Sahan ohjausjärjestelmä myynti- ja toimitusketjun apuvälineenä sahan kannattavuuden kehittämisessä

Diplomityössä tarkasteltiin sahalaitokselle investoidun tuotannon ohjausjärjestelmän toimivuutta ja käytettävyyttä. Tutkimuksessa vertailtiin aikaisemmin suunnittelun apuna toimineita järjestelmiä uuteen ohjausjärjestelmään. Tavoitteena oli selvittää onko uuden järjestelmän sisäänajo onnistunut niin, että se tuottaisi oikeaa tietoa sahausprosessista. Tutkimuksessa tarkasteltiin myös kuinka sahan uutta ohjausjärjestelmää voitaisiin hyödyntää yrityksen myynti- ja toimitusketjun kannalta parhaiten ja huomioiden erityisesti kannattavuuslaskennallinen näkökulma. Lisäksi pohdittiin integraatiomahdollisuuksia yrityksessä käytössä oleviin muihin suunnittelujärjestelmiin. Tutkimuksen taustalla on sahateollisuuden entisestäänkin kiristynyt tilanne ja toisaalta tarve tulevaisuuden suunnitelmallisuuden parantamiseen. Kilpailussa mukana pysyminen edellyttää sahausprosessista saatavan tietomäärän keräämistä, tallentamista ja ennen kaikkea tiedon parempaa hyväksikäyttöä. Tutkimuksen kohteena ollut sahalaitos vastasi tulevaisuuden tiukentuneisiin olosuhteisiin investoimalla uuteen ohjausjärjestelmään ja uskoi siitä saatavan hyödyn auttavan heitä parantamaan sekä yksittäisten tuotteiden että koko tuotevalikoiman kannattavuutta. Ohjausjärjestelmän toivottiin tuovan todenmukaisempaa ja monipuolisempaa tietoa yrityksen suunnittelutyölle. Sahalaitoksen kannattavuuden parempi seuraaminen ja tuotevalikoiman sekä suunnittelun parempi kohdentaminen helpottuu sähköisen ohjausjärjestelmän avulla huomattavasti. Ohjausjärjestelmän kautta kannattavuuden tunnusluvut saadaan nopeammin myynti- ja toimitusketjun tietoon, poikkeamiin pystytään puuttumaan ajoissa ja yleinen tietoisuus sahausprosessista paranee. Ohjausjärjestelmän avulla mahdollistetaan entistä joustavampi koesahaus ja reklamaatioeriin porautuminen onnistuu niin ikään vaivattomammin. Yksi hyödyllinen integraatiomahdollisuus olisi SAP:n ja uuden ohjausjärjestelmän yhdistäminen, jossa hinta- ja reklamaatiotieto saataisiin yhteneväksi. Kun ohjausjärjestelmä saadaan varmuudella tuottamaan oikeaa tietoa sahausprosessista, on siitä saatava hyöty myynti- ja toimitusketjulle todellinen. Kalliin raaka-aineen entistä tehokkaampi hyödyntäminen, tuotepaletin suunnittelu ja myynnin kohdentaminen kannattavimpiin tuotteisiin, ovat tärkeä osa niitä asioita joihin järjestelmä tuo helpotusta. Tulevaisuudessa ohjausjärjestelmän jatkokehitykseen tulisi kiinnittää erityistä huomiota, jotta voitaisiin taata asiakaslähtöisyys ja kannattava tuoterakenne osana menestyksekästä liiketoimintaa.

Sähköauto osana älykästä sähköverkkoa – Ohjaus ja toiminnallisuudet

Tulevaisuudessa sähköverkko kohtaa monia haasteita, kun sähköautot yleistyvät, vaatien suuren tehotarpeen. Uusiutuvan energiantuotannon epävarma huipputehon tuotanto ei välttämättä pysty kattamaan sähköautoista johtuvaa suurta tehopiikkiä, jos suuret määrät ajoneuvoista kytketään yhtä aikaa lataukseen. Jos sähköajoneuvot voidaan ladata ohjatusti, ei välttämättä tarvita lisäenergian tuotantoa kattamaan kasvanutta huipputehon tarvetta. Lisäksi sähköajoneuvojen akut toimivat koko sähköverkolle energiavarastoina, jollaista ei ole ennen ollut. Älykkäällä sähköverkolla voidaan ohjata sähköajoneuvon latausta, mikäli ajoneuvossa on ohjausjärjestelmä ja akkujen varaustilan mittaus. Tässä kandidaatin työssä ohjelmoidaan mittaus- ja ohjauskortti plug-in hybridiautoa varten, jossa on V2G-ominaisuus. Ohjainkortista toteutetaan toimintakuvaus, jonka mukaan se myös ohjelmoidaan. Ohjainkortti mittaa akkujen jännitettä ja virtaa, joista voidaan määrittää akkujen varaustilat. Ohjainkortti lähettää tiedot eteenpäin PC:lle, jolta ohjainkortti saa käskyn toimintatilasta. Mittaustietojen perusteella voidaan seurata mahdollisia vikatilanteita. Kandidaatintyön aikana ohjainkorttia ei ehditty asentamaan ajoneuvoon, mutta laboratoriotestien mukaan voidaan todeta, että ohjainkortti on ohjelmallisesti toimiva. Mittauksissa selvisi, että ohjainkortin mittaustulot eivät olleet tarpeeksi tarkkoja käyttökohteeseen. Todettiin, että ohjainkortti vaatii rakenteellisia muutoksia mittaustuloksien parantamista varten, ennen ohjainkortin käyttöönottoa, mutta kandidaatintyön tavoitteet saavutettiin.

