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

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

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

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

OXA – säker riskanalys

OXA [Converted]Försvaret lämnar sina skjutfält. En del är från 1800-talet. Den totala ytan är större än Ölands. En gång låg skjutfältet i glesbygd. Nu ligger tätorten nära. Marken är attraktiv, men farlig. Att helt säkert röja alla skjutfält går inte. Men riskerna kan beräknas. FOI har gjort en modell för riskanalys som tar hänsyn till hur det gamla skjutfältet ska användas.

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

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

Trolleri med ljud och taktila västar

Taktila_vastar [Converted]

FOI-forskaren Otto Carlander utvecklar tekniska hjälpmedel som stimulerar kroppens egna sinnen. Tredimensionellt ljud och västar som  vibrerar kan hjälpa framtidens stridspiloter – eller funktionshindrade.

Du går där i mörka skogen. Plötsligt knakar det snett bakom dig. Utan att du vet hur det går till identifierar du ljudet, hotet och riktningen. Detta är en intuitiv känsla som förmedlar direkt och tydlig information.

– Skogsvandraren kan vara en stridspilot. Hotet kan vara en robot. Piloten måste kunna reagera intuitivt på hotet. Han har ibland inte tid att titta på displayer och leta efter information. Han måste känna hotet och riktningen med en gång och kunna reagera instinktivt.

Otto Carlander, på Institutionen för människa–system-interaktion (MSI) på Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI), har sedan två år tillbaka forskat i hur detta ska gå till. Han har bra förutsättningar för detta eftersom han har studerat både datavetenskap och hur hjärnan fungerar.

– Vi måste hjälpa människan att behandla informationen. När syn och hörsel inte räcker till får man sprida informationen över nya kanaler. En sådan kanal är vår hud. Vi har nästan två kvadratmeter täckta av taktila receptorer som är kopplade till hjärnan, säger Otto Carlander. Känselsinnet används sedan länge i blindskriften och Carlander menar att den nya tekniken skulle kunna göra livet lite lättare för människor med funktionshinder.

Väst med receptorer

Den nya tekniken har drivits fram av flera olika faktorer. Tekniken blir allt mindre och man har länge letat efter alternativa lösningar till att presentera information. Det handlar om tredimensionellt ljud och taktila västar. Taktil betyder beröring. Med det taktila sinnet menas hela känselsinnet eller hudsinnet. En taktil väst är alltså ett verktyg som sänder information till hudens taktila receptorer. Informationen ges via små motorer av samma sort som sitter i våra mobiltelefoner. Piloten som jagas av en robot har en väst med dessa små motorer som sitter över hela bålen. Flygsystemet överför information till västens motorer som genom sina vibrationer förmedlar information om från vilken riktning hotet kommer.

– Den här tekniken kan användas till nästan vad som helst, säger Otto Carlander. Man kan tänka sig att en rallyförare får information om vad som väntar bakom nästa krök genom vibrationer i händerna i stället för från en kartläsare. En dykare på djupt vatten, som inte vet vad som är upp och ned, kan programmeras med en virtuell korridor som han ska följa till ytan. En helikopterpilot, som ska hålla sig inom en tänkt kub, kan också få hjälp. När han kommer för nära marken får han en klapp i baken och när han kommer för högt får han en klapp på axeln.

– Alla former av mörkernavigering kan underlättas med taktila västar. Ibland kan det kanske räcka med att veta var norr ligger. De första taktila displayerna användes för diabetessjuka barn som behövde påminnas om när det var dags att ta sina sprutor. Displayen består av en vibrerande klocka. Det taktila sinnet fungerar ungefär som hörselsinnet när det gäller uppmärksamhet. På samma sätt som vi kan stänga ute ljud vi inte vill höra kan vi också stänga av sinnet för beröring.

