Forskning i allt smalare rör

Foten_klar_NYYY 2 [Converted]

Hur mycket forskning ska vi behålla inom vissa utpekadeområden, samtidigt som vi ska dra ned en halv miljard kronor på forskningen? Det är den ”svåra, svåra avvägningen”, säger försvarets forskningschef Mats Olofsson, som lett arbetet att skapa en strategi som ska ge stöd när dessa svåra beslut ska tas.

När Mats Olofsson blev Försvarsmaktens forskningschef fick han två tunga uppdrag. Att tala om hur försvaret skulle kunna minska en halv miljard på sin forskning och utveckling, FoU. Samt att ta fram en strategi för försvarets FoU.

– Den första uppgiften klarades av i juni förra året, men vi kunde inte gå vidare med den andra innan vi visste hur vårt förslag till att hantera nedskärningen skulle tas emot av regeringen. Nu har vi fått det beskedet samtidigt som det kommit en strategi för försvarets materielförsörjning. I den fastslås att egen utveckling kommer i sista hand. Därmed blev det också lättare att formulera en strategi för forskning och utveckling.

Tidigare har det funnit en strategi för försvarets forskning och teknikutveckling. I kretsarna kallad ”foten”. Den verksamheten har länge varit kopplad till materielplanen och är det som Försvarsmakten beställer från Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI), Försvarets materielverk (FMV) och Försvarshögskolan (FHS).

I den nya strategin ryms inte bara ”foten” utan även försvarets studier och viss annan utveckling. Studierna är utvecklingsprojekt som ligger på förband som i sin tur tar hjälp från andra myndigheter som FOI, FHS och FMV. För detta stöd får man cirka 30 miljoner kronor om året.

– Men studieverksamheten är ju större än så. Man kan nog säga att det finns mellan 400 och 500 personer i försvaret som i någon mån arbetar med utveckling. Hur stor denna omfattning är har vi börjat analysera först nu.

– När det nu sägs att det inte längre är självklart att vi ska utveckla eller ens ha egna flygplan, ubåtar och ytfartyg så uppstår problemet att det även i det här huset, Försvarsmaktens högkvarter, finns röster som menar att då behövs inte längre sådan forskning. Och då måste vi, som ska veta bättre, hävda att vi inte kan förlita oss på den forskning som finns hos industrin. För om den inte längre ska tillverka så kommer deras forskning att tyna bort med tiden. Vi måste fortfarande kunna värdera, annars riskerar vi att bli förlorare. Tittar vi på ett ytstridsfartyg är det en massa olika områden man måste förstå som till exempel framdrivning, sensorer, vapen och smygteknik.

Och här kommer man till det som Mats Olofsson kallar den ”svåra, svåra avvägningen”.

– Hur mycket forskning ska vi behålla inom vissa utpekade områden samtidigt som vi ska dra ned en halv miljard? Sådana beslut ska finna stöd i strategin där vi försöker beskriva en avvägning mellan olika kompetensområden. Vi har redan skurit mycket på en del och mindre på annat.

Till saken hör också att regeringen fortfarande kräver att försvaret ska ha samma förmågor som förr.

– Det är färre som ska göra lika mycket med mindre resurser och då blir det jättesvårt att få balans i budgeten. Överbefälhavaren kan inte själv ta bort någon förmåga. Han kan bara ge regeringen förslag och under tiden reducera så klokt som möjligt.

Sverige lägger ned en stor del av försvarsanslaget på materiel. Men Mats Olofsson betonar att av försvarsbudgetens cirka 40 miljarder är det mellan tio och elva som är rena inköp. Resten av materielanslaget är till stor del underhållskostnader.

– Sverige bör göra som andra länder och skilja på dessa poster eftersom speciellt medierna tenderar till att blanda begreppen.

Mats Olofsson pekar ut tre områden som är prioriterade. Vilket inte behöver betyda att det blir mer pengar utan att bantningen blir mindre än på andra områden.

– En grupp är strategiskt viktiga områden. Även om det sägs att vi ska sluta att själva tillverka plattformar som flygplan, ubåtar och ytstridsfartyg så har vi stora, tunga och moderna system som måste ”anpassningsutvecklas” under lång tid framåt. Vi har fem Visbykorvetter som nu levereras. Jasplanen är relativt nya och de avancerade ubåtarna kommer att finnas med länge än. Och då inser alla dilemmat. Hur ska vi kunna behålla kompetensen till modifiering och samtidigt säga att vi inte ska utveckla egna stora projekt i framtiden? Vid sidan av plattformarna har vi lednings- och informationssystemet som av regeringen är utpekat som viktigt. Det nätverksbaserade försvaret, NBF, är grundat på detta och där ligger Sverige på framkant. Området är viktigt för framtiden för här finns stommen till att skapa en nationell lägesbild för krishantering.

– Det andra området är vad jag kallar integritetskritiskt. Vi kan inte köpa behovet av telekrigskompetens utomlands. Alla länder håller på sitt. Det är mycket sekretess. Och vi måste ha en förmåga att kunna värdera hotet och det får man bara genom att följa utvecklingen. Inom denna grupp finns också skyddet mot kemiska, biologiska, radioaktiva och nukleära vapen, CBRN.

– Det tredje området är där vi har ett särskilt kompetensbehov. Främst gäller det mjuka frågor som ledarskap. Det är svårt att köpa ledarskapskompetens från andra länder som har andra kulturer. En utländsk robot däremot kan man hänga på ett flygplan efter begränsad teknisk modifiering som industrin själv kan klara av.

– I övrigt ska vi sträva efter samarbeten av olika slag och få ut mer till en mindre kostnad, säger Mats Olofsson.

Det kan gälla samarbeten i Sverige med andra myndigheter inom till exempel området krishantering och säkerhetsforskning. Internationellt samverkar Sverige redan i dag mycket med Nato och den europeiska försvarsbyrån, EDA.

– I dag kanske vi samarbetar för brett och grunt. Vi borde nog välja färre projekt och gå mer på djupet.

Det första EDA-programmet, force protection, har dragit igång och nästa år lär det bli ett nytt program. Om politikerna ger klartecken kommer Försvarsmakten att skicka pengarna till Bryssel.

– De utgör bara några procent av helheten, men FOI, industrin och andra kan i sin tur få beställningar från programmet och det som de olika projekten eventuellt leder fram till.

Och så det här med Norge. I augusti undertecknade överbefälhavarna i Norge och Sverige en gemensam rapport med förslag till samarbeten.

– Jag tror att om några år så kan vi släppa en mindre del av vår forskning och låta Norge sköta den. Och vice versa. Det är en del av kärnan i rapporten. Vi har kommit längst med Norge, men andra nordiska länder står på tur.

– En annan nyhet är att försvaret ska använda fler leverantörer av forskning än de vanliga som FOI och FHS. Det är en tydlig politisk signal. I vissa fall kommer man inte ifrån militär sekretess och behovet av militär miljökunskap, men det finns väldigt mycket på den civila marknaden och från universitet och högskolor som vi kunde använda mera direkt. Det är ju ändå den civila tekniken som i dag driver utvecklingen. Vi ska fördela gracerna och öka konkurrensen. Det finns civila grupper som kan göra analyser också. Om vi tredubblar beställningar från högskolevärlden så innebär det ändå bara en liten del av vad vi köper från FOI. Och då får vi även indirekt så mycket mer som nya kontaktnät och fler aktörer.

Som exempel på samarbeten nämner Mats Olofsson två civila program där Försvarsmakten är med. Nationella flygtekniska forskningsprogrammet som är ett samarbete mellan Försvarsmakten/FMV, Vinnova och industrin. Samt ett annat där Vinnova, FMV och KBM driver säkerhetsforskning. Försvarsmakten satsar där tio miljoner på tre år. Pengar som sedan riktas till högskolor, universitet och industri.

– Vi behöver fler sådana program där vi och industrin gemensamt satsar pengar. På fem insatta miljoner kanske vi får kunskap för 20. Det är ett nytt sätt att arbeta för oss.

