Elektroninen sodankäynti

Elektroninen sodankäynti (lyhenne ELSO) on osa johtamissodankäyntiä, informaatiosodankäynnin sotilaallista sovellutusta.

Elektronista sodankäyntiä ovat kaikki ne sotilaalliset toimet, joissa hyödynnetään sähkömagneettista tai suunnattua energiaa vihollista vastaan tai sähkömagneettisen spektrin hallintaan. Tällaisia toimia ovat esimerkiksi suoraan viholliseen kohdistettu sokaiseva lasersäteily tai elektronisten laitteiden ohjelmistoihin datavirheitä aiheuttavan HPM-säteilyn (High Power Microwave) käyttö.

Signaalitiedustelu elektronisen sodankäynnin perustana

Elektroninen sodankäynti perustuu rauhan aikana kohdemaassa suoritettuun signaalitiedusteluun (SIGINT). Tiedustelun tavoitteita ovat kohdemaan elektronisten järjestelmien havaitseminen, seuraaminen ja näiden sodanajan käyttötarkoituksien sekä puolustus- ja suojaustoimintojen selvittäminen. Suomessa signaalitiedustelu luetaan alalajeineen (muun muassa COMINT, kuuntelutiedustelu ja ELINT, elektroninen tiedustelu) strategiseen tiedusteluun, ei elektroniseen sodankäyntiin. SIGINT luo käytännössä elson pohjan, eli elso perustuu pitkälti rauhan aikana kerättyihin signaalitiedustelun tietoihin.

Elektronisen sodankäynnin kohteet

Elson tärkeitä kohdeluokkia ovat tiedustelussa, häirinnässä, harhautuksessa, elektronisessa tuhoamisessa ja niiltä suojautumisessa periaatteessa kaikki elektroniset järjestelmät, muun muassa:

• radiot
• radiolinkit (suurkanavaiset radiotietä käyttävät tiedonsiirtokanavat)
• tutkat maalla, merellä, ilmassa ja avaruudessa
• täsmäaseet, muun muassa ohjukset
• paikantamisjärjestelmät, kuten GPS
• tietokoneet esimerkiksi hajasäteilyn tai HPM:n kautta
• satelliitit; viestintä-, tiedustelu-, varhaisvaroitus-, sää-, tutkasatelliitit jne.

Elektronisen sodankäynnin osa-alueet

Elektroninen sodankäynti jakautuu seuraaviin osa-alueisiin:

• ECM (Electronic Counter Measures) – Elektroniset vastatoimet: Sähkömagneettisen spektrin monipuolinen käyttö vihollisten viestinnän ja muun elektronisen toiminnan estämiseksi. Suurin osa ECM-toiminnasta on pääasiassa vihollisen yhteyksien ja muun elektronisen toiminnan häiritsemistä omilla lähetyksillä (jamming). Muita ECM- lajeja ovat elektroninen harhautus, elektroninen lamauttaminen, tutkaan hakeutuvat ohjukset ja elektroninen tuhoaminen.

• EPM (Electronic Protective Measures) – Elektroniset puolustautumistoimet: Toimet, joilla pyritään minimoimaan vihollisen ECM:n vaikutuksia omaan liikennöintiin ja muuhun elektroniseen toimintaan. Vanhempi termi EPM:lle on ECCM (Electronic Counter Counter Measures) – Elektroniset vastatoimien vastatoimet. Aktiivisella EPM:llä viitataan itse lähetysten yhteydessä suoritettavaan vihollisen häirintää vaikeuttaviin toimiin, kuten taajuushyppelyyn tai suorahajotushajaspektritekniikka. Passiivisella EPM:llä puolestaan viitataan muihin vihollisen häirinnän estämiseen ja vaikeuttamiseen tähtääviin toimiin, joita voivat olla esimerkiksi operaattorien koulutus ECM:ää vastaan ja erityisistä taisteluviestintätaktiikoista sopiminen. Keskeisiä teknisiä EPM- toimia ovat myös:
  • (automaattinen) tehon säätö
  • suunta-antennit
  • adaptiiviset älyantennit
  • elektronisten laitteiden käyttökielto muun muassa radiohiljaisuus.
  • yhteyksien lyhentäminen käyttämällä releasemia

• ESM (Electronic Support Measures) – Elektroniset tukitoimet: Kyseessä on sähkömagneettisen spektrin passiivinen käyttö, jolla pyritään muun muassa havaitsemaan ja paikantamaan elektronista toimintaa taistelukentällä. Tällaisia tietoja voidaan hyödyntää suoraan tulenkäytön ja ilmaiskujen ohjauksessa tai ECM/EPM toimien pohjatietoina muun muassa lentokoneiden ja laivojen omasuojajärjestelmissä.

