Novel force control methods in a teleoperation system of a hydraulic slider

The objective of the this research project is to develop a novel force control scheme for the teleoperation of a hydraulically driven manipulator, and to implement an ideal transparent mapping between human and machine interaction, and machine and task environment interaction. This master‘s thesis provides a preparatory study for the present research project. The research is limited into a single degree of freedom hydraulic slider with 6-DOF Phantom haptic device. The key contribution of the thesis is to set up the experimental rig including electromechanical haptic device, hydraulic servo and 6-DOF force sensor. The slider is firstly tested as a position servo by using previously developed intelligent switching control algorithm. Subsequently the teleoperated system is set up and the preliminary experiments are carried out. In addition to development of the single DOF experimental set up, methods such as passivity control in teleoperation are reviewed. The thesis also contains review of modeling of the servo slider in particular reference to the servo valve. Markov Chain Monte Carlo method is utilized in developing the robustness of the model in presence of noise.

Alustarkastusryhmän suorituskyvyn vaatimukset MIO-operaatioissa

Suomen Merivoimat osoittavat kansainväliseen kriisinhallintaan alustarkastusryhmän. Lisääntyvien kansainvälisten tehtävien johdosta alustarkastustoiminnan kehittäminen on saatu käyntiin myös Merivoimissa. Tämän tutkimuksen ensisijaisen tavoitteena on antaa lukijalle kokonaivaltainen näkemys niistä vaatimuksista, joita kansainväliset tehtävät asettavat Suomalaiselle alustarkastusryhmälle. Päätutkimusongelma on: Mitä vaatimuksia kansainväliset MIO-operaatiot asettavat alustarkastusryhmän suorituskyvylle? Tutkielma on kaksiosainen. Ensin tutkimuksessa pyritään selvittämään kansainvälisten tehtävien luonne ja niiden erityisolosuhteet, ympäristöissä joissa alustarkastusryhmä kansainvälisissä tehtävissä toimii. Tämän jälkeen tutkimuksessa selvitetään mitä vaatimuksia kansainväliset tehtävät asettavat alustarkastusryhmän suorituskyvylle. Yhteenvetona tutkimustuloksista voidaan todeta, että kansainvälisten tehtävien vaatimukset ovat erittäin vaativat, monipuoliset sekä laajat mutta ei mahdottomat. Jotta vaatimuksiin kyetään vastaamaan, on toiminnassa kehitettävää monilla osa-alueilla. Tutkimus perustuu julkisiin lähteisiin. Tärkeimpinä lähteinä on käytetty kansainvälisiä ohjeita ja oppaita, tehtävänkuvauksia, lakeja ja asetuksia sekä haastatteluita. Varsinaisia aiheeseen liittyviä painettuja lähteitä on varsin vähän. Tämän vuoksi ulkomaisia lähteitä on käytetty tutkimuksen runkona ja asiantuntijahaastatteluja on käytetty täydentämääm kirjallisista lähteistä saatua kuvaa. Tutkimuksen menetelmäksi on valittu teoriasidonnainen sisällönanalyysi , jossa pyritään olemassa olevan teorian pohjalta tutkimaan kohdetta suuremmassa kokonaisuudessa.

