Www-sovelluskehysten arviointi ja valinta

Useimmiten www-sovellusten käyttöliittymien rakentamiseen käytetään ohjelmistokehyksiä. Www-sovelluskehys voidaan valita lukuisista valmiista vaihtoehdoista. Valinta on kuitenkin ongelmallista. Vaikka hyviä vaihtoehtoja on paljon, www-sovelluskehykset ovat parhaimmillaan vain tietyissä tilanteissa. Tämän työn tavoitteena oli löytää keino vertailla www-sovelluskehyksiä. Menetelmän haluttiin olevan kustannustehokas. Työssä hyödynnettiin kirjallisuudesta löytyviä ohjeita ohjelmistokomponenttien ja työkalujen valintaan. Ohjeiden avulla valittiin www-sovelluskehyksien vertailuun sopivia arviointikriteerejä. Arviointikriteerien määrittelyä varten tutkittiin ohjelmistokehysten ja www-sovelluskehysten vaatimuksia. Ohjeiden avulla suoritettiin myös vertailu käytännössä. Työn tuloksena syntyneitä www-sovelluskehysten vaatimuksia ja arviointikriteerejä voidaan käyttää suoraan vertailuissa alustasta riippumatta. Tulosten avulla voidaan vähentää www-sovelluskehysten valintaan tarvittavan työn määrää. Työhön sisältyneen vertailun suorittamiseen kului kohtuullinen määrä aikaa, ja sillä kyettiin tunnistamaan eroja www-sovelluskehysten välillä.

Mashup-alustan soveltuvuus tilannekuvan luontiin verkostopuolustusympäristössä

Verkostosodankäynti on suuren huomion kohteena useiden maiden puolustusvoimien järjestelmäkehityshankkeissa. Verkostosodankäynnin tavoitteena on kytkeä kaikki taistelukentän komponentit yhteen nopean tiedonsiirtoverkon avulla. Tällä pyritään tehokkaampaan tiedonjakoon ja edelleen resurssien tehokkaampaan käyttöön. Keskeisessä osassa verkostosodankäynnin tavoitteiden saavuttamisessa on palvelukeskeinen arkkitehtuuri (SOA). Tarve yhä monimutkaisemmille tietojärjestelmille pakottaa myös sotilasympäristön toimijat etsimään ratkaisuja valmiista kaupallisista toteutuksista. Verkottunut toiminta tuottaa valtavasti erilaista tilannetietoa. Tilannetiedon pohjalta muodostetaan erilaisia tilannekuvia, joita johtajat käyttävät päätöksentekonsa tukena. Työssä tutkitaan kaupallisen mashup-alustan käyttöä tilannekuvan luomiseen. Mashup-alusta on tietojärjestelmä, jolla voidaan helposti ja nopeasti integroida useista lähteistä saatavaa informaatiota. Mashup-alusta mahdollistaa niin kutsuttujen käyttäjämääriteltyjen tilannekuvien luomisen. Työn tuloksena mashup-alustan soveltuvuus tähän käyttöön on hyvä ja se soveltuu hyvin erityisesti tilanteisiin, joissa vaaditaan nopeita ratkaisuja. Jatkotutkimusta aiheesta tarvitaan, koska mashupalustan käyttöä sotilaallisissa tietojärjestelmissä ei ole juurikaan tutkittu ja aihe on suhteellisen uusi myös tiedeyhteisössä.

Maavoimien verkostokeskeisen tiedonsiirtojärjestelmän arkkitehtuuri ja sen toteuttaminen

