten maastotyyppien, sääolosuhteiden ja rakennettujen kohteiden takaisinsirontaa. Rakennettujen millimetrialueen tutkien antennien koot ja toimintaparametrit valittiin vastaamaan tunnistettujen uhkatutkien parametreja ja oletettua suorituskykyä. Kenttämittaustilanteissa keskityttiin operatiivisesti mielekkäisiin skenaarioihin ja valaisugeometrioihin. Näin voitiin arvioida millimetrialueen käytettävyyttä suomalaisessa maastossa ja mahdollisuuksia suojautua uhkaa vastaan. Tutkimus osoitti, että millimetrialue on käyttökelpoinen valvonta- ja tulenjohtotutkien taajuusalue merellä sekä vähäpuustoisessa ja aukeassa maastossa. Kasvillisuuden, maanpinnan ja meren aaltoilun takaisinsironnan haitat ovat vähäisempiä kuin kansainvälisessä kirjallisuudessa esitetään eivätkä sääolosuhteemme pienennä tutkan kantamaa merkittävästi. Kontrasti taustan ja vaikkapa maastoajoneuvojen tai laivojen välillä on huomattava. Se mahdollistaa maalien havaitsemisen pienitehoisella millimetriaaltoalueen tutkalla kaukaa, jopa radiohorisontista asti. Puolustusvoimien ja Teknillisen korkeakoulun yhteistyönä toteutunut millimetrialueen haltuunotto syvensi merkittävästi ymmärrystä ja osaamista tällä sensoriteknologian saralla. Vuosikymmen sitten vallalla ollut, kansainvälisiin lähteisiin ja näppituntumaan perustunut, arvio millimetrialueen mitättömästä uhkasta on tutkimuksen valossa osoittautunut vaaralliseksi olettamukseksi. Nykyään tämän mielenkiintoisen taajuusalueen suorituskyky sensorikäytössä tunnetaan luotettavasti. Millimetrialueen hyödyntämisen ja siltä suojautumisen tueksi on nyt käytettävissä arvokas tietopankki tutkimustyön tuloksia. Tekniikan tohtori Jukka Ruoskanen työskentelee Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosastolla tiedustelun ja vaikuttamisen radiotaajuiset sensorit -tutkimusalalla erikoistutkijana. Teksti: SIMO HUOPIO Internet on vihamielinen avoin julkinen tila Käyttäydytään sen mukaisesti! Edward Snowdenin paljastuksista ryöpsähtänyt keskustelu on ollut salaliittoteorioista huolimatta erittäin tervettä. Viimeistään nyt alkaa kaikille valjeta, että Internetiä ja sen palveluja on pidettävä avoimina ja julkisina. Vaikka sähköpostilaatikkosi, tilisi pikaviestipalvelussa, Googlen pilvessä tai sosiaalisessa mediassa ovat näennäisesti henkilökohtaisessa hallinnassasi, ei mikään takaa sitä, ettei virtuaalisen olkapääsi yli kurkkisi kukaan. Nykyisin voidaan olettaa, että jokaisesta Internetin yli tehtävästä asiasta jää jollekin kolmannelle osapuolelle hyödyllinen jälki. Verkossa voi toimia tämänkin realiteetin kanssa, kunhan muistaa, että jokaisen on itse pidettävä huolta suojausta vaativan tiedon käsittelystä. T avallisen, suojaamattoman sähköpostin käytön turvallisuutta kuvaa osuvasti vertaus viestin välittämisestä postikortilla. Käytännössä hyvin harvoja postikortteja lukee muu kuin osoitteeseen merkitty vastaanottaja. Kuitenkin jokainen matkan varrella oleva postin käsittelijä voisi lukea sen halutessaan. Saapuessaan laatikkoon se on periaatteessa jokaisen ohikulkijan ulottuvilla. Sama vertaus soveltuu myös muuhun verkkoliikenteeseen. Tavallinen www-surffausliikenne kulkee selväkielisenä koko matkan selaimelta palvelimelle. Samassa lähiverkossa oleva voi siis virtuaalisesti katsella olkasi yli ja tallentaa kaiken näkemänsä. Tällaisia ovat esimerkiksi lentokenttien ilmaiset WLANverkot. Lisäksi sivuille upotettujen mainosten, sivustojen selaimeen jakamien keksien sekä tilastoja keräävien koodinpalasten avulla verkkoselailusi on tiiviin seurannan alla. Toki useimmat näistä yksittäisistä tekniikoista ovat itsessään oikeutettuja ja harmittomia sekä mahdollistavat esimerkiksi palvelun oman käyttäjäseurannan ja