Reaktorisydämen valvontajärjestelmän modernisointi Olkiluodon kiehutusvesilaitoksella

Reaktorisydämen valvonnalla varmistetaan, että polttoaineelta vaaditut termiset marginaalit toteutuvat ja polttoaineen suojakuori säilyy ehjänä. Olkiluodon kiehutusvesilaitoksen nykyinen sydämen valvontajärjestelmä koostuu SIMULATE-3-sydänsimulaattoriohjelmasta, reaktorisydämen instrumentoinnista, termisen tehon laskentaohjelmasta, tiedonkeruuohjelmista ja käynnistysautomatiikasta. Uusi järjestelmä koostuu näiden lisäksi GARDEL-ohjelmasta, joka on kehitetty kevytvesireaktoreiden sydämen käytön suunnitteluun ja valvontaan. GARDEL käyttää laskentaan samoja ohjelmia, jotka ovat jo Olkiluodon kiehutusvesilaitoksella käytössä. Tämän työn tarkoituksena oli verrata nykyistä ja uutta sydämen valvontajärjestelmää Olkiluodon kiehutusvesilaitoksella. Työssä tutkittiin LPRM-detektorien kalibroinnin jälkeisen datan käsittelyä, palamapäivitystä, stabiilisuuslaskentaa ja adaptiivisia menetelmiä. Järjestelmien vertailuun käytettiin Olkiluoto 2 -laitosyksiköltä käyttöjaksolta 31 (2011–2012) saatuja laskentuloksia. Tulosten perusteella havaittiin uuden järjestelmän laskennassa yksittäisiä virheitä, jotka tulee korjata. Lisäksi uuden järjestelmän toiminnasta tarvitaan lisäselvitystä.

Luistonestojärjestelmän ja elektronisen tasauspyörästön testaus ja implementointi hybridityökoneympäristöön

Työssä toteutettiin C-kielellä luistonestojärjestelmä ja elektroninen tasauspyörästö Simulinkmallien pohjalta hybridityökoneeseen. Hybridityökoneen sähkökäytöt mahdollistavat tarkan vääntömomentin säädön, joka mahdollistaa työssä kuvatun kaltaisen järjestelmän toteuttamisen. Toteutettua järjestelmää simuloitiin MeVEA Oy:n ajoneuvomallinnukseen kehitetyssä simulaattorissa. Lisäksi järjestelmästä kehitettiin Visedo Oy:n sähkökäyttösimulaattoriin sopiva versio, jota testattiin Visedon sähkökäyttöjä simuloivan ohjelman kanssa. Simulointituloksien mukaan luistonesto estää vetäviä pyöriä luistamasta liukkaalla alustalla eikä toisaalta vähennä aiheetta kuljettajan asettamaa vääntömomenttia. Myös sähköinen tasauspyörästö toimi kuten oli suunniteltu. Työssä kehitetty luistonesto tarvitsee toimiakseen tiedon ajoneuvon kokonaismassasta, joten työssä kehitettiin myös tapa ajoneuvon massan estimoimiseksi ajoneuvon kiihdyttäessä. Massan estimointia testattiin pitävällä ja liukkaalla alustalla. Massan estimointi toimi simulaattoriympäristössä hyvällä tarkkuudella.

Kaakkois-Suomen työmarkkinoiden katsaus 2011

Raportissa käsitellään Kaakkois-Suomen ja sen osa-alueiden työmarkkinoiden ajankohtaisia piirteitä: mennyttä kehitystä, nykytilaa sekä ennusteita tulevasta. Raportin tarkoituksena on paitsi esitellä Kaakkois-Suomen työmarkkinoiden tilannetta monipuolisesti myös analysoida tapahtunutta kehitystä. Tarkasteltavina ovat väestön, tuotannon ja työllisyyden sekä työttömyyden rakenne- ja kehityspiirteet. Viimeisimmät tilastotiedot ovat vuoden 2011 syksyltä. Aluejakoina käytetään koko Kaakkois-Suomea, mutta useita tietoja esitellään myös maakunnittain, seutukunnittain ja joitakin myös kunnittain. Raportista näkyy viimeisimmän, vuoden 2008 lopussa voimistuneen taloustaantuman vaikutukset työmarkkinoihin sekä myös kehitys taantuman hellitettyä. Tuotanto ja työllisyys laskivat selvästi taantumassa, Erityisesti vaikeuksissa olivat teollisuus ja kuljetukset. Palvelut menestyivät paremmin. Taantuman väistyessä osa toimialoista on toipunut varsin hyvin, osa hitaammin. Työttömyys kasvoi taantumassa, erityisesti lomautukset lisääntyivät. Työttömyys alkoi vähentyä vuoden 2010 kesällä ja on ollut hitaahkossa laskusuunnassa koko vuoden 2011 ajan, tosin joillakin alueilla työttömien määrä on kääntynyt uudelleen kasvuun. Kaakkois-Suomen väestö vähenee luontaisesti kuolleisuutta pienemmän syntyvyyden vuoksi. Alue menettää lisäksi väestöä maan sisäisessä muuttoliikkeessä, mutta toisaalta saa lisäväestöä maahanmuutosta. Raportissa on käytetty useita tilastolähteitä. Tärkeimpiä ovat Tilastokeskuksen väestö- ja työssäkäyntitilasto sekä aluetilinpito, Etlan maakuntaennuste, työ- ja elinkeinoministeriön Toimiala Online -järjestelmä sekä työ- ja elinkeinoministeriön työnvälitys -tilastojärjestelmä. Raportin on laatinut ELY-keskuksen erikoistutkija, yht. lis. Niilo Melolinna virkatyönä.

