Liikkeen edistäminen sotatieteellisenä käsitteenä : teoriaa seuraava tulkitseva käsiteanalyysi

Tämän operaatiotaidon ja taktiikan tutkielman aiheena on liikkeenedistäminen. Tutkimuksen päämääränä on pyrkiä tuottamaan lisää ymmärrystä sotatieteessä liikkeenedistämisen käsitteestä. Perinteisesti liikkeenedistäminen on ollut pioneeritoiminnan alakäsite suluttamisen ja linnoittamisen rinnalla. Liikkeenedistämisen käsitettä on perinteisesti jäsennetty ja rakennettu pioneeritoiminnan näkökulmasta. Tutkimuksen tavoitteena ei ole uuden tiedon tuottaminen liikkeenedistämisen käsitteestä, vaan tavoitteena on tuottaa uudenlaista ymmärrystä käsitteen olemuksesta ja suhteista muihin keskeisiin käsitteisiin. Tämän johdosta tutkimuksessa tulkinnan näkökulmana on liike sotatieteen teoriassa. Tutkimuksessa liikkeenedistämisen käsitettä analysoidaan ja tulkitaan edistämisen kohteen, liikkeen kautta. Näin mahdollistuu yhden pioneeritoiminnan peruskäsitteen tarkastelu uudella tavalla. Tämä tutkimus on ei-empiirinen laadullinen tutkimus, jossa käytetään pääasiallisena tutkimusmenetelmänä teoriaa seuraavaa tulkitsevaa käsiteanalyysia. Tässä tutkimuksessa tulkitseva käsitetutkimus tarkoitti asetetun tutkimusongelman ratkaisemista tekemällä merkitystulkintoja liikkeenedistämisen käsitteen olemuksesta aineiston ja teoreettisen viitekehyksen vuorovaikutuksen perusteella. Teoreettinen viitekehys muodostaa tälle tutkimukselle keskeisen näkökulman, jonka kautta tutkimusaineistoa tulkitaan. Teoreettinen viitekehys on rakennettu analysoimalla liikettä sodankäynnin eri tasoilla sekä taistelun elementtinä. Tämän tutkimuksen viitekehyksessä taistelun perinteisiä elementtejä tulta, liikettä ja suojaa on täydennetty yhdysvaltalaisella käsityksellä, jonka mukaan taistelun elementteihin sisältyvät edellisten lisäksi johtaminen (command & control), tiedustelu (intelligence), ylläpito (sustainment), johtajuus (leadership) ja informaatio (information). Tämän tutkimuksen tulosten perusteella liikkeenedistämisen käsite on tulkittava toiminnaksi, jolla muutetaan tai säilytetään maaston ja liikenneinfrastruktuurin ominaisuuksia siten, että joukot kykenevät toteuttamaan tehtävänsä edellyttämät liikkeet. Erottavana käsitepiirteenä muihin liikettä tukeviin toimintoihin onkin juuri edellä mainittu toiminnan kohde, toimintaympäristö. Toisaalta erottavana käsitepiirteenä muihin käsitteisiin, joissa muokataan toimintaympäristöä, on taistelun elementti liike. Tutkimustulokset havainnollistavat liikkeen, liikkeen tukemisen elementtien ja liikkeenedistämisen käsitteiden väliset suhteet. Tutkimuksen havaintojen mukaan edellä mainittu kokonaisuus on jätetty huomiotta suomalaisessa ohjesäännöstössä. Toiseksi, tutkimustulokset osoittavat, että liikkeenedistämisen olemus, merkitys ja käytännön toimet ovat ominaispiirteiltään merkittävästi erilaisia riippuen sodankäynnin tasosta, liiketyypistä ja liikkuvan joukon ominaisuuksista.