mainoksilla ansaitsemisen. Suosituimpien verkkopalveluiden turvallisuus on parantumassa pakon edessä. Jaetuissa WLAN-verkoissa käytettävien palveluiden salaamattoman liikenteen hyväksikäyttöön ilmestyi jo niin helppokäyttöisiä sovelluksia, että palveluiden maine alkoi olla vaakalaudalla. Vaikka Facebook, Google ja monet muut ovat jo kytkeneet salauksen päälle suurimmassa osassa palveluissaan, täytyy jaettua WLAN-verkkoa käyttäessä olla hyvin varovainen. Kokonaan toinen asia on se, miten palvelut itse käsittelevät käyttäjiensä tietoja. Verkkoliikenteen salaus ei itsessään auta, jos palveluntarjoaja myy tai luovuttaa tietoja kolmansille osapuolille. Etenkin Yhdysvalloissa molemmat toimintatavat ovat varsin yleisiä ja niistä kerrotaan varsin avoimesti palvelujen SENSORI 2 / 2013 45 "pikkuprintissä". Käyttäjätietojen myynnillä halutaan lisätuloja ja viranomaisille tietoja luovutetaan ainakin oikeuden määräyksellä. Osa Snowdenin paljastuksista koskevat nimenomaan tämän viranomaisyhteistyön laajuutta – onko NSA:lla sittenkin pääsy käyttäjien dataan ilman erillistä lupaa? Älypuhelimet ovat nykyään monelle henkilökohtaisen viestinnän keskuksia. Sähköpostit, verkkosivustot ja sosiaalinen media aukeavat kätevästi matkan päältä. Useimmissa puhelimissa alkaa olla myös kamera ja GPS-paikannusominaisuus. Matkapuhelimissa käyttäjien seurantaa ei edes juuri peitellä. Suurimmat käyttöjärjestelmävalmistajat Google, Apple ja Microsoft kertovat avoimesti, että tietoja käyttäjästä talletetaan ja erityisesti sen, miten matkapuhelimelle jälkiasennettavat sovellukset voivat käyttäjää seurata. Etenkin mainostajat ovat tarttuneet tähän mahdollisuuteen innolla ja ovi on käytännössä avoin kaikille. On toki jokaisen omassa harkinnassa, asentaako kännykkäänsä sen ilmaisen pelin, joka jostakin syystä haluaa oikeuden puhelimen paikantamiseen, puhelinluetteloon, internetyhteyden käyttöön… Mainostajat, ilmaisten palvelujen tarjoajat ja matkapuhelinten sovellusekosysteemit siis elävät pitkälti käyttäjän tiedoilla – se on se hinta mitä käyttäjät ilmaisesta maksavat. Yritysten, yhteisöjen ja palvelun tarjoajan näkökulma Uskaltaisitko käyttää tätä? 46 SENSORI 2 / 2013 Kuva: SIMO HUOPIO Useille yrityksille ja yhteisöille Internet on tärkeä markkinointi- ja tiedotuskanava. Sinne tuotetaan paljon tietoa, jonka halutaankin leviävän laajalti. Hyvästä näkyvyydestä hakukoneiden tuloksissa tai sosiaalisen median keskusteluissa kilpaillaan ja siihen myös investoidaan. Yritysten läsnäolo verkossa tuo kuitenkin edistyneelle tarkkailijalle paljon enemmän tietoa kuin verkkosivujen mainoslauseet. Työntekijät kirjaavat työnantajansa sekä viitteitä työnsä sisällöstä sosiaalisen median palveluihin. Näitä ovat esimerkiksi Linkedin, Facebook ja Twitter. Useat nettiaktiivit sivuavat työasioita omissa verkkopostauksissaan, jotkut jopa kirjoittavat pitkiä blogikirjoituksia ammatillisista kiinnostuksistaan. Työnantajien työnhakuilmoituksia voi lukea myös tiedonhakumielessä. Näistä julkisista lähteistä voi koota vähitellen kuvaa yrityksen työntekijöistä, kumppaneista, käytetyistä teknologioista ja seurata niiden muutoksia ajan suhteen. Syvemmälle kurkistettaessa teknisiä yksityiskohtia on myös paljon tarjolla. Internetissä olevat palvelut kertovat esimerkiksi käyttämänsä ohjelmistot ja niiden versiot. Sama pätee yrityksen työntekijän lähettämiin sähköpostiviesteihin. Ne voivat paljastaa esimerkiksi käytetyt sähköposti- ja Anti-Virus -ohjelmistot. Nettiin jaetut dokumentit sisältävät myös usein tiedon siitä, minkälaisilla työkaluilla ne on luotu. Joskus dokumentteihin on unohtunut historiatietoa tai piilotettuja osia vanhoista versioista, jotka voivat paljastaa