Tredimensionellt ljud

En väst som kan vibrera låter kanske inte så fantastiskt. Desto mer imponerande är det tredimensionella ljudet. Eller vad sägs om att ha ett par hörlurar på sig och höra en ljudkälla från ett bestämt ställe i rummet? Eller att höra fyra personer tala från fyra olika håll. Trots att det inte finns några högtalare i rummet. Hur det här fungerar framgår av grafiken på sidorna 18–19.

– Vår viktigaste ledtråd för att bestämma riktningen till ett ljud är att hjärnan registrerar tids- och amplitudskillnad då ett ljud når respektive öra. Det här skulle man vilja ha i militära system också, säger Otto Carlander. Vi skulle kunna förbättra system som redan finns och låta rösterna komma från det håll där de finns i verkligheten. När flera personer pratar samtidigt i mono är det svårt att skilja ut den ena från den andra. Det tredimensionella ljudet ska främst användas för att göra röster urskiljningsbara och förmedla riktningsinformation till exempelvis ett hot.

FOI-forskarna har testat systemet på brandmän med resultat som påvisar en god potential. I dag kan ledningsoperatörer höra sina brandmän i stereo, men för att bättre kunna urskilja respektive radiokanal kan  tredimensionellt ljud användas. Förutom ledningsoperatörer skulle en räddningsledare kunna använda tredimensionellt ljud för att få en bättre känsla för var hans brandmän är, till exempel inne i ett brinnande hus.

– Bäst ljud skulle man få om vi skräddarsydde systemet för varje person. Men det är en mycket tidskrävande process så vi strävar efter att använda generella ljudfilter som passar någorlunda bra för alla.

Verksamheten som rör tredimensionellt ljud bedrivs på institutionen MSI inom projekten operatörsplatsen, den framtida soldaten och kognitiv lägespresentation.

Unikt försök med piloter

Projektet med taktila västar drivs tillsammans med TNO Human Factors som är FOI MSI:s motsvarighet i Nederländerna. TNO har konstruerat en taktil väst, men Otto Carlander med kolleger går en annan väg.

– Vi ska ha tre bälten som sitter på olika höjd på bålen. Vi använder bålen som mottagare av flera skäl. En människa har en känsla av sin egen mittpunkt och kan med den som referens urskilja olika riktningar. Bålen erbjuder dessutom tillräcklig plats för att fästa tre bälten med tillräckligt tydliga höjdnivåer.

Tillsammans med TNO ska FOI göra ett unikt försök. Det går ut på att sätta stridsflygare i den dynamiska flygsimulatorn (humancentrifug) i Linköping för att se om den taktila västen underlättar att exempelvis hitta mål och hot under en flyguppgift. Även om piloten är utsatt för höga g-krafter ska en tränad pilot kunna känna att det trycker lite extra på ett ställe på magen.

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafik, Framsyn 2004/6

MSI för cyklister och jaktflygare

MSI [Converted]

Patrik Stensson är flygingenjören som vill ha mer intuition och
mindre teknikhysteri i flygvapnet. För honom är människan
systemets starkaste länk och inte den svagaste.
– Människan måste ha kontroll över tekniken, säger han.

Morfars traktor, bilar och Viggenplan. Patrik Stensson har alltid gillat att köra saker med motorer. När det uppenbarade sig en möjlighet att flyga stridsflygplan var det bara att sätta igång.

– Jag började flyga 1988. Med tiden började jag fundera över vari nöjet egentligen bestod. Jag kom fram till att det hade att göra med känslan av att ha kontroll över något så avancerat som ett stridsflygplan. Det var väl så intresset för MSI vaknade. Fast då visste jag inte att det hette det. Lite på skoj kan man säga att stridspiloter är utvalda och utbildade för att tro att de alltid har kontroll. Det allvarliga svaret är att de verkligen utbildas just för att ha kontroll, för att känna var gränserna går, både ens egna och flygplanets. Utbildningen går ju ut på att kunna utnyttja flygplanssystemet ut till gränserna.