För att öka spårbarheten av forskningen blir den  nu i högre grad knuten till utveckling av koncept. Ett sådant kan vara effektbaserade operationer. Inom det konceptet samordnas verksamhet som studier, teknik och experiment. Försvarsmaktens nya enhet för konceptutveckling i Enköping kommer bli en central punkt för en ökande ”avtappning” från forskning, teknikutveckling och studier.

Den nya strategin ska hålla i fyra, fem år. Sedan har verkligheten flyttat på sig. Och det kan den göra utan förvarning. Mats Olofsson betonar att vi inte får stänga dörren till det oväntade, de teknologiska sprången som ställer allt på huvudet.

– Redan i dag kan vi säga att vi står inför ett sådant. Varför ska ett fartyg ödsla kulor och krut när man skjuta med laser. Du slipper släpa med dig hundratals ton ammunition. Luftvärnet skulle slippa den logistiska kedjan med massor av fordon. Tekniken är redan här även om den behöver utvecklas vidare. Och det kommer fler. Vi planerar nu för de närmaste 20 åren. Om vi inte är med på det som kommer sedan är forskningen rökt. Ja, hela Försvarsmakten också. Vi kommer att vara efterfrågade bara om vi levererar insatsförband som är relevanta för varje tids hotbild och förväntningar. •

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafik, Framsyn 2007/3

Internet växer!

Testrubrik
Testrubrik

Internet växer

När informationsflödet blir digitalt upphör de gamla mediagränserna. Förr satt vi vid tv- apparaten, läste tidningen, pratade i telefonen, skrev ett brev och stoppade räkningar i kuvert. Allt på en gång, var sak för sig. Nu gör vi allt på
en gång i en enda apparat som hanterar den allt stridare digitala informationsströmmen. Vår farkost på detta digitala hav blir allt mindre, starkare och billigare. I denna nya värld diskuteras vad tryckfrihet är. I denna nya värld är kontanter dyrare att hantera än kort.
——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Från Framsyn nr 1-2006

Konsten att fånga en insats

Mindsystemet_klarklar [Converted]

Vid FOI har man utvecklat ett datorverktyg för rekonstruktion och utforskning av insatser, oavsett om de är övade eller skarpa. Insatsen spelas in och kan åskådliggöras och analyseras i ett multimedialt presentationsverktyg. Här kan man visa hela händelseförloppet och analysera vad som fungerat bra och vad som kan göras bättre. Målet är att lyfta diskussionen från vad som hänt till varför. För att lyckas med det måste mängder av data från insatsen fångas in.

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

CBRN-containern – ett laboratorie i fält

NBC-container [Converted]Försvarsmakten har tillsammans med FOI, FMV ett internationellt samarbete skapat tre laboratorier som tillsammans kan analysera kemiska, biologiska,
radiologiska och nukleära ämnen, CBRN. Laboratorierna kan användas nationellt och internationellt och militärt och civilt.

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Highway to Security

Virtuellt läge SAAB [Converted]FOI och Saab är några tunga namn i ett EU-projekt för ökad samhällssäkerhet. Projektet heter Highway to
security och syftar till att skapa ett europeiskt nätverk där myndigheter och samhällsviktiga företag ska dela
på information och kunna mötas i ett virtuellt lägesrum. En ledningscentral i cyberrymden. Med hjälp av infor-
mationsfusion ska man kunna bygga kedjor av händelser som till synes inte hör samman.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Illusionisten är framtidens vilseledare

VilseledningnynyFörr riktade sig vilseledning mot ögat och andra sensorer. Ögat skymdes av rök. Remsor störde radarn. Nu
är sensorerna för många och bra. Det gäller att lura beslutsfattaren. På samma sätt som illusionisten lurar sin publik kommer framtidens vilseledare att lura beslutsfattaren att tro på fel saker.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Datafusion på det internationella fältet

Upplopp och fusion_8 [Converted]Datafusion har länge förknippats med kalla kriget och invasionsförsvar. Med försvarets nya roll ändrar också dessa forskare inriktning. I stället för att leta efter fordon ska man nu spana efter stämningar för att kunna bryta farliga utvecklingar.

———————————————————-
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Nätverkstyper

Nätverk_klart [Converted]Nätverket kan vara en terroristcell eller en supermakts militärmaskin. Den som bäst förstår sitt eget och motståndarens nätverks svagheter och styrkor har nästan segern i hamn. Militärteoretikern Carl von Clausewitz resonerade om tyngdpunkter och sårbarheter på slagfältet. Hans tankar från 1800-talet kan också gälla dagens strid mellan nätverk.

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Wat één verdomd grote klap!

Muskösmäll_korr [Converted]

Wat één verdomd grote klap! Hade Jönssonligans Dynamit-Harry varit holländare och ombord på fregatten Evertsen hade han nog fällt den klassiska repliken. Nu kom repliken i stället från fartygets sekond. Fast en stor båt ska klara en smäll. Frågan är hur stor. Det var det som testades några dagar i början av december 2005.

Först händer ingenting. Tror man. Så börjar vattnet häva sig långsamt. En kupol bildas som spricker. Och så kommer den enorma vattenkaskaden. Efter några sekunder är det lika lugnt igen.

Vattenkaskaden är mest att titta på. Det som sker händer i djupet. Där har det bildats en gasbubbla som kanske denna gång var 20 meter i diameter. Denna bubbla trängde undan ett vattenklot som vägde 4000 ton. Det motsvarar ungefär 100 stora tankbilar med släp och det hela skedde på någon tusendels sekund.

– Vatten är ett formidabelt medel, säger Linus Fast. Det fungerar ungefär som en hårt sammanpressad fjäder. Sprängladdningen trycker ihop fjädern och när den släpper kan den sänka ett fartyg. I grundskolan lär vi oss att vätskor inte är kompressibla, men det stämmer inte riktigt när vi talar om så här höga tryck.

I sin vintermössa med Hammarbymärke kan Linus Fast tas för en representant för en annan organisation än Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI). Han antyder att nästa större evenemang av det här slaget kommer att ske vid det första vårderbyt i fotboll. Men här gäller det FOI och Linus Fast håller i det som kallas för ett verifierande sprängprov med hjälp av ett storskaligt experiment.

FOI håller med sprängplats och sprängladdning, lägger laddningen på exakt rätt plats i vattenvolymen, levererar en så kallad triggsignal och mäter trycket i vattnet.

En halvtimme från huvudstaden
Triggsignalen är alla mätningars moder. Båten är packad med accelerometrar och annan mätutrustning som är kopplade till en centralt placerad mätstation. Mätningen kräver så mycket datakraft och datorminne att utrustningen måste starta exakt i tid med smällen.

Varför ta en stor fregatt hela vägen från Holland upp till Stockholms skärgård? Linus Fast säger att holländarna inte har så mycket att välja på. Det går inte att avlysa ett tillräckligt stort område i Holland. Då återstår till exempel Frankrike, som kan spränga i Medelhavet, Storbritannien och Tyskland som har en sprängplats i Kielområdet. Men det är bara i Sverige som man kan lägga en båt en halvtimmes bilresa från huvudstaden och få vara i fred. Och här finns erfarenheter från sprängprov med svenska fartyg. Nu hoppas Linus Fast att fler länder ska inse fördelarna med att testa sina fartyg i svenska vatten.

Här testas hur bra fartyget klarar smällen från en avståndsverkande mina. Det som skadar fartyget är inte själva explosionen utan vattenfjädern. Den kallas för stötvåg.

– I luft går stötvågen med cirka 340 meter i sekunden. Det är ljudets fart i luft. I vatten går vågen med cirka 1500 meter i sekunden. Men när den når fartyget händer saker, säger Linus Fast. Då går stötvågen med ungefär fem kilometer i sekunden.