Tämä tutkimus pyrkii määrittelemään itsenäisenä puolustushaarana toimivalle maavoimille sen tehtäviin soveltuvan verkostokeskeisyyttä ja joukkorakenteita tukevan tiedonsiirtojärjestelmän arkkitehtuurin. Tutkimus on luonteeltaan teoreettinen. Siinä analysoidaan yleistä sotilaallisten tiedonsiirtojärjestelmien kehitystä kylmästä sodasta lähtien, tiedonsiirtojärjestelmien kehitystä Yhdysvaltain ja Suomen maavoimissa sekä kaupallisten tiedonsiirtojärjestelmien kehitysnäkymiä. Analyysin pohjalta on laadittu arkkitehtuurikuvaus koostuen kahdeksasta PVTAKmäärittelyn mukaisesta näkymästä sekä esimerkki arkkitehtuurin soveltamisesta käytäntöön. Tämän työn tutkimusongelmana on, millainen maavoimien tiedonsiirtojärjestelmän arkkitehtuuri tukee tulevaisuudessa parhaiten verkostokeskeisyyttä ja yleistä teknistä kehitystä. Lisäksi tutkimuksessa selvitetään sotilaallisten tiedonsiirtojärjestelmien historian ja kehitysnäkymien vaikutusta arkkitehtuurin rakenteeseen. Tutkimusmenetelmänä työssä käytetään kirjallisuusanalyysia ja suunnittelua. Arkkitehtuurin laatiminen ja esimerkki arkkitehtuurin toteuttamisesta luokitellaan suunnitteluksi. Puolustusjärjestelmää valmistaudutaan käyttämään alue-, YETTS-, kriisinhallinta- ja informaatiosodassa. Keskeinen vaatimus on kyky toimia kaikissa näissä toimintaympäristöissä samalla kalustolla. Verkostokeskeisyyden toteuttamisen puolestaan todettiin vaativan suorituskykyistä, yhteensopivaa ja tietoturvallista tiedonsiirtojärjestelmää, joka takaa yhteydellisyyden taistelukentän toimijoiden kesken. Tällä tuetaan erityisesti verkostokeskeistä johtamista ja suunnittelua. Tiedonsiirtojärjestelmien kehityksen todettiin olevan kaikissa asevoimissa hidasta. Myös käytössä olevien ikääntyneiden järjestelmien kehityksen nopeuttaminen on osoittautunut haasteelliseksi hankintaprosessin luonteesta johtuen. Yhdysvaltain maavoimien tiedonsiirtojärjestelmissä hyödynnetään yhä runsaammin COTStekniikka, mutta taktiset johtamisyhteydet toteutetaan yhä useimmiten sotilasjärjestelmillä. Uusimmassa maavoimien järjestelmässä WIN-T:ssä korostuu kerroksellisuus (maa, ilma ja avaruus) ja tehtävän vaatimusten mukaan rakennettava järjestelmä. Sen merkittävä osa on myös JTRS-ohjelmistoradio kaikkine versioineen. Järjestelmän modulaarinen rakenne mahdollistaa jatkuvan osajärjestelmien kehittämisen teknisen kehityksen myötä. Suomen maavoimien tiedonsiirtojärjestelmät vaativat nykyisellään kehitystyötä, mutta ulkomaanoperaatioiden järjestelmiä voidaan pitää onnistuneina ja nykyaikaisina. Tärkeänä nähdäänkin kaikkien joukkotyyppien järjestelmäkehityksen yhdistäminen paremman suorituskyvyn ja yhteensopivuuden saavuttamiseksi. Kaupallisten tiedonsiirtojärjestelmien sotilaskäytön todettiin sisältävän monia haasteita sekä mahdollisuuksia. Kehityksen eteneminen kohti NGN-verkkoja kuitenkin tukee verkostokeskeisyyttä ja sotilassovelluksia. Tällä hetkellä mielenkiintoisimpia sovelluksia ovat ohjelmistoradio ja langattomat laajakaistaiset ad hoc -datansiirtojärjestelmät. Maavoimien tiedonsiirtojärjestelmän arkkitehtuuri on modulaarinen rakentuen siirtojärjestelmistä, käyttäjäympäristö- ja järjestelmäsolmuista sekä yhtenäisestä ohjaus- ja valvontajärjestelmästä. Siirtojärjestelmiä ovat PAN- (henkilökohtaiset), LAN- (lähi), LOS- (suoran yhteyden), BLOS- (epäsuoran yhteyden) ja runkoverkkojärjestelmät. Solmuja ovat esikunta- , komentopaikka- ja liikkuvan tilaajan sekä järjestelmäsolmu. Siirtoteitä ja solmuja kyetään ohjaamaan sekä valvomaan yhtenäisellä ohjaus- ja valvontajärjestelmällä. Keskeistä kokonaisuudessa on IP-protokollan laaja hyödyntäminen. Arkkitehtuuria voidaan soveltaa kaikille joukkotyypeille. Sen toteutuksen tekniikat ja järjestelmät voivat olla COTS:ia tai sotilaallista tekniikkaa. Toteutetut järjestelmät ovat joukkojen erilaisesta luonteesta ja toiminnan vaatimuksista johtuen mahdollisesti hyvinkin erilaisia.

