Osaamisen perinne
Niin kauan kuin ihmisten välillä on ollut konflikteja, ihmiset ovat kehittäneet ajatuksia siitä, miten näitä sotia kannattaa käydä ja miten ne voi voittaa. Nykyisellä digitalisaation aikakaudella asevoimat käyttävät hienostuneita johtamisjärjestelmiä, mutta jo muinaisina aikoina kehitetyt perusperiaatteet ovat pysyneet samoina. Nykyisten ja tulevien johtamisjärjestelmien ymmärtämisen kannalta on tärkeää sisäistää miten järjestelmät ovat kehittyneet sodankäynnin historian aikana. Seuraavassa videossa esitellään lyhyesti johtamissodankäynnin historaa.
Taktisen arvioinnin ja oikeiden päätösten tekemisen taito
Ajattele ohjusta, joka lentää kohti sota-alusta kolminkertaisella äänennopeudella: jopa kilometrin sekunnissa. Se syöksyy kohti maalia vain 6–10 metriä merenpinnan yläpuolella, missä maan kaarevuus ”piilottaa” sen tutkalta. Alukselta ohjus voidaan havaitaan vasta, kun se on 12–15 kilometrin päässä – aikaa toimia jää noin 15 sekuntia. Se on todella lyhyt aika. Erityisesti kun otetaan huomioon, että ohjuksia tulee yleensä kerralla useita ja niihin kaikkiin on reagoitava erikseen nopeasti ja tehokkaasti. Ei onnistu!
Ajattele sitten sota-aluksessa olevaa johtamisjärjestelmää. Se havaitsee yhdeksän saapuvaa ohjusta ja pystyy suunnittelemaan, miten kukin niistä torjutaan ja vihollista harhautetaan mahdollisimman tehokkaasti. Ratkaisu voi olla torjua niistä kolme torjuntaohjuksella, kaksi aluksen päätykillä, yksi häirinnällä ja loput valemaaleilla. Samalla järjestelmä kääntää aluksen nopeasti asentoon, jossa se tarjoaa kapeimman mahdollisen poikkipinta-alan ja pystyy parhaiten väistämään vihollisen tulta.
Saabin Senior Director & C2 System Owner Daniel Wengelin kertoo: ”Johtamisjärjestelmät ovat nykyään niin älykkäitä, että ne tekevät kaiken käytännön työn puolestasi. Huippuluokan laskennan ja monimutkaisten algoritmien avulla ne voivat ratkaista monimutkaisiakin ohjausteoreettisia ongelmia äärimmäisen lyhyessä ajassa ja hienosäätää toimintaansa tarkalleen kulloisenkin tilanteen mukaan.”
”Merellä on vain kaksi toimivaa strategiaa: Joko otat merialueen hallintaasi tai estät jotakuta toista tekemästä niin."
Operaattorilla on näin käytettävissään taistelunjohtojärjestelmän (CMS) tarkka tilannekuva ja selkeä kuva merialueen toimintaympäristöstä, joten hän voi itse keskittyä tekemään hyviin taustatietoihin perustuvia arvioita, taktisia tilannearviointeja ja oikeita päätöksiä valmiustilan ja määritettyjen prioriteettien perusteella.
Auktoriteetti ja johtaminen
Jo yli 50 vuoden ajan Saab on kehittänyt merivoimien käyttöön tarkoitettuja johtamisjärjestelmiä, jotka antavat asiakkaille mahdollisuuden sekä ottaa tilanne itse hallintaan että estää vihollista ottamasta hallintaa. Johtamisjärjestelmiä on kuitenkin käytetty taistelussa paljon tätä pitempään Siitä lähtien kun kiinalainen kenraali, filosofi ja strategi Sun Tzu julkaisi taktiikan ja strategian alan klassisen mestariteoksensa Sodankäynnin taito, hänen oppejaan ovat hyödyntäneet niin sotilaat, poliittisen johtajat kuin jopa yritysjohtajatkin.
Ennen kaikkea Sun Tzu painotti, kuinka tärkeää diplomatia ja suhteiden hoito muihin maihin on valtion toimintakyvyn ja rauhan säilymisen kannalta. Hän tutki joukkojen johtamisen ja ohjaamisen prosesseja: nimetyn komentajan auktoriteetin käyttöä ja johtamista hänen komentoonsa uskottujen joukkojen toteuttaessa saamaansa tehtävää. Tätä prosessia kutsutaan johtamissodankäynniksi (command and control).