– Det är ungefär samma som när man kör in ett spett i sten. Då kommer stötvågen i armen och det känns. Nu är det fartyget som är armen och allt som kan gå sönder kan slås sönder av stötvågen. Belastningen anger vi ofta med en stötfaktor. I byggnadsspecifikationen anges vad båten ska tåla. Vi tror oss ha en ganska bra uppfattning om vad en stötvåg kan ställa till med, men kunskapen bygger till stor del på gamla erfarenheter. En del uppgifter är osäkra. Hur var fartyget byggt? Hur såg sprängladdningen ut? Det är inte så enkelt att vi kan köra simuleringar i datorer för att få visshet. Det här är det enda sättet att fullt ut verifiera vad som händer.

Porslinet stod kvar
Stötvågen rusar in i fartyget med en svindlande hastighet. Den är över på några tusendels sekunder och skakar om fartyget med några millimetrar. Men det räcker för att skada utrustningen. Ett modernt fartyg är späckat med datorer, elektronik och mekanik. Kulor i lager kan deformeras, axlar böjas och datorer gå sönder.

– Kraften motsvarar vad som händer om man slänger datorn i golvet, säger Linus Fast. Därför är utrustning skyddad på olika sätt. En stridsledningscentral kan stå på fjädrar, hela inkråmet i ubåtar kan vara elastiskt upphängda, sensorer kan känna av när stötvågen kommer och stoppar vissa känsliga mekaniska system.

När det smällde utanför Muskö så stannade fartygets stora radar just när stötvågen nådde båten. Skeppsservisen hade man räddat i förväg. Porslinet stod kvar på landbacken inne i Stockholm. Ombord fanns dock konstruktören. Hade han räknat fel skulle han få ett och annat att svara på.

Det kan lura många faror i djupet för ett fartyg. En torpedträff skulle fregatten inte ha klarat. Då kommer gasbubblan under fartyget och så nära att den vattenmassa som bubblan skjuter framför sig slår sönder fartyget, som kommer att knäckas av sin egen tyngd. Därför säger man att en torped är ett kölbrytande vapen. Minor kan tyckas vara enkla fattigmansvapen. Då tänker vi på den urgamla hornminan. När fartyget bröt ett av hornen så exploderade minan. Men det är minor som är 100 år gamla. Redan under andra världskriget utvecklades de smarta minorna. De ligger på botten och kan reagera på magnetism, ljud och tryck. De kan vara inställda på att bara slå mot en viss sorts fartyg och de kan ha räkneverk som utlöser minan efter ett visst antal överseglingar.

– Minor är smarta och den så kallade minlogiken är topphemlig. I Sverige har ingen enskild industri tillåtits leverera helt färdiga minor. Det är försvaret som gör den slutliga sammansättningen och anpassar de skarpa minalgoritmerna.

Minor kan bli ännu smartare om de ligger i nätverk där minorna spanar och sins-emellan gör upp om vem som ska smälla.

Stora möjligheter för terrorister
Den holländska fregatten Evertsen är den fjärde i en ny serie. Tyskland har byggt tre av liknande typ. Fartygen är olika, men byggda för det moderna kriget. Evertsen ska tåla en träff av en sjömålsrobot och ändå fungera hjälpligt. Fartygen är sektionerade i ett antal avdelningar och vid träff är tanken att skadorna ska begränsas till en av sektionerna. Evertsens huvuduppgift är att säkra ett enormt luftrum över till exempel ett operationsområde eller en hamn. Fartyget är konstruerat för att möta moderna vapen. Men i dag kan hotet vara en gummibåt med självmordsbombare. Eller kanske en hemmagjord sprängladdning under vattnet.

– Under vattnet har terrorister stora möjligheter, säger Linus Fast. Det behövs ingen större båt för att föra ut en större sprängladdning. Och det behövs ingen speciell båt. Det duger utmärkt med en vanlig familjebåt. Man kan lägga minor i en viktig farled. Eller kanske bara hota med att det finns minor. Eller man kan spränga en mina och säga att det finns många fler, som man givetvis kan desarmera om man får något i gengäld.

Kunskapen inte spridd
För att kunna möta och analysera dessa undervattenshot krävs kunskap och den är inte särskild spridd i samhället.

– Det är bara marinen, FOI, Försvarets materielverk och i viss mån försvarsindustrin som kan det här, säger Linus Fast. Det här var efterfrågad kompetens som byggdes upp under invasionsförsvarets decennier. Nu är frågan om det finns en förståelse för att vår tid med nya hot och sårbarheter också behöver detta kunnande. Det finns trots allt åtskilliga tiotusentals minor kvar i våra hemmavatten sedan världskrigen, något som årligen gör sig påmint. Senast med en mina som släpades in mitt i centrala Göteborg.

Från Framsyn nr 1-2006

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Seismologisk data från Hagfors till Kista och Wien

Jordbävning_Kista_klart [Converted]I den värmländska glesbygden ligger den seismologiska Hagforsstationen. Via satellit förs data till Sveriges nationella datacentral i Kista och till Wien. Där finns ett center för övervakning av provstoppsavtalet. Över hela jorden finns ett nät av olika stationer. I Kista finns också två stationer som mäter radioaktivitet i luften. Det är dels partiklar och dels ädelgasen argon som bildas vid underjordiska kärnvapenprov.

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Teleangrepp på de civila samhället

Telekrigare [Converted]Det militära telekriget var ett väl känt område. En kamp mellan medel och motmedel. Militären skyddade sin elektronik. Det civila samhället har inte alls samma skydd och är beroende av att näten fungerar. Och det finns civila telekrigare. De är avancerade, men kan också beväpna sig hos Claes Ohlsson.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Storstadslivet hårt för vilsna radiosignaler

Radiovågor [Converted]

När Åsa Waern berättar om allt elände som en radiosignal kan råka ut för i staden är det lätt att gripas av missmod. Radio trivs bäst i öppna landskap. Särskilt militär radio. Militärer har i alla tider skytt att gå in i städer. Därför tillverkas radioapparater för den öppna terrängen.

Åsa Waern är projektledare för projekt Komet, kommunikationskanalens egenskaper i tätort, vid Totalförsvarets forskningsinstituts (FOI) avdelning för ledningssystem. Vi får lita på att det hon och hennes tio medarbetare säger om radiovågor i staden är sant.

– De fysiska lagarna går inte att göra något åt. Det är dessa som gäller i det här spelet, säger hon. Resten är bara tillämpningar.

Men, säger någon. Det finns ju mobiler. Och som dessutom fungerar. Varför då detta prat om stadsmiljöns skadliga inverkan på radiovågorna?

– Det här är något som vi har emot oss. Vi måste försöka förklara att de militära kraven är helt annorlunda. Ett mobiltelefonnät har fasta basstationer. Ett mobilnät byggs upp och förbättras under lång tid. När militären kommer är det ofta en kris och man måste ha ett trådlöst och säkert nät som fungerar med en gång. Nätet kanske utsätts för störning eller obehörig avlyssning. Och det militära sambandet ska fungera när såväl sändare som mottagare rör sig.

Så ser alltså problemet ut. Varken forskare eller militärer har något heltäckande svar på hur nätverksförbanden ska klara sambandet i den urbana miljön, som blir allt vanligare för militära förband. Mobiltelefonsystemen är inte lösningen. Däremot går det att utnyttja de modeller för vågutbredning som är utvecklade för mobiltelefoni.

– Detta är vågutbredning på burk, säger Åsa Waern. Att göra fältmätningar är både tidsödande, osäkert och dyrt. Vi ska leverera förslag på lösningar till försvaret och för att klara det måste vi lära oss mer om vågutbredning.

U-båtar var minkar

Akustisk vågutbredning i grunda vatten är en FOI-specialitet. Det ledde bland annat till att möjliga ubåtar avslöjades som minkar. Vågutbredning i stadsmiljö är också komplicerat. Man har att räkna med ett antal vågutbredningsfenomen som påverkar radiosignalen under dess väg till mottagaren och som sammantaget utgör det som vi kallar radiokanalen. Här är några exempel på vad som händer radiovågen i den stökiga staden.