EBAO/EBO keskustelu Yhdysvaltojen asevoimissa

Effects-Based Operations (EBO) sekä siitä kehittynyt Effects-Based Approach to Operations ovat nykyajan operatiivisen sekä strategisen tason suunnittelun avainkäsitteitä Natossa ja useissa sen kumppani valtioissa. Konsepti on levinnyt maailmalle alun perin Yhdysvaltojen asevoimista, mutta viimeaikaisten kokemusten perusteella Yhdysvallat on kuitenkin luopumassa konseptista. United States Joint Forces Command (USJFCOM) on antanut käskyn poistaa yhteisoperaatioiden suunnittelutason käytöstä sellaiset käsitteet, kuten EBO, System-of-Systems Analysis sekä Operational Net Assessment. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää julkisten yhdysvaltalaisten sotilaslähteiden sisältöanalyysin kautta, mitkä syyt ovat johtaneet EBO:sta luopumiseen sekä mitä sen tilalle ollaan kehittämässä. Tutkimuksen perusteella tultiin seuraaviin johtopäätöksiin: (1) Yhdysvaltojen asevoimat ovat luopumassa yhteisoperaatioiden tasolla EBO konseptista. (2) Vuodesta 2007 maavoimat eivät käytä EBO konseptia omassa suunnitteluprosessissaan. (3) EBO:sta luopumisen syyt ovat seuraavat: (a) EBO:sta on eri asiakirjoissa eri tulkintoja ja siitä käytetään eri käsitteitä, mikä aiheuttaa hämmennystä; (b) EBO:ssa käytettävä tehtävän määrittely on aiheuttanut sekaannusta; (c) EBO:n suunnitteluprosessi on liian tieteellinen ja monimutkainen. Ei ole mahdollista ennustaa tarkasti oman toiminnan mahdollisia vaikutuksia monimutkaisia avoinna olevia järjestelmiä vastaan. Tieteellisyys heikentää komentajien sotataidollista ajattelua ja ongelman määrittelyä; (d) Johtamistapa ei ole enää johtajakeskeistä, koska komentajat keskittyvät liikaa yksityiskohtiin ja oikean ongelmanratkaisuun keskittyminen häviää valtavaan informaatiovirtaan; (e) EBO pakottaa keskitettyyn johtamistapaan, mikä pienentää alaisten aloitekykyä eikä mahdollista nykyaikaisessa erittäin monimutkaisessa toimintaympäristössä nopeaa reagointia yllättäviin tilanteisiin. (4) Yhteisoperaatioiden tasolla tullaan EBO:n sijaan kehittämään Operational Design konseptia, jossa otetaan esimerkkiä maavoimilta sekä merijalkaväeltä. (5) Operational Design on filosofinen systemaattinen analyysimenetelmä, joka pyrkii koko operaation ajan tarkistamaan yhtymän keskittymistä oikeaan ongelmanratkaisuun. (6) Operational Design mahdollistaa komentajakeskeisen lähestymistavan ongelmiin ja sopii monimutkaisia avoimia järjestelmiä vastaan. Operational Design mahdollistaa sotataidollisen ajattelun ja sopii paremmin ennustamattomien ja yllättävien tilanteiden ratkaisemiseen.

Maahanmuuttajien kotoutumiskoulutuksen moduulimallin ulkoinen arviointi : Hieman hiomalla timantiksi

Kainuun ELY-keskus järjestää yhteistyössä alueen TE-toimistojen kanssa maahanmuuttajien kotoutumiskoulutusta moduulimuotoisena. Kotoutumiskoulutusta järjestetään aikuisille, kotoutumislain piirissä oleville maahanmuuttajille. Koulutus on pääsääntöisesti työvoimapoliittista koulutusta ja sen tarkoituksena on kehittää maahanmuuttajien suomen- tai ruotsinkielentaitoa sekä yhteiskunnan tuntemusta. Tämä raportti on Kainuun ELY-keskuksen hallinnoiman Kansainvälinen työvoima -projektin (ESR) toimeksiannosta tehtävän ulkoisen arvioinnin loppuraportti. Kotoutumiskoulutuksen moduulimallin ulkoisella arvioinnilla tähdätään mallin kehittämiseen ja sitä kautta maahanmuuttajien kotoutumisen ja myös työllistymismahdollisuuksien parantamiseen. Ulkoisen arvioinnin tavoitteena on moduulimallin kehittäminen tuloksellisempaan ja tehokkaampaan suuntaan siten, että se paremmin palvelee maahanmuuttajien kotoutumistavoitteita.

Suomen Ilmavoimien johtamisjärjestelmän evoluutio ilmasotateorian, kansallisten instituutioiden ja johtamisjärjestelmän ulkomaisen kehityksen näkökulmasta