Kognitiiviset tietoliikenneverkot verkostopuolustuksessa

Verkostokeskeinen sodankäynti (engl. Network Centric Warfare, NCW) on informaatioylivoiman mahdollistava toimintakonsepti, jonka keskeisin ajatus on kasvattaa sotilaallisen joukon taisteluvoimaa verkottamalla taistelukentän toimijat prosessien, toiminnan ja informaation jakamisen näkökulmasta. Suomessa sodankäyntitavasta käytetään nimitystä verkostopuolustus. Doktriini verkostopuolustuksesta puuttuu, mutta käsite tarkoittaa kaikkien kokonaismaanpuolustuksen toimijoiden verkottamista sosiaalisesti ja toiminnallisesti yhteisten prosessien ja integroitujen tietoverkkojen kautta. Verkostokeskeinen sodankäynti on ensisijaisesti toimintatapamalli, mutta tietoliikenneverkoilla on merkittävä osuus verkostotoiminnan mahdollistajana. Tietoliikennejärjestelmien kehittämisessä on edetty merkittävästi, mutta varsinkin taktisen tason langattomien tietoliikennejärjestelmien rakentaminen on ollut haasteellista. Verkostopuolustuksen näkökulmasta mielenkiintoinen tutkimusalue on kognitiiviset verkot. Kognitiivinen tietoliikenneverkko on älykäs tietoliikennejärjestelmä, joka tiedostaa järjestelmän sisäisen sekä ympäristön tilan, tekee päätöksen verkon mukauttamisesta annetun tavoitteen saavuttamiseksi ja sen jälkeen konfiguroi verkon asetukset uudelleen. Keskeinen tekijä prosessissa on oppiminen eli kyky hyödyntää aiemmin tehtyjä päätöksiä. Tutkimuksen ensimmäisen osan tarkoituksena on tarkastella kognitiivisia tietoliikenneverkkoja verkostokeskeisen sodankäynnin paradigmassa ja löytää kohtia, joihin kognitiivinen toiminnallisuus tuo lisäarvoa. Tutkimuksen toisessa osassa vertaillaan muutaman verkon ominaisuuden perusteella nykyisen taktisen tietoliikenneverkon ja kognitiivisen verkon suorituskykyä. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että kognitiivinen verkko tukee verkostopuolustuksen paradigmaa useasta näkökulmasta. Mukautuvalla tietoliikennejärjestelmällä on mahdollista pienentää informaation jakamisen viiveitä ja informaation laatua heikentäviä rajapintoja. Kognitiivinen järjestelmä parantaa taajuuskäytön tehokkuutta ja elektronisen sodankäynnin kykyä. Kognitiiviset verkot vaativat runsaasti lisätutkimusta mm. tilannetietoisuudesta, päätöksenteosta ja implementoinnista. Taktisella tasolla jatkotutkimusta vaativat kognitiivisen verkon tietoturva ja taistelunkestävyys.

Elektroniikka-alan kunnossapitovastuulliselle asetettavat tukeutumisvaatimukset painostus- ja sieto- vaiheiden aikana