Frirymdsdämpning. Luften suger kraften ur signalen. Det är inte så mycket, men finns där hela tiden. Signalen minskar med kvadraten på avståndet.

Extra dämpning. Det är lättare hinder i vägen, exempelvis lövverk. Signalen går igenom hindret, men kommer fram försvagad.

Reflexioner. Signalen studsar mot husväggar. Är det en slät yta minskar inte signalstyrkan så mycket eftersom signalen hålls samman och studsar vidare. Är ytan skrovlig slås signalen sönder och far iväg åt många olika håll. Det blir många och svaga signaler som inte kan tas tillvara av mottagaren. Sedan är det alla andra mindre föremål som bilar och vägskyltar. Miljön är som en svamp som suger upp signaler och i staden finns många fler hinder än i det öppna landskapet.

Flervägsutbredning. Signalen kan först studsa och få fel riktning, för att sedan studsa en gång till och komma på rätt kurs. Det gör att mottagaren snappar upp signaler som kommer i flera versioner och så att säga pratar i munnen på varandra.

Uppstickande objekt. Det kan vara berg eller hus. Signalen böjs av runt objektet om den träffar nära en kant eller ett hörn. Om signalen träffar mitt på ytan studsar den.

Åsa Waerns grupp jobbar nu för att försöka förstå dessa fenomen. Tidigare har man tittat på vågutbredning i vegetation och då har man byggt egna modeller.

– Men det tar lång tid och nu är miljön mer komplicerad. Därför har vi skaffat ett kommersiellt program från Tyskland kallat Radio Propagation Simulator. Ett problem är att programmet är gjort för att bygga mobiltelefonnät. Mobiltelefonernas högre frekvenser gör att vågorna inte böjer av lika mycket vid hinder som vid de lägre frekvenser som används för militär taktisk radio. Nu har vi så bra kontakt med tillverkaren att vi kan få ändringar i programmet. Ibland kan vi göra egna ändringar för att till exempel simulera rörliga sändare och mottagare.

Framtida studier som vågutbredningsgruppen vill genomföra är att se vad som händer när soldaten går inomhus, och detta med hänsyn till olika typer av byggnads-material.

Så långt själva forskningsmetoden. Resultaten kan enkelt visas genom att simuleringen kombineras med en tredimensionell dataanimation av en känd stadsmiljö, exempelvis i Stockholms innerstad. Så går det att se hur bra kontakt en soldat på Mäster Samuelsgatan har med sin kamrat på Frejgatan.

Finns det då några vägar genom denna radiodjungel i staden? En sådan kan vara en radio med många antenner som pekar åt olika håll. Inne i radion sköter elektroniken resten. Den skannar av alla antennerna och sorterar signalerna och lägger pussel. Flera svaga signaler av samma sort läggs ihop och blir en stark signal.

– Här jobbar vi tillsammans med institutionen för elektrovetenskap vid Lunds universitet, som har ett mätsystem av en typ som kallas Mimo. Det står för Multiple Input Multiple Output och syftar på att systemet tar emot och sänder med flera antenner. Oftast tänker vi oss att det är samma information som sänds över alla antenner åt alla håll, men det går också att sända olika information på olika antenner. Då skickas flera meddelanden på samma frekvens, men i olika rumsliga kanaler.

– Mimo-mätsystemet hade från början två höga frekvenser avsedda för studier av mobiltelefoni. Vi har lagt till en lägre frekvensmodul för militärt bruk. Det innebär att systemet, vad jag vet, är det enda mätsystem i världen som klarar av hela denna skala. Mätsystemet blir som en wettexduk som suger upp en massa svaga signaler och sedan vrider man ur den och får fram något vettigt.

Vågutbredning i urban miljö

I praktiken programmerar forskarna mätsystemet att sända och ta emot på system av antenner. Sedan lagras och studeras de mottagna signalerna. En radio av mimo-typ skulle teoretiskt kunna nå höga prestanda vad gäller överföringshastighet och så vidare. För att veta vad en sådan radio kan göra i praktiken måste man känna till det medium som radiovågorna ska gå igenom. Det vill säga veta mer om vågutbredning i urban miljö.

– Det första vi fick göra var att lära oss vad strid i urban miljö innebär. Här har vi ju förmånen att ha Markstridsskolan i Kvarn inpå knutarna och folket i Kvarn har vi kontakt med. Fast vår forskning nu är ju inte typiskt militär. Det är de fysiska lagarna som ändå gäller. Med vår kunskap bör vi kunna säga om en mimoradio är bättre än konventionell radio. Vi ska kunna vara rådgivare och ställa rätt frågor till militären. Sedan kan vår kunskap gå vidare till andra projekt. Ett exempel är hur radiosignalerna pusslas ihop, vilket görs med särskild kodning.

Åsa Waern torde vara väl lämpad för att hitta andra tillämpningar än de rent militära för de nyvunna kunskaperna om radiovågornas hårda liv i staden. Åsa Waern samordnar avdelningens civila satsningar och arbetar med det som kallas telematik. Det är en blandning mellan telekommunikation och informatik.

– Det kan ge oss bilar med omvärldsuppfattning som kan meddela sig med andra bilar, säger Åsa Waern som hård-
tränar inför vårens rally i Marocko.

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafik, Framsyn 2005/4

Stormen Gudrun satte krissystemen på prov

Kris i Kronoberg [Converted]

Det krishanteringssystem som Sverige behöver finns redan – i Kronoberg. När stormen Gudrun slog till fick konstruktörerna chansen att testa det i verkligheten. Och det fungerade.

Det krävs en eldsjäl, tålamod och en vilja att riva gränser mellan organisationerna. Pensionerade militärer och överskottsmaterial är en bra start, säger Fredrik Revelj, som arbetar med övning och utbildning i krishantering.

Planet går in för landning i Växjö. Under vingen ser det ut som om en jätte har gått i skogen. Stora fläckar där skogen är borta. Vi landar i krisens Kronoberg. Men också krislösningarnas och krismedvetandets Kronoberg.

Dan Nordell bor mitt i plockepinnet, som han säger. Han jobbar på ett av Växjös största företag, AerotechTelub med 350 anställda. Han utvecklar och marknadsför krishanteringssystemet Isak.

– På kvällen när stormen kom den 8 januari satt jag i bilen i skogen tillsammans med min lilla dotter. Visst blåste det kraftigt, men inte värre än att man kunde ge sig ut. Trodde jag. Så ökade stormen, det tjöt i skogen och var nattsvart. Och så började det smälla när träden knäcktes. Följt av braken när stammarna slog i marken. Vi var tvungna att stanna bilen. Det föll träd runt omkring oss.

Mobiliserad krissamordning

Den 7 januari på kvällen varnades det för orkan i Götaland. Stormen fick fart över land och natten mellan den 8 och 9 januari blåste det orkan i Kronoberg. Över 33 meter i sekunden.

AerotechTelub har rötterna i försvaret och kan spåras till tjänste- och serviceverksamhet långt tillbaka i tiden. Nu satsar företaget bland annat på lösningar för samhällets säkerhet liksom hela Saabkoncernen som AerotechTelub tillhör. Dan Nordell och Fredrik Revelj är några av de cirka 70 personer i Växjö som arbetar på enheten samhällssäkerhet. Hela AerotechTelub har 2   100 anställda och omsätter drygt två miljarder om året.

– Vi tar med oss det vi lärt oss av vår militära erfarenhet och utvecklar tillsammans med nya kunder civila lösningar, säger Fredrik Revelj.

När flodvågen kom erbjöd de en sådan lösning till myndigheterna. Det blev inget av den gången. Några dagar senare slog Gudrun till i Kronoberg.

Då mobiliserades länets krissamordning, Krissam. Det var välövat och alla visste vad de skulle göra. Detta system har i samarbete med länsstyrelsen och kommunerna utvecklats vid Aerotech i Växjö för att i första hand kontrollera informationen. Erfarenheterna från Krissam har förädlats till Isak, som också är ett ledningsstödsystem.