Ilmavoimien johtamisjärjestelmä on osa Ilmavoimien järjestelmäkokonaisuutta, jonka kaksi muuta osaa ovat taistelujärjestelmä ja tukeutumisjärjestelmä. Ilmavoimien materiaalista suorituskykyä rakennetaan tämän järjestelmäajattelun pohjalta. tässä tutkimuksessa Ilmavoimien johtamisjärjestelmää tutkitaan kolmen kokonaisuuden, ilmavalvontajärjestelmän, ilmatilannekuvan muodostamisjärjestelmän ja tulenkäytön johtamisjärjestelmän, näkökulmasta. Ilmavoimien johtamisjärjestelmän laajuuden vuoksi tutkimusaluetta on jouduttu rajaamaan. Tutkimus perustuu evoluutioparadigmaan, jonka mukaisesti kaikki olevainen on evolutionaarista. Mikään tässä ajassa oleva ilmiö ei ole historiaton. Jokaisella ilmiöllä on nykyisyytensä lisäksi historia ja tulevaisuus. Evoluutioparadigman avulla laajennetaan Ilmavoimien johtamisjärjestelmän nykyisyyden ymmärtämistä kuvaamalla ja analysoimalla sen evoluutiota. Tutkimusaineistoa analysoidaan käyttäen hyväksi polkuriippuvuutta evolutionaarisena mallina. tätä mallia on käytetty uusinstitutionaalisessa ja evolutionaarisessa taloustieteessä ja taloushistoriassa tutkittaessa yritysten, toimialojen tai tuotteiden pysyvyyttä markkinoilla sekä erilaisten innovaatioiden vaikuttavuutta menestymiseen eri markkinatilanteissa. Tutkimusasetelman lähtökohtana on Ilmavoimien johtamisjärjestelmäevoluution kuvaaminen kolmen tekijän tasapainoasetelman suhteen, joita ovat instituutiot, ilmasotateoria ja kansainvälinen ilmavoimien johtamisjärjestelmän kehitys. tutkimuksen tavoitteena on löytää institutionaalinen logiikka Ilmavoimien johtamisjärjestelmän evoluutiolle sekä sen eri kehitysprosesseihin liittyvä mahdollinen polkuriippuvuuden logiikka. Tutkittavina instituutioina ovat kansallinen poliittinen päätöksenteko, joka ilmentyy erilaisina komiteamietintöjä, raportteina ja selontekoina. Sotilaallista instituutiota edustavat eri operatiiviset ohjeet, ohjesäännöt ja doktriinit, jotka ovat ohjanneet johtamisjärjestelmäkehitystä. Ilmasotateorian vaikuttavuuden analyysiä varten tutkimuskohteiksi on valittu seitsemän merkittävää ilmasotateoreetikkoa. Kenraalimajuri Giulio douhet, ilmamarsalkka Hugh Trenchard ja kenraalimajuri William Mitchell edustavat ilmasotateorian varhaista kautta. Kansallista ilmasotateorian kehitystä edustavat eversti Richard Lorentz ja kenraalimajuri Gustaf Erik Magnusson. Yhdysvaltalaiset everstit John Boyd ja John Warden III ovat uuden ajan ilmasotateoreetikkoja. Näiden henkilöiden tuottamien teorioiden avulla voidaan piirtää kuva muutoksesta, jota ilmasodankäynnin teoreetti- sessa ajattelussa on tapahtunut. Ilmavoimien johtamisjärjestelmän evoluutiolle haetaan vertailua kehityksestä, jota on tapahtunut Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa ja Saksassa. Ilmavoimat on saanut vaikutteita muistakin maista, mutta näiden maiden kehityksen avulla voidaan selittää Suomessa tapahtunutta kehitystä. Tutkimuksessa osoitetaan, että kansainvälisellä johtamisjärjestelmäevoluutiolla on ollut merkittävä vaikutus suomalaiseen kehitykseen. Tämä tutkimus laajentaa prosessuaalista tutkimusteoriaa ja polkuriippuvuusmallin käyttöä sotatieteelliseen tutkimuskenttään. tutkimus yhdistää toisiinsa aivan uudella tavalla sotilasorganisaation institutionaalisia tekijöitä pitkässä evoluutioketjussa. Tutkimus luo pohjaa prosessuaaliseen, havaintoihin perustuvaan evoluutioajatteluun, jossa eri tekijöiden selitysmalleja ja kausaalisuutta eri periodien aikana voidaan kuvata. Tutkimuksen tuloksena ilmavoimien johtamisjärjestelmäevoluutiossa paljastui merkittäviä piirteitä. Teknologia on ollut voimakas katalysaattori ilmapuolustuksen evoluutiossa. Uusien teknologisten innovaatioiden ilmestyminen taistelukentälle on muuttanut oleellisesti taistelun kuvaa. Sodankäynnin revoluutiosta huolimatta sodankäynnin tai operaatiotaidon ja taktiikan perusperiaatteissa ei ole tapahtunut perustavanlaatuista muutosta. Ilmavoimien johtamisjärjestelmän kehitys on voimakkaasti linkittynyt ulkomaiseen johtamisjärjestelmäkehitykseen, jossa teknologiaimplementaatiot perustuvat usean eri ilmiön paljastumiseen ja hyväksikäyttöön. Sotilas- ja siviili-instituutiot ovat merkittävästi vaikuttaneet Ilmavoimien johtamisjärjestelmän kansalliseen kehitykseen. Ne ovat antaneet poliittisen ohjauksen, taloudellisten resurssien ja strategis-operatiivisten käskyjen ja suunnitelmien avulla perusteet, joiden pohjalta johtamisjärjestelmää on kehitetty. Tutkimus osoittaa, että Suomen taloudellisten resurssien rajallisuus on ollut merkittävin institutionaalinen rajoite Ilmavoimien johtamisjärjestelmää kehitettäessä. Useat poliittiset ohjausasiakirjat ovat korostaneet, ettei Suomella pienenä kansakuntana ole taloudellisia resursseja seurata kansainvälistä sotilasteknologiakehitystä. Lisäksi ulko- ja turvallisuuspoliittinen liikkumavapaus on vaikuttanut kehittämismahdollisuuksiin. Ilmasotateorian evoluutio on luonut johtamisjärjestelmän kehitykselle välttämättömän konseptuaalisen viitekehyksen, jotta ilmasota on voitu viedä käytännön tasolle. Teoria, doktriini ja instituutiot toimivat vuorovaikutuksessa, jossa ne interaktiivisesti vaikuttavat toinen toisiinsa. Tutkimus paljasti kuusi merkittävää sokkia, jotka saivat aikaan radikaaleja muutoksia johtamisjärjestelmän evoluutiopolulla. tutkimuksen perusteella vaikuttavimmat muutoksia aiheuttavat sokit olivat radikaalit turvallisuuspoliittiset muutokset kuten sota ja voimakkaat kansantalouden muutokset kuten lama. Sokkeja aiheuttaneet kuusi ajankohtaa olivat: 1. Puolustusvoimien rakentamisen aloittaminen vapaussodan jälkeen 1918 2. Maailmanlaajuinen lama 1929–1933 ja eurooppalainen rauhanaate 1928–1933 3. Talvi- ja jatkosota 1939–1944 4. Uusi alku Pariisin rauhansopimuksen 1947 ja YYA-sopimuksen 1948 varjossa 5. Kylmän sodan päättyminen ja Suomen lama 1990–1993 6. Maailmanlaajuinen lama 2008- Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että Suomen ilmavoimien johtamisjärjestelmän kehittäminen on perustunut rationaalisiin päätöksiin, jotka ovat saaneet vaikutteita ulkomaisesta ilmasotateorian ja -doktriinien kehityksestä sekä kansainvälisestä johtamisjärjestelmäkehityksestä. Johtamisjärjestelmän evoluutioon on vaikuttanut globaali konvergenssi, johon on tehty kansallisen tason ratkaisuja järjestelmien adaptaation ja implementaation yhteydessä.