Hajautettuun ryhmitykseen soveltuva tilannekuvajärjestelmä : näkökulmana viestihuoltokomppania

Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää laajalla maantieteellisellä alueella hajautetusti toi-mivan joukon tilannekuvan muodostumista viestihuoltokomppaniaan näkökulmasta. Tut-kimuksen pääkysymys on: Mikä tilannekuvajärjestelmistä on soveltuvin viestihuoltokomp-panian käyttöön? Arvioinnissa otetaan huomioon vaihtoehtoisten tiedonsiirtotapojen käytön vaatimus sotilaallisessa toimintaympäristössä. Tutkimuksessa vaatimusmäärittely on koko-naisuus, jolla saadaan tuloksia monisyisen prosessin kautta. Yleiskuvauksen laatiminen toteutetaan kirjallisuustutkimuksella. Vaatimusten ja havaintojen kerääminen toteutetaan lomakekyselynä. Jäsentelyyn, muokkaukseen ja vertailuun käytetään laadullista tarkastelua, kirjallisuusselvitystä ja vertailua. Tietotekniikan käyttämisen tulisi vapauttaa resursseja tietomassojen rutiininomaisesta käsit-telystä ymmärryksen luomiseen ja päätöksen tekoon. Tiedon lähettäminen laitteelta toiselle edellyttää niiden yhdistämistä toisiinsa. Verkkojen topologioista käsitellään keskeiset (väy-lä, rengas ja tähti). Verkkoratkaisuista käsitellään kolme yleisintä (asiakas-palvelin-, push- ja vertais-verkko). Siirtotiet jaetaan kahteen ryhmään. Johdollisten siirtoteiden toteutuksesta käsitellään kolme päätyyppiä (koaksiaalikaapeli, parikaapeli ja optiset kuidut). Langattomi-en siirtoteiden toteutuksesta käsitellään neljä päätyyppiä (kaupalliset matkaviestimet, TET-RA-tekniikka, kenttäradiot ja radiolinkit). VHK:n vaatimusmäärittelyssä esiin nousi kolme kokonaisuutta. Hajautus arvioi järjestel-män käyttöä ja sen ulottuvuutta. Turvallisuus arvioi järjestelmän toimivuuden ja teknisten ratkaisujen turvallisuutta. Käyttö arvioi järjestelmän käyttämisen helppouteen ja teknisten ratkaisujen saatavuuteen liittyviä seikkoja. Vaatimusmäärittelyn kautta varsinaiseen vertai-luun valittiin neljä järjestelmää. CORE-järjestelmän kehittäminen ja kuvaus ovat hyvät. Irisweb on jo lähtökohtaisesti suun-niteltu toimintaympäristöltään vastaamaan niihin tarpeisiin, joita VHK:lla on, joten toimin-not vastaavat tarpeita hyvin. MATI sisältää käytössä testatun, kestävän ja nopeasti käyt-töönotettavan kokonaisuuden. Eri järjestelmien tekniset ratkaisut pohjautuvat paljon samoi-hin tekniikoihin, osalla on sama tiedonsiirtoalusta. Järjestelmien soveltuvuus eri osa-alueisiin vaihteli. Tutkimuksen tuloksena soveltuvin järjestelmä on MATI. Tulevaisuudessa eriytyvien järjestelmien sulauttaminen ja niiden parhaiden ominaisuuksien yhdistäminen näyttäisi olevan ainoa suunta. COTS-tekniikan käyttäminen ja SOA suunnit-telun pohjana ohjaavat kehitystä kohti verkostokeskeisyyttä.