Interaktionen mellan människa och system, MSI, blir som tydligast i ett stridsflygplan. Patrik Stensson säger att det är där allting ställs på sin spets, samtidigt. Hårda fysiska påfrestningar på kroppen, komplicerade tekniska system med extrema prestanda och mängder av information som ska tas in, förstås och ligga till grund för snabba och ibland ödesdigra beslut.

– MSI-forskningen är just därför kanske som allra mest intressant i flygsammanhang, vilket självklart skall utnyttjas som drivkraft och inte ses som en orättvis konkurrensfördel gentemot andra områden. Eftersom frågeställningarna samtidigt till största delen är generella kan resultaten även användas av andra.

Patrik Stensson arbetar framförallt med MSI-frågor och studier vid flygvapnets utvecklingsenhet som är organiserad inom det som troligtvis kommer att heta Luftstridsskolan (LSS), placerad i Uppsala garnison där den numera nedlagda flottiljen F16 låg och som i   dag även inhyser de tre taktiska kommandona och Operativa insatsledningen.

MSI är ett omfattande ämne som allt för ofta reduceras till frågor om det fysiska gränssnittet, vilket endast är medlet för interaktionen med systemet. Hur människan fungerar ihop med systemet är den överordnade frågan, MMI är gränssnittet där interaktionen genomförs.

Patrik Stensson har lila mellan ränderna på axelklaffarna. Han har vidareutbildat sig till flygingenjör, men säger skämtsamt att den sakrala färgen snarare betyder att han är självutnämnd överstepräst i flygvapnets MSI-samfund. Det är inte alltid så lätt att få gehör i det ännu lite väl teknikorienterade flygvapnet för den typ av abstrakta och i viss mån filosofiska inslag som MSI till del består av. Även om verkligheten ibland tränger på med konkreta problem som följer av teknikens ohämmade utveckling. Arbetet blir därför ofta att plädera för en mer människoorienterad syn på tekniken, att predika MSI.

– Evangeliet är i korthet att människan aldrig är systemets svaga länk utan den starka. I tävlan mellan två tekniskt jämbördiga system vinner det där människan och tekniken fungerar bäst tillsammans. Men vi har gett tekniken en självstyrande ställning som är barock. Jag har rätt att säga det. Eftersom jag är ingenjör och därmed formellt en representant för tekniken. För det mesta när det anges ”mänskligt fel” som orsak vid incidenter borde det egentligen stå ”konstruktionsfel orsakade felaktig handling”. Det får aldrig anses vara en belastning att ha människan som en väsentlig del i systemet, det är i själva verket ett självändamål, en absolut och existentiell nödvändighet.

– Om vi överlät hela konstruktionen av våra hus till byggnadsingenjörer skulle vi få stabila hus som stod emot naturens krafter. Men de skulle förmodligen inte vara särskilt trevliga att bo i. Därför har vi arkitekter som utformar husen så att de kan användas på ett bra sätt av människor. När vi konstruerar tekniska system har vi inte kommit längre än till ingenjörerna. Det är hög tid att få med arkitekterna. Interaktionen måste designas.

Den digitala dimman

Förr klarade vi av interaktionen ändå. Det löste sig med utbildning och övning, som Patrik Stensson säger. Men med den digitala tekniken har allt blivit annorlunda. Det har lagts till ett abstraktionslager mellan människan och systemet som kan ha helt godtyckliga egenskaper. Människan har blivit mer eller mindre bortkopplad från den analoga dynamiken och har därför avsevärt svårare att ha kontroll. När något går snett blir människan överraskad eftersom systemet inte förmedlar att något håller på att gå på tok.

För att ha kontroll måste det finnas en möjlighet att kontrollera. Det ska finnas en teknisk förmåga till kontroll – kranar och rattar. Och det ska finnas en mänsklig förmåga till kontroll – att kunna skruva på rattarna. Mänsklig förmåga är dels att rent praktiskt kunna hantera rattarna men det är även att ha kapacitet över till att fundera ut hur systemets egenskaper bäst kan användas vid just det aktuella tillfället.