Improving the performance of a dismounted Future Force Warrior by means of C4I2SR

This thesis comprises seven peer-reviewed articles and examines systems and applications suitable for increasing Future Force Warrior performance, minimizing collateral damage, improving situational awareness and Common Operational Picture. Based on a literature study, missing functionalities of Future Force Warrior were identified and new ideas, concepts and solutions were created as part of early stages of Systems of Systems creation. These introduced ideas have not yet been implemented or tested in combat and for this reason benefit analyses are excluded. The main results of this thesis include the following: A new networking concept, Wireless Polling Sensor Network, which is a swarm of a few Unmanned Aerial Vehicles forming an ad-hoc network and polling a large number of fixed sensor nodes. The system is more robust in a military environment than traditional Wireless Sensor Networks. A Business Process approach to Service Oriented Architecture in a tactical setting is a concept for scheduling and sharing limited resources. New components to military Service Oriented Architecture have been introduced in the thesis. Other results of the thesis include an investigation of the use of Free Space Optics in tactical communications, a proposal for tracking neutral forces, a system for upgrading simple collaboration tools for command, control and collaboration purposes, a three-level hierarchy of Future Force Warrior, and methods for reducing incidents of fratricide.

The Effects of Anesthetic Induced Loss of Consciousness on Quantitative Electroen Cephalogram, and Bispectral and Spectral Entropy Indices. Studies on Healthy Male