ECM ja aktiivinen EPM voidaan havaita niiden aktiivisesta luonteesta johtuen. ESM:ää ja passiivista EPM:ää voidaan kuitenkin suorittaa ilman, että vihollinen on tästä selvillä.

Em. termejä on muokattu ja korvattu toisilla lyhenteillä viime aikoina seuraavasti:

• ECM = pitkälti EA, Electronic Attack (Elektroninen vaikuttaminen, ELVA)
• EPM = pitkälti EP, Electronic Protection (Elektroninen suojautuminen, ELSU)
• ESM = pitkälti ES, Electronic Support (Elektroninen tuki, ELTU)

Elektronisen sodankäynnin historiaa

Elektronisen sodankäynti on yhtä vanhaa kuin radio. Lennätin oli salakuuntelun kohde ja lennätinlinjojen katkaisun kohde heti lennättimen käyttöönoton jälkeen muun muassa Yhdysvaltain sisällissodassa 1860-luvulla. Radioviestintää kuunneltiin ja häirittiin välittömästi radion sotilaallisen käytön alun jälkeen. Radio liittyy muun muassa Venäjän ja Japanin välisen Tsushiman meritaistelun lopputulokseen jo vuonna 1905.

Ensimmäisen maailmansodan aikana tiedustelulentokone toi hieman paremman tilannekuvan rintaman toiminnasta, mutta radioyhteys koneeseen oli harvinainen eikä ilmakuvauksenkaan merkitystä oivallettu ottaa hyötykäyttöön. Radiotietoliikenne oli kuitenkin suhteellisen laajasti käytössä.

Toisessa maailmansodassa elektroniikan merkitys ilmatoiminnassa kasvoi voimakkaasti. Tutkasta tuli keskeinen keino sekä torjunnassa että hyökkäyksessä samalla kun elektroninen suunnistus kehitettiin erityisesti pommitusten tarkkuuden parantamiseksi. Sekä Yhdistyneen kuningaskunnan menestys taistelussa Britanniasta että myöhemmin Saksan yöhävittäjätorjunnan tehokkuus perustuivat tutkaan ja viestintään hävittäjien ja maa-asemien välillä. Tutkaa ja viestintää vastaan kehitettiin sekä aktiivisia että passiivisia häirintä- ja paljastusmenetelmiä. Vastaavasti salauksella yritettiin pitää etu. Esimerkiksi Yhdistynyt kuningaskunta sai vihjeen H2S-suunnistus- ja pommitustutkansa tekniikan paljastumisesta vangiksi jääneiden saksalaislentäjien mainittua kuulusteluissa ”Naxos”-laitteen, joka havaitsi tutkan pulssit.

Britit harkitsivat pitkään ”Window” (suom. ikkuna) valemaali- harhautusmenetelmän käyttöä, joka perustui tarkasti tutkan radiosäteilyn aallonpituuteen sovitettuun alumiinifolioliuskaan, sillä oli epäiltävissä, että saavutettu etu jäisi lyhytaikaiseksi. Epäily toteutui, vaikka harhautusta ei täysin kyetty välttämään sodan loppuun mennessä. Saksalaiset salasivat samasta syystä omat kokeensa tällä menetelmällä jolle nimeksi tuli ”Düppel” Berlin-Düppel paikkakunnan mukaan, jossa kokeet tehtiin.