– Tillsammans är det systemförmågan. För att vi ska kunna skruva på rattarna måste vi ha ett medvetande om vad som händer och det får vi av att skruva på rattarna, säger Patrik Stensson och tar en liknelse om bonden och hans dräng.

– Innan bonden har fått förtroende för drängen och för att han klarar av jobbet är han ingen verklig avlastning. Drängen blir snarare en belastning eftersom bonden i början säkerställer att jobbet blir rätt gjort genom att antingen kontrollera honom minutiöst eller till och med själv göra om det drängen gjort. Först då förtroende finns kan bonden känna att han har kontroll över tillvaron även om drängen gör jobbet och först då ger han avlastning.

Patrik Stensson ser med oro på hur vi istället för att säkerställa att vi verkligen har kontroll gladeligen ger bort den.

– Autonom har blivit ett positivt värdeord i tekniska sammanhang. Vi strävar efter autonoma system. Men autonom betyder självständig. Det innebär att vi strävar efter att avsäga oss kontrollen över systemen. Förhoppningsvis avser vi egentligen att sträva efter avancerad automation. Och automatisk behöver inte betyda utan interaktion. Ett jätteautomatiskt system är i bästa fall samtidigt jätteinteraktivt. Det kan vara som samspelet mellan en flygkapten och en styrman i ett trafikflygplan. Styrmannen kan liknas vid en mycket avancerad automat som gör saker för att avlasta kaptenen, men kaptenen och styrmannen talar hela tiden med varandra och fördelar kontinuerligt arbetet. Samarbetet bygger på interaktion och på förtroende som skapas genom interaktion.

Teknik, bara för att det går?

Automationen har sin egen ironi. En automation är avsedd att avlasta, men om man inte har kontroll och förtroende för hur prylen löser sin uppgift så skapar det förvirring och leder i slutändan till mer jobb.

– En av de vanligaste replikerna i trafikflygplanets cockpit vid en incident är ”vad var det som hände nu?” säger Patrik Stensson. Ett modernt trafikflygplan är nog bland det mest automatiserade som finns. Och det fungerar så länge systemet befinner sig i den miljö som det är konstruerat för. Men när den oförutsägbara verkligheten träder in och adderar något till problemet tar det ofta för lång tid för människan att återta kontrollen och reda ut situationen. Dubbelt ironiskt blir det väl då slutsatsen av detta är att människan är den svaga länken.

Det hörs att Patrik Stensson inte är en vän av visionen om det förarlösa passagerarflygplanet.

– Nej, det är verkligen ett uttryck för den slutgiltiga teknikhysterin! Bara för att det går att göra tekniskt så ska vi ha det, utan att fundera över om mänskligheten verkligen vill det.

Det sätt som vi låter oss styras av tekniken är ibland skrämmande tycker Patrik Stensson som säger att en del av det som framställdes som utopier i George Orwells 1984 anses som alldeles normalt i dagens samhälle. Kultfilmerna Terminator och Matrix baseras på att mänskligheten konstruerar en teknik som man anser sköta jobbet bäst och avsäger sig kontrollen. Patrik Stensson tycker att vi tenderar att resonera på liknande sätt och att filmerna därför fungerar bra som intressanta tankeväckare.

Vad ska vi då göra förutom att släppa in arkitekterna i systemverkstaden? Jo, vi ska utnyttja människans unika och starka sidor, bland annat de intuitiva kanalerna.

– Vi kan förenklat säga att människan har ett intuitivt medvetande och ett fokuserat medvetande. Det fokuserade är det medvetande vi till viss del kan kontrollera men det är samtidigt förknippat med de begränsningar som, ibland något förhastat, brukar tillskrivas hela människan, t.ex. en sekunds fördröjning och 7±2 parallella kanaler. Vårt intuitiva medvetande är förhållandevis omedelbart och obegränsat, säger Patrik Stensson.