Kaupallisten komponenttien käyttö taktisen tiedustelulennokin rakentamisessa

Miehittämättömät lavetit nähdään tärkeänä ja nopeasti kehittyvänä taistelukentän elementtinä. Sotilaallisista lähtökohdista suunnitellut miehittämättömät lennokkijärjestelmät ovat arvokkaita, ja puolustusteknologian hinta on edelleen ollut kasvussa. Kaupallisen teknologian hinta sen sijaan on laskenut samalla kun suorituskyky on noussut. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on ollut selvittää, minkälaisia kaupallisesti saatavilla olevia miehittämättömässä lennokkijärjestelmässä käytettäviä komponentteja on olemassa. Tutkimuskysymykset alakysymyksineen ovat: · Minkälaisia taktisen tiedustelulennokin rakentamisessa hyödynnettävissä olevia komponentteja markkinoilla on? o Minkälaisia ovat taktisen tiedustelulennokin rakentamiseen hyödynnettäväksi soveltuvat komponentit? · Mikä on kaupallisista komponenteista kootun lennokin teoreettinen suorituskyky verrattuna olemassa olevien sotilaallisten järjestelmien suorituskykyihin? o Mikä on sotilaallisen lennokkijärjestelmän suorituskyky? Työn mahdollistamiseksi on selvitetty tärkeimpiä vaatimuksia komponenteille sekä valmiille järjestelmille tekstianalyysillä aiemman tutkimuksen pohjalta. Vaatimuksiksi osoittautuivat noin tunnin toiminta-aika, lennokin noin 60 kilometrin tuntivauhti, noin kymmenen kilometrin toimintasäde sekä kyky tuottaa yksinkertaista, mieluiten paikkatiedollista kuvamateriaalia. Myös valaistusolosuhteista ja ulkolämpötiloista aiheutuvia vaatimuksia tutkittiin. Itse komponenttien kartoitus on toteutettu lennokkiharrastajille tarkoitettuihin nettisivuihin tutustumalla. Kerätyn aineiston luotettavuuden arvioimiseksi toteutettiin koelento, jossa mitattiin kaupallisen lennokkikokoonpanon massa ja sillä saavutettavaa lentoaikaa, -matkaa ja - vauhtia. Samalla tutkijalle on syntynyt käsitys siitä, mitä toimivan lennokkijärjestelmän rakentaminen kaupallisista komponenteista vaatii ilman aikaisempaa tietoa aiheesta. Tutkimuksessa käsitellään vain kiinteäsiipisen, taktiseen tiedusteluun soveltuvan lennokin välttämättömiä komponentteja. Maa-aseman komponentit on rajattu työn ulkopuolelle tiedustelutiedon vastaanottamiseen tarkoitettua videovastaanotinta lukuun ottamatta. Johtopäätöksinä todetaan, että markkinoilla on teoriassa taktisen tiedustelulennokin vaatimuksia vaihtelevasti täyttävän lennokin rakentamiseen vaadittavat COTS-komponentit, mutta käytännössä niiden hyödyntäminen autonomiseen toimintaan kykenevän lennokin rakentamisessa saattaa aiheuttaa arvaamattomia ongelmia, ja esimerkiksi elektronista taistelunkestävyyttä ei pystytty toteamaan. Tutkija sai laskeutumisen jälkeen analysoitavaa videokuvaa COTS-komponenteista kootulla lennokilla, mutta koelennon aikainen tihkusade aiheutti sen, että videokuva ei ollut tiedustelutarkoitukseen käyttökelpoista.

Jalkaväkiprikaatin kenttäviestijärjestelmän tekniset ratkaisut 2010-luvulla

Alueellisilla joukoilla luodaan koko maan kattava puolustus, tärkeimpänä tehtävänään avainalueiden puolustaminen kaikissa olosuhteissa. Tärkeimpiä alueellisia joukkoja ovat jalkaväkiprikaatit, joiden tehtävinä ovat kohteiden suojaus, toimintakyvyn säilyttäminen ja vihollisen pääsyn estäminen valtakuntamme kannalta tärkeille alueille. Jalkaväkiprikaatin viestitoiminnan päämääränä on mahdollistaa tiedustelun, tulenkäytön, johtamisen ja ilmapuolustuksen yhteyksien rakentaminen oikealle alueelle oikeaan aikaan. Nykyinen jalkaväkiprikaatin käytössä oleva kenttäviestijärjestelmä ei vastaa taistelukentän tiedonsiirtotarpeisiin, jonka takia on ryhdyttävä uusimaan kalustoa. Kaupallisten ratkaisujen käyttö osana sotilasverkkoja on ollut kansainvälinen suuntaus jo pidemmän aikaa, nyt COTS- tuotteiden käyttö on laajentunut myös Suomen sodanajan johtamisjärjestelmiin. Tutkimuksessa käsitellään jalkaväkiprikaatin kenttäviestijärjestelmää, viestijoukkojen kokoonpanoa ja tehtäviä sekä TETRAn, WiMAXin, WLANin ja optisen kuidun teknisiä ominaisuuksia ja käyttömahdollisuuksia nykyisessä järjestelmässä. Vertailupohjana käytetään nykyistä järjestelmäratkaisua, uudemmilta joukkotyypeiltä vapautuvaa YVI- kalustoa sekä kaupallisia ratkaisuja. Tutkimus keskittyy kartoittamaan MIL- ja COTS- tuotteiden käyttömahdollisuuksia nykyisin käytössä olevan kenttäviestijärjestelmän eri tasoilla. Tutkimus on toteutettu kirjallisuustutkimuksena, lähteinä tutkimuksessa on käytetty aihetta käsitteleviä oppaita, opinnäytetöitä, asiakirjoja ja internetin tietokantoja.