Brittien aktiivisia häirintälaitteita olivat ”Tinsel” ja ”Mandrel”, joilla häirittiin yöhävittäjien radioliikennettä ja maahan sijoitettuja tutkia. Passiivisia laitteita olivat ”Serrate” ja ”Perfectos”, jotka havaitsivat saksalaisten yöhävittäjien tutkat ja omakonetunnuksen lähettimet. Elektronisen toiminnan ja vastatoimien kehitys johti marraskuussa 1943 100. Group -yksikön perustamiseen ja jonka tehtävänä oli yksinomaan yöhävittäjätoiminnan häirintä. Saksalaisten siirtyessä käyttämään yleisradiotaajuuksia yöhävittäjien johtamiseen Britanniassa yksikön käyttöön kehitettiin ”Jostle”, joka oli aikansa voimakkain häirintälähetin.

Ennakkovaroitus ja tutka- ja radiohäirintä muodostuivat elektronisen sodankäynnin keskeisiki osiksi muun muassa Saksan ilmavoimien hyökätessä Englantiin vuonna 1940 sekä Yhdistyneen kuningaskunnan ja Yhdysvaltain pommittaessa Saksaa vuosina 1942–1945. Vastaavasti tarkkuuspommitusjärjestelmien tiedustelu ja vastatoimet olivat saksalaisille osa sotaa. Saksan sukellusveneiden toiminnan heikentämiseen vaikutti ratkaisevasti kaikuluotaimen kehittäminen sekä niiden radioviestinnän suuntiminen. Tässä oli ratkaisevana myös perinteisempi Saksan laivaston käyttämän Enigma-koodin murtaminen.

Suomessa talvi- ja jatkosodan aikana Neuvostoliiton radioviestien kuuntelu ja koodien purku nousivat aikansa huipputasolle. Esimerkiksi menestys Raatteen tien taistelussa perustui radiotiedustelun tuloksiin. Talvisodan aikana ymmärrettiin myös liikkuvien kuunteluasemien tärkeys.

Toisen maailmansodan jälkeen elektroninen sodankäynti tuli osaksi Yhdysvaltain ja Neuvostoliiton välistä varustelukilpaa ja merkittäväksi osaksi varusteluteollisuuden tutkimus- ja kehitystoimintaa sekä niiden valmistamien tuotteiden yksikköhintojen nousua. Järjestelmiä käytettiin operatiivisesti mutta aggressiivisesti lähinnä nk. kissa ja hiiri -leikkinä. Tuhoavassa mielessä elektronista sodankäyntiä käytettiin Yhdysvaltain liittolaisten käymissä sodissa Neuvostoliiton varustaessa toista puolta yleensä vähemmän elektronisesti sofistikoituneella sotamateriaalilla. Tämä lisäsi mielikuvaa elektronisen sodankäynnin merkityksestä sodankäynnin voiton avaimena.

Toisen maailmansodan jälkeisissä ydinkokeissa havaittiin ydinräjähdyksen sähkömagneettinen pulssi eli EMP-vaikutus. Näin heräsi ajatus sähkömagneettisen säteilyn käytöstä – ainakin vastapuolen elektroniikan – tuhoamisen välineenä. Myöhemmin elektronista tuhoamista on laajennettu HPM:llä ja suurteholaserilla. Näiden tosiasiallinen käyttö on ollut vähäistä vaikka alan tutkimukseen on panostettu paljon, muun muassa jälkimmäiseen Yhdysvaltain Tähtien Sota -ohjelmassa.

Vietnamin sodassa ja Israelin vuosien 1967 ja 1973 sodissa ilmatorjuntaohjusten ja tutkaohjatun ilmatorjuntatykistön tiedustelu ja vastatoimet laajensivat elektronisen sodankäynnin kenttää ja merkitystä. Syntyi termi ilmatorjunnan lamauttaminen, SEAD (Supression of Enemy Air Defence) ja sen keskeinen uusi väline, tutkaan hakeutuva ohjus.

Täsmäaseiden tiedustelusta ja niiden vastatoimista tuli tärkeitä muun muassa merimaaliohjuksien osalta vuoden 1973 Lähi-idän sodassa, jossa israelilaiset tuhosivat useita arabien ohjusveneitä omilla ohjusveneillään ilman omia tappioita.