– Det fokuserade medvetandet använder vi för att lära oss nya saker. Som när vi skall cykla, köra bil eller flyga stridsflygplan för första gången. Efter ett tag lär vi oss att ha förtroende för vår egen intuitiva förmåga och då lämnar vi över en del av jobbet till det intuitiva medvetandet. Så snabba förlopp som att hålla balansen på en cykel klarar bara de intuitiva kanalerna. Men nu är kruxet att eftersom det endast är det fokuserade medvetandet som har maskinliknande egenskaper och som i någon mening är mätbart blir det den förmågan som jämförs med datorer och automater. Och då ligger vi ohjälpligt efter. En viktig unik mänsklig egenskap är att alltid kunna sätta in problem i ett större perspektiv, att använda vårt samlade arv och hela vår erfarenhet till att se saken i ett annat sammanhang. Det mesta av detta ligger i vårt intuitiva medvetande och det avgränsas ofta bort i jämförelsen med datorer och maskiner.

– När du blivit en van bilförare så avlastar du dig själv med att använda dina intuitiva kanaler. Du kör med känsla och håller en liten glugg öppen i det fokuserade medvetandet som övervakar och kan slå larm. Och så är det med stridsflygare också. Erfarenhet och skicklighet är att ha förtroende för sin intuitiva kapacitet och det har du bara om du har prövat den. Med rätt byggda system kan du klara av mycket av arbetet med dina intuitiva kanaler. Då kan du få en överkapacitet som du kan använda till att ligga på framkant.

Under slaget om Storbritannien sommaren 1940 skickades mycket oerfarna piloter upp från båda sidorna. De som överlevde de första uppdragen hade sedan ett erfarenhetsövertag som gav dem kapacitet att tänka i förväg, vara taktiska, vilket gav dem väsentligt mycket större möjligheter att överleva en längre tid.

Lite tillspetsat uttryckt finns det ett årtal när tekniken sprang ifrån människan.

– 1978 kom Intel med den första så kallade PC-processorn. Man kan säga att det var då den digitala tidsåldern på allvar tog fart, säger Patrik Stensson. Det var vid den tiden man började konstruera system där det inte finns plats för människans intuitiva kanaler. Bara när det finns en analog dynamik går det att så småningom få en känsla för hur det fungerar. Därmed inte sagt att de digitala systemen bara är av ondo. De skapar fantastiska möjligheter. Det farliga är när de används på fel sätt.

”Luftens rallyförare”

Moderna bilar har massor av datorer. De håller ordning på bromsarna så att de inte låser sig och förhindrar att bilen kommer i sladd. Systemen har höga prestanda. Men när antisladdsystemet når sin gräns blir bilen utan förvarning omöjlig att kontrollera.

– En rallyförare skulle aldrig använda ett sådant system därför att de ständigt  ligger på gränsen för vad bilen klarar av. Den vanlige Svensson, som åker ”mitt i skjortan” med bilen, får med hjälp av systemen en ”större skjorta” och har därmed för det mesta längre till gränsen där bilen sladdar, vilket vid en snabb anblick framstår som en ökning av säkerheten. Även för Svensson finns dock en fara med det eftersom man lätt luras att omedvetet komma för nära gränsen då systemet döljer den dynamik som förmedlar var gränsen går. Problemet nu är att stridsflygarna, som är ”luftens rallyförare” eftersom de allt som oftast skall balansera på gränsen för vad systemet klarar av, också börjar bli utrustade med system som döljer gränserna.

Ett exempel på detta är det datoriserade styrsystemet i Gripen. Patrik Stensson säger att systemet numera verkar fungera utmärkt och att det egentligen inte finns något alternativ eftersom det är omöjligt för en människa att manuellt flyga ett instabilt plan som Gripen.

– Faran med ett sådant system är dock att man kan förlora känslan för hur systemet arbetar. Det kan vara svårt att veta hur hårt det får jobba för att klara av planet. Styrsystemet kan ligga på gränsen till sin förmåga men resultatet är ett lugnt och till synes stabilt uppträdande. Det var kanske något sådant som hände vid de två första haverierna. I äldre plan med analoga styrsystem får man tydligare förvarning. Det skakar i planet, rodren biter inte och så vidare.