PRT-konsepti NATOn kriisinhallintastrategiassa Afganistanissa

Kriisinhallinnasta on kuluneen kymmenen vuoden aikana muodostunut yksi NATO:n ydintehtävistä. Tätä tehtävää toteuttaessaan on NATO suuntautunut ulos liittouman omalta maantieteelliseltä alueeltaan. NATO:n kriisinhallintaoperaatioista haastavin tähän asti on ollut ISAF operaatio Afganistanissa. ISAF:n toiminnasta suuri osa tapahtuu jälleenrakennus- ja vakauttamisryhmien (Provincial Reconstruction Teams, PRT`s) kautta. Tutkimuksen pääkysymyksenä on selvittää PRT-konseptin nykyasema ja arvioida sen tulevaisuutta NATO:n kriisinhallintastrategiassa Afganistanissa. Tähän haetaan vastausta kolmella alakysymyksellä. Ensimmäinen niistä selvittää, mikä on NATO:n kriisinhallintastrategia Afganistanissa. Toinen puolestaan selvittää miten PRT konsepti rakentuu ja kolmas sitä, miten Yhdysvallat ja NATO pyrkivät ratkaisemaan tilanteen Afganistanissa. Tutkimus on laadullinen tutkimus, jonka tutkimusmenetelmänä on vertaileva asiakirjatutkimus uusrealismin näkökulmasta katsottuna. Tutkimus rakentuu siten, että johdannossa käsittelen tutkimuksen perusteita ja menetelmää. Toisessa luvussa perehdyn Yhdysvaltojen ja NATO:n kriisinhallintastrategiaan Afganistanissa. Kolmannessa luvussa selvitän miten PRT-konsepti on kehittynyt ja miten sen vastuualue on laajentunut. Neljännessä luvussa perehdyn Afganistanin tilanteen kehittymiseen ja siihen miten Yhdysvallat, NATO ja ISAF pyrkivät ratkaisemaan tilanteen. Yhdysvaltojen ja NATO:n tavoitteena on tukea Afganistanin hallintoa niin, että se itse kykenisi vastaamaan maan rauhallisesta ja vakaasta kehityksestä. On kuitenkin huomattu, että pelkät sotilaalliset toimet eivät mahdollista tämän tavoitteen saavuttamista. Tähän tarpeeseen on kehitetty kokonaisvaltainen kriisinhallinnankonsepti. Kokonaisvaltaisen kriisinhallinnankonseptin käytännön toteuttajaksi ovat kehitetty alueelliset jälleenrakennusyksiköt Provincial Reconstruction Teams. PRT-konsepti vastaa kokonaisvaltaisesta kriisinhallinnasta, missä yhdistetään käytännön tason yhteistyö diplomatian, puolustuksen ja kehitystyön alueilla. PRT:t eroavat toisistaan, koska jokaisella PRT:n johtovaltioilla on omat kansalliset intressit tavoiteltavanaan. PRT:n toimintatapa heijastaa kansallisia toimintatapakulttuurin perinteitä. Erot ilmenevät etenkin kansallisessa suhtautumisessa jälleenrakennukseen ja PRT:n rooliin siinä. ISAF jatkaa edelleen Afganistanissa turvallisuusoperaatioita ja pyrkii rakentamaan afgaaniviranomaisten kykyä vastaanottaa turvallisuusvastuu maassa. NATO on arvioinut, että Afganistanissa voidaan nyt aloittaa valmistelut turvallisuusvastuun siirtämiselle. Ennen kuin turvallisuusvastuuta voidaan siirtää, on turvallisuustilanteeseen saatava muutos parempaan, on se sitten todellinen tai vain näennäinen muutos. Muutosta pyritään saavuttamaan lisäämällä liittouman sotilaallista voimaa sekä parantamalla Afganistanin turvallisuusviranomaisten kykyä. Lisäksi NATO pyrkii saamaan aikaan aiempaa tehokkaampaa PRT-toimintojen yhteensovittamista ja tavoitteiden asettelua. Tutkimuksen keskeisenä tuloksena voidaan pitää sitä, että kokonaisvaltainen kriisinhallintakonsepti tulee edelleen olemaan NATO:n kriisinhallintastrategiana Afganistanissa. PRT-konsepti tulee, muodossa tai toisessa, tulevaisuudessakin vastaamaan pääosin NATO:n kokonaisvaltaisesta kriisinhallinnasta.

Yhdysvaltojen ja koalition joukkojen tappiot Afganistanin sodassa 19.10.2001 - 31.12.2009

Työn aiheena on Yhdysvaltojen ja koalition joukkojen tappiot Afganistanin sodassa 2001 – 2009. Syyskuun 2001 terrori-iskujen jälkeen Yhdysvallat aloittivat sotilaalliset operaatiot Afganistanissa nopeasti. Aluksi operaatio sai nimen ”Infinite Justice”, joka melko pian muutettiin ”Enduring Freedomiksi”. Afganistanin operaation alkuperäisenä tavoitteena oli vaihtaa Afganistanin hallinto ja tuhota maassa olevat Al-Qaidan ja Talibanin aseellisetvoimat. Nämä tavoitteet saavutettiin varsin nopeasti. Vuoteen 2002 loppuun mennessä Taliban ja Al- Qaida oli sotilaallisesti lyöty Afganistanissa. Tärkeimpiä johtohenkilöitä ei kuitenkaan saatu eliminoitua ja tappion ollessa varma Talibanin ja Al-Qaidan edustajat siirtyivät heimoalueelle Pakistaniin. Vuodesta 2003 alkaen Afganistanin sotaa voidaan pitää kumouksellisena sotana, jossa kapinalliset yrittävät kukistaa vallalla olevan hallinnon. Kuten monissa muissakin kumouksellisissa sodissa myös Afganistanissa on käynyt niin, että sieltä irtautuminen on muodostunut ongelmaksi. Operaation pitkittyessä, se vaati kokoajan lisää resursseja.