Maavoimien kunnossapidon strateginen kumppanuus käynnistyi vuoden 2009 alusta. MILLOG Oy otti vastuulleen maavoimien huoltotason II (lukuun ottamatta kenttähuoltoa) kunnossapitotehtävät normaali- ja poikkeusolojen aikana. Elektroniikka-alan kunnossapitovastuulla olevat järjestelmät muodostavat tärkeän kokonaisuuden puolustusvoimien operatiivisen suorituskyvyn käytölle. Kunnossapidolla varmistetaan järjestelmien tekninen käytettävyys. Tutkielmassa perehdytään elektroniikka-alan järjestelmien näkökulmasta niiden kunnossapidon tukeutumistarpeisiin poikkeusoloissa huoltotasolla II. Tukeutumisvaatimukset toimivat perusteena strategiselle kumppanille poikkeusolojen kunnossapidon tuen järjestämisessä. Tutkimuksessa tunnistetaan ne tarpeet, joilla voidaan varmistaa puolustusvoimien kannalta merkittävien ja jopa kriittisten järjestelmien materiaalinen suorituskyky. Tutkimus toteutettiin laatimalla kyselytutkimus puolustusvoimien logistiikkajärjestelmän johtoesikuntiin. Kyselyllä selvitettiin elektroniikka-alan tukeutumisjärjestelmän operatiivisen suunnittelun nykytila sekä joukkojen tukeutumisvaatimukset eri valmiustilojen aikana eri operaatioalueilla. Kyselytutkimusta täydennettiin haastattelun ja konstruktiivisen ryhmätyöskentelyn avulla, joilla luotiin järjestelmävastuun valtakunnalliseen hallintaan uusi toimintamalliehdotus. Johtamisprosessin toiminnasta haettiin havaintoja JOHTO08- harjoituksen yhteydessä. Elektroniikka-alan kunnossapitovarmuuden kuvaaminen poikkeusolojen ohjeistuksessa ja käskyissä vaatii kehittämistä. Nykyiset tukeutumisvaatimukset eivät anna riittäviä perusteita strategiselle kumppanille tuottaa ja kehittää tarvittavaa kunnossapitovarmuutta. Suorituskyky-, järjestelmä- ja kunnossapitovastuulliset eivät keskustele keskenään käyttövarmuuden määrittelystä tai sen täyttymisestä. Samoin operatiivisten sotilasläänien ja huoltorykmenttien rinnakkainen suunnitteluprosessi ei tuota tarvittavia tukeutumisvaatimuksia. Näiden haasteiden johdosta valtakunnallista tukeutumiskonseptia ei tunnisteta. Eri toimijoiden yhteistyö ja tukeutumisvaatimusten määrittely mahdollistaisi merkittävästi paremman kunnossapitovarmuuden olemassaolon sekä kaikille osapuolille selkeät menettelytavat. Tulevaisuudessa materiaalisen käyttövarmuuden hallinnan prosessia tulisi kehittää kokonaisprosessina. Järjestelmävastuuyksikkö, jolla on käytännönläheisin tieto järjestelmien tilasta, voisi tulevaisuudessa tuottaa järjestelmätilannekuvan ja toimia prosessissa koollekutsujan ominaisuudessa.

Oppimista tukeva koulutustason arviointi : fenomenografinen tutkimus joukkotuotannon parissa työskentelevien sotilaiden käsityksistä koulutustason arvioinnin kehittämiseksi

Maavoimien perustamisen myötä joukkotuotantoon liittyvä joukkojen koulutustason arviointi on tällä hetkellä kehitteillä. Sen on tarkoitus yhdenmukaistaa joukkojen koulutustason arviointiin liittyvät käytännöt sekä samalla tukea nousujohteisesti annettavaa koulutusta. Nousujohteinen koulutus perustuu kolmeen peräkkäiseen eri koulutussisältöihin keskittyvään koulutuskauteen sekä tätä järjestelmää tukevaan vakioituun harjoitusjärjestelmään. Sen puitteissa on tarkoitus toteuttaa myös joukkojen koulutustason arviointi operatiivisen käyttäjän sekä koulutuksesta vastaavien organisaatioiden toteuttamana. Vakioitu harjoitusjärjestelmä tarjoaa hyvät mahdollisuudet tukea joukkojen koulutustason arvioinnin avulla nousujohteista koulutusta. Oppimisen näkökulmasta katsottuna arviointiin liittyviä käytäntöjä tulisi kuitenkin kehittää siten, että arviointi olisi kiinteämpi osa jokapäiväistä koulutusta. Nykyisin arviointia kyllä toteutetaan koko palvelusajan mittaisena, mutta se keskittyy liikaa palvelusajan lopulle, jolloin sitä ei voi kutsua kiinteäksi osaksi jokapäiväistä koulutusta. Lisäksi arviointi korostaa edelleen liikaa ”ylemmän johtoportaan kontrollia”. Tällöin se ei aidosti kehitä joukkojen itseohjautuvuutta sekä samalla tue entistä syvällisempää oppimista. Konstruktiivinen oppimisnäkemys näkee oppijan aktiivisena toimijana oppimisprosessissa. Koulumaailmassa se on johtanut siihen, että perinteisten koulukokeiden rinnalle on kehitetty uudentyyppisiä arviointimenetelmiä. Niiden yhtenä tavoitteena on ollut parantaa yksilöiden itseohjautuvuutta ja oppimisen mielekkyyttä.

Sotilaallisen kriisinhallintaoperaation tilannetietoisuuden tuottamisen toimintatapamalli kehittävän työntutkimuksen kohteena