Johtamissodankäynti toteutetaan järjestämällä joukot, varusteet, viestiyhteydet, kalusto ja toimintamallit niin, että ne mahdollistavat tietyn tehtävän tehokkaan suorittamisen. Johtaja tai komentaja toteuttaa prosessin suunnittelemalla, ohjeistamalla, koordinoimalla ja ohjaamalla johtamiaan joukkoja.
Hallinnan säilyttäminen
Kaikki erilaisista keskenään yhteydessä olevista osista koostuvat järjestelmät, tarvitsevat jonkinlaisen keskitetyn johtamisratkaisun, joka takaa vakauden, kestävyyden ja selviytymiskyvyn. Tämä koskee niin eläviä organismeja, urheilujoukkueita ja kokonaisia yhteiskuntia kuin puolustusvoimiakin. Esimerkiksi aivot ovat ihmisen hermojärjestelmän komentokeskus. Ne saavat tietoja ihmisen tuntoelimiltä ja lähettävät itse kehon lihaksille tietoja, joiden perusteella ne reagoivat tarvittavalla tavalla.
Jokainen menestynyt valmentaja pyrkii järjestämään joukkueensa urheilijat niin, että he toimivat parhaalla mahdollisella tavalla yhdessä yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi. Ja 2000-luvun yhteiskunnassa esineiden internetin, robotiikan ja tekoälyn kaltaiset nousevat teknologiat on otettu käyttöön kehitettäessä toimivia johtamisjärjestelmiä. Ne antavat ihmisille mahdollisuuden käyttää ympäristöään koskevia tietoja päätöksenteon apuna parhaalla mahdollisella tavalla. Asevoimien johtamisjärjestelmä sisältää kaiken kaluston, varusteet, viestiyhteydet, menettelytavat ja ihmiset, joita komentaja tarvitsee käytettävissään olevilla joukoilla toteutettavien operaatioiden suunnittelemiseen, ohjeistamiseen, koordinoimiseen ja hallitsemiseen. Jos ne kaikki toimivat moitteettomasti, tehtävän menestyksekäs toteutuminen on todennäköistä.
Rauhan aikana ja eriasteisissa konflikteissa aina sotatilaan saakka johtamisjärjestelmien tehtävä on valvoa ajankohtaista tilannetta ja pitää yhteiskunta turvassa. Käytämme näitä järjestelmiä esimerkiksi luonnonkatastrofien sattuessa varmistamaan, että katastrofialueen ihmisille saadaan toimitettua heidän tarvitsemansa tarvikkeet mahdollisimman pikaisesti.
Taistelun johtaminen on kehittynyt alkuvaiheistaan valtavasti. Kynät, kartat ja kompassit ovat digitalisoitumisen myötä väistyneet yhä monitahoisempien älykkäiden johtamisjärjestelmien tieltä. Nämä uudet järjestelmät tukevat kriisiajan suunnittelutyötä, ja niissä hyödynnetään integroituja analyysityökaluja ja monipuolisia tiedonsiirtomahdollisuuksia.
Ruotsissa viranomaiset ja puolustusvoimat käyttävät yleisesti Saabin johtamisjärjestelmiä maan aluevesien, rannikon, maa-alueen ja ilmatilan valvontaan. Kun viranomaisilla on käytössään uusimmat tiedot, he voivat paremmin seurata tapahtumia ja reagoida niihin tarvittaessa. Kukin näistä järjestelmistä koostuu valikoimasta sensoreita, jotka esimerkiksi seuraavat radioliikennettä ja tutkasignaaleja ja tuottavat niiden perusteella tietoja. Näitä järjestelmiä käytetään myös rajavalvontaan ja laittoman toiminnan – kuten huumeiden salakuljetuksen – seurantaan sekä maalla että merellä.
Kuten Daniel Wengelin kertoo: ”Vaikka konfliktit lopulta voitetaan silkalla sisulla ja päättäväisyydellä, sotilaallisten operaatioiden suorittaminen menestyksekkäästi vaatii laajan tilannekuvan muodostamista digitaalisen signaalinkäsittelytekniikan avulla. Se auttaa välttämään virheitä, parantaa tekemisen laatua ja vähentää haavoittuvuutta vastatoimille.”
Lisäksi teknologia antaa mahdollisuuden parantaa omaa tilannekuvaa jakamalla yhteinen tilannekuva liittolaisten kanssa.