– Isak är mer som att knyta ihop system av system. Det är på väg att införas i Linköping. Fast ambitionen är inte att bygga en civil motsvarighet till det nätverksbaserade försvaret, säger Dan Nordell.

Det krishanteringssystem som Sverige ropar på finns alltså redan i form av Krissam i Kronoberg. Det är länets kris-intranet och har använts fyra gånger. Första gången var vid 2000-skiftet. Sedan kom en storm 2002 och så flodvågen och så stormen Gudrun.

Övar och utbildar

Fredrik Revelj är en god representant för det lokala kristänkandet. Han arbetar med att öva och utbilda i krishantering. Han är med i hemvärnet och den kommunala insatsstyrkan.

– När det behövs, som vid översvämningar, ställs insatsstyrkan till räddningstjänstens eller polisens förfogande. Vi kan leta efter försvunna, klara transporter och laga mat i stora mängder. Vi har också en stab, en flyggrupp och en sambandsgrupp.

– Basen är frivilligorganisationerna. För att få det att fungera krävs en eldsjäl, en massa tålamod och en vilja att riva gränserna mellan organisationerna. Pensionerade militärer och överskottsmateriel är en bra start.

AerotechTelub började  bygga upp Krissam 1997 tillsammans med länsstyrelsen. Det var tydligt att det behövdes någon form av samordning i krislägen. Fredrik Revelj berättar hur det började:

– Krisövningar på 1990-talet visade att informationen inte fungerade. Polis, sjukhus, räddningstjänst och andra byggde sin egen information efter sina egna behov. Vid övningar blandade man ihop siffrorna på döda och skadade därför att aktörerna inte hade koll på varandras information. Den oroliga allmänheten fick fel uppgifter och förtroendet rasade för myndigheterna.

Vid övningarna hittades fyra problem:

• Växlarna blockerades.

• De bakre ledningarna hade dålig koll på läget.

• Det saknades folk som kunde svara på frågor.

• Det var svårt att få överblick och samverka.

– I vårt län finns cirka 200   000 invånare. Den minsta kommunen, Lessebo, har 8   000 invånare.  En så liten kommun har naturligtvis inga stora informationsresurser. Lessebo ligger vid stambanan. Tänk om tåg med farlig last spårar ur. Hur ska Lessebo klara av att svara på frågor om läget, frågar sig Fredrik Revelj. För det är ju kommunen som har ansvaret. Då är tanken att länets samlade informationsnät ska användas.

Gör som på Bingolotto

Vad händer vid en större olycka? Det ringer en massa folk. Och det behövs en massa kunniga människor som svarar i telefon.

Kan man sätta dessa i en stor sal? Nej, det blir för dyrt. Kan man koppla ihop alla växlarna i ett nätverk? Nej, det blir också för dyrt. Det krävs vad som kallas ett distribuerat arbetssätt, det vill säga ett nätverk för att leva upp till principerna om ansvar, likhet och närhet. De som inte råkat illa ut kan hjälpa de som drabbats.

– Alltså gör man som på Bingolotto, säger Fredrik Revelj. Man ger ett nummer och köper en tjänst av Telia som heter centrex. Då slussas alla telefonsamtal ut till dem som kan svara, och dessa behöver inte sitta på samma ställe.

Krissam har 30 telefonlinjer och 90 utbildade kommunikatörer. Det är folk som har sina vanliga jobb på sina myndigheter. De kanske jobbar med barnomsorg, skola eller ekonomi. Huvudsaken är att de är övade och är tränade på att svara männi-skor när det blir kris. När larmet går lämnar de sin vanliga arbetsplats och går till en särskild telefon som finns på deras kontor. Och larmet kan gå när som helst. Det är den organisation som äger frågan, som kan utlösa larmet.

Och därmed slipper man det första stora problemet i en kris. Att växlarna blockeras, att oroliga människor väntar i telefon och i bästa fall får tala med någon som kanske inte vet särskilt mycket själv.

– Kommunikatörerna ska naturligtvis veta vad som händer, vilket de får genom vårt krisintranet. En särskild redaktion sållar och kontrollerar informationen från de olika aktörer som förr körde i sitt eget informationsspår, säger Fredrik Revelj.

Intresse för Kronobergs modell

När erfarenheter av hur Kronoberg löste krisen med Gudrun jämförs med Sveriges krishantering av tsunamin så har intresset för hur man gör i Kronoberg ökat. Fredrik Revelj ger några enkla tips:

• Gör det enkelt

• Öva ofta

• Människorna och organisationen är viktigare än tekniken.

– Det gäller att hitta rätt människor som har rätt inställning, säger Fredrik Revelj. Man måste vara villig att överskrida sina gränser. Krissam bygger på solidaritet mellan kommuner. I   dag hjälper jag dig och i   morgon är det kanske jag som behöver hjälp.

Erfarenheterna från Krissam har förts vidare i Isak, som ska tolkas som informationssamverkan vid krishantering. Det är ett webbaserat operativt informationssystem. Men vad betyder det? Dan Nordell svarar.

– Man skapar virtuella rum. Rummen finns på nätet. Här finns webbsidor, anslagstavlor med information och läges-bilder. Informationen kommer från alla möjliga håll. Det kan vara kartdatabaser, väder, trafikläge och så vidare. De samverkande aktörerna får en gemensam lägesbild. Den ska användas som beslutsstöd och information från lägesbilden kan redigeras och presenteras på en öppen webbsida. Dessutom finns kommunikatörer som svarar i telefon och som vet mer än vad som står på allmänhetens webbsida.

– En vits med Isak är att det ska användas i vardagen, säger Dan Nordell. Det finns alltid en risk för att man drar sig för att trycka på knappen när det är allvar. Isak ska alltid stå och småputtra. Det kan vara information om risk för översvämningar, hotande snöfall eller blixthalka. Isak ska användas förebyggande, och när krisen kommer så ska man kunna minska konsekvenserna.

– På så sätt får man bort dramatiken. Både hos dem som jobbar med systemet och allmänheten som använder det. Det ger också den nödvändiga övningen. Man måste kunna systemet och vara välövad för att få ut mesta möjliga av det. Isak ska kunna gå från vardagens situation ända upp till ett beslutsstödssystem i allvarliga kriser som till exempel Gudrun.

– Isak är inte bara ett system utan det är ett helt paket. Vi börjar med en förstudie tillsammans med kunden och hjälper till att sätta igång systemet och få det att fungera. Vi svarar också för utbildning och övning och utvecklar och anpassar systemet.

Vad kostar det?

– Det beror på hur stor regionen är. Man kan tänka sig en sorts licens som utgår från hur många personer som bor i regionen.

Och så är det. Krishantering kostar. Kaos är naturligtvis billigast – på kort sikt. Inget krishanteringssystem i världen hade dock kunnat rädda skogen i Kronoberg.

Men Dan Nordell kan i alla fall se något gott med Gudrun:

– Jag har fått kvällssol på sommaren.

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafik, Framsyn 2005/4

Mitt hem är min vårdcentral

Digitalt vårdhem [Converted]En allt större andelen av befolkningen är äldre vilket kommer att leda till en mycket större vårdbehov. Redan idag talas om en kris i åldringsvården. En lösning kan vara att utnyttja IT-utvecklingen. Mycket av rutinmässig övervakning och provtagning kan göras i hemmet. Patienten kommer att vara inpluggad i vårdcentralens övervakning.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Stabsarbete – lika lätt som att bygga hus

Missionsplanering [Converted]

GRU ska utvärdera det nya svenska försvaret. Nej, det är inte densovjetiska militära underrättelsetjänsten, utan förkortningen står för grupputvärdering. Ett av de viktigaste uppdragen för GRU på Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) blir att analysera vårens försvars-demonstration i Enköping. Nu sneglar försvaret på byggbranschens parallella arbetssätt.