Hur ett så komplicerat system skall förmedla den typen av information vet inte Patrik Stensson ännu, annat än att det måste ha någon form av analog dynamik som ger piloten en chans att lära sig använda sitt intuitiva medvetande. Något annat duger inte.

Man måste ”kunna lära känna grejerna” som Patrik Stensson säger och uppmanas att förklara problemet med ett konkret exempel. Jaktpilotens öga är radarn. Den ger honom en uppfattning om läget, var målen är och vad han ska göra.

– Viggenradarn gav i sig en syntetisk bild, men den var ändå relativt ”analog”. Den visade på några olika sätt med sitt beteende hur svårt den tyckte att det var att hitta och följa ekona.

– Jasradarn är mer avancerad och mer digital. Av förklarliga skäl döljer den mycket av sitt inre liv men det sker kanske på bekostnad av känslan för hur svårt den tycker att tillvaron är.

Var det bättre förr?

Därmed kommer vi in på det intressanta ämnet om det var bättre förr.

Man talar om flygplansgenerationer. Draken tillhörde den andra generationen, Viggen den tredje och Gripen tillhör den fjärde. Draken beskrevs som svår att flyga vilket innebär att flyguppgiften krävde relativt mycket av pilotens kapacitet. Efter en tid kunde piloten föra över mer av flygandet till de intuitiva medvetandets kanaler. Det blev som att cykla. Den erfarne piloten kunde frigöra en viss överkapacitet. Viggen var nog lättare att flyga och samtidigt fanns det fler system att hantera. Men den förhållandevis analoga karaktären på systemen gjorde att erfarna piloter kunde lära sig att både flyga och sköta systemen mycket på känn och därför frigöra ganska mycket överkapacitet. Det som krävs för att kunna vara en bra taktiker. Fördelningen mellan flygning, systemhantering och överkapacitet kan också sägas att den var välbalanserad. För mycket överkapacitet är inte heller bra för då har man inget att använda den till. Överkapaciteten använder det medvetande som skapas av den nyttjade kapaciteten. Så kommer Gripen. Beskrivs som än lättare att flyga, men med massor av system med digital karaktär. Det finns inte så mycket kapacitet att tjäna in på flyguppgiften för den erfarne och systemen kräver massor av pilotens kapacitet där det inte heller finns så stora möjligheter att använda intuitiva kanaler.

Det finns två typer av effekt av ett system. Den effekt som kommer av att systemet nyttjas med den mänskliga kapacitet som krävs för detta och den effekt som kommer av att människan använder den tillgängliga överkapaciteten till att dra nytta av systemets egenskaper. Patrik Stensson kallar dem för ”konstruerad effekt” och ”tillämpad effekt” och anser att det är den tillämpade effekten som är den väsentliga skillnaden mellan olika system, den riktigt värdefulla effekten. Om det fanns en trend med ökande överkapacitet fram till och med tredje generationens stridsflygplan så är det nog ganska riskfritt att påstå att den trenden är bruten.

– Det allvarligaste är inte att antalet system har ökat så mycket utan att dynamiken i dem är så dold av den digitala karaktären att det är svårt att lära sig få någon känsla för dem och på det viset skapa den värdefulla överkapaciteten och fylla den med nyttigt intuitivt medvetande, säger Patrik Stensson.

– En bra balans mellan konstruerad och tillämpad effekt är förmodligen en mycket viktig faktor för att ett system skall bli robust och funktionellt, eller med militärt språk, ”fältmässigt” och ”stridsdugligt”. Det är när systemen kompletterar människan och skapar goda förutsättningar för de unikt mänskliga egenskaperna som framgång nås, inte när teknik och människa konkurrerar.