Changes in the electroencephalography (EEG) signal have been used to study the effects of anesthetic agents on the brain function. Several commercial EEG based anesthesia depth monitors have been developed to measure the level of the hypnotic component of anesthesia. Specific anesthetic related changes can be seen in the EEG, but still it remains difficult to determine whether the subject is consciousness or not during anesthesia. EEG reactivity to external stimuli may be seen in unconsciousness subjects, in anesthesia or even in coma. Changes in regional cerebral blood flow, which can be measured with positron emission tomography (PET), can be used as a surrogate for changes in neuronal activity. The aim of this study was to investigate the effects of dexmedetomidine, propofol, sevoflurane and xenon on the EEG and the behavior of two commercial anesthesia depth monitors, Bispectral Index (BIS) and Entropy. Slowly escalating drug concentrations were used with dexmedetomidine, propofol and sevoflurane. EEG reactivity at clinically determined similar level of consciousness was studied and the performance of BIS and Entropy in differentiating consciousness form unconsciousness was evaluated. Changes in brain activity during emergence from dexmedetomidine and propofol induced unconsciousness were studied using PET imaging. Additionally, the effects of normobaric hyperoxia, induced during denitrogenation prior to xenon anesthesia induction, on the EEG were studied. Dexmedetomidine and propofol caused increases in the low frequency, high amplitude (delta 0.5-4 Hz and theta 4.1-8 Hz) EEG activity during stepwise increased drug concentrations from the awake state to unconsciousness. With sevoflurane, an increase in delta activity was also seen, and an increase in alpha- slow beta (8.1-15 Hz) band power was seen in both propofol and sevoflurane. EEG reactivity to a verbal command in the unconsciousness state was best retained with propofol, and almost disappeared with sevoflurane. The ability of BIS and Entropy to differentiate consciousness from unconsciousness was poor. At the emergence from dexmedetomidine and propofol induced unconsciousness, activation was detected in deep brain structures, but not within the cortex. In xenon anesthesia, EEG band powers increased in delta, theta and alpha (8-12Hz) frequencies. In steady state xenon anesthesia, BIS and Entropy indices were low and these monitors seemed to work well in xenon anesthesia. Normobaric hyperoxia alone did not cause changes in the EEG. All of these results are based on studies in healthy volunteers and their application to clinical practice should be considered carefully.

Venäjän sotilasreformi : asevoimien uusi ilme

Tässä työpaperissa Venäjän sotilasreformin tarkastelu painottuu maavoimiin. Muista puolustushaaroista käsitellään lyhyesti meri- ja ilmavoimia. Lisäksi käsitellään koulutus, reservi ja mobilisaatio, johtaminen, toiminnan ulkoistaminen ja sosiaaliset kysymykset sekä asevoimien varustaminen. Julkaisun lähdemateriaali on lähes kokonaan venäjänkielistä. Sen avulla esitetään venäläisten omat niin myönteiset kuin kriittiset näkemykset koskien Venäjän asevoimien sotilasreformia, uutta ilmettä. Venäjänkielisistä termeistä käytetään mahdollisimman vastaavaa tai kuvaavaa suomenkielistä ilmaisua.

Jätehuollon tilannekuva puolustushallinnossa

Diplomityön tavoitteena oli tuottaa jätehuollon tilannekuva Suomen puolustushallinnolle. Diplomityön ensisijaiseksi tutkimustavoitteeksi määriteltiin jätehuollon nykytilan kartoitus vuonna 2013. Lisäksi diplomityössä tarkasteltiin jätehuollon suunnittelutyön merkitystä puolustushallinnolle sekä kartoitettiin lähitulevaisuuden painopistealueita puolustushallinnon jätehuollossa. Sisätilojen jätehuoltojärjestelyt eivät noudata samaa linjaa ulkojätepisteiden jäte-huoltojärjestelyjen kanssa. Tämä asettaa haasteita syntypaikkalajittelun toteuttamiselle ja edelleen jätehuoltotavoitteiden saavuttamiselle. Tähän jätehuollon epäkohtaan on mahdollista vaikuttaa jätehuollon prosessien selkeyttämisellä ja sopimusten tarkastelemisella yhdessä vuonna 2015 käynnistyvän puolustusvoimien Logistiikkalaitoksen kanssa. Laskennallisen vaikuttavuusanalyysin perusteella jätehuollon tehostamistoimilla on mahdollista saavuttaa myös kustannussäästöjä. Ulkojätepisteiden tehostamisella olisi mahdollista saavuttaa noin 25 % säästöt jätehuollon kustannuksissa. Tehokkaammalla syntypaikkalajittelulla olisi mahdollista saavuttaa noin 27–31 % säästöt jätteen käsittelymaksuissa. Jätehuoltotavoitteiden saavuttamisessa keskeinen rooli on myös jätehuollon tiedonhallinnalla ja raportoinnilla sekä jätehuollon käyttäjät tavoittavalla tiedotuksella. Jätehuollon suunnittelu- ja kehittämistyössä tulee pyrkiä käyttäjäläheisempään toteutukseen. Diplomityön pohjalta aloitetaan puolustushallinnon jätehuollon pitkän aikavälin toiminnallisen strategian suunnittelu. Pitkän aikavälin toiminnalliseen strategiaan sisällytetään uudet jätehuollon tavoitteet, joissa huomioidaan puolustushallinnon sisäisten tavoitteiden lisäksi myös valtakunnallinen jätesuunnittelu.