Alla har väl sett hur ett hus byggs. Först görs marken i ordning och sedan kommer allt slag i slag i en enda lång kedja. Många jobbar samtidigt med olika saker. Och så står huset klart. Byggplatsen ändrar utseende nästan från en dag till en annan. Det ena gänget specialister avlöser det andra. Det är inte längre något myller av människor utan en massa små lag som samverkar. Knappt är det ena gänget färdigt förrän nästa tar vid. Det går att ana att det finns någon sorts plan och metod som ligger bakom. Förmodligen görs det på dator, tänker man.

Och så är det. Metoden kallas parallellt ingenjörsarbete eller concurrent engineering och har länge använts i byggsektorn. Nu är den på väg in i tillverkningsindustrin – och i det svenska försvaret.

På samma sätt som ett hus byggs ska förband ledas i framtiden. Det kräver nya arbetssätt och IT-verktyg. Det är detta som prövas nu när det nya ledningssystemet utvecklas. En viktig milstolpe är vårens demonstration (kallad Demo 05V) i utvecklingscentrumet i Enköping.

I korthet är poängen att staber i en hier-arki ska arbeta parallellt. Om det finns staber i fyra nivåer börjar den översta staben med att formulera en målbild. Hur detta arbete framskrider har de andra staberna insyn i genom olika typer av hjälpmedel. Knappt har den översta staben börjat med sin målbild förrän staben inunder börjar med sin. Och så fortsätter kedjan.

Tidigare skulle den första staben i stort sett vara klar och ha kommit fram till att skriva ut order för verkställighet innan nästa stab tog vid. Om alla staberna kommer igång tidigare innebär det att det tar kortare tid innan den sista staben är klar.

Ledningsmodeller utvärderas

För att det här ska fungera krävs att staberna har bra verktyg och metoder. Det ställer också stora krav på samverkan och samordning. Händer något oväntat som kräver att den högsta staben måste tänka om, är risken stor risk att det blir en väldig röra i staberna under. I den gamla världen stannade kaoset i en stab, det spreds inte vidare.

Det är bland annat detta som prövas i Enköping. Den som har ansvaret för utvärderingen och sitter mitt i smeten är Olof Söderqvist vid Totalförsvarets forsknings-institut (FOI). Han har sett ledningsmodeller komma och gå och har utvärderat de flesta. Nu leder han GRU, vilket står för grupputvärdering.

– Egentligen ville vi kalla oss Ledsyst U. Det finns ju Ledsyst T för teknik, Ledsyst M för metod, Ledsyst P för personal och Ledsyst O för organisation. Men försvaret ville inte ha ett Ledsyst till, så detta var vår lilla hämnd. Det kan ju finnas någon som minns kalla kriget och vet att GRU då stod för den sovjetiska militära underrättelsetjänsten, säger Olof Söderqvist.

GRU är ett stöd till Högkvarterets utvecklingsenhet för ledningsförbanden, förkortat KRI LED UTV, och hela Ledsyst är det första stora steget mot det nätverksbaserade försvaret (NBF).

En av de viktigaste uppgifterna för GRU är att tillsammans med övriga ”ledsystar” utvärdera demonstrationerna. Det sker två sådana varje år. Inför varje demonstration diskuteras vilka metoder, verktyg och processer man vill studera i olika experiment.

Varje demonstration med utvärdering är en process som tar ett par månader. Demonstrationerna drivs som experiment som liknar spel. Efter varje spel undersöker GRU hur det gick. Tillsammans med deltagarna utvärderas hur det har gått och den erfarenheten tas med in i nästa spel. Och så håller det på tills deltagarna kört igenom tre–fyra spel. Utvärderingen bygger på enkäter, observationer, intervjuer och uppföljning av vad som sker på stabernas verktyg.

– I spelen studeras verktyg och metoder. Detta ingår i en av våra uppgifter, att stödja utvecklingen, säger Olof Söderqvist. Vår andra stora uppgift är att uttala oss om nyttan med hela Ledsyst 2006, både vad gäller teknik och metoder. Då ska vi kunna säga vad som är kostnadseffektivt, vad som kan förbättras och vad som bör utgå. Detta ska vara klart vid årsskiftet 2006/2007.

Evighetssnurra

För att kunna göra denna utvärdering har GRU skapat en övergripande metod. Arbetet bygger på frågeställningar och systemmål. Målen ska försöka beskriva vad Ledsyst kan bli. På slutet av varje demonstrationscykel kommer en rekommendation, som sedan stoppas in i processen igen så att det blir som en evighetssnurra.

Den metod som används för planeringen under experimenten kallas planering under tidspress (PUT). Man försöker utveckla den så att den går att arbeta med parallellt, då kallas den för PPUT. Verktygen som studeras är de som används vid stabsarbetet.

I stabsarbetet testas bland annat kommersiella dataprogram som Info Work Space (IWS). Det är ett program som är vanligt i näringslivet och används för att hela organisationen ska kunna vara med i planeringen även om kontoren är långt ifrån varandra.

– IWS:en har fungerat mycket bra. Staberna får en inblick i varandras arbete och kan följa planeringen hos varandra.

– Vi har också testat ett videokonferensprogram kallat Click to meet. Den tekniken är inte mogen än. Fortfarande är det personliga mötet överlägset. Den som är i samma rum kan avläsa reaktionerna i de andras ansikten. Denna viktiga del missas fortfarande med en videokonferens. Fast det är förstås bättre med videokonferens än med telefonkonferens.

– En tredje teknik är den tjänste-demonstrator som är Försvarets materielverks (FMV) stora bidrag. Där finns det fortfarande mycket kvar att göra innan den fungerar. Hittills har den mest använts för kartpresentation. I framtiden är den tänkt att kunna klara av de flesta tjänster. Det framtida ledningssystemet ska ju bli tjänstebaserat, det vill säga beställaren talar om vilken tjänst (exempelvis markmålsbekämpning) han eller hon vill ha utförd i stället för att begära ett system eller förband (exempelvis artilleribataljon).

– Det finns mycket annan ny teknik som databaser och kommunikation, men dit har vi inte kommit än i demospåret, säger Olof Söderqvist. Vårens demonstration kan ses som ett steg mot höstens större övning. Då ska planeringen gå ända ned till soldatnivå och då blir demonstrationen som en mindre manöver med nätverkssoldater och staber ute i riktiga organisationer. Vårens demonstration är i laboratoriemiljö i Utvecklingscentrum i Enköping.

För mycket på en gång

Olof Söderqvist har lett många projekt på försvarets väg in i den nya tiden.

– Det började med det som kallades Dominant Battlespace Awareness (DBA). Med det menades att man skulle ha ett informationsöverläge på slagfältet. Det var en del av Revolution in military affairs  (RMA). I RMA ingick inte bara information och ledning utan också hur informationen skulle användas och leda till insats och verkan.

– Jag trodde att vi först skulle gå vidare med DBA, men så blev det inte utan hela ledningsdelen bröts ut inklusive informationshantering. Men den är så stor att jag tycker att det har blivit för mycket att genomföra på en gång. Har försvaret tagit sig vatten över huvudet? Borde problemen ha angripits mer successivt i andan av evolutionär utveckling, som ju just är detta med att ta många mindre steg successivt?

– Uppdraget GRU började 2002. Det var bestämt att utvecklingen skulle vara frågedriven och evolutionär, det vill säga vi skulle ha några centrala frågeställningar och gå stegvis fram, säger Olof Söderqvist.

Men det var lättare sagt än gjort. Det är svårt att vara evolutionär i försvaret. Kulturen och reglerna sätter stopp. Dessutom byggde den evolutionära utvecklingen på samordning, men den som skulle samordna alla de olika ledsystdelarna hade inte bestämmanderätt. Detta blev sålunda inte ett projekt. Försvarsmakten var kanske avskräckt efter tidigare IT-äventyr.

Därför blev det också svårt att hålla samman och inrikta Ledsyst, vilket ledde till att det sattes upp halvårsvisa mål och nu är Ledsyst därför hårdare styrt. Det har blivit ett vanligt sekventiellt projekt med vissa evolutionära inslag.