Puolustusvoimat osallistuu kansainväliseen kriisinhallintaan vaativissa olosuhteissa ja haastavissa turvallisuustilanteissa. Toimintaympäristön muutokset luovat haasteita kriisinhallintaoperaation kansalliselle johtamiselle kotimaassa. Tilannetietoisuuden perusteella päätöksentekijöiden pitää hahmottaa nykyinen tilanne ja samalla muodostaa käsitys operaation kehittymisestä. Tutkimukseni kohdistuu sotilaallisen kriisinhallintaoperaation tilannetietoisuuden tuottamisen toimintatapamalliin. Se pyrkii luotaamaan niitä perusteita, joiden avulla tilannetietoisuus voidaan tuottaa operaatiosta kansallisen johtamisen pohjaksi. Tutkimuksen johtoajatus oli löytää uusi toimintatapamalli. Toimintatapamalli on monimuotoinen ihmisten, tietojärjestelmien, informaation, säännösten ja käskyjen toisistaan riippuvainen järjestelmä. Sen kuvaamiseen sovelsin kehittävän työntutkimuksen teoriaa. Tutkimusprosessi vaati dialogia tilannetietoa tuottavan työyhteisön kanssa. Menetelmän ja havaintoaineiston pohjalta löysin nykyisen systeemin häiriöt ja paikallistin katkokset. Kehitystarveanalyysin kautta muodostin vaihtoehtoiset toimintatapamallit. Vaihtoehtoisia malleja esittelin asiantuntijoille ryhmäsimulaatiossa. Siinä malleilla tehtiin konkreettisia ajatuskokeita ja osallistujat joutuivat tekemään ajatuksellisia simulaatioita siitä, toimiiko malli vai ei. Tutkimuksessa havaittiin, että haastavissa olosuhteissa kriisinhallintajoukon johtamista eivät helpota ne paineet, joita toisaikaista informaatiota kaipaavat kotimaan esikunnat ovat aiheuttaneet. Tutkimuksen havaintoaineiston pohjalta luotu uusi malli on virtaviivainen ja läpinäkyvä. Se mahdollistaa avoimen, nopean ja tarkemman tiedotuksen kotimaahan. Malli tuottaa käsityksen operaation tilanteen kehittymisestä. Se mahdollistaa suorituskykyjen kehittämisen operaatiossa havaittujen tarpeiden pohjalta. Uusi toimintamalli poistaa päällekkäisyydet ja keskittää osaamisen ja henkilöstöresurssit. Toimintatapaa kehittämällä kyetään vastaamaan yhä vaativampiin tiedonkulun haasteisiin

Miehittämättömien ilma-alusten käyttömahdollisuudet ilmasta maahan -aseiden tarvitseman maalitiedon hankinnassa ilmatorjunnan suojaamassa ympäristössä

Vuoden 2004 iskukykytutkimus esittää lentotiedustelujärjestelmän hankkimista tukemaan HN-kalustoon perustuvaa ilmasta maahan -järjestelmää. Tässä tutkimustyössä on tutkittu kolmen erilaisen miehittämättömän ilma-aluksen käyttömahdollisuuksia ilmasta maahan -aseiden tarvitseman maalitiedon hankkimisessa. Tutkimuksessa mukana olleet ilmasta maahan -aseet olivat JDAM (Joint Direct Attack Munition), AGM-154 JSOW (Joint Standoff Weapon) ja toistaiseksi epävarman hankintansa vuoksi vähäisemmässä määrin AGM-158 JASSM (Joint Air to Surface Standoff Weapon). Miehittämättömiksi ilmaaluksiksi valittiin Predator-koneen kolme eri kehitysversiota, MQ-1 Predator A, MQ-9 Reaper (Predator B) ja Avenger (Predator C). Tutkimuksen pääasiallinen tutkimusmenetelmä on ollut laadullinen kirjallisuusselvitys julkisia lähteitä käyttäen. Suoritusarvoista johdettuihin päätelmiin on käytetty soveltuvin osin määrällisiä tutkimusmenetelmiä. Lähestymistapa tutkimukseen on ollut hermeneuttinen. Alakysymysten osalta kyseessä on ollut deskriptiivinen tutkimus ja tavoitteena on ollut löytää avainasiat miehittämättömien ilma-alusten käytön kannalta. Tutkimusraportin ensimmäinen luku on johdanto. Toisessa luvussa on selvitetty toimintaympäristön yleiset piirteet ja kolmannessa luvussa ilmasta maahan -aseiden ominaisuudet. Neljäs luku käsittelee tutkimuksessa olleiden miehittämättömien ilma-alusten ominaisuuksia maalitiedon hankkimismahdollisuuksien kannalta. Tutkimustyön johtopäätökset on kirjattu viidenteen lukuun. Tulosten perusteella perinteisten, ilman häiveominaisuuksia rakennettujen miehittämättömien ilma-alusten ei ole mahdollista hankkia kaikkea ilmasta maahan -aseiden tarvitsemaa maalitietoa. Lähialueen ilmatorjunnan vaikutuksen väistämiseksi häiveominaisuudet ja jonkin asteinen tunkeutumiskyky ovat välttämättömät erityisesti pitkän kantaman ilmasta maahan -aseiden tarvitseman maalitiedon hankkimisessa.