Power semiconductor nonlinearities in active du/dt output filtering

This doctoral thesis introduces an improved control principle for active du/dt output filtering in variable-speed AC drives, together with performance comparisons with previous filtering methods. The effects of power semiconductor nonlinearities on the output filtering performance are investigated. The nonlinearities include the timing deviation and the voltage pulse waveform distortion in the variable-speed AC drive output bridge. Active du/dt output filtering (ADUDT) is a method to mitigate motor overvoltages in variable-speed AC drives with long motor cables. It is a quite recent addition to the du/dt reduction methods available. This thesis improves on the existing control method for the filter, and concentrates on the lowvoltage (below 1 kV AC) two-level voltage-source inverter implementation of the method. The ADUDT uses narrow voltage pulses having a duration in the order of a microsecond from an IGBT (insulated gate bipolar transistor) inverter to control the output voltage of a tuned LC filter circuit. The filter output voltage has thus increased slope transition times at the rising and falling edges, with an opportunity of no overshoot. The effect of the longer slope transition times is a reduction in the du/dt of the voltage fed to the motor cable. Lower du/dt values result in a reduction in the overvoltage effects on the motor terminals. Compared with traditional output filtering methods to accomplish this task, the active du/dt filtering provides lower inductance values and a smaller physical size of the filter itself. The filter circuit weight can also be reduced. However, the power semiconductor nonlinearities skew the filter control pulse pattern, resulting in control deviation. This deviation introduces unwanted overshoot and resonance in the filter. The controlmethod proposed in this thesis is able to directly compensate for the dead time-induced zero-current clamping (ZCC) effect in the pulse pattern. It gives more flexibility to the pattern structure, which could help in the timing deviation compensation design. Previous studies have shown that when a motor load current flows in the filter circuit and the inverter, the phase leg blanking times distort the voltage pulse sequence fed to the filter input. These blanking times are caused by excessively large dead time values between the IGBT control pulses. Moreover, the various switching timing distortions, present in realworld electronics when operating with a microsecond timescale, bring additional skew to the control. Left uncompensated, this results in distortion of the filter input voltage and a filter self-induced overvoltage in the form of an overshoot. This overshoot adds to the voltage appearing at the motor terminals, thus increasing the transient voltage amplitude at the motor. This doctoral thesis investigates the magnitude of such timing deviation effects. If the motor load current is left uncompensated in the control, the filter output voltage can overshoot up to double the input voltage amplitude. IGBT nonlinearities were observed to cause a smaller overshoot, in the order of 30%. This thesis introduces an improved ADUDT control method that is able to compensate for phase leg blanking times, giving flexibility to the pulse pattern structure and dead times. The control method is still sensitive to timing deviations, and their effect is investigated. A simple approach of using a fixed delay compensation value was tried in the test setup measurements. The ADUDT method with the new control algorithm was found to work in an actual motor drive application. Judging by the simulation results, with the delay compensation, the method should ultimately enable an output voltage performance and a du/dt reduction that are free from residual overshoot effects. The proposed control algorithm is not strictly required for successful ADUDT operation: It is possible to precalculate the pulse patterns by iteration and then for instance store them into a look-up table inside the control electronics. Rather, the newly developed control method is a mathematical tool for solving the ADUDT control pulses. It does not contain the timing deviation compensation (from the logic-level command to the phase leg output voltage), and as such is not able to remove the timing deviation effects that cause error and overshoot in the filter. When the timing deviation compensation has to be tuned-in in the control pattern, the precalculated iteration method could prove simpler and equally good (or even better) compared with the mathematical solution with a separate timing compensation module. One of the key findings in this thesis is the conclusion that the correctness of the pulse pattern structure, in the sense of ZCC and predicted pulse timings, cannot be separated from the timing deviations. The usefulness of the correctly calculated pattern is reduced by the voltage edge timing errors. The doctoral thesis provides an introductory background chapter on variable-speed AC drives and the problem of motor overvoltages and takes a look at traditional solutions for overvoltage mitigation. Previous results related to the active du/dt filtering are discussed. The basic operation principle and design of the filter have been studied previously. The effect of load current in the filter and the basic idea of compensation have been presented in the past. However, there was no direct way of including the dead time in the control (except for solving the pulse pattern manually by iteration), and the magnitude of nonlinearity effects had not been investigated. The enhanced control principle with the dead time handling capability and a case study of the test setup timing deviations are the main contributions of this doctoral thesis. The simulation and experimental setup results show that the proposed control method can be used in an actual drive. Loss measurements and a comparison of active du/dt output filtering with traditional output filtering methods are also presented in the work. Two different ADUDT filter designs are included, with ferrite core and air core inductors. Other filters included in the tests were a passive du/dtfilter and a passive sine filter. The loss measurements incorporated a silicon carbide diode-equipped IGBT module, and the results show lower losses with these new device technologies. The new control principle was measured in a 43 A load current motor drive system and was able to bring the filter output peak voltage from 980 V (the previous control principle) down to 680 V in a 540 V average DC link voltage variable-speed drive. A 200 m motor cable was used, and the filter losses for the active du/dt methods were 111W–126 W versus 184 W for the passive du/dt. In terms of inverter and filter losses, the active du/dt filtering method had a 1.82-fold increase in losses compared with an all-passive traditional du/dt output filter. The filter mass with the active du/dt method was 17% (2.4 kg, air-core inductors) compared with 14 kg of the passive du/dt method filter. Silicon carbide freewheeling diodes were found to reduce the inverter losses in the active du/dt filtering by 18% compared with the same IGBT module with silicon diodes. For a 200 m cable length, the average peak voltage at the motor terminals was 1050 V with no filter, 960 V for the all-passive du/dt filter, and 700 V for the active du/dt filtering applying the new control principle.