GRU har en kärna på fyra–fem personer. Vid demonstrationer fördubblas styrkan. Årsbudgeten ligger på 8,5 miljoner kronor, vilket är en liten minskning jämfört med året innan.

De stora pengarna går till teknikprojektet LedsystT, som drivs av FMV. Metoddelen (LedsystM) kommer inte i närheten av deras budget.

– Vi från utvärderingssidan har tyckt att det är en snedfördelning mellan teknik och metod, och menar att försvaret borde ha satsat på att studera praktiska problem mer metodmässigt. Ett exempel kunde ha varit att testa ett system för att följa de egna förbanden, blue force tracking. Genom att använda teknik och metod tillsammans så skulle det ha blivit ett ”projekt inom projektet”. Detta skulle ha drivits fram till en demonstration. Vi kunde gjort på  samma sätt med en rad olika system och på så vis kunnat klara av flera viktiga delområden, som sedan kunnat visa upp tydliga resultat.

Viktigt med praktiska erfarenheter

Nu tycker Olof Söderqvist att det känns som om försvaret försöker att rita upp hela kartan nästan innan man kör igång.

– Det påminner om att göra hela stadsplanen innan ett enda hus är byggt. Det ska skrivas regler för allt. Våra IT-experter på FOI säger att man måste skapa praktiska erfarenheter först, innan man kan göra hela planen. Det krävs misstag och erfarenheter för att gå vidare. En stadsplan bygger ju på alla de erfarenheter man fått genom åren genom att bygga hus och vägar på just den platsen. Jag tycker att det verkar vara en positiv omsvängning på gång. De stora företag som utsetts att bygga nätverket säger nu att de behöver veta mer om den praktiska tekniken innan de kan skriva reglerna.

Metod eller teknik. Hönan eller ägget. Vad kommer först?

– Det beror på om man tror att människan och metod är det viktigaste eller om man sätter tekniken främst. RMA-tanken har varit väldigt inriktad på teknik, men man ska också komma ihåg att det inte blir något RMA om inte arbetssätt och doktrin också förändras.

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafik, Framsyn 2005/2

Hydcom – hydroaukustisk digital kommunikation

NBF-ubåt [Converted]I havsdjupet är hydrofonen örat.  Här finns de ensamma ubåtarna som i praktiken bara svarar på anrop när de själva vill. I nätverket finns inte plats för sådana enslingar. Ubåten måste också vara med i nätet.  Lösningen är hydroakustisk digital kommunikation. Hydrofonen har blivit en inträdesbiljett i det nätverksbaserade försvaret.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Hesco bastions

Hesco bastions [Converted]Bäst är skyddsavstånd och sedan riskanalys. Går inte detta får man begränsa konsekvenserna av att ett ammunitionslager flyger i luften. Ett sätt att valla in lagret med sandfyllda korgar av metallnät. Då minskar konsekvensområdet till en bråkdel.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Mjukvaruradio

MjukvaruradioI dag finns hundratals större och mindre radiosystem innom försvarsmakten. Ytterst få har förmågan att kommunicera med varandra. Samtidigt ställs stora krav på kommunikationen för rörliga taktiska enheter i det flexibla insatsförsvaret. Detta är en stor utmaning för forskare och utvecklare. Med mjukvaruradio, adaptiva radionoder och mobila ad hoc-nät kan teknikerna skapa flexibla och dynamiska kommunikationslösningar som uppfyller användarnas varierande krav.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

NBF-labbet – visionsverkstaden i Enköping

NBF-labbet i EnköpingI Enköping ska teknik och metod gå hand i hand på vägen fram till demonstrator 05. Här ska man kunna koppla ihop Jas med
soldaten och detta ska vara en kreativ mötesplats där människor och system ska övas inför det framtida nätverksbaserade
försvaret. I det första nätet är Enköping i centrum.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Så långt har datafusionen kommit

Fusion_KLART [Converted]Fusionsforskarna har erövrat områdena multisensorfusion och situationsanalys. Även ett första steg in på området hotanalys har nu tagits. Därmed har FOI:s fusionsforskare lyckats med det som stormakterna gått bet på. Grunden till framgången lades när fusionsexperter kopplades  in i ubåtsjakterna.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Rupturer

Rupturer mitten [Converted]Det normala väntas vara för evigt. Människan har svårt att ta till sig de hot som ändå kan skönjas. Likt en fiskare som drar iväg utan tanke på att situationen kan försämras så kan stater sänka sin militära beredskap. Om något händer kan konsekvenserna bli desamma. Forskarna ser här en uppgift för försvaret. Även en liten höjning av garden får stor effekt.

——————————————————
Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Kvantkrypto

Fotonkrypto_slutslut [Converted]

Kryptografin är den urgamla konsten att omvandla känslig information till oläslig text för alla utom den avsedda mottagaren. Dagens krypton bygger på matematiska algoritmer, men datorer hittar förr eller senare den svaga punkten. Ett sätt att skapa absolut säkra system är att gå till kvantmekaniken och låta informationen bäras av enskilda atomer eller ljuspartiklar, så kallade fotoner.

Av Henrik Christiansson, Henrik Carlsen och Lars Falk

Illustration: Martin Ek

Ett kryptosystem består av kryptonyckel och kryptoalgoritm. För att skapa en oläslig text, ett chiffer, kombineras klartexten med kryptonyckeln via kryptoalgoritmen. Chiffret är oläsligt för dem som saknar kryptonyckel och det kan därför skickas öppet. Dagens kryptosystem garanterar bara att chiffret är svårt att forcera eftersom systemen bottnar i matematiska problem som är svåra men inte omöjliga att lösa. Säkerheten bygger på att krypteringen skyddar klartexten så länge den är något värd. Användning av långa nycklar och täta nyckelutbyten ökar säkerheten i systemen.

Ändå går det att lösa chiffer om viljan är stark. Under andra världskriget använde tyskarna kryptomaskinen Enigma för att skapa chiffer som kunde kommuniceras öppet via radio. I Bletchley Park lyckades dock engelsmännen knäcka många av dessa meddelanden med hjälp av de första datamaskinerna.

I militära sammanhang vill aktörerna ofta kommunicera öppet för att öka rörligheten. Det gäller i synnerhet i det nätverksbaserade försvaret (NBF). Olika enheter förväntas snabbt kommunicera och överta varandras uppgifter.

Enklast är säkrast
Kryptografisk kommunikation betraktas som absolut säker om chiffret inte ger någon ledtråd om texten. Det ska gälla även om avlyssnaren vet hur nyckeln och klartexten kombineras. Paradoxalt nog är det enda kryptosystem som är bevisat absolut säkert mycket enkelt att förstå principiellt. Man tar sin klartext, adderar en kryptonyckel som består av en lika lång sträng helt slumpmässiga bitar och får då ett chiffer som har ”ärvt” nyckelns hela slumpmässighet. Mottagaren behöver sedan bara dra ifrån nyckeln från chiffret. Systemet är tilltalande på grund av att addition och subtraktion kan göras mycket snabbt. En stor nackdel med systemet är dock att avsändare och mottagare måste ha samma nyckel och att nyckeln bara får användas en gång. Att ha ett system som bygger på att man först måste träffas för att utbyta kryptonyckel är inte speciellt praktiskt.

En lösning är att överföra nycklar med ett så kallat öppet nyckelsystem. I ett sådant system delas kryptonyckeln upp i två delar varav den ena delen kan sändas till mottagaren helt oskyddad. Principen bygger på att de båda delarna av nyckeln förhåller sig till varandra via ett matematiskt samband som endast mottagaren känner till. Även i detta fall är säkerheten helt beroende av datorers snabbhet och de sinnrika metoder matematikerna kan skapa.

Problematiken kring säkra kryptosystem består väsentligen i att finna en lösning på hur man relativt enkelt och absolut säkert kan distribuera nycklar, som sedan kan användas för olika typer av kryptering. Kvantkryptografi är fysikernas svar på frågan hur man ska kommunicera öppet och säkert.