Pinta-aluksen kyky havaita kohti ammuttu meritorjuntaohjus

Tutkimus on luonteeltaan teoreettinen ja se tuottaa suuntaa antavat arvot pinta-aluksen kyvylle havaita kohti ammuttu meritorjuntaohjus aluksen S -alueen valvontatutkalla sekä kohti ammutun meritorjuntaohjuksen Ku -alueen hakeutumistutka aluksen ESM –järjestelmällä. Tutkimusongelmien perusteella on laadittu kirjallisuusselvitys, jossa on määritetty pintaaluksen, sen sensoreiden sekä meritorjuntaohjuksen ja sen hakeutumistutkan geneeriset ominaisuudet. Sen jälkeen on skenaarioanalyysin avulla määritetty tutkittavat skenaariot ja niiden matemaattinen arviointitapa. Matemaattisessa arvioinnissa on käytetty kirjallisuusselvityksen avulla saatuja laskenta-arvoja järjestelmien parametreille ja skenaarioiden muuttujille. Tutkimus on pidetty tietoturvaluokitukseltaan julkisena käyttämällä arvioinnissa geneerisiä arvoja. Kohti ammutun meritorjuntaohjuksen havaitseminen riippuu ensisijaisesti ohjuksen lentokorkeudesta ja ajankohdasta, jolloin se käynnistää hakeutumistutkansa maalin etsintää ja siihen lukittumista varten. Ohjus lähestyy maalia matalalla lentäen, jolloin se ei ole havaittavissa pinta-aluksen valvontatutkalla. Matkalentovaiheen aikana ohjuksen hakeutumistutka on sammutettu eikä sitä kyetä havaitsemaan. Ohjus nousee 30 - 40 kilometrin etäisyydellä maalista tutkahorisontin yläpuolelle, jolloin se on havaittavissa pinta-aluksen valvontatutkalla. Samalla ohjus käynnistää hakeutumistutkansa, joka puolestaan havaitaan aluksen ESM – järjestelmällä. Aliääniohjukset voivat suorittaa maalihaun ja lukituksen jopa 20 kilometrin päässä maalista. Lukituttuaan maaliin, laskeutuu ohjus noin viiden metrin lentokorkeuteen ja etenee kohti maalia pysyen pääosin pinta-aluksen valvontatutkan ja ESM –järjestelmän seurannassa. Pinta-alus kykenee havaitsemaan kohti ammutun meritorjuntaohjuksen viimeistään ohjuksen kasvattaessa lentokorkeuttaan maalin etsintää ja siihen lukitusta varten noin 35 kilometrin etäisyydellä pinta-aluksesta. Tämän jälkeen ohjusta kyetään seuraamaan aluksen valvontatutkalla osumishetkeen asti. ESM –järjestelmä kykenee seuraamaan ohjusta vain ohjuksen hakeutumistutkan ollessa käynnissä. Havainto kohti ammutusta meritorjuntaohjuksesta tehdään liki samanaikaisesti pinta-aluksen valvontatutkalla ja ESM –järjestelmällä. Sensorien integrointiasteesta ja maalifuusion tasosta riippuu, miten nopeasti valvontatutkan havaitsemaan maaliin kyetään yhdistämään ESM - järjestelmän tekemä tunnistus uhkasignaalista ja edelleen aloittamaan ohjuksen torjunta aluksen ase- ja omasuojajärjestelmillä. Kohti ammutun yliääniohjuksen (nopeus: 1 M) havaitsemisesta osumishetkeen kuluva aika on noin 2,1 minuuttia. Jos aliääniohjuksen nopeus on 800 km/h, on havainnosta osumishetkeen kuluva aika noin 2,6 minuuttia. Tässä ajassa havainto on kyettävä luokittelemaan, tunnistamaan ja käynnistämään vastatoimet. Pintaaluksen kannalta on tärkeää saada havainto kohti ammutusta ohjuksesta mahdollisimman nopeasti, jolloin torjunnan käynnistämiseen on enemmän aikaa. Hyökkääjän näkökulmasta on edullista tuoda meritorjuntaohjus tutkahorisontin alapuolella mahdollisimman lähelle maalia kuitenkin siten, että se vielä kykenee tutkahorisontin yläpuolelle noustuaan hakeutumistutkalla etsimään maalin ja lukittumaan siihen. Etäisyyden, jolta ohjus maalinsa hakee, on riippuvainen maalinvalintakriteerien onnistumisesta ja toisaalta ohjuksen lentonopeudesta, joka märittää miten paljon aikaa maalin etsintään ja hyökkäysvaiheeseen mahdollisine maalin vaihtoineen on käytettävissä.

Tilannekuvan muodostaminen seuraavan sukupolven hävittäjässä

Tutkielmassa on tarkasteltu tilannekuvan muodostamista 5. sukupolven hävittäjässä. Tarkastelu on tehty kirjallisuusselvityksenä, jota on tuettu analysoimalla ja laskemalla suorituskykyarvoja muutamissa esimerkkitilanteissa. Tarkastelussa on keskitytty radiotaajuisten sensoreiden ja lentokoneiden keskinäisen verkottamisen suomien mahdollisuuksien arviointiin. Käytettävissä oleva sensoritekniikka tulee parantumaan huomattavasti nykyisiin 4. sukupolven hävittäjiin verrattuna. Aktiivisen, elektronisesti keilaavan tutkan ohella koneissa tullee olemaan tutkavaroittimen rinnalla ESM-järjestelmä, joka on liki välttämätön modernien uhkasignaalien havaitsemiseksi riittävän etäältä. Verkottamalla hävittäjien ESM-järjestelmät keskenään, voidaan saavuttaa paikannustarkkuus, joka riittää ilmataisteluohjusten ja ilmasta/maahan-ohjusten laukaisuun. Tehokkaan verkottamisen mahdollistaa suurikapasiteettinen datalinkki, jonka havainnointi on äärimmäisen vaikeaa eikä se näin paljasta hävittäjää signaalillaan. Vaikka 5. sukupolven hävittäjästä puhuttaessa huomiota kiinnitetään ensisijaisesti sen häiveominaisuuksiin, tapahtuu myös tilannekuvaan vaikuttavissa järjestelmissä sellaista kehitystä, joka mahdollistaa täysin uusia toimintoja. Näin tulevaisuuden hävittäjäryhmä kykenee tarvittaessa tuottamaan tilannekuvan yksin, kun siihen aiemmin vaadittiin koko ilmapuolustusjärjestelmän tuki.