Integrating Student Learning into the Repository Ecosystem

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Spitfirestä Bloodhoundiin : Kuninkaallisten Ilmavoimien hävittäjäilmavoimien kehitys 1945–1958

Tässä tutkielmassa käsitellään Kuninkaallisten Ilmavoimien hävittäjäilmavoimien kehitystä vuosina 1945 - 1958. Ison-Britannian hävittäjäilmavoimat kehittyi suurin harppauksin toisen maailmansodan jälkeisinä vuosina. Kehitys käsitti teknisiä, strategisia ja organisaatiota kos-kevia muutoksia. Suurvaltojen ilmavoimien pelikenttä laajentui yhä suuremmaksi nopeuksien kasvaessa ja asejärjestelmien kehittyessä. Kuninkaallisten Ilmavoimien oli tärkeä pysyä mu-kana tässä kehityksessä niin strategisella, kuin teknisellä tasolla. Kylmän sodan edetessä RAF tasapainoili myös sen faktan kanssa, että puolustusmäärärahoja leikattiin toisen maailmanso-dan jälkeen. Demobilisaatio käynnistyi heti sodan loputtua ja tärkeimmät investoinnit kohdis-tettiin sodan runteleman Ison-Britannian talouden elvyttämiseen. Politiikassa ja sotilasjoh-dossa oltiin yleisesti sitä mieltä, että laajamittaiset sotatoimet eivät olleet todennäköisiä aina-kaan seuraavaan kymmenen vuoden aikana. Lähdeaineistona tutkimuksessa on käytetty pääosin englanninkielisiä kirjallisuus- ja internet-lähteitä. Vertailussa on otettu huomioon teoksia mahdollisimman monelta eri aikakaudelta. Eri aikakausien lähteiden vertailu ja niiden avulla hävittäjäilmavoimien kehityksen selvittä-minen on tutkimuksen ydin. Tärkeimpänä aikalaislähteenä käytetään Ison-Britannian asevoi-mien vuosittaista julkaisusarjaa Brassey’s Annual: The Armed Forces Year-Book. Muut kir-jallisuusläheet jakautuvat tasaisesti eri vuosikymmenille vanhimpien ollessa 1950-luvulta ja uusimmat 2010-luvulta Tutkimuksessa on käytetty myös saatavilla olevia suomenkielisiä tut-kimuksia kuten Petteri Joukon väitöskirjaa Strike Hard, Strike Sure – Operation Musketeer: British Military Planning during the Suez Crisis, 1956. Tutkimuksen johtopäätöksissä todetaan hävittäjäilmavoimien roolin kasvaneen osana sodan-käyntiä toisen maailmansodan jälkeen. Hävittäjätoiminnan kehityksen suuntaan on vaikutta-nut etenkin toisessa maailmansodassa ensimmäisen kerran käytetty ydinase. Hävittäjäilma-voimien tehtävät muuttuivat vuosien 1945–1958 aikana sen moton mukaisesta hyökkäyksestä ja puolustuksesta (Offence, Defence) lähemmäs valvontaa ja turvaamista. Taustalla tärkeim-pänä säilyi kuitenkin aina Ison-Britannian ilmatilan puolustaminen. Hävittäjäilmavoimat ei osallistunut laajamittaisesti operaatioihin edellä mainittuina vuosina. Tämä ei kuitenkaan tar-koittanut, että se olisi ollut toimettomana. Ison-Britannian ilmatilaa oli valvottava idästä nousseen uhan takia vuoden jokaisena päivänä 24 tuntia vuorokaudessa sääolosuhteista riip-pumatta.