För Patrik Stensson är Viggenepoken historia. Hans sista flygning var i augusti. I julas försvann i princip de sista viggenflygplanen. Gripen har han ännu bara fått åka i baksits. Och det är inte samma spets på MSI-problemen i morfars gamla traktor.

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafik, Framsyn 2004/6

Flygsimulatorn som kan backa

Flygsimulator [Converted]

En ny flygsimulator utvärderas just nu på Totalförsvarets forskningsinstitut i Linköping. Det unika med den nya simulatorn är de pedagogiska hjälpmedlen och att den är relativt billig att bygga. Framsyn har tagit en provtur.

Det ringer och piper och Viggenspaken vibrerar varnande. Det är inte så lätt att flyga som man kanske tror. Men planet håller sig i luften, trots allt. Om jag vänder mig åt sidan ser jag något som kan vara Östgötaslätten rusa förbi. Det går till och med att ana luftintaget på Viggenplanet. Framåt syns symbolerna i head up-displayen. Det är märkvärdigt svårt att få planet att ligga rakt på vingarna. En lutning med spaken och planet börjar svänga och luta. I verkligheten skulle det här ha varit ytterst påfrestande. Nu är det lyckligtvis en simulator. Efter en 180 graders sväng dyker det upp något konstigt i skyn. Det ser ut som ett serpentinband – eller kanske mer som en dna-spiral. Det är så jag har flugit planet.

Jag sitter i luftstridssimulatorn Aces på Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI) i Linköping. Bandet är ett av de pedagogiska verktyg som är kännetecknet för denna simulator. Här kan man inte bara stanna tiden, det går också att spela tillbaka den. Det betyder att piloten får nya chanser. Var han inte nöjd med den första manövern så kan han pröva en ny. Han kan också sätta sig bakom en virtuell kamera och fara omkring i luftrummet och se på sin flygning ur olika vinklar. Går det för fort kan han flyga med halva hastigheten. I verkligheten skulle då planet ha förlorat sin lyftkraft och trillat ner. Han kan också flyga fortare än vad det går att göra i verkligheten. Den pedagogiska poängen är att om man nöter in ett moment i hög hastighet så känns det lättare i den verkliga, långsammare världen.

Hela tiden gäller det att spana. I Aces presenteras den virtuella verkligheten direkt i flygarens hjälm. Systemet håller ordning på vart flygaren tittar och vartefter plockas den bild fram som flygaren borde se där. Detta är möjligt tack vare den enorma datorutvecklingen.

Utvärderar pedagogiken

Staffan Nählinder på FOI:s institution för människa–system-interaktion (MSI) ansvarar för utprovningen av simulatorn.

– Vi utvärderar själva simulatorn i sig och så prövar vi i samarbete med flygskolan i Linköping hur de pedagogiska verktygen fungerar. Vi utvärderar vad som kan göras bättre, vad man kan avstå från och så vidare. Vi testar också om hjälmdisplayen är ett bra alternativ, säger han.

Luftstrid på nära håll brukar kallas dog fight på flygarspråk. Det var så flygstriderna började under första världskriget då piloterna kom väldigt nära. Det var också en nödvändighet eftersom kulsprutorna inte var effektiva på längre avstånd. Redan då lades grunden för jaktstriden. Den som hade högre fart och högre höjd än sin motståndare, och helst solen i ryggen, hade en stor fördel. Han kunde oupptäckt dyka ned på sin fiende som sällan hann uppfatta vad det var som träffade honom. Under andra världskriget var principerna desamma. Slaget om Storbritannien, när det brittiska jaktflyget under sommaren 1940 vann utnötningskriget mot det tyska flygvapnet, har blivit symbol för jaktstriden.

De oerfarna flygarna lärde sig av de erfarna. Om de klarade sig de första dagarna kunde de bygga upp så mycket erfarenhet att deras chanser till överlevnad ökade dramatiskt. Då fick de lära sig jaktstridens grunder den hårda vägen.