Merivoimien apualuksen propulsiojärjestelmä ja sen kehitysmahdollisuudet

Suomen merivoimien aluskalustoon kuuluu taistelualuksia ja apualuksia. Apualukset ovat välttämättömiä huollon ja kuljetusten välineitä, minkä vuoksi niiltä edellytetään ympärivuotista, luotettavaa ja taloudellista suorituskykyä. Apualusten suorituskykyyn vaikuttaa olennaisesti niiden propulsiojärjestelmä. Apualuksen propulsiojärjestelmälle merivoimat eivät ole asettaneet erityisvaatimuksia. Järjestelmävalinnat ja tehojen kartoittaminen on tehty aluskohtaisesti uutta alusta suunniteltaessa. Nykyisten apualusten propulsiojärjestelmissä epäillään olevan puutteita tehon ja järjestelmävalintojen osalta. Tämä tutkielma selvittää apualuksen propulsiolle asetettavat vaatimukset ja esittelee järjestelmän mitoitukseen käytettävät laskukaavat. Tutkielma ottaa myös kantaa apualuksen propulsiojärjestelmän valintaan sekä järjestelmän ominaisuuksiin. Esimerkkeinä on käytetty Valas ja Pansio luokan aluksia, joiden järjestelmiin esitetään kehitysehdotuksia. Tutkielma rakentuu apualusten ja propulsion perusteille. Apualusten perusteissa etsitään propulsorin valintaan vaikuttavia seikkoja. Propulsiota tarkastellaan laitevalintojen ja mitoituksen kannalta. Nämä perusteet yhdistämällä saadaan vaatimukset apualuksen propulsorille, jonka osien valintaa ja mitoitusta tarkastellaan tutkimuksen loppupuolella. Tutkielman pääongelma on: Millainen on ihanteellinen propulsiojärjestelmä nykypäivän apualukselle? Tutkielma pyrkii hahmottamaan lukijalle, mitä asioita tulee ottaa huomioon suunniteltaessa apualuksen propulsiota. Tutkielman aineistona ovat olleet propulsiota ja hydrodynamiikkaa käsittelevät teokset, propulsiojärjestelmän osia koskevat teokset sekä merivoimien aiheeseen liittyvät oppaat ja ohjeet. Tutkielmassa on käytetty kolmea tutkimusmenetelmää: kirjallisuusselvitystä, matemaattista analyysia sekä vertailua. Tutkimusstrategiana on tapaustutkimus. Tutkielman teorian ja laskennan tukemana merivoimien apualukselle soveltuu parhaiten perinteinen potkuripropulsiojärjestelmä keskinopealla dieselmoottorilla sekä kiinteälapaisella potkurilla. Järjestelmä on edullinen, luotettava ja taloudellinen. Apulaitteeksi alukselle tulee asentaa keulapotkuri, jonka käyttöjärjestelmistä parhaaksi on todettu dieselsähköinen järjestelmä. Propulsiojärjestelmien tehot ovat nykyisissä aluksissa liian alhaisia. Heräte ja meluominaisuuksiltaan nykyiset apualukset ovat sopivia tehtäviinsä, mutta alusten äänieristystä voitaisiin kehittää entisestään.

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.

Raskaan raketinheitinjärjestelmän tykistöohjusten käyttö operatiiviseen tulenkäyttöön Persianlahden sodissa