”Ruotsi ja Suomi jakavat kansalliset tilannekuvansa keskenään voidakseen ylläpitää täydellistä ja päivittyvää tilannekuvaa Itämeren merialueelta”, kertoo Saabin Senior Director & Naval C2 Domain Owner Johan Hägg. ”Alueellisen koskemattomuuden säilyttäminen, ympäristömme tapahtumien seuraaminen, on puolustuksen tukipylväs ja siksi tärkeä osa maamme vapauden, sen asukkaiden ja sen edustamien arvojen turvaamista.”
Reaaliaikainen taistelunjohtaminen
Sodan sumu
Kaikkea ei kuitenkaan ole aina helppo nähdä, sillä konfliktien kehittymiseen liittyy aina jonkinasteista sekaannusta. Preussilainen kenraali ja sotateoreetikko Carl von Clausewitz kutsui tätä ”sodan sumuksi”. Hän kirjoitti myös ”sodan kitkasta”; siitä, kuinka ennalta arvaamattomat olosuhteet haittaavat päätöksentekoa ja viivyttävät strategian toteuttamista tai estävät sen kokonaan. Komentajien on tarkasteltava tilannetta kriittisesti voidakseen ymmärtää asemansa muuttuneessa tilanteessa.
Kun sotilasjohtajat saavat johtamisjärjestelmästään tarkan kuvan vallitsevasta tilanteesta, he voivat seurata joukkoyksiköitään, ajoneuvojaan, lenkokoneitaan ja aseitaan, valvomaan polttoaine- ja muonatilannettaan ja niin edelleen. He pystyvät myös tunnistamaan vihollisen asemat ja ajoneuvot ja seuraamaan heidän joukkoyksiköitään. Nämä ovat kaikki ensiarvoisen tärkeitä suunnitteluprosessia auttavia tietoja.
”Jos taistelunjohtojärjestelmä tietää omien joukkojesi ja vihollisen joukkojen sijainnin ja vihollisen aseiden kantaman, voit arvioida, oletteko niiden vaikutusalueella”, Daniel Wengelin sanoo. ”Haluat olla viholliselle mahdollisimman vaarallinen tulematta itse ammutuksi alas.”
OODA-silmukka
Taistelutoiminnan aikana tapahtuu syklinen prosessi, jonka mukaisesti komentajat päättävät toiminnasta. Sitä kutsutaan OODA-silmukaksi. Prosessi jakautuu neljään päävaiheeseen: havainnointi (observe, O), suunta (orient, O), päätös (decide, D), toiminta (act, A). Johtamisjärjestelmä tukee tämän OODA-silmukan toteuttamista.
OODA-silmukan teoria kehitettiin alun perin Yhdysvaltain ilmavoimissa, jossa sitä käytettiin sotilaallisissa operaatioissa. Nykyään sitä käytetään yhtä paljon oikeudenkäynneissä, liike-elämässä ja lainvalvonnassa kuin asevoimissa. Sillä loppujen lopuksi siinä on kyse energian suuntaamisesta parhaalla mahdollisella tavalla tavoitteena vastustajan voittaminen mahdollisimman nopeasti, sekä tietysti oma selviytyminen.
Daniel Wengelin kertoo: ”Mitä nopeammin OODA-silmukan pystyy käymään läpi, sitä suurempi todennäköisyys on voittaa vastustajansa.
”Sotilaallisessa toiminnassa silmukan ensimmäinen ”O” (havainnointi, observe) kattaa kaikki tekniset sensorit ja muut tietolähteet, joiden avulla voi muodostaa nopeasti riittävän hyvän tilannekuvan. Samanaikaisesti valetietojen, harhautusten ja häirinnän kaltaisilla vastatoimilla pyritään rajoittamaan vastapuolen ”O”-vaihetta. Järjestelmien keräämät tiedot kootaan sitten käytettävissä olevaksi tiedoksi ja esitetään ymmärrettävällä tavalla, mikä muodostaa silmukan seuraavan ”O”:n, orient (suunta). Tämän kuvan perusteella määritellään sitten vaihtoehdon päätöksentekoa (”D”, decision) varten. Lopuksi ryhdytään tarvittavaan toimintaan (”A”, action).”
Merivoimien toiminta-alue
Jos aluksen konehuone on sen sydän, niin sota-aluksen taistelunjohtojärjestelmä (CMS) on sen aivot. Tarkkaan ottaen aivot on tila, johon CMS on asennettu – taistelukeskus. Siellä operaattorit ja päätöksentekijät kohtaavat Saabin tarjoaman taistelunjohtoteknologian.