I Sverige har de blivande piloterna aldrig haft erfarna jaktflygare som lärare. Det finns ingen egen krigserfarenhet att bygga vidare på. Det är dessutom svårt att lära blivande flygare det grundläggande i jaktstriden. När lärare och elev kommer ner på marken   visar läraren med händerna hur planen låg och var eleven gjorde fel och hur han borde ha gjort. Vilken elev kan komma ihåg det? Dessutom kan eleven inte gå upp senare och öva samma moment, för förutsättningarna kan inte repeteras. Det är här luftstridssimulatorn kommer in.

– Den ska ge de blivande flygarna en förståelse för hur flygplan uppträder i lufthavet. De ska förstå vad vinklar, farter och höjder betyder, det vill säga de grundelement som alltid ingått i jaktstriden.  Flyglärarna, som är här och hjälper oss med utvärderingen, säger att de har stor nytta av de pedagogiska verktygen. Läraren kan sitta i den ena kabinen och eleven i den andra och så flyger de några minuter, går ut och ser hur de flugit. Läraren kan också från kontrollpanelerna låta två elever i var sin kabin flyga mot varandra.

Unik och billig

I luftstriden går det att plocka in andra flygplan och skjuta med automatkanon och värmesökande robot. Eleverna får också lära sig hur man kan lura en sådan robot med facklor eller undanmanövrer. Det gäller att lura roboten att göra sig av med sin energi när motorn har slutat att gå.

– Det unika med vår simulator är de pedagogiska hjälpmedlen, säger Staffan Nählinder.  I dag tävlar simulatorerna om att vara så realistiska som möjligt. Vi tror att det går att spara in på realismen och i stället satsa på de pedagogiska verktygen. Det är väl inget som säger att man lär sig bättre för att det går att räkna nitarna på flygplanet?

– Tanken har varit att bygga en relativt billig och enkel simulator som till största delen baseras på redan färdiga program och hyllvara. Den här simulatorn har Saab byggt åt flygvapnet och de har tagit program som redan finns. Det nya är sättet att koppla ihop delarna.

De pedagogiska verktygen har utvecklats av en samarbetsgrupp bestående av Saab, FM, FOI och försvaret.

– Vi började med en enkel simulator som inte var större än en vanlig pc. Den kallades då för illustrator. Nu har vi kommit till demonstratorn, där vi kopplar ihop olika simulatorer. Vi kan flyga mot luftstridssimulatorn i Bromma och kommer snart att kunna koppla ihop Aces med en markstridssimulator.

Jan-Ivar Askelin text, Martin Ek grafkik, Framsyn 2004/6

NBC-skydd

NBC-skydd scenarioNBC-skyddet i insatsförsvaret kommer att skilja sig mycket från hur NBC-skyddet var i det gamla försvaret. Hotbilden är en helt annan och nätverket kommer att ge helt andra möjligheter att hantera hotet. Det kommer att bli precision även i NBC-skyddet. I detta scenario visas hur det kan gå till. Ett svenskt förband har sänts till ett land där en grupp är beredd att använda enklare typer av NBC-vapen för att skapa skräck. Målet är att kontrollera befolkningen och driva de främmande trupperna ur landet.

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

Kontroll av rymden

Rymdkrig_SLUT [Converted]Det skulle kunna finnas tre olika motiv till att placera vapen i rymden: Kontroll av rymden, Global vapeninsats och Försvar mot interkontinentala missiler. Även om det sker forskning och utveckling på dessa områden och man på olika håll diskuterar vapensystem för rymden så tyder mycket på att de inte är nära förestående. Mycket av det man vill göra från rymden går också att göra från marken, och oftast till ett lägre pris.

——————————————————
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).

Folkrättens rötter

Folkrättsträdet [Converted]Det finns olika sätt att se på folkrätten. Detta är vetenskapens syn som visar hur folkrätten förs upp från sedvanerättens politiska nivå till den internationella rättens juridiska sfär. Flyktingrätt, humanitär rätt och mänskliga rättigheter är några viktiga exempel på folkrätt.

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