Ilmatoiminnan johtaminen Karjalan kannaksen torjuntataisteluissa kesällä 1944

Tämä pro gradu -tutkielma käsittelee Ilmavoimien johtamista kesän 1944 Karjalan kannaksen torjuntataisteluissa Tali–Ihantalassa, Viipurinlahdella ja Vuosalmella. Ilmavoimien johtamista tarkastellaan erityisesti Kannaksen ilmakomentajan, eversti Richard Lorentzin johtamisen näkökulmasta sekä Ilmavoimien toimintaa joint-operaation näkökulmasta osana Kannaksen suurtaisteluita. Lorentzin toiminnan lisäksi on ollut välttämätöntä syventyä tarkastelemaan Kannakselle rakennettua Ilmavoimien johtamisjärjestelmää ja sen luojaa everstiluutnantti Gustav Erik Magnussonia. Koska kesän 1944 taisteluita tarkastellaan myös joint-operaatio -käsitteen näkökulmasta, on ollut välttämätöntä tarkastella join-käsitettä suomalaisen määritelmän mukaisesti, mutta myös alkuperäisen yhdysvaltalaisen määritelmän mukaisesti.

Frihetens möjligheter och den erfarande kroppen

Kirjallisuusarvostelu

Psykologiset operaatiot sosiaalisessa mediassa

Tieto- ja viestintäteknologian kehitys on mahdollistanut viime vuosikymmeninä muutoksia ihmisten tavassa hakea ja käsitellä tietoa sekä olla keskinäisessä vuorovaikutuksessa. Sosiaalista mediaa voidaan pitää tämän kehityksen tuloksena syntyneenä jälkiteollisena ilmiönä, joka rakentuu sisällöstä, yhteisöistä ja teknologioista. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää ja ymmärtää sosiaalisen median hyödynnettävyyttä psykologisissa operaatiossa osana strategista kommunikaatiota. Tutkimuksessa selvitetään psykologisten operaatioiden liityntää strategiseen kommunikaatioon, sosiaalisen median ominaisuuksia psykologisten operaatioiden kannalta sekä suostuttelevan viestinnän vaikutusmekanismeja. Johtopäätöksiä tarkastellaan viranomaisen, erityisesti puolustusvoimien, näkökulmasta. Tutkimusmenetelmä on laadullinen sisällönanalyysi. Tutkimuksen lähdeaineisto on kerätty harkinnanvaraisesti ja se koostuu kirjallisista dokumenteista, esimerkiksi aikaisemmista tutkimuksista, artikkeleista, julkaisuista, ohjeista, oppaista ja ohjesäännöistä. Sisällönanalyysi on muodostettu teoriaohjaavasti. Tutkittava ilmiö, psykologiset operaatiot sosiaalisessa mediassa, ankkuroituu laajempaan kokonaisuuteen psykologisten operaatioiden, sosiaalisen median ja suostuttelevan viestinnän käsitteiden sekä sisällönanalyysin kautta. Tutkimuksen johtopäätöksenä todetaan sosiaalisen median olevan mahdollinen väline psykologisten operaatioiden toteuttamiselle. Toisaalta sosiaalisen median vuorovaikutteisuus haastaa suostuttelevan viestinnän asettamalla sen avoimeksi julkiselle kritiikille ja arvioinnille. Onnistuakseen sosiaalisessa mediassa toteutettavien psykologisten operaatioiden suunnittelu, toimeenpano ja vaikutusten arviointi edellyttävät pitkäjänteisyyttä, riittäviä resursseja, monitieteellistä ammattitaitoa, tiedustelua ja kohderyhmäanalyysiä. Psykologisten operaatioiden tulee olla strategisen kommunikaation perusviestin mukaisia: sanojen ja tekojen on vastattava toisiaan. Psykologisia operaatioita on mahdollista toimeenpanna jo normaalioloissa ennen kriisin eskaloitumista. Psykologiset operaatiot sosiaalisessa mediassa voivat parhaimmillaan lisätä suuremman operaation kokonaisvoimaa. On kuitenkin varottava yliarvioimasta psykologisten operaatioiden ja sosiaalisen median vaikuttavuutta ja mahdollisuuksia. Ihmiset muodostavat asenteensa ja mielipiteensä monista eri lähteistä. He eivät myöskään välttämättä toimi asenteidensa mukaisesti.

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.