Suomeen on hankittu raskas raketinheitinjärjestelmä vuonna 2006. Vuosina 2012 - 2015 tehtävällä ammunnanhallintajärjestelmän päivittämisellä hankitaan kyky syvään asevaikutukseen aina 300 kilometrin etäisyydelle saakka. Tämän jälkeen ajankohtaiseksi tulevat ampumatarvikehankinnat. Tykistöohjukset ovat tällä hetkellä ainoa järjestelmä raskaalle raketinheittimelle, millä saavutetaan 300 km kantama. Tässä tutkimuksessa on tutkittu tykistöohjusten käytettävyyttä operatiiviseen tulenkäyttöön ja kaukovaikuttamiseen Persianlahden sotien kokemusten perusteella. Tutkimus on toteutettu laadullisena, hermeneuttista lähestymistapaa noudattavana tutkimuksena, jossa molemmat Persianlahden sodat on erotettu omiksi tapauksikseen. Tutkimusmenetelmänä on käytetty julkisten asiakirjojen analyysiä ja tulkitsevaa käsiteanalyysiä. Tiedonhankinnassa on pyritty holistiseen ja näkemysperäiseen tiedon tuottamiseen. Tutkijan esiymmärryksen pohjalta on luotu induktiivisen päättelyn keinoin hypoteesi, jonka pitävyyttä on testattu hermeneuttisella dialogilla. Tutkimuksessa on määritettyjen tutkimuskysymysten kautta vastattu keskeiseen tutkimusongelmaan, jossa on selvitetty tykistöohjusten käytettävyyttä operatiiviseen tulenkäyttöön. Painopiste analyysissä on ollut yksittäisten tykistöohjustehtävien arvioinnissa kokonaisoperaation kannalta sekä havaittujen heikkouksien ja vahvuuksien analysoinnissa. Tutkimus on osittanut tarpeen useille jatkotutkimusaiheille. Tykistöohjukset tulivat ensimmäiseen Persianlahden sotaan suoraan koeammunnoista. Toimivilla joukoilla ei ollut kokemusta asejärjestelmästä, sen tehosta eikä käyttöperiaatteista ennen sodan alkua. Tämä aiheutti monia hankaluuksia tykistöohjusten käytössä. Yhteistyö eri puolustushaarojen välillä ei toiminut odotetulla tavalla, vaan maavoimat pitivät tykistöohjuksen käytön tiukasti itsellään. Tulenkäytön väliraja aiheutti ongelmia tykistöohjusten käytössä, koska niiden kantama ulottui pitkälle välirajan taakse. Tulenkäytön välirajan takana oleva alue on ollut perinteisesti ilmavoimien vastuulla ja maavoimien aseiden ulottuvuus tämän rajan taakse asetti haasteita. Vaikeuksista huolimatta ensimmäisessä sodassa ammuttiin kaikkiaan 32 tykistöohjusta. Toteutetut tykistöohjustehtävät onnistuivat erittäin hyvin. Asejärjestelmä oli varmatoiminen. Sillä oli jokasään toimintakyky ja sillä saavutettiin haluttu vaikutus maalissa. Sodan kokemusten perusteella tykistöohjuksia tilattiin lisää ja niiden kehitystyötä päätettiin jatkaa. Yhdysvaltojen operatiivisen tulenkäytön ja maalittamisen konseptia alettiin laajamittaisesti kehittää sotakokemusten perusteella. Toiseen Persianlahden sotaan lähdettäessä lähtökohdat olivat jo erilaiset tykistöohjusten käytölle. Ohjuksia oli käytettävissä moninkertainen määrä. Niiden kantamaa ja osumatarkkuutta oli parannettu ja uusia ohjusversioita kehitettiin edelleen. Maalittamisesta ja operatiivista tulenkäytöstä oli julkaistu uudet ohjesäännöt. Yhteisoperaatioiden tulenkäytöstä oli uusitut doktriinit ja niitä oli harjoiteltu ennen sotaa yhteistoiminnassa eri puolustushaarojen kanssa. Toisessa Persianlahden sodassa ammuttiin kaikkiaan 414 tykistöohjusta tukien kaikkien puolustushaarojen tulenkäyttöä. Suurimmat ongelmat ilmatilan varaamisessa oli ratkaistu. Puolustushaarat eivät enää pitäneet omista suorituskyvyistään niin tiukasti kiinni vaan tässä sodassa ne nivoutuivat osaksi yhteistä tulenkäyttöä. Suurimmaksi tykistöohjusten vahvuudeksi nousi jokasään toimintakyky, nopea vasteaika tulitehtäviin ja pienet riskit tulenkäytössä vahvan ilmapuolustuksen suojaamiin kohteisiin. Ilmatilan varaamisen prosessi nopeutui toisessa Persianlahden sodassa, mutta se oli vielä liian hidas aikasensitiivisten tulitehtävien toteuttamiseksi. Molempien sotien aikana pääosa tykistöohjustehtävistä toteutettiin osana ilmapuolustuksen lamauttamistehtäviä. Tykistöohjuksin tuhottiin myös arvokkaita maaleja sekä toteutettiin vastatykistötehtäviä. Tykistöohjukset osoittautuivat luotettaviksi ja kustannustehokkaiksi aseiksi, joilla oli erityinen vaikutus molempien operaatioiden onnistumiselle. Sotakokemusten perusteella tykistöohjusten käyttö vaatii harjoittelua ja puolustushaarojen välistä yhteistyötä. Ilman selkeitä ohjeita, oppaita ja ohjesääntöä niiden käyttö on vaikeaa tai jopa mahdotonta. Tykistöohjusten hyvä käytettävyys korostuu huonolla säällä. Ilma-alukset eivät kykene operoimaan ja vaikutettamaan vahvan ilmapuolustuksen sisällä oleviin maaleihin. Tykistöohjuksia ei voida ohjata lennon aikana, vaan ne hakeutuvat koordinaattien perusteella maaliin. Tämä asettaa haasteita tulenjohdolle. Ohjuksen osumatarkkuus riippuu maalin paikannuksen tarkkuudesta. Tästä ominaisuudesta johtuen tykistöohjus ei sovellu liikkuvan maalin ammuntaan. Nämä heikkoudet huomioon ottaen tykistöohjus on kuitenkin kustannustehokas ja hyvä ase. Tutkimuksen perusteella tykistöohjus soveltuu hyvin operatiiviseen tulenkäyttöön ja kaukovaikuttamiseen. Sen suurimmat ongelmat eivät ole johtuneet aseesta tai asejärjestelmästä vaan käyttäjistä ja käyttöperiaatteista tai niiden puuttumisesta.