yrityksen sisäisiä asioita. Yrityksen nimiin rekisteröidyt verkko-osoitteet auttavat selvittämään, mitä eri palveluita yrityksellä on. Henkilökunnan käyttämät ohjelmistot, käyttöjärjestelmät, yhteydenottotavat Internetiin ja eri palveluihin voivat paljastua esimerkiksi vain tarkkailemalla myyntimiestä hänen markkinointikäynnillään. Vastaavilla tavoilla paljastuvat myös matkapuhelinten mallit ja käytetyt turvaohjelmistot. Näillä avoimesti ja laillisesti saatavina olevilla tiedolla ei pitäisi olla suurtakaan merkitystä. Mutta jos jonkun tavoitteena on tunkeutua yrityksen tietojärjestelmiin tai muulla tavalla saada selville salassa pidettäviä tietoja, on jokainen tiedon murunen tärkeä. Sotilastermein kyse on avointen lähteiden tiedustelusta – OSINT:istä (Open Source INTelligence). OSINT:in tuolla puolen Aktiivinen, kohdennettu tiedonkeruu yksityishenkilöiltä ja yrityksiltä on usein laitonta. Silti jokaisen olisi hyvä tunnistaa yleisimmin käytetyt toimintatavat. Usein ennen aktiivisempia toimia on käytetty OSINT:in keinoja ja selvitetty esimerkiksi kohdeyrityksen työntekijät ja heidän lähipiirinsä. Samalla on ehkä saatu tietoon, mitä sähköposti- tai verkkopalveluita he käyttävät. Sähköpostissa, sosiaalisessa mediassa tai pikaviestipalvelujen kautta lähetetyillä huijausviesteillä pyritään kohteena olevat käyttäjät ohjaamaan hyökkääjän hallussa olevalle sivulle. Näissä yritetään kalastella verkkopalvelujen käyttäjätunnuksia sekä salasanoja. Usein verkkosivuston ulkonäkö on kopioitu alkuperäisestä ja huijauksen tunnistaminen vaatii tarkkaavaisuutta. Hyökkääjän sivusto voi olla myös saastutettu haittakoodilla, joka edelleen saastuttaa sille saapuvan käyttäjän koneen – joskus jopa ilman mitään merkkiä. Haittaohjelma voi olla myös sisällytetty kohteelle lähetettyyn sähköpostiin, usein saastuneen dokumenttitiedoston muodossa. Aikaisemmin kuvaamani langattomien verkkojen salakuuntelu on laitonta eikä kuulu laillisen OSINT:in piiriin. Aktiivinen hyökkääjä pyrkii mahdollisuuksien mukaan tunkeutumaan myös salattuihin WLANverkkoihin tai tuomaan oman vihamielisen WLAN-tukiaseman. Se tekeytyy halutuksi verkoksi ja jää salakuuntelemaan liikennettä. Erityisesti "Ilmaista internetyhteyttä" tarjoavien verkkojen käytössä on siis oltava todella varovainen! Usein hyökkääjä pääsee käyttäjän koneille nimenomaan ”siviili”maailman kautta. Henkilökohtaiset sähköpostit, sosiaalisen median viestit tai yleinen harmiton www-surffailu ovat antaneet hyökkääjälle mahdollisuuden koneen saastuttamiseen. Kun tällä sitten otetaan yhteys työnantajan verkkoon tai palveluihin, tarjoutuu hyökkääjälle mahdollisuus päästä etenemään varsinaiseen kohteeseensa. Tästä näkökulmasta katsottuna on tärkeää tiedostaa, millä koneilla käytetään sekä Internetin että yritysten sisäverkkojen palveluita ja miten tiedon sekä tiedostojen liikkumista tarkkaillaan. Social engineering liittyy olennaisena osana lailliseen ja laittomaan tiedonkeruuseen. Se on yleisnimitys keinoille, joilla hyökkääjä pyrkii saavuttamaan kohteen luottamuksen, jotta pääsisi haluamaansa lopputulokseen. Tällöin hän saa tietoja, jotka eivät hänelle kuulu, pääsee paikkoihin, joihin hänen ei tulisi päästä tai tekee asioita toisen ihmisen nimissä. Kun hyökkääjän panokset kovenevat ja/ tai suojattavan tiedon tärkeys kasvaa, on molemmille osapuolille tarjolla runsaasti teknisiä keinoja ja käytännön tapoja tavoitteeseensa pyrkimiseen. Yllä mainitut keinot ovat joka tapauksessa verkkohyökkääjän työkalupakissa, ja niitä käytetään suurella varmuudella. Tietojärjestelmien kanssa ja erityisesti avoimen Internetin yhteydessä toimiminen sisältää aina riskin. Sen suuruutta ja sietokykyä täytyykin arvioida