Saabin merivoimille tarkoitetun johtamisjärjestelmän keskiössä on 9LV-järjestelmä
Taistelukeskuksessa ovat kaikki näyttöruudut ja operaattorien konsolit, joiden kautta miehistöt saavat tietoja aluksen sensoreista ja ohjaavat viestiliikennettä, asejärjestelmiä ja muita toimintoja. Vaikka CMS voi silmänräpäyksessä suorittaa samanaikaisesti lukuisia tehtäviä ja laskelmia, jokaisen päätöksen takana on aina tehtävään koulutettu ihminen. Vaikka CMS-järjestelmässä olisi automatisoitu ilmatorjuntajärjestelmä, joka voi havaita saapuvan ohjuksen, seurata sitä ja ampua sen alas, järjestelmän asettaminen automaattitoiminnolle vaatii aina päätöksen ja ihmisen on hyväksyttävä ampuminen.
Kaikkien näiden anturien ja toimintojen liittämistä yhdeksi optimoiduksi järjestelmäksi kutsutaan taistelujärjestelmäsuunnitteluksi (Combat System Engineering). Monimutkaisissa laivastoyksikössä, kuten fregatissa tai korvetissa, on paljon erilaisia järjestelmiä, jotka on kytketty tai integroitu CMS-järjestelmään. Useimmissa aluksissa nämä järjestelmät tulevat monilta eri maissa toimivilta valmistajilta. Jotkin järjestelmät voivat olla jo muutaman vuoden ikäisiä, toiset taas täysin uusia. Jotkin käyttävät IP-protokollaa, toiset kommunikoivat omalla ohjelmistokielellään. CMS on muutakin kuin käyttäjille tarkoitettu keskusjärjestelmä. Se toimii teknisenä keskuksena, jonka kautta kaikki valvontasensorit, asejärjestelmät ja apujärjestelmät saadaan toimimaan yhtenä järjestelmänä. Yritä saada kotiverkkosi toimimaan saumattomasti – ja yritä sitten tätä!
Se vaatii osaamista monella eri osa-alueella, kuten järjestelmäsuunnittelussa, ohjelmistosuunnittelussa ja ohjelmoinnissa sekä laitteistosuunnittelussa, asiantuntemusta saatavissa olevista järjestelmistä ja niiden valmistajista sekä toimintaympäristön, hankintamenettelyjen, kaupallisen toiminnan, logistiikan ja monen muun osa-alueen osaamista. Tämä ei ole mikään plug and play ‑järjestelmä – työssä vaaditaan osaamista ja määrätietoisuutta!
Jos kaiken avain on nopea reagointi, siihen tarvitaan tiivistä integrointia. Silloin on yksinkertaisinta käyttää itse kehitettyjä järjestelmiä. 9LV-järjestelmä sai alkunsa 50 vuotta sitten tulenohjausjärjestelmästä, joka antoi aluksille ainutlaatuisen ilmatorjuntakyvyn. Saman tehtävän se täyttää niin nykyään kuin tulevaisuudessakin, sillä me Saabilla yhdistämme jatkossakin uusinta teknologiaa omaan kokemuksemme, jotta Ruotsin, Australian, Suomen, Tanskan ja monen muun maan merivoimat pystyvät jatkossakin turvaamaan laivojensa ja maansa koskemattomuuden ja toteuttamaan tehtävänsä menestyksekkäästi.
Merialueiden turvaaminen
Vastaavaa teknologiaa käytetään myös merialueiden valvontaan maalta. Useimmilla rannikkovaltioilla on pysyvästi asennettujen tutkien ja muiden sensoreiden verkosto, jolla ne valvovat jatkuvasti aluevesillään olevia aluksia ja lentokoneita. Nämä sensorit lähettävät tietonsa tavallisesti yhteen tai useaan komentokeskukseen, jossa valvontajärjestelmä tai CMS muodostaa näistä digitaalisista raporteista ymmärrettäviä ja jäsenneltyjä tietoja.
Johan Hägg selittää: ”Kaikessa kaupallisessa merenkulussa käytetään AIS-järjestelmää (Automated Identification System), joka lähettää säännöllisin väliajoin esimerkiksi aluksen tunnuksen, sijainnin, kurssin ja nopeuden. Nämä tiedot ovat nykyään kaikkien nähtävissä internetin kautta. Miehistö voi kuitenkin muuttaa manuaalisesti aluksen lähettämiä tietoja, joten aluevesien valvonnasta vastaavien on tarkistettava AIS-tiedot muilla sensoreilla. Tämän voi hyvin pitkälle tehdä CMS-järjestelmässä älykkään datafuusion avulla. Se helpottaa työtä huomattavasti. Pelkästään Itämerellä voi liikkua päivittäin jopa 4 000 alusta!”