Design and evaluation of web interface signs to improve web usability : a semiotic framework

Technological innovations, the development of the internet, and globalization have increased the number and complexity of web applications. As a result, keeping web user interfaces understandable and usable (in terms of ease-of-use, effectiveness, and satisfaction) is a challenge. As part of this, designing userintuitive interface signs (i.e., the small elements of web user interface, e.g., navigational link, command buttons, icons, small images, thumbnails, etc.) is an issue for designers. Interface signs are key elements of web user interfaces because ‘interface signs’ act as a communication artefact to convey web content and system functionality, and because users interact with systems by means of interface signs. In the light of the above, applying semiotic (i.e., the study of signs) concepts on web interface signs will contribute to discover new and important perspectives on web user interface design and evaluation. The thesis mainly focuses on web interface signs and uses the theory of semiotic as a background theory. The underlying aim of this thesis is to provide valuable insights to design and evaluate web user interfaces from a semiotic perspective in order to improve overall web usability. The fundamental research question is formulated as What do practitioners and researchers need to be aware of from a semiotic perspective when designing or evaluating web user interfaces to improve web usability? From a methodological perspective, the thesis follows a design science research (DSR) approach. A systematic literature review and six empirical studies are carried out in this thesis. The empirical studies are carried out with a total of 74 participants in Finland. The steps of a design science research process are followed while the studies were designed and conducted; that includes (a) problem identification and motivation, (b) definition of objectives of a solution, (c) design and development, (d) demonstration, (e) evaluation, and (f) communication. The data is collected using observations in a usability testing lab, by analytical (expert) inspection, with questionnaires, and in structured and semi-structured interviews. User behaviour analysis, qualitative analysis and statistics are used to analyze the study data. The results are summarized as follows and have lead to the following contributions. Firstly, the results present the current status of semiotic research in UI design and evaluation and highlight the importance of considering semiotic concepts in UI design and evaluation. Secondly, the thesis explores interface sign ontologies (i.e., sets of concepts and skills that a user should know to interpret the meaning of interface signs) by providing a set of ontologies used to interpret the meaning of interface signs, and by providing a set of features related to ontology mapping in interpreting the meaning of interface signs. Thirdly, the thesis explores the value of integrating semiotic concepts in usability testing. Fourthly, the thesis proposes a semiotic framework (Semiotic Interface sign Design and Evaluation – SIDE) for interface sign design and evaluation in order to make them intuitive for end users and to improve web usability. The SIDE framework includes a set of determinants and attributes of user-intuitive interface signs, and a set of semiotic heuristics to design and evaluate interface signs. Finally, the thesis assesses (a) the quality of the SIDE framework in terms of performance metrics (e.g., thoroughness, validity, effectiveness, reliability, etc.) and (b) the contributions of the SIDE framework from the evaluators’ perspective.

Suomalaisen ja yhdysvaltalaisen mekanisoidun komppanian johtamisen eroavaisuudet hyökättäessä kohtaamisolosuhteissa

Nykyaikaisella taistelukentällä sodankuvan muutos, joukkojen mekanisoituminen ja rintamalinjojen hämärtyminen ovat kasvattaneet kohtaamishyökkäysten mahdollisuutta. Tällöin tarkkaa tietoa vihollisesta ei ole ja saatetaan törmätä hyökkäävään tai puolustukseen ryhmittyneeseen viholliseen. Tutkimuksen tarkoituksena on löytää eroja yhdysvaltalaisen ja suomalaisen mekanisoidun komppanian johtamisympäristöistä, hyökkäyksen suunnittelu- ja valmisteluvaiheen johtamisesta sekä taistelun johtamisesta hyökättäessä kohtaamistaisteluolosuhteissa. Tutkimus on luonteeltaan kvalitatiivinen. Aineisto on hankittu asiakirja- ja kirjallisuustutkimuksen keinoin molempien maiden ohjesäännöistä ja sotilaskirjallisuudesta. Havaintoja suomalaisen komppanian johtamisesta on täydennetty haastattelemalla kokenutta panssarijääkärikomppanian päällikköä. Tutkimuksessa on ensin tutkittu molempien maiden ohjesääntöjä koskien mekanisoitujen joukkojen johtamista kohtaamistaisteluolosuhteissa. Näitä havaintoja on pyritty täydentämään tutkimalla uusimpia sotia ja kertausharjoituksia. Tärkeimpiä lähteitä ovat olleet yhdysvaltojen armeijan kenttäohjeet (field manuals), panssarijääkäriopas, sekä sotakokemuksista kertova Leadership and command on the battlefield. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että molempien maiden taktiset toimintatavat ovat hyvin samankaltaisia. Suurimmat erot löytyvät maiden välillä organisaatioista ja johtamiskulttuurista. Komppanian avainhenkilöiden erilaiset tehtävät vaikuttavat itse komppanian johtamiseen. Komppanian organisaatioon lisättävä ammattialiupseerin virka yhdysvaltalaisen first sergeant mallin mukaisesti mahdollistaisi komppanian päällikön tehokkaamman johtamisen sekä komppanian varapäällikön tehtävän kuvan muuttumisen enemmän joukkojen taistelun johtamiseen.