Vuoden 1982 Bekaan laakson ilmataisteluissa (Libanonin sota 1982) israelilaiset tuhosivat noin 80 syyrialaista lentokonetta ilman omia tappioita. Voiton syynä oli monia osa-alueita yhdistävä taktiikka, jossa elektroninen sodankäynti oli merkittävässä roolissa. Israelin ilmavoimien F-15-hävittäjien ohjusten pitempi kantama oli eräs osa voittoa, mutta väitetään, että tuolloin käytiin myös suurien konemäärien välisiä vanhanaikaisia kaartotaisteluita, joissa voidaan katsoa Israelin ilmavoimien lentäjien koulutustason ja motivaation olleen ratkaiseva voiton tekijä.

Uusimpaa elektronista sodankäyntiä edustaa avaruustoimintaan kohdistuva toiminta, muun muassa GPS-toiminnan häirintänä. Häirintä toteutetaan paikallisesti muilla radiolähetteillä GNSS-järjestelmien taajuuksilla.

Tällä hetkellä elektroninen sodankäynti on kasvava osa nykyaikaisten asevoimien toimintaa.

Elektronisen sodankäynnin merkityksestä

Elso on elektroniikan ja sähkömagneettisen spektrin vastainen ase. Ilman sen hallintaa ei nopea, radioihin perustuva nykyaikainen sodankäynti ole mahdollista. Elso on myös yhä tehokkaamman tiedustelun (AWACS, JSTARS) vastainen ase.

Tehokkaimmat nykyaikaiset aseet (ohjukset, täsmäaseet), perustuvat yhä enemmän sensoreihin, sähkömagneettisen spektrin ja elektroniikan käyttöön. Tehokas elso asettaa nämä tehokkaimmat aseet kyseenalaiseksi.

GPS-paikantamiseen perustuva toiminta, muun muassa GPS-pohjaiset aseet, ovat yhä merkittävämpi osa sodankäyntiä. Niiden vaikutusta voidaan rajoittaa elson avulla.

Elso monimutkaistaa sodankäyntiä ja aseiden suunnittelua tuomalla sodankäyntiin uuden tekijän vanhojen rinnalle. Elson hallinta voi aiheuttaa ratkaisevan suhteellisen edun nykyaikaisella taistelukentällä kuten edellä vuosien 1973 ja 1982 osalta todettiin.

Elso on myös monella tapaa tiedon vastainen ase. Se on siis tärkeässä asemassa informaatiosodankäynnissä ja verkostokeskeisessä sodankäynnissä. Lyhyesti: Ilman elson hallintaa nykyaikaista tavanomaista sodankäyntiä ei ole juuri mahdollista voittaa.

Monista elson sovellutuksista on tullut myös merkittäviä siviilituotteita. Esimerkiksi suorahajotushajaspektritekniikka ja taajuushyppely ovat siviilikäytössä muun muassa kännyköissä (CDMA) ja langattomissa tietokoneverkoissa.

Katso myös

• HAARP, tiedonsiirron tehostamiseen tähtäävä tutkimusprojekti.

Lähteet

• Hyvönen Jaakko: Yöhävittäjät iskevät. Apali, 2010. ISBN 978-952-5877-14-4
• Pääesikunnan sotatalousosaston kirjassa Sotatekninen arvio ja ennuste (STAE) (Arkistoitu – Internet Archive), joka on ilmestynyt 5.10.2004 käsitellään sen toisen osan luvussa neljä elektronista sodankäyntiä otsikolla ”Elektronisen sodankäynnin järjestelmät”
• Jyri Kosola & Tero Solante: ”Digitaalinen taistelukenttä – Informaatioajan sotakoneen tekniikka” Maanpuolustuskorkeakoulu, Tekniikan laitos Julkaisusarja 1, n:o 13, Edita Prima 2003, toinen painos, 533 sivua
• Jyri Kosola, Janne Jokinen: ”Elektroninen sodankäynti, osa 1 – taistelun viides dimensio” Maanpuolustuskorkeakoulu, Tekniikan laitos Julkaisusarja 5, n:o 2/2004, Edita Prima Oy 2004, 223 sivua
• Singh, Simon: Koodikirja: salakirjoituksen historia muinaisesta Egyptistä kvanttikryptografiaan. Tammi, 1999. ISBN 951-31-1544-5
• Karhunen Joppe: Reino Hallamaan salasanomasotaa. Weilin + Göös, 1981. ISBN 951-35-2277-6

Aiheesta muualla

• [1] (Arkistoitu – Internet Archive)