”Joissakin tapauksissa alukset on edelleen tunnistettava silmämääräisesti. Silloin tunnistamiseen on saatava tueksi aluksia tai lentokoneita. Myös miehittämättömät laitteet ovat tässä tehokkaita. Tämän järjestelmän toimiminen ympäri vuorokauden vuoden jokaisena päivänä vaatii optimoitua johtamisjärjestelmää.”
Ajanmukaista teknologiaa
Paljon on ehtinyt tapahtua niiden 50 vuoden aikana, jotka ovat kuluneet Saabin ensimmäisen johtamisjärjestelmän esittelystä. Ennen puolustusvoimat keräsivät tietoja voidakseen manuaalisesti ampua alas yhden kohteen kerrallaan, mutta nykyään valtavan paljon tehokkaampi sensori–toiminta-ketju pystyy hakemaan automaattisesti lukemattomia määriä maaleja kerralla.
”Kaikista näistä edistysaskelista huolimatta järjestelmillä on silti haasteita paitsi uusien asejärjestelmien kanssa, myös täysin uusilla alueilla, kuten kybersodankäynnissä. Niihin vastaaminen edellyttää innovaatioita, ennakoivaa ajattelua ja valtavan määrän työtä”, Hägg sanoo. ”Ja olemme todella hyviä kehittämään johtamisjärjestelmiä edelleen.”
Miehittämättömien operaatioiden määrä tulee jatkossa lisääntymään robotiikan ja tekoälyn roolin kasvaessa maanpuolustuksessa ja aluevalvonnassa. Tärkeiden tapahtumien, kuten olympialaisten ja poliittisten huippukokousten, valvomiseen käytetään jo nykyään satoja miehittämättömiä ilma-aluksia (UAV) eli lennokkeja. Kaikki nämä uudet välineet tarvitsevat toimiakseen asianmukaisen johtamisjärjestelmän.
Merimiinojen raivaus on esimerkki toiminnasta, jossa pyritään poistamaan ihmisen osuus. Sen sijaan, että lähetettäisiin aluksia miehistöineen miinoitetulle vaara-alueelle, voidaan käyttää miehittämättömiä aluksia etsimään, tunnistamaan ja tuhomaan nämä vedenalaiset räjähteet henkilöstön pysyessä turvassa.
”Pelkästään Itämeren pohjassa on kahden maailmansodan jäljiltä arviolta 60 000 miinaa. Joka vuosi kalastusalukset nostavat pintaan muutaman niistä, mikä asettaa vaaraan niin ihmiset, alukset kuin satamatkin”, Hägg sanoo.
Saabin toimipisteissä Ruotsin Järfällassa ja Australian Adelaidessa on koossa kaikki osaaminen, jota toimivan ja ajanmukaisen taistelujärjestelmän kehittäminen merivoimien tarpeisiin vaatii. Se syntyi 50 vuotta sitten ja sitä on sen jälkeen kehitetty Itämeren geostrategisten vaatimusten pohjalta. Nyt sitä käyttävät menestyksekkäästi merivoimat ja muut kumppanit kaikkialla maailmassa.
Laivue 2020 -hankkeen voittamisen myötä Saab toimittaa Suomen merivoimien uusille Pohjanmaa-luokan aluksille tasitelujärjestelmän, jonka aivoinat toimii Saabin 9LV-taistelunjohtojärjestelmä. Sillä johdetaan koko aluksen toimintaa sekä verkostokeskeistä toimintaa muiden aluksien ja yksiköiden välillä. Saab toimittaa 9LV:n ja lukuisia muita järjestelmiä myös Hamina-luokan aluksiin niiden peruskorjauksen yhteydessä. Saabin taistelunjohto- ja muut järjestelmät tulevat siis toimimaan Merivoimien teknisenä selkärankana 2060-luvulle saakka.
Saab perustikin hiljattain vuonna 2018 toimintansa aloittaneen Tampereen Saab Teknologiakeskuksen yhteyteen uutta, johtamisjärjestelmien kehittämiseen keskittyvän yksikköä. Yhteistyössä Suomen puolustusvoimien ja teollisuuden kanssa suoritettava taistelujärjestelmien kehitystyö liittää myös Suomen mukaan huippiuosaamisverkostoon Järfellan ja Adelaiden kanssa. Samalla uuden yksikön myötä taataan myös se, että järjestelmän huoltovarmuus ja kehitys toteutuu Suomen puolustuskyvyn toivomalla ja vaatimalla tavalla.