Krypteringen bygger på grundläggande fysik i stället för matematisk snillrikhet, men vägen till praktiskt fungerande system är lång och i många stycken besvärlig.

All information måste till slut representeras som fysikaliska objekt. Det ligger nära till hands att fråga sig vilka möjligheter och begränsningar fysiken erbjuder vid överföring av information. På mikronivå bestämmer kvantmekaniken alla begränsningar, vilket ger exceptionella möjligheter att dölja ett budskap i form av ettor och nollor. Det sker på en nivå där enstaka atomer styrs av de kvantmekaniska lagarna.

Kan inte kopieras
Kvantmekaniken har egenskaper som gör att den lämpar sig just för säker nyckeldistribution. Ett kvanttillstånd är unikt och kan inte kopieras. Låt oss säga att man representerar en nyckel med en rad kvanttillstånd som avsändaren ska skicka till mottagaren. Då kvantmekaniken endast tillåter mätningar av vissa egenskaper åt gången måste mottagaren själv välja vilken mätning hon ska göra.

Att ett kvanttillstånd inte kan kopieras innebär att en enda person – mottagaren – kan mäta innan tillståndet förstörs. Om någon smyger sig emellan för att tjuvlyssna blir hon alltid upptäckt. Tjuvlyssnaren kan nämligen inte titta på tillståndet och skicka det vidare till mottagaren, eftersom det förstörs vid mätningen.

Den enda som kan verifiera ett kvanttillstånd är avsändaren. Bara hon vet vilka mätningar som behöver göras för att få rätt svar. Mottagaren utför därför sina mätningar slumpmässigt, varpå avsändaren avslöjar vilka mätningar som var de rätta. Det kan ske helt öppet. Tjuvlyssnaren får gärna höra på för det hjälper inte längre.

Eftersom mottagaren gör slumpvisa mätningar kommer delar av nyckeln inte att kunna användas. Men vid tillräcklig överföringshastighet kommer tillräcklig mängd information över, som kan utgöra nyckeln. De mätningar som kommer att användas är redan gjorda och resultatet finns bara hos mottagaren. Om mottagarens resultat inte stämmer med avsändarens sändning är överföringen störd och nyckeln kastas.

Möjliga realiseringar
Det räcker inte med en idé utan ingenjörerna måste se till att kvantkryptografin blir verklighet. För att få hög överföringskapacitet är det viktigt att minimera växelverkan mellan omgivningen och informationsbärarna. Därför får ofta ljuspartiklar, fotoner, göra jobbet.

Kvantmekaniskt nyckelutbyte kan ske på två sätt. Man kan tänka sig sändare och mottagare på hustak i stadsmiljö, som kommunikation mellan två satelliter eller mellan en satellit och en markstation. I den fria rymden varierar framkomligheten med ljusets våglängd. Överföringen är hög i de våglängdsområden där man effektivt kan detektera enstaka fotoner. Nyligen överförde det amerikanska energidepartementets laboratorium i Los Alamos en kvantnyckel genom luften på en mils avstånd. En nackdel är att kommunikationen är beroende av atmosfäriska förhållanden.

En annan möjlighet är att använda optiska fibrer. Dagens infrastruktur är förlagd till ett våglängdsområde där det inte finns effektiva enfotondetektorer. Det arbetas hårt för att ta fram effektiva detektorer för kvantinformation som kan skickas i befintliga fibrer. Om dagens detektorer ska användas krävs nya nätverk, men för speciella tillämpningar är det en möjlighet.

Alla delar i det kvantkryptografiska systemet har praktiska begränsningar. Sändaren får bara ge ifrån sig en foton i taget. Om A sänder två fotoner kan tjuvlyssnaren behålla den ena och låta den andra fotonen passera ostört. Tjuvlyssnaren får information genom att mäta på den ena fotonen medan B, som tagit emot en ostörd foton, tror att allt är i sin ordning. Vidare måste detektorn fånga in enstaka fotoner. Det har hittills gått trögt att utveckla detektorer med en sådan känslighet.

Svårt med långa avstånd
Det svåraste problemet är att kommunicera kvanttillstånd över tillräckligt långa avstånd. I luften och i optiska fibrer går mängder av fotoner förlorade på vägen till detektorn. Vid vanlig klassisk optisk kommunikation i fibrer är det inget stort problem, då varje etta eller nolla bärs fram av mängder av fotoner. Man kan därför placera ut repeterare som förstärker signalen.

I kvantkryptografi är det enskilda fotoner som ska bära informationen och det ställer till problem.

Repeteraren är begränsad på samma sätt som vid tjuvlyssning. Repeteraren vet inte vad den ska sända vidare, eftersom informationen förstörs i mätögonblicket. Just nu görs försök att utveckla speciella kvantrepeterare som skickar vidare fotoner utan att bryta mot kvantmekanikens lagar.

63 kilometer rekord
Rekordet för nyckelöverföring över kommersiell optisk fiber har universitetet i Genève. År 2002 klarade man 63 kilometer och gränsen går i dag vid ett fåtal ytterligare kilometer. En möjlighet att nå längre är att konstruera sammanhängande system med mellanliggande säkra stationer. En annan möjlighet är att kombinera optiska fibrer med satelliter. Om satelliten är säker kan den på sin väg runt jorden transportera nycklar från en sändare till en detektor. Ett tecken på att området håller på att mogna är att de första företagen dykt upp som producerar kvantkryptosystem. Även de stora underrättelsetjänsterna är mycket intresserade. Det finns också misstankar om att Pentagon och Vita huset redan har en kvantkryptoförbindelse, vilket inte är helt omöjligt med tanke på att avståndet är cirka tio kilometer.

Henrik Carlsen, Henrik Christiansson och Lars Falk arbetar på avdelningen för försvarsanalys.

Kvantmekanik
Kvantmekanik och relativitetsteori är den moderna fysikens två hörnpelare. Kvantmekanik skapades ursprungligen för att beskriva mikroskopiska fenomen. Senare har det visat sig att vissa kvantfenomen inte begränsar sig till mikrovärlden, en sanning som fått tillämpning inom kvantinformationsteorin. Kvantmekanik är experimentellt mycket väl bekräftad teori. Ingen annan teori har testats så många gånger och alltid visat sig korrekt.

Lästips:
Simon Singh: The Code Book, Fourth Estate (1999)

N Gisin, G Ribordy, W Tittel och H Zbinden:
Reviews of Modern Physics, vol. 74, 145 (2002)

C H Bennett, G Brassard och A Ekert:
Scientific American, vol. 267, 50 (1992)

Physics World, mars 1998:
Temanummer om kvantinformationsteori.

Bengt Beckman:
Svenska kryptobedrifter, Albert Bonniers förlag (1996).

Ledningssystem för alla insatser

Opil mitten

Ett  flexibelt och rörligt sätt att leda. Det blir följden av att Försvarsmakten växlar från att möta en stor invasion till att lösa ett bredare spektrum av uppgifter. Istället för många staber, till stor del territoriellt bundna och fungerande först efter mobilisering, ska en operativ insatsledning, Opil, och ett fåtal territoriella staber alltid ha beredskap. Opil består av en operationsledning, som är samgrupperad  med ett armé-,  marin – respektive flygtaktiskt kommando. Opil ska leda allt från släckning av skogsbränder till att försvara Gotland mot ett väpnat angrepp.

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Att klä väggar och tak med bildskärmar

Fedskärmar

För att kunna klä väggar och tak med bildskärmar i Rolf-ledningsrummet krävs en ny typ av bildskärm. Man utgår från en teknik kallad ”fed” (field emission displays) och som finns på marknaden redan idag. Nuvarande fed-skärmar har inte stereoskopisk återgivning, något som kommer i framtiden.

Text: Jan-Ivar Askelin, Illustration: Martin Ek

Tanken är att tillverka fed-skärmar som är endast 1 tum stora och med anslutningar runt om. På så sätt kan ett obegränsat antal skärmar seriekopplas till en enda sammanhängande bildyta.