säännöllisesti. Varautumiskeinoja Maalaisjärki antaa hyvät suuntaviivat omien tietojen suojaamiseen, kun vain tiedostaa Internetin ja tietoverkkojen teknologioiden tosiasiat. Ensisijaisesti tulee tietää, mitä tietoja minnekin jakaa. Postikorttivertaus on hyvä pitää mielessä ja myös se, että julkisten verkkopalvelujen kautta jaettua tietoa ei ole kovin helppo saada pois. Sitä keräävät myös kaupalliset ja viranomaistahot. • Käyttäjä on osaltaan vastuussa tiedon salauksesta tietoverkoissa. Kodin ja työpaikan WLAN-asetukset on oltava kunnossa, samoin selaimen suojausasetukset. Kun syötät salasanoja tai pankkitunnuksiasi, tarkista esillä oleva sivu erityisen tarkasti. • Käytä hyviä salasanoja, äläkä jaa niitä useiden palvelujen kanssa. Käytä erillistä salasanojen hallintaohjelmistoa ennemmin kuin tallettamalla niitä selaimeen. • Ohjelmia asennettaessa ja dokumentteja vaihdettaessa muista perustason käyttöhygienia. Harkitse niiden tarpeellisuus ja lähteen luotettavuus, muista antivirus-skannaus ja tiedosta muutokset koneen käytössä. Mikäli osaat, säädä koneen oma palomuuri ilmoittamaan asiattomasta liikenteestä. Kun käsitellään tietoa, jonka salassapito on erityisen tärkeää, tulee tiedon turvaluokittelu ja siihen liittyvät lakisääteiset velvoitteet käyttöön. Oheisena muutamia käytännön tapoja, joilla tiedon suojausta voi parantaa: • Älä käytä työsähköpostia tai työkonetta henkilökohtaisiin asioihisi eikä henkilökohtaista, omaan käyttöön hankittua konetta – joita muutkin perheenjäsenet voivat käyttää – mielellään työasioihin. Antivirus-ohjelmisto on tärkeä, mutta vielä tärkeämpi on edellä mainittujen koneiden käyttöhygienia. Erityisesti sähköpostin liitteiden kanssa kannattaa olla korostetun varovainen. Liitteiden avaus omassa virtuaalikoneessaan ilman nettiyhteyttä ei ole liioittelua. • Ota käyttöön sähköpostin salaus ja allekirjoitus, käytä sitä kaikessa viestinnässä, jolla on oikeasti merkitystä. PGP/GPG ja S/MIME ovat termejä, joista on hyvä aloittaa. • Kannettavien tietokoneiden ja matkapuhelimien massamuisteihin talletetun tiedon salaus on välttämätön vakuutus laitteiden katoamisen varalta. On huomattava, että levyllä olevan tiedon salaus ei auta silloin, kun hyökkääjä pääsee ajamaan omaa koodiaan koneelle sen ollessa päällä. • Tiedon salausta kannattaa harkita myös verkkolevyjen ja pilvipalvelujen kautta jaettaville tiedostoille. Tällöin tietoa käsitellään selväkielisenä vain kontrolloidussa ympäristössä. Diplomi-insinööri Simo Huopio on vanhempi tutkija Puolustusvoimien teknillisen tutkimus laitoksen elektroniikka- ja informaatio tekniikkaosastolla. Hänen erikoisalueensa on tietoverkkosodankäynti. SENSORI 2 / 2013 47 Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos Johtaja Insinöörieversti Jyri Kosola Apulaisjohtaja Everstiluutnantti Pertti Yrjölä Tutkimusjohtaja Insinöörieverstiluutnantti Olli Klemola Kuva: MJJMÄKINEN Hallinto-osasto Henkilöstöjaosto Huoltojaosto Turvallisuusjaosto Tutkimusohjausyksikkö Tietojaosto Asetekniikkaosasto Professori Veijo Miihkinen Asejärjestelmät Häivetekniikka Mittauspalvelut Elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosasto Insinöörimajuri, ST Esa Lappi Elektroninen sodankäynti Johtamisjärjestelmät Operaatioanalyysi Radiotaajuiset sensorit Räjähde- ja suojelutekniikkaosasto Professori Markku Mesilaakso Kemian analytiikka Räjähdetekniikka Suojelutekniikka Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos PL 5, 34111 Lakiala www.puolustusvoimat.fi > laitokset Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos Elektroniikka- ja informaatiotekniikkaosasto PL 10, 11311 Riihimäki Puh. 0299 800 puolustusvoimienteknillinentutkimuslaitos@mil.